| 연구개발개요 |
기존 세 기술의 통합을 통한 중동국가 전용 HEMS 개발 및 사업화가. (사업화대상기술1) 기존주택 전기냉방기 스마트 제어 기술ㅇ 에어컨 사용량이 세계에서 가장 높은 사막국가 GCC(Gulf Cooperation Council)를 대상으로 개발된 에어컨 자동제어 시스템으로서 외부환경(온·습도, 일사량)과 내부환경(온·습도, 재실) 정보를 수집, 인공지능 분석을 통해 실내 각 공간별 최적 온도로 에어컨을 자동으로 제어해주는 시스템ㅇ 본 기술은 HEMS Controller, Thermostats, PV Smart Meter, Machine Learning Algorithm으로 구성됨 (HEMS Controller) 주택에서 수집된 각종 데이터를 서버에 전달하는 Home Gateway 역할로서, 머신러닝 서버에서 추천하는 설정 온도 값을 Thermo-repeater로 전달하여 에어컨 통합 제어, 발전량 및 에어컨 사용 실시간 모니터링 (Thermostats) 실내에 설치된 센서들로부터 온도, 습도, 재실 값을 수집하여 HEMS Controller에 전달하고 HEMS Controller로부터 Machine Learning 설정 온도 값을 수신하여 에어컨을 제어 (PV Smart Meter) 태양광 발전량 측정을 위해 DC입력, 3상 AC출력 전압/전류를 측정하고 이를 HEMS Controller로 전송 (Machine Learning Algorithm) 수집된 실내·외 데이터를 분석하여 각 공간별 최적 온도 제어 값을 도출하여 Thermostats으로 지령. 사용자조작을 학습함으로써 사용할수록 사용자 최적화된 제어를 가능케 함나. (사업화대상기술2) 태양광 선택 투과형 유리 코팅 기술 및 블라인드가 내장된 창호□ (세부기술2-1) 온실가스 배출 저감을 위한 태양광 선택 투과형 유리 코팅제 제조 및 코팅기술ㅇ 본 기술은 건물의 냉난방을 위해 요구되는 소모 에너지의 절감을 통해, 근본적으로는 온실가스 배출의 원천적인 감소를 유도하는 환경 친화적인 유리 코팅용 도료의 제작 및 이를 건축용 판유리에 코팅하는 기술ㅇ 자외선 및 적외선을 선택적으로 차단하면서 동시에 가시광선 영역은 투과시켜 창호를 통해 입사되는 태양 에너지의 유입을 최소화하면서 채광은 감소되지 않는 선택적 차단 성능을 가지며, 동시에 코팅면의 우수한 표면경도와 반영구적인 내구성을 구현한 기술□ (세부기술2-2) 블라인드가 내장된 창호 및 이를 제어하는 시스템 제어 기술ㅇ 창호를 유입되는 태양열을 차단하여 냉방에너지의 획기적인 감소를 위해 건물의 내·외부에 차양장치를 설치하고, 두 장의 유리판에 소정의 간격을 두고 공기층을 형성한 복층유리가 널리 사용되고 있음. 본 기술은 유리판들의 공기층에 차양장치를 내장한 복층유리를 창호에 적용하고 이를 원격에서 제어하는 기술임ㅇ 27mm의 공기층에 베 블라인드(Venetian blind)를 내장하고 모터(DC12V)를 적용하여 상승, 하강, 각도조절의 기능을 수행하며, 이는 Zigbee 통신방식의 리모컨과 외부에 연결된 컨트롤러를 통해 동작함. 또한 외부환경에 대한 노출을 차단함으로써 파손, 오염 등에 의한 우려를 원천적으로 차단함ㅇ 외부에 적용된 태양광 선택 투과형 코팅유리가 1차적으로 태양열을 차단하고 2차적으로 블라인드가 차단함으로써 뛰어난 태양열 유입 차단효과를 수행하는 동시에 블라인드의 내구성에 영향을 주는 적외선과 자외선을 외부에 적용된 코팅유리가 1차적으로 차단하여 모터 및 블라인드의 내구성을 향상시킨 기술임다. (사업화대상기술3) CPLC(Closed Circuit Power Line Communication)를 활용한 개별 조명 제어 기술ㅇ 건물 내 설치된 다수의 조명을 사용자의 요구에 맞춰 개별적으로 제어하는 기술로서 On/Off 제어, 밝기 제어, 색온도 제어가 가능한 통합 조명 제어 시스템 주요 구성품으로는 조명제어장치, 조명제어기, 독립세대용 조명제어 스테이션, 독립형 조명제어 스위치 등이 있음
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| 연구내용 및 범위 |
ㅇ 주관기관(㈜온테스트)에서 기 확보한 전기냉방기 컨트롤 시스템에 현실적이고 효율적인 제어 알고리즘을 적용하여 냉방기의 자동 온도제어가 가능함과 동시에 Smart Auto Damper의 추가 개발을 통해 하나의 냉방존으로 묶여있는 개별 방에서의 풍량제어까지 가능토록 하는 기술개발 ㅇ 공동연구기관((㈜유니룩스)에서 기 확보한 CPLC를 통한 자동 조명제어 시스템에 있어 국내의 경우 보다 10배 이상 많은 조명기구의 동시 제어 및 시나리오에 의한 외부 경관조명 다양한 연출을 위하여 기존의 컨트롤 시스템 및 각 조명 스위치 간 무선통신에 의한 제어가 가능토록 휴먼 인터페이스를 겸비한 IO 장치 및 통합 S/W 개발 ㅇ 공동연구기관(㈜지앤윈)에서 기 확보한 선택투과형 코팅유리 및 자동 블라인드 장치에 있어 열대성 사막기후의 특성을 고려하여 선택투과형 코팅 기술의 내후성 및 내열성을 향상시키는 나노 코팅 분산 기술개발과 자동 블라인드 구동부의 내열성 향상 및 HEMS에 의한 통합제어가 가능토록 통신법 단일화 개발 ㅇ 공동연구기관(KCL)은 중동 특화형 HEMS 기술 구현을 위하여 중동 특화형 MbAC 알고리즘을 개발 및 신뢰성 확보하며, 본 연구에서 개발된 기술 및 제품이 통합 적용된 Mock-up House의 국내외 실증 및 요소기술 성능평가를 수행ㅇ 공동연구기관(KISR)는 현지 구축된 Mock-up House 실증 운영관리와 본 기술 및 제품의 현지 사업화를 위하여 쿠웨이트 Ministry of Energy and Water Energy Conservation Program에 본 기술에 대한 정책 제안을 실시함 ① (HEMS) MbAC 알고리즘 기반 홈에너지관리시스템 통합제어 창호, 조명, 냉방기 다중 유무선 제어② (냉방기) 실시간 계측에 의한 자동 예측제어(열쾌적성 기반 제어) 스마트 오토댐퍼 개발③ (조명) 휴먼 인터페이스를 겸비한 IO 장치 및 통합 S/W 개발 R.F. - Station, R.F. - Switch, R.F. - Sensor 개발 ④ (창호) 기존 선택투과코팅유리 및 자동 블라인드 구동부의 고 내구성 확보 고 내열성 확보를 위한 나노 코팅 분산 기술 및 구동장치 개발 창세트 구동부의 무선통신 호환성 향상사업화 활동-쿠웨이트 현지 파트너 계약 (합작사 설립 또는 대리점 계약)-중동형 HEMS 통합 관리 시스템 쿠웨이트 홍보관 운영 (현지 실증 시험장 활용)-중동형 HEMS 통합 관리 시스템 사업화 -HEMS 시스템의 요소품목 시스템 개별 사업화 ？온도 및 재실기반 냉방기 자동 조절 시스템 ？방 개별 온도제어 공조 분배 시스템 ？조명 제어 시스템 ？창호 블라인드 자동 제어 시스템
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