조명, 셔터 및 블라인드의 제어

 

빌딩의 내부 및 외부 조명은 개별적으로, 그룹으로 또는 무한한 수의 위치로부터 스위치될 수 있거나 디밍(dimming) 할 수 있다. 오퍼레이션은 KNX 푸시 버튼에 의해 수동으로 수행되거나, 무선의 원격 제어는 물론 시간, 조명의 밝기, 움직임 또는 근처에 사람의 자동 감지에 따라서 자동적으로 수행된다.

스위치되고/또는 디밍되는 방 안의 조명은 라이트신(lightscene)에 함께 결합될 수 있다. 라이트신은 사용자에 의해 언제든지 변형될 수 있고, 저장될 수 있으며 복구될 수 있다.

조명은 대개 다음과 같은 기능에 접속된다.

  • 태양 차단 및 시각 보호, 태양 차단 및 시각 보호는 예를 들어 셔터/블라인드를 폐쇄하고 조명을 스위칭한다.
  • 보안, 예를 들어 알람은 실내 조명과 외부 조명을 스위치한다.
  • 공황 조명(panic lighting), 예컨대 실내 조명과 외부 조명이 응급용 차일(awnings)에서 스위치되고, 셔터와 블라인드는 예컨대 태양 차단 및 시각 보호를 위해 사용된다.

창문의 개폐에 따른 제어방법 (출처. KNX)

롤러 셔터를 사용할 경우, 침입자로부터 보호가 증대되고 추운 겨울 날씨에 대한 방한 효과가 증대되는 장점이 있다. 전기적으로 작동되는 차일, 블라인드 및 셔터는 개별적으로 또는 그룹으로 열렸다 닫힐 수 있으며, 중앙 집중식으로 또는 분산식으로 열렸다 닫힐 수 있다. KNX 스위치 센서에 의해 수동으로 제어가 이루어지며, 시간 및/또는 빛의 밝기에 따라 무선 원격 제어 또는 자동적으로 제어가 이루어진다. 바람과 비 감지기는 또한 차일과 외부 셔터를 자동적으로 닫고 그러므로, 이들이 손상되거나 파괴되지 않는다.

(자동) 롤러 셔터 및 외부 블라인드로 인해, 창문의 열린 상태는 문/창문 콘택트로 감지되고 블라인트/셔터의 닫힘은 사람 또는 물체가 잠그거나 잠그지 않은 상태를 피하기 위해 방지되고 멈춰진다.

대개 다음과 같은 기능에 대한 접속이 있다.

  • 조명, 예를 들면 셔터/블라인드의 닫침, 조명의 스위치 온된다.
  • 보안, 예를 들면 알람 시스템의 시작, 셔터의 닫힌다.
  • 히팅, 환기 및 에어 컨디셔닝, 예를 들면 차광을 통하여 에어 컨디셔닝에 영향을 준다.

 

개별적인 방 온도 제어

알맞은 방 온도는 결정적으로 우리 기분의 웰빙(well-being)에 기여를 한다. 개별적인 방 온도를 세팅하는 것은 장소와 개인적인 취향에 따라 상이한 요구 범위를 충족시킬 때 유리하다. 예를 들면 부엌과 침실은 16℃에서 18℃, 거실은 21℃, 화장실은 22℃ 로 할 수 있다.

냉난방 시스템을 설계하는 목적은 최저 에너지를 사용하면서 필요한 정도의 편리함과 안락함을 성취하는데 있다. 이는 환경 및 경비 절감에 도움을 주는 것은 물론 개인적인 웰빙을 증진시킨다.

히팅 시스템은 유입 온도의 중앙 조절은 물론 방마다 온도를 조절하는 장비를 갖추고 있어야 한다. 각 룸마다 “수요에 중점을 둔 온도 제어”를 제공하는 태스크가 해결되어야만 한다. 개별 룸 서머스탯(thermostat)은 이들 필요조건을 만족시킨다. 이는 알맞은 온도가 필요한 대로 각 룸에 개별적으로 공급되는 것을 보증한다. 방 안에 상이한 온도 필요조건은 개별적인 방 온도 제어로 기록되고, 필요한 온도는 일정 상태(시간 및/또는 요구 조건에 따라서)로 유지된다.

에너지 절감에 대한 더욱 많은 잠재력이 있으며, 안락한 정도는 현저하게 증가될 수 있다. 방 온도를 1℃ 만 줄여도 60%까지 에너지 절감을 성취할 수 있다.

개별적인 방 온도 제어의 주요 원리는 두 개의 기본 구성요소인 히터의 룸 서머스탯과 밸브 드라이브를 필요로 한다.

방 온도의 현행 규정(actual regulation) 이외에, 더 많은 옵션: 예를 들면 창문 콘택트(window contact)의 통합이 유용하다.

창문이 열려 있으면, 룸 서머스탯은 서리 방지 모드로 세팅될 수 있다. 이러한 오퍼레이팅 모드는 창문이 열려 있는 경우 에너지를 절감하는 +7℃의 최저 온도를 보증하며 겨울에 파이프가 동파되는 것과 같은 손상을 방지한다.

KNX 시스템 건물의 모니터링 방안

보일러 제어

보일러 컨트롤러는 히팅 인스톨레이션의 중앙 매니지먼트 시스템이고 빌딩 내 난방 발전과 분배를 조절한다. 현행 보일러 컨트롤러는 방 및/또는 날씨에 따라서 보일러 온도를 조절할 수 있다. 즉, 외부 온도와 방 온도에 따라서 버너를 켜거나 끈다. 따라서 인스톨레이션은 필요한 보일러 온도로 유지된다.

보일러 컨트롤러에 디지털 기술을 도입함으로써, 보일러 컨트롤러는 경제적인 열 발생을 위한 정교한 요구조건을 충족 시키는데 더욱 효과적이다. 한편으로는, 히팅 전문가와 시스템 오퍼레이터를 위한 간단한 오퍼레이션으로 인해 보일러 컨트롤러는 더욱 인상적이다. 1990년대 초기에, 히팅 분야는 또한 보일러 제어에 해당 인터페이스를 통합했다. 이는 간단한 통합이 간단한 빌딩 오토메이션을 가능하게 한다. 이와 동시에, 버스 테크놀로지를 갖춘 빌딩 오토메이션은 기능형 빌딩에서 그리고 주거형 빌딩에서 억셉턴스를 얻었다.

이러한 버스 테크놀러지는 빌딩 내에서 상이한 기능을 가능하게 한다. 상이한 기능이란 예를 들면, 서로 통신을 하기 위하여 창문 열기, 히터 밸브 잠그기와 같은 서로 관련이 없는 것을 말한다.

데이터 통신을 위한 필수 인터페이스는, 다양한 히팅 제조사의 보일러 제어용 특정한 버스 시스템과 EIB 사이에 데이터 전송을 보증한다. 중앙 제어 시스템의 오퍼레이터는 이러한 조건아래 후속하는 다음의 기능들을 사용할 수 있다.

  • 빌딩에서 현존 기간시설을 사용한 히팅 시스템의 원격 모니터링
  • 예를 들면, 적합한 시각화(visulisation) 프로그램에 의한 히팅 시스템의 원격 오퍼레이션
  • 실패 또는 에러 메시지의 루팅
  • 16 개 구성 데이터 포인트 까지의 루팅
  • 열 발전에 필요한 세트포인트(setpoint) 입력

이는 상이한 기능도 서로 데이터를 교환할 수 있으므로, 경제적인 열 발전 및 안락한 정도를 현저하게 증가시켰다는 것을 보장한다.

로드 관리

로드 매니지먼트의 첫째 목적은 자원을 보호하면서 산업, 상업 및 개인 가정에서 에너지를 경제적으로 이용하는 것이다. 동작 비용과 공장 안전에 대한 긍정적인 영향 이외에, 환경은 그 중에서도 특히 효율적인 로드 매니지먼트 덕분에 보호된다. 로드 매니지먼트는 또한 와이어링 시스템이 오버로드에 대해 보호되어야만 하는 경우 이용된다.

이러한 형태의 어플리케이션이 미리 정해진 이후에 KNX 시스템은 종래 솔루션과 비교해 볼 때 중요한 장점을 제공한다. 왜냐하면 프로세스에 관련된, 작은 로드를 포함한 모든 구성요소가 공통의 전송 미디어와 접속되기 때문이다.

로드 매니지먼트에 필수적인 모든 정보는 이 미디어를 통해 교환된다. 따라서, 큰 로드의 로드 분리 레이어를 가지고 리플-제어 리시버, 최대-요구 컨트롤러, 타임 스위치 등등의 종래 시스템의 잦은 시간-소모 및 비용이 많이 드는 상호 연결을 하는 수고를 덜었다. 과거에는 작은 로드는 높은 와이어링 비용과 수반되는 노력으로 인해 로드 매니지먼트 시스템에서 통합은 대개 간과되었다.

KNX 시스템에서, 변화가 일어나는 경우, 모든 장치는 어떤 와이어링 비용도 발생하지 않고 동작 프로세스에 영향을 주지 않으면서 어떤 새로운 요구에 대한 재구성에 적합해 질 수 있다.

로드 매니지먼트를 최적화할 때, 전기적인 장비의 동작 수행의 로깅(기록)은 가장 중요한 것이다. 결과로 얻어진 데이터는 장비가 분리될 경우 우선 순위 정의에 관련하여 결과가(conclusion) 도출되도록 한다.

KNX 시스템은 KNX 시스템에 의해 제어되는 모든 장비의 동작 성능을 기록(log)하고 시각화할 수 있는 장점을 제공한다.

모니터링, 디스플레이, 리포팅, 오퍼레이션, 전기통신, IP

주거형 및 기능형 빌딩에 있어서, 서로 다른 구역(section)에 있는 장치에서 나오는 정보는 종종 기록, 디스플레이 및/또는 보고될 필요가 있다. 이 정보는 예를 들면 다음과 같은 것이다.

  • 조명의 스위치 상태
  • 램프의 작동(operation) 시간
  • 문, 창문 및 현관문의 위치
  • 알람 시스템의 상태
  • 블라인드, 셔터 및 차일의 위치
  • 방 온도와 외부 온도
  • 히팅 및 에어 컨디셔닝 기술의 작동 상태와 폴트 신호
  • 냉장고와 냉동고의 작동 상태
  • 리프트의 폴트 신호
  • 액체 수준 값(liquid level value)과 누전 표시
  • 가스, 기름, 전기, 물의 소비를 측정하기 위한 계량기 읽기
  • 다른 작동 데이터

KNX 시스템에서 유용한 모든 정보는 서로 다른 방식으로 처리되고 시각화될 수 있다.

KNX 시스템에 대한 직접 인터페이스 연결을 구비한 종래의 PC 또는 특정 제어, 작동 및 디스플레이 패널이 이러한 목적을 위해 사용된다.

게이트웨이 및 서버와 같은 장치는 적외선 컨트롤러, 전기통신 및 데이터 네트워크는 물론 인터넷에 대한 인터페이스 연결에 유용하다.

그러므로, KNX 시스템은 IP 인터페이스를 갖춘 모바일 폰, PDA, PC, 노트북 또는 TV 를 사용하며 빌딩 내부와 외부의 어떤 장소에서도 시각화되고 작동될 수 있다.

보안

효율적인 보안 어플리케이션은 KNX 시스템을 사용하여 비교적 적은 비용 또는 노력으로 성취될 수 있다. 예를 들면, 불필요한 로드의 분리 또는 창문과 롤러 셔터를 폐쇄하는 것과 같은 기능은 빌딩을 나갈 때, 입구에서 버튼을 눌러 실행될 수 있다. 방 온도를 줄이고 현존하는 시뮬레이션 기능을 시작하는 부수적인 장점이 있다.

KNX 인스톨레이션에 로킹 시스템(locking system)을 통합하면 특히 편리하다. 안전 기능(safety function)은 분리형 푸시 버튼의 필요없이 키를 돌림으로써 자동적으로 작동된다. 또한 상이한 억세스 존에 대한 유연한 정의는 다양한 전자 키의 사용을 가능하게 했다. 이러한 존은 사용되는 키에 따라서 구동 또는 차단될 수 있다. 알람은 잠긴 키가 사용되는 경우 개시될 수 있다.

집안이나 마당에 침입자가 있다는 생각이 들면, 패닉 버튼은 모든 내부 및 외부 조명을 켜서 롤러 셔터를 닫도록 한다.

현재 시뮬레이션 기능은 방지 기능으로 관찰자에게는 집안에 사람이 있는 것처럼 보이게 하는 보호 수단으로 증명된다. 루미나리는 불규칙한 패턴으로 스위치되거나 디밍된다.

셔터 또는 블라인드는 해질 무렵 또는 상이한 시간대 별로 움직이고, 음향 신호는 해당 모듈을 통해 서로 다른 방에서 발생된다.

KNX 시스템 인스톨레이션을 해당 인터페이스(게이트웨이)를 경유해 통신 시스템에 연결하면, 연결된 장치와 시스템(전화, 인터넷)을 모니터하고 영향을 주는 것이 가능하다. 특별한 이벤트 또는 폴트(에러, 누전등과 같은)가 발생하거나 누군가 응급상황에 처해 있다면, KNX 시스템에서 나온 메시지를 음성 메일 또는 SMS를 통해 수신할 수 있다.

움직임 디텍터(movement detector) 또는 창문 콘택트는 서리 방지는 물론 보안 어플리케이션을 위해 조명을 스위치하고 룸 서머스탯을 세팅하는데 사용될 수 있다. 종래의 센서는 또한 이진 입력에 의해 KNX 시스템에 통합될 수 있다.

빌딩을 나갈 때, 침입자 알람 시스템 및/또는 알람 신호화 시스템을 구비함으로써, 특정한 룸의 세트포인트 온도를 낮추고 현재 시뮬레이션을 시작하는 것이 가능하다. KNX 인스톨레이션에 통합된 화재 감지기는 개별적인, 네트워크 되어 있지 않은 감지기 보다 훨씬 더 높은 정도의 안전성을 제공한다. 알람이 울리는 경우, 실내 경보기와 플래시 램프가 작동되고 보안 회사에 알리는 것뿐만 아니라 조명도 켜지며 셔터도 올라가 닫힐 수 있다. 집에 돌아올 때에 맞춰, 히팅을 다시 키고, 복도와 계단의 조명을 켤 수 있으며 침입자 알람 시스템을 해제하여 현재 시뮬레이션이 작동하지 않도록 할 수 있다.

Vds 클래스 C 의 Vds-승인 알람 시스템은 특히 귀중품을 보호하는데 필요하다. 이 시스템은 절연될 수도 있고 인터페이스를 경유하여 KNX 시스템에 연결될 수도 있다. KNX 시스템은 위의 Vds-승인 시스템으로부터 정보를 평가할 수 있으며 이에 따라서 반응할 수 있다.

하우스 통신

단일의 코어 페어(single core pair)가 종종 영상과 음향의 전송을 위한 현대 하우스 통신 시스템에 사용된다. 예컨대 YCYM 2x2x0.8 타입의 버스 케이블이 KNX 시스템용 전송 미디어로 사용된다면, 제 2 프리 코어 페어(second free core pair)는 하우스 통신에 유리하게 사용되고 그러므로 인스톨레이션 비용은 감소된다.

하우스 통신 시스템은 대개 KNX 시스템에 대한 인터페이스를 또한 구비한다. 인터콤 시스템의 비디오 모니터는 예를 들면 단순한 스위치 명령에서 신(scene) 제어에 걸쳐 오퍼레이션과 시각화용 터치스크린으로 사용될 수 있다.

오디오/비디오

현대 가족사회에서 음향과 영상의 해석에 필요한 멀티룸 솔루션의 필요성은 더욱 증가하고 있다. 해당하는 신호는 그들만의 와이어링 시스템을 경유하여 집의 중앙 위치에서 집 전체의 확성기 및 모니터까지 루틴한다. 신호 발생기로 작동하는 DVD 플레이어와 하이파이 시스템과 같은 기존의 가전기기(classic appliance) 이외에, 멀티미디어 서버인 PC 시스템의 사용이 점점 더 증가하고 있는 추세이다. 멀티미디어 서버는 안테나 또는 인터넷을 통해 수신될 수 있는 음악 및 그래픽 파일을 저장한다.

KNX 인스톨레이션으로부터 푸시 버튼 및/또는 적외선 리시버는 예를 들면 음량 또는 신호 소스를 변형시키기 위해 개별적인 룸 내의 동작에 사용된다. 푸시 버튼 및/또는 적외선 리시버는 현존하는 전기적인 인스톨레이션의 디자인과 부합한다. KNX 시스템에 대한 이러한 연결을 통하여, 오디오/비디오 신호를 룸 장면에 통합하는 가능성 또한 존재한다.

멀티룸 시스템의 제어 유닛 내에 KNX 명령의 대화는 적외선 신호를 사용하는 특정한 액추에이터 또는 해당 게이트웨이에 의해 수행된다.

공중 위생 시설

공중 위생 시설의 맞춤(fitting)은 주거형 및 기능형 빌딩에서 그 중요성이 점점 증가되고 있다. 핵심어로서 건강은 KNX에 의해 동작되는, 더욱 높은 수준의 기능성을 갖는 장비와 시스템을 필요로 한다. 그들은 이러한 요구조건을 충족하고 정보의 인텔리전트 제어 및 조절은 물론 데이터의 스캐닝을 가능하게 한다.

시간-온도 프로파일은 항상 필요한 시간에 최적의 기후(온도 및 습도) 조건이 가능하게 하고 이에 따라서 조명이 채택되는 것을 보장하는 건강 구역 내 온도로 지정될 수 있다.

화장실 특히 호텔이나 공공 시설의 화장실은 필요하면 언제나 자동적으로 청소되고 소독된다.

가전 제품

가전 제품은 KNX 시스템에 네트워크될 수 있고 통합될 수도 있다. 스위치 액추에이터는 가전 제품을 스위치하고, 전류 센서(current sensor)는 동작 센터를 기록하며 물 디텍터는 누수를 감지하여 이를 보고한다.

인터페이스

표준형 RS232와 USB 인터페이스를 갖춘 장치는 KNX 인스톨레이션을 ETS 에 접속하거나 시각화 프로그램에 대한 연결을 위하여 KNX 시스템에서 유용하다.

전기 통신 네트워크, IP 네트워크는 물론 다른 시스템에 대한 그 밖의 다른 인터페이스도 또한 유용하다.

글_ 오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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