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.
조명시스템의 경제성에 크게 영향을 주는 요소들을 보면 초기 설비비, 보수비, 전기요금 등이 있다. 이 중에서 보수비는 램프 교환비, 램프교환 인건비, 청소비로 구성되어 있으므로 보수계획에 따라서 조명시스템의 경제성이 다르게 나타난다. 따라서 설계초기에 어떠한 조명시스템이 경제적으로 유리한가를 예측하는 것은 중요하다. 그러므로 본 연구에서는 국내에서 평균조도를 계산하는데 사용되는 ZCM에서의 보수율 구성 요소들을 변화시켜 보수율 값을 산정한 후 조명시스템의 경제성 평가 위해 개발한 WEELS(Worksheet for Economics Evaluation of Lighting Systems)에 적용하여 조명시스템에서 보수율의 중요성을 보였다.
한국조명전기설비학회 1999년도 학술대회논문집-국제 전기방전 및 플라즈마 심포지엄 Proceedings of 1999 KIIEE Annual Conference-International Symposium of Electrical Discharge and Plasma
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pp.222-227
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1999
본 연구에서는 조명설계·시공과 관련하여 설계초기 단계에서 조명이 실시된 공간에 대하여 어떠한 조명 시스템이 경제적으로 유리한가를 검토하기 위한 수단으로 Worksheet를 개발하고 일반적인 사물실과 고천정 공장에서의 각종 시스템에 대한 평가를 수행하였다. 앞으로 조명설계시 광원, 등기구를 선정하는데 있어서 개발된 Worksheet를 이용하여 조도계산 및 경제성을 평가해 봄으로써 같은 비용으로 최대의 효과를 가진 조명시스템을 선택하는데 도움이 되리라 기대된다.
조명설계 초기에 조명이 실시될 공간에 대하여 어떠한 조명시스템이 경제적으로 유리한가를 검토는 것이 중요하다. 조명 경제성 평가를 간편히 수행할 수 있는 Worksheet를 개발하였다. 그리고 일반적인 사무실에서는 램프와 안정기, 램프와 안정거의 조합시스템에 대하여, 그리고 고천장 공장에서는 HID 램프 조명시스템에 대하여 경제성을 비교 평가하였다. 앞으로 조명설계시 Worksheet를 이용하면 조명시스템에 투자되는 전체비용을 현재가치나 연간비용으로 환산하여 경제성을 비교 평가 할 수 있다.
식물공장을 위한 회전형 조명 시스템은 기존의 식물공장 조명시스템에 무수히 많이 설치되는 LED를 대신하여 비교적 적은 양의 LED가 설치된 조명장치를 회전시켜 작물들에게 필요한 광을 공급하는 시스템이며, 기존 식물공장 조명시스템에서 발생되는 고가의 초기 설치비용을 해결하기 위한 시스템이다. 본 논문에서는 식물이 생장하는데 필요한 광합성유효광양자속(PPF)에 대하여 조사하고, 회전형 조명시스템 시제품과 광양자센서를 이용하여 조명시스템의 LED출력과 회전속도 변화에 따른 PPF의 차이를 비교, 분석하였다. 블레이드의 회전속도가 20rpm이고 LED의 출력이 IN 73%, CENTER 37%, OUT 50%일 때 모든 영역에서 $200{\mu}mol{\cdot}m^{^-2}{\cdot}s^{^-1}$의 일정한 PPF값이 공급된다는 결과를 확인하였으며, 기존의 식물공장의 조명 시스템에 비해 적은양의 LED를 회전시킴으로써 식물의 성장에 필요한 광을 제공하는데 어려움이 없다는 결과를 확인하였다.
현재 조명의 효율화 및 제어시스템 개선을 통해 에너지절감을 추진한다는 계획을 수립하고 조명자체의 고효율화와 조명제어시스템의 성능 향상을 통해 에너지 절감을 추구하는 노력이 한층 강화될 것으로 보인다. 조명시스템에서 LED를 광원으로 사용할 경우 기존 대비 약 50% 이상의 고효율 조명 구현이 가능하다. 본 논문은 LED 디지털 조명을 제어하기 위해 USN을 활용해 유무선 통신을 지원하는 스마트 디머 와 스마트 스위치를 적용한 LEMS(Lighting Energy Management System)를 개발했다. 이 시스템은 유/무선 네트워킹 장치 및 시스템 S/W를 통해 실내외 조명 및 경관 조명을 포함한 특수 목적 등을 효율적이고 신뢰성 있게 제어 한다. 본 시스템은 LED조명의 Digital System Lighting을 통한 USN 원격통합제어기능 및 에너지 효율성을 증대하여 실내외의 조명에너지 사용량을 최소화 하고, 웹 또는 스위치를 통해 조명 에너지 사용량을 사용자가 측정하여 조명 사용량을 피드백 할 수 있게 하는 참여형 시스템이다.
경관 조명의 활성화에 따른 전반적인 흐름을 소개하고 이에 따른 경관 조명 알고리즘을 시작으로 객관적인 경관 조명 평가의 필요성을 제시하였다. 보다 객관적인 요소인 경제성 평가에 초점을 맞추어 실내조명과 옥외조명시스템을 공학적으로 비교 분석하였고 실내조명에서 적용되었던 경제성 평가법을 실외 조명용으로 재해석하여 구체적인 경관 조명 설계를 제시하였다. 또한 경관 조명에서의 공학적 접근과 설계를 접목한 평가를 통해 적절한 조명 시스템을 분별할 수 있도록 하였다.
그동안 경제적, 기술적 사정으로 인하여 단순 밝혀주는 조명으로만 활용된 조명산업이 21C 부터는 밝기의 조정, 칼라의 조정이 병행된 감정조명의 시대가 도래하여, 주거생활 조명, 상업용 조명, 문화 공간의 조명 등에 본격적으로 도입되기 시작했다. 이에 따른 조명기술의 눈부신 발전과 조명산업의 발전이 어우러진 가운데 산업현장에는 조명 전문가의 소요가 급속히 발생되고 있는 반면에 실무형 조명전문가를 양성하는 교육기관이 턱없이 부족하여, 조명전문가 양성은 요원한 실정이다. 이에 필요한 Hareware와 Software를 구축하고, 실무형 조명전문가를 양성하고 있는 경북전문대학의 조명전문가 양성교육 시스템을 활용하여 조명전문가 양성교육 현황을 확인하고, 보다 나은 효율적인 교육시스템 구축에 필요한 그 방향을 제시하고자 한다.
조명시스템의 경제성에 크게 영향을 주는 요소들을 보면 초기 설비비, 보수비, 전기요금 등이 있다. 이 중에서 보수비는 램프 교환비, 램프교환 인건비, 청소비로 구성되어 있으므로 부소계획에 따라서 조명시스템의 경제성이 다르게 나타난다. 따라서 설계초기에 어떠한 조명시스템이 경제적으로 유리한가를 예측하는 것은 중요하다. 그러므로 본 연구에서는 평균조도를 계산하는데 사용되는 ZCM에서의 보수율 구성 요소들을 변화시켜 보수율을 산정한 다음 조명시스템의 경제성을 평가하여 보수율의 중요성을 보였다.
현대에 들어서 스마트폰의 보급률이 높아지고 있으며 스마트폰의 블루투스(Bluetooth) 기능을 활용한 다양한 어플리케이션이 많아지고 있다. 최근 블루투스 기능을 활용하여 실내 LED 조명과 실외 LED 조명을 원격으로 제어할 수 있는 다양한 제품이 출시되고 있다. 이러한 LED 조명의 제어는 색온도를 중심으로 다양한 지능적인 기능을 구현하여 보다 감성 조명시스템으로 발전하고 있다. 본 논문은 블루투스 모듈이 부착되어있는 LED 조명을 스마트폰의 블루투스 모듈을 이용하여 제어 할 수 있도록 시스템을 구성하였으며 또한 하나의 서버를 개설하여 원격지 PC의 서버를 이용하여 각각의 LED 조명을 제어하도록 시스템을 구성하였다. 또한 개인 사용자 단말기인 스마트폰의 블루투스를 이용하여 LED 조명에 대한 색온도를 제어하는 지능적인 LED 조명 제어시스템을 제시하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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