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문제 정의
- 하루 중 제어가 종료되는 마지막 구간에서 제어 시간간격이 최적값 미만이 되는 경우가 나타나는 것으로 분석되었다. 따라서 동작량이 최대값을 넘는 경우와 최소값 미만인 경우에 대한 제어 방안을 제시하였다.
- 만일 자동제어가 재실자 쾌적성에 부정적인 영향을 미치게 된다면 건물 자동 블라인드의 적용에 대한 수요가 줄어들게 될 것이며, 이는 결국 건물 에너지 절감 가능성을 저하시키는 결과를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구는 건물에 적용되는 자동 블라인드의 제어 성능을 보다 향상시키기 위하여, 현휘 방지와 동시에 자동제어로 인해 재실자가 느낄 수 있는 방해를 최소화시키기 위한 블라인드 제어방안을 제시하고자 한다.
- 7과 같이 동작량이 감소하다가 어느 시점 이후로 증가하는 경우를 고려하여야 함을 뜻한다. 변곡점이 포함된 구간에서의 문제점을 최소화하기 위하여, 본 연구에서는 Fig.8과 같이 변곡점을 기준으로 하여 제어구간을 분할하는 방법을 제안하였다. Fig.
- 관련한 기존 연구는 거의 없으나 몇몇 기존 문헌에서 잦은 동작, 과도한 동작, 불필요한 동작에 의한 방해에 관한 언급을 찾아볼 수 있으며, 기존 문헌에서는 이러한 방해를 고려하기 위하여 ‘제어시간간격(controltimeinterval)’과 ‘동작량(amountofmovement)‘이라는 두 변수를 적용하고 있다 [2,6,7,11]. 본 연구는 블라인드 자동제어 시 재실자가 느끼는 심리적 거슬림을 재실자 방해로 정의하고, 이를 제어에 고려하기 위하여 제어시간간격과 동작량 두 변수에 대해 아래와 같이 고찰하였다.
- 본 연구에서는 Fig.10(a)와 같이 시간간격이 최적값에서 너무 멀어지는 경우를 고려하기 위하여, 사용자가 제어시간간격의 최소값과 최대값을 설정할 수 있는 옵션을 설정함으로써 사용자가 원하는 경우에는 제어시간간격이 최소 최대 범위 이내에서만 분포하도록 하는 방안을 제시하였다. 첫째, 제어시간간격이 최소값 미만에서 발생하는 경우 시간간격을 최소시간간격까지 증가시켜 그 때의 동작량만큼 움직이도록 한다.
- 본 연구에서는 실제 블라인드 제어 시 이러한 이상적인 목표를 얼마나 달성할 수 있는 지를 알아보기 위하여, 먼저 최적 제어시간간격값을 기준으로 블라인드를 제어할 경우의 동작량 분포에 대하여 분석하였다. 본 연구에서는 중위도 37.
- 본 연구에서 현휘란 일반적인 의미의 현휘보다 좁은 의미로서 ‘창호부로부터 유입되는 직사일광에 의하여 발생 가능한 현휘’를 뜻한다. 본 연구에서는 현휘 방지를 위한 블라인드 제어 시, 작업면에 직사일광이 유입되지 않는 범위 내에서 최대한 블라인드를 열어서 창호부 개방율을 높일수 있는 위치로 블라인드를 제어하는 것을 목표로 하였다. 따라서 임의 시각에 현휘 방지를 위한 블라인드 위치는, 그 시각의 태양 프로파일각에 의하여 작업면에 직사일광의 유입과 물결무늬가 발생하는 것을 방지하는 동시에 최대한 창호부 개방율을 높이는 위치이다.
- 본 연구에서는 현휘 방지와 동시에 재실자 방해를 최소화하기 위한 자동블라인드 제어 방안 도출을 위하여 관련변수를 정의하고 제어시간간격과 동작량에 의한 블라인드 제어 방안을 제시하였으며, 시뮬레이션에 의하여 향별 계절별 적용 데이타 도출 및 제어방안의 타당성을 검토하였다. 본 연구의 결론을 요약하면 다음과 같다.
- 본 절에서는 앞서 최적 제어시간간격에 의한 제어 방안의 적용 결과 분석된 동작량 분포의 문제점을 개선하기 위하여, 앞서 제시된 case1과 case2의 경우 제어시간간격과 동작량이 Fig.5와 같은 분포 형태를 갖는 것을 목표로 하였다. 첫째, case1의 경우 제어시간간격의 최적값과 동작량 조건을 모두 만족시킬 수는 없으므로 과도한 동작을 허용하거나 시간간격이 최적값 미만이 되는 것을 허용하여야 하며, 동작량이 최대값이 될 때까지 제어 시간간격을 줄이는 방법을 적용하였다.
가설 설정
- 5°N을 대상으로 하여 춘추분, 하지, 동지에 대하여 각각 면방위각 -90°~90°사이의 범위 내에서 30°간격으로 설정하였다. 사용자 정의 입력값은 일반적으로 방해를 느끼지 않는다고 판단되는 임의의 설정값으로서 제어시간간격 30분, 동작량 최소값 10%, 최대값 20%로 가정하였다. 현휘 방지를 위한 작업면 높이는 바닥으로부터 0.
- 그러나 이러한 센서값에만 의존하는 방법은 센서의 측정 오차에 따라 판단 오차가 발생할 수 있다. 이러한 관점에서, 본 연구는 현휘 발생 여부를 판단할 때 센서에 의한 판단에 앞서 청천공 가정 시 태양과 건물의 기하조건에 의하여 작업면 상에 직사일광이 유입되는 지의 여부를 먼저 판단하여, 만일 기하 조건에 의하여 작업면 상에서 현휘가 발생되는 것으로 판단되면 이차적으로 기존 방법과 같이 센서값에 의존하여 판단하는 것으로 가정하였다.
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