본 논문에서는 조명에너지 사용을 절감하기 위하여 설계된 자동 조명제어시스템에 전력선 통신(PLC : Power Line Communication)과 단문문자서비스(SMS : Short Message Service)를 적용한 개선된 자동 조명제어시스템을 구현하였다. 본 시스템은 자동 조명제어장치와 함께 재실감지센서에 의하여 화재나 침입자 발생 시 경고음 뿐만 아니라 관리자나 사용자에게 경고 메세지를 전송하여 2차 사고를 예방할 수 있도록 설계되어 있다. 또한 본 논문에서는 전력전송을 위하여 설치된 기존의 전력선에 데이터를 실어 보냄으로써 신호선과 전원선의 통합하여 조명 제어를 위하여 사용되는 라인의 수를 획기적으로 줄이는 개선된 자동 조명제어시스템을 제안하였다.
본 논문에서는 조명 에너지 사용을 절감하기 위하여 RS-485를 이용하여 기존건물과 신축건물에서 조명을 자동으로 제어하는 장치를 설계하였다. 본 시스템은 조명기기를 제어하고자 하는 장소에 RS-485로 연결된 재실감지센서(ALSU : Auto Light Sensor Unit), 조명통합스위치(ALS : Auto light Uuit), 통신인터페이스를 이용한 모니터링 시스템(Hi-FACS)으로 구성되었다. 제안된 시스템에서 재실감지센서는 움직이는 물체를 감지하여 자동으로 조명기기를 제어하고, 조명통합스위치를 이용하여 자동 및 수동으로 제어가 가능하도록 설계되어 있다. 또한 모니터링 시스템을 이용하여 재실감지센서와 조명통합스위치로부터 조명기기의 상태를 입력받고, 자동제어시스템에 대한 운영, 조작 및 관리가 가능하여 체계적인 관리와 에너지 고효율화를 동시에 추구할 수 있는 구조로 되어 있다. 제안된 시스템의 기능성과 경제성을 기존 조명 제어시스템과 비교하고, 다양한 환경에서의 전력에너지사용량을 비교함으로써 제안된 시스템의 우수성을 보였다.
에너지 자원의 고갈과 환경오염으로 인하여 건축조명 분야에서는 주광을 이용하여 에너지를 절약하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 광센서 조장제어시스템은 실내로 입사되는 주광에 따라 인공조명을 자동으로 제어하는 에너지 절약형 시스템으로 쉐이딩 시스템에 의해 주광유입이 차단되어 그 적용성이 미비하다. 자동롤러쉐이딩 시스템은 태양의 변화에 따라 롤러쉐이드의 높이를 자동으로 제어하는 시스템으로 광센서 조광제어시스템과 통합되어 사용될 때, 불쾌한 직사일광은 차단하고 실내로 유용한 주광을 유입함으로써 에너지 절감과 쾌적한 시환경을 제공할 수 있다. 본 연구는 광센서 조광제어시스템과 자동롤러쉐이딩 시스템의 통합을 위하여, 각 시스템의 제어 소프트웨어를 개발하였고 이를 통합하였다.
PDI 제어기는 많은 서보 제어 시스템에 사용되고 있다. 하지만 제어 시스템이 가변부하일 경우에 정밀한 제어는 어렵게 된다. 이에 대한 보완적인 한 방법으로, 본 논문에서는 가변부하일 경우 퍼지 규칙에 의해 PID 제어기의 매개변수를 자동 동조하는 방법을 제시하였다. PID 제어기의 매개변수는 부하 변화에 따라 퍼지 규칙에 의해 결정된다. 퍼지 자동 동조에 의한 정밀한 제어 기능은 모의실험에 의해 확인하였다.
본 논문에서는 지능형 LED 실내조명을 위한 효율적인 제어 시스템을 제안한다. 제안된 지능형 LED 실내조명을 위한 효율적인 제어 시스템은 스케줄 정의에 의한 조명 스타일과 재실 감지에 의한 조명 스타일에 PIR 센서와 조도 센서에 의해 측정되는 주광강도와 같은 요소를 포함시켜 무선 센서 네트워크로 점등제어를 하고 에너지 절감을 할 수 있도록 설계하였다. 또한, 재실감지에 의한 실내조명 점등제어는 PIR 센서를 사용하여 미세 움직임을 감지하고, 창측과 내측의 불필요한 조명 밝기 제어는 조도센서를 이용하여 주광의 수준을 측정하여 제어하였으며, 주광 유입량이 많은 경우 창측 조명은 자동으로 어두워지고, 적으면 조명이 자동으로 밝아지도록 설계하였다. 제안하는 지능형 LED 실내조명을 위한 효율적인 제어 시스템의 효율성 검증 결과, 외부 조명이나 주광이 조금이라도 실내로 유입되면 실내조명의 밝기를 실시간으로 제어하여 에너지 절감 효과를 극대화할 수 있었다.
트랙무빙 리프트 조명시스템은 파워트랙위에 이동 대차를 설치하고 대차 아래 부분에 조명기구를 부착하여 조명기구를 원하는 장소로 자유롭게 이동할 수 있도록 (주)엔티뱅크가 개발한 가변형 조명시스템이다. 본 논문에서는 트랙무빙 리프트 조명시스템의 지능형 조명 제어를 위한 트랙 디자인 및 휴리스틱 알고리즘을 소개하고 비전문가도 조명 제어를 쉽게 조작할 수 있는 사용자 인터페이스를 제안한다. 제안하는 조명 제어시스템을 기존의 트랙무빙 리프트 조명시스템에 접목하여 조명 시스템을 구성한다면, 사용자가 조명들을 원하는 위치로 옮기고자 할 때, 기존 시스템에서 조명 하나씩 이동하던 것을 한 번의 버튼 조작으로 모든 조명들을 자동으로 이동시킬 수 있을 것이다.
본 논문에서는 안드로이드 플랫폼 기반의 스마트 감성조명 제어 시스템을 제안한다. 제안된 스마트 감성조명제어 시스템은 안드로이드 플랫폼, 감성조명 장치, 확장 디바이스와 지그비 모듈을 사용하였다. 안드로이드 플랫폼 기반의 스마트 감성조명 제어 시스템은 조도센서를 이용하여 자동제어와 수동제어 선택이 가능하며, 원하는 조명만을 선택하여 부분적인 제어도 가능하게 설계하였다. 제안된 스마트 감성조명 제어 시스템의 실험 결과 필요로 하는 부분의 조명기기 제어와 색온도 가변에 의한 제어가 가능하였고, 감성어휘에 의한 가변점등으로 효율적으로 기존 감성조명 제어 시스템보다 전력 소비를 감소시켰다. 그리고 상황에 적합한 색상과 밝기를 제어하여 사무실에서 행위를 함에 있어 집중력과 업무능력 향상에도 효과적인 제어가 가능하였다.
전력부하 설비시스템에 장치하는 퍼지제어기의 성능은 제어대상의 변화에 민감하여 제어대상이 바뀔때마다 퍼지 소속함수폭이나 제어규칙을 조정해야 한다. 본 논문은 퍼지제어기의 성능에 영향을 미치는 요소들을 종합적으로 고찰하여, 제어대상의 변화에 적응하여 최적의 퍼지 소속함수폭에 자동동조하는 다층 신경회로망을 사용한 성능이 개선된 뉴로퍼지제어기를 제안하여 구성하였다. 이것을 다양한 일차지연요소를 갖는 설비시스템의 시뮬fp에션을 하여 우수한 제어 특성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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