KR20210091375A - 미디어 파사드를 위한 비아이피브이모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비아이피브이 모듈에 관한 것으로, 내측에 복수의 엘이디 모듈이 구비되어 미디어 기능이 구현된 GTG(Glass To Glass) 형태의 미디어 글라스(Media Glass)와, 태양광에 의해 전력을 생산하는 쏠라셀(Solar cell)과, 상기 쏠라셀을 지지하는 백 글라스(Back Glass)가 순차적으로 적층되고, 상기 미디어 글라스와 백 글라스 사이에는 액상의 레진이 충진된 후 경화공정을 통해 고체화되어 G3G(Glass to Glass to Glass)형의 3중 접합유리 형태의 구조를 이루는 비아이피브이 모듈을 구현하며, 상기 엘이디 모듈은 제어장치에 의해 순차적으로 또는 동시에 점등제어되어, 미디어 글라스 외측으로 미리 설정된 이미지 또는 문자를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈을 제안한다.
따라서, 본 발명에 의한 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈은 미디어 글라스(Media Glass)와 백 글라스(Back Glass) 사이에 전측으로 엘이디모듈을 설치하고, 후측으로 쏠라셀을 설치한 후, 경화되는 액상의 레진을 충진하여 GTG(Glass to Glass)형 구조를 이루어, 자체적으로 전원으로 충전되는 경량의 미디어 파사드를 구현함으로써 제조비용 및 제품가격을 대폭 절감하고 대량생산에 적합하여 더욱 경제적인 효과가 있다.,

Description

미디어 파사드를 위한 비아이피브이모듈{BIPV module for Media Facade}
본 발명은 미디어파사드 일체형 비아이피브이 모듈에 관한 것으로, 미디어 기능이 구현된 GTG(Glass To Glass) 형태의 미디어 글라스(Media Glass)와 백 글라스(Back Glass) 사이에 쏠라셀을 설치한 후, 경화되는 액상의 레진을 충진하여 G3G(Glass to Glass to Glass)형의 3중 접합유리 형태의 구조를 이루는 비아이피브이 모듈을 구현하며, 상기 엘이디 모듈은 제어장치에 의해 순차적으로 또는 동시에 점등제어되어, 미디어 글라스 외측으로 미리 설정된 이미지 또는 문자를 디스플레이하는 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 미디어 파사드(Media Facade)란, 건물 외벽에 LED 조명을 비춰 영상을 표현하는 기법을 포괄적으로 지칭하는 것으로서, 종래에는 건물의 외벽에 다양한 콘텐츠 영상을 투사하였다.
최근에는 건물 벽에 LED 등의 디스플레이를 부착하여 아예 건물의 벽면을 디스플레이용으로 사용하는 기술이 사용된다.
한편, 태양광 모듈(PV)을 건물 옥상이나 지붕 등에 설치하거나 BIPV용으로 사용하는 비중이 점차로 늘어나면서, 태양광 모듈의 무게를 줄이기 위한 연구개발이 진행 중이다.
특히, 각국의 태양광 발전 보조 정책과 맞물려 건물 지붕 등에 태양광 발전 시스템을 설치하려는 시도가 있으나 종래의 태양광 모듈 자체의 무게가 크기 때문에, 전체적인 태양광 발전 시스템의 무게가 커져 건물이 상기 태양광 발전 시스템의 하중을 견딜 수 없어 설치 부적합 판정을 받는 사례가 많다.
이러한 무게가 큰, 종래의 태양광 모듈은 대략 20Kg 중량 내외이며, 이 중 강화유리가 차지하는 무게가 13킬로그램 중량 내외이며, 상기 강화유리의 두께는 3.0 ~ 3.2mT이다. 즉, 강화유리가 태양광 모듈의 무게를 좌우하는데 큰 영향을 미치고 있다.
이러한 태양광 모듈의 무게를 줄이기 위한 선행기술과 관련하여, 공개특허공보 제10-2011-0076123호에서는 태양광 모듈에 사용되는 강화유리의 두께를 박막화하여 경량 태양광 모듈을 제조하는 방법이 개시되었다.
그러나, 종래에는 미디어파사드와 BIPV의 융합 시스템을 개별적으로 병행 설치하여 단순 패턴화나 후면에 LED 조명을 설치하여 자체적으로 미디어 구현이 불가능한 백라이트 형태의 조명형태로서, 두 체품을 일체화하여 미디어와 BIPV 기능을 동시에 구현할 수 있는 제품은 전혀 개발되지 않은 상태이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 미디어 기능이 구현된 GTG(Glass To Glass) 형태의 미디어 글라스(Media Glass)와 백 글라스(Back Glass) 사이에 쏠라셀을 설치한 후, 경화되는 액상의 레진을 충진하여 G3G(Glass to Glass to Glass)형의 3중 접합유리 형태의 구조를 이루는 비아이피브이 모듈을 구현하며, 상기 엘이디 모듈은 제어장치에 의해 순차적으로 또는 동시에 점등제어되어, 미디어 글라스 외측으로 미리 설정된 이미지 또는 문자를 디스플레이하는 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전면의 LED를 투명전극(투과율 95%이상)을 이용하여 후면의 태양전지의 발전을 방해할 수 있는 요인을 최소화 함으로써 한 제품에서 미디어 기능과 BIPV모듈로써의 발전기능을 동시에 수행할 수 있는 미디어와 BIPV일체형 제품을 제공함에 다른 목적이 있다.
본 발명에 의한 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈은 내측에 복수의 엘이디 모듈이 구비되어 미디어 기능이 구현된 GTG(Glass To Glass) 형태의 미디어 글라스(Media Glass)와, 태양광에 의해 전력을 생산하는 쏠라셀(Solar cell)과, 상기 쏠라셀을 지지하는 백 글라스(Back Glass)가 순차적으로 적층되고, 상기 미디어 글라스와 백 글라스 사이에는 액상의 레진이 충진된 후 경화공정을 통해 고체화되어 G3G(Glass to Glass to Glass)형의 3중 접합유리 형태의 구조를 이루는 비아이피브이 모듈을 구현하며, 상기 엘이디 모듈은 제어장치에 의해 순차적으로 또는 동시에 점등제어되어, 미디어 글라스 외측으로 미리 설정된 이미지 또는 문자를 디스플레이하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 의한 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈은 전면에 LED와 투명 전극으로 구성된 G2G 형태의 미디어 글라스(Media Glass)와 백 글라스(Back Glass) 사이에 쏠라셀을 설치한 후, 경화되는 액상의 레진을 충진하여 GTG(Glass to Glass)형 구조를 이루어, 자체적으로 전원으로 충전되는 경량의 미디어 파사드를 구현함으로써 제조비용 및 제품가격을 대폭 절감하고 대량생산에 적합하여 더욱 경제적인 효과가 있으며, 한 패널에서 미디어기능과 태양광 발전기능을 동시에 수행함으로써 건물의 사용밀도 최적화 및 기존 BIPV에서 문제시 되었던 대안 디자인으로 활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈의 분해사시도,
도 2는 본 발명에 의한 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈의 전면부를 개략적으로 나타내는 모식도,
도 3은 본 발명에 의한 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈의 단면도,
도 4는 본 발명에 의한 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈의 결합사시도,
도 5는 본 발명에 의한 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈의 동작제어를 위한 구성도,
도 6은 본 발명에 의한 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈이 건물의 외벽에 적용되는 사례를 개략적으로 나타낸 모식도,
도 7은 본 발명의 사용상태 사진.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈은 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 내측에 복수의 엘이디 모듈(11)이 구비된 미디어 글라스(Media Glass)(10)와, 태양광에 의해 전력을 생산하는 쏠라셀(Solar cell)(20)과, 쏠라셀(20)을 지지하는 백 글라스(Back Glass)(40)가 순차적으로 적층되고, 상기 미디어 글라스(10)와 백 글라스(40) 사이에는 액상의 레진(30)이 충진된 후 경화공정을 통해 고체화되어 쏠라셀(20)의 유동을 방지하며, 상기 엘이디 모듈(11)은 제어장치(60)에 의해 순차적으로 또는 동시에 점등제어되어, 미디어 글라스(10) 외측으로 미리 설정된 이미지 또는 문자를 디스플레이하도록 구성되어 있다.
이때, 상기 백 글라스의 후면에는 뒤틀어짐을 방지하기 위해 외부 고정재(external fitting)가 결합된다.
상기 미디어 글라스(10)는 특허등록 제1512661호(창틀에 설치가능한 복층 구조를 갖는 투명전광판 및 그 제조방법)의 기술을 응용하여 제작된다.
즉, 상기 미디어 글라스(10)는 일면에서 전도성 잉크에 의한 투명전극(도면미표시)과, 투명전극에서 에칭과 같은 공정에 의하여 투명전극 또는 타 패턴과 절연가능하도록 패턴형성되는 하나 이상의 투명패턴(도면미표시)과, 복수의 엘이디 모듈(11)을 포함하여 구성된다.
상기 미디어 글라스(10)의 일면 전체에는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 CNT(Carbon Nano Tube) Glass)를 이용한 전도성 잉크 또는 전도성 물질이 도포되어 형성되며, 엘이디 모듈(11)은 상기 투명패턴의 끝단에서 전도성 접착제에 의하여 접착되는 것이다.
상기 엘이디모듈(11)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 미디어 글라스(10)의 전면으로 빛을 방출함과 동시에, 쏠라셀(20)에 유입되는 태양광을 차단하지 않도록 일정 간격마다 설치된다.
본 발명이 적용되는 미디어 파사드는 가로 세로 수십미터 규격의 외부 전광판을 형성하는 것이므로, 각각의 엘이디 모듈(11) 사이의 간격은 충분히 이격 설치되어도 충분하다.
한편, 본 발명에 의한 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈은 도 3에 도시된 바와 같이, 미디어 기능이 구현된 GTG(Glass To Glass) 형태의 미디어 글라스(Media Glass)(10)와 백 글라스(Back Glass)(40) 사이에 쏠라셀(20)을 설치한 후, 경화되는 액상의 레진(30)을 충진하여 G3G(Glass to Glass to Glass)형의 3중 접합유리 형태의 구조를 이루는 비아이피브이 모듈을 구현하게 되며, 쏠라셀(20)의 전원으로 제어장치(60)에서 엘이디 모듈(20)을 점등제어를 통해 이미지 또는 문자를 디스플레이하게 된다.
상기 복수의 쏠라셀(20) 및 엘이디 모듈(11)과 제어장치(60)는 쏠라셀(20)에 의한 태양광 흡수 및 엘이디 모듈(11)에 의한 이미지 표출에 장애가 되지 않도록 투명전극에 의해 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 미디어 글라스(10)는 투명전극 및 투명패턴에 의해 전기적으로 연결된 복수의 엘이디 모듈(11)이 제1투명판(11a)와 제2투명판(11b) 사이에 삽입된 상태에서 주입된 레진(11c)이 경화하면서, 제1투명판(11a)와 제2투명판(11b)을 접착되며, 제1투명판(11a)의 전면에는 다시 보호유리(12)가 접착 결합되는 것이다.
특히, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 쏠라셀(20)의 전면에서는 유입된 태양광에 의해 전기 생산하여 엘이디 모듈(11)의 전력원으로 제공하고, 쏠라셀(20)의 후면에서 발생되는 열은 건물의 환기용 난방에너지 및 온수를 생산하는 열병합발전시스템인 BIPVT(Building Integrated Photovoltaic Thermal) 시스템의 열원으로 제공되어 건물의 난방 및 온수의 에너지원으로 활용된다.
이러한 BIPVT 시스템은 기존 PV 또는 BIPV(Building Integrated Photovoltaic System)에서 나타나는 과열 문제를 해결하여 PV의 발전효율을 높이는 기술로 PV모듈의 열전변환 성능을 기존 단위면적 PV모듈과 비교시 최대 200% 획기적으로 개선할 수 있는 시스템이다.
또한, 쏠라셀(20)에서 전기가 생산되는 경우 또는 야간에도 미디어 파사드가 구현될 수 있도록 보조 전원으로서의 배터리(70)가 선택적으로 구비된다.
즉, 상기 쏠라셀(20)과 엘이디 모듈(11) 사이에는 배터리(70)와 전력감지부(71)가 부가되고, 상기 전력감지부(71)에서는 쏠라셀(20)에서 공급되는 전력이 기준 전압 이하인 경우 배터리(70)를 통해 엘이디모듈(11)에 전력을 공급하도록 구성할 수 있다.
이때, 상기 전력감지부(71)의 전기적 신호는 제어장치(60)로 전달되어, 관리자의 주의를 환기시키도록 구현되어, 쏠라셀의 작동이상을 감지할 수 있도록 구현될 수도 있다.
이와 같은 본 발명에 의한 미디어 파사들를 위한 비아이피브이 모듈은 도 6에 도시된 바와 같이 건물의 벽면에 외부 고정재(external fitting)에 의해 결합되며, 도 7에 도시된 바와 같이 건물의 외장에 영상 이미지를 표출하여 자동차 극장에서 활용할 수도 있다.
상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
10 : 미디어 글라스 11 : 엘이디 모듈
11a: 제1투명층 11b: 제2투명층
11c, 30: 레진 20 : 쏠라셀
40 : 백 글라스 50 : 외부 고정재
60 : 제어장치 70 : 배터리
71 : 전력감지부 80 : 열병합발전시스템

Claims (5)

  1. 내측에 복수의 엘이디 모듈(11)이 구비되어 미디어 기능이 구현된 GTG(Glass To Glass) 형태의 미디어 글라스(Media Glass)(10)와, 태양광에 의해 전력을 생산하는 쏠라셀(Solar cell)(20)과, 쏠라셀(20)을 지지하는 백 글라스(Back Glass)(40)가 순차적으로 적층되고,
    상기 미디어 글라스(10)와 백 글라스(40) 사이에는 액상의 레진(30)이 충진된 후 경화공정을 통해 고체화되어 G3G(Glass to Glass to Glass)형의 3중 접합유리 형태의 구조를 이루는 비아이피브이 모듈을 구현하며,
    상기 엘이디 모듈(11)은 제어장치(60)에 의해 순차적으로 또는 동시에 점등제어되어, 미디어 글라스(10) 외측으로 미리 설정된 이미지 또는 문자를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 백 글라스(40)의 후면에는 뒤틀어짐을 방지하기 위해 외부 고정재(external fitting)이 결합되는 것을 특징으로 하는 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 엘이디 모듈(11)은 전면에 구비된 미디어 글라스(10) 후방에 삽입되어 쏠라셀(20) 및 제어장치(60)에 전기적으로 연결되고,
    후면에 구비된 백 글라스(40)와는 레진(30)에 의해 밀착 고정되어 GTG(Glass to Glass)형 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 쏠라셀(20)의 전면에서는 유입된 태양광에 의해 전기 생산하여 엘이디 모듈(11)의 전력원으로 제공하고,
    쏠라셀(20)의 후면에서 발생되는 열은 건물의 환기용 난방에너지 및 온수를 생산하는 열병합발전시스템인 BIPVT(Building Integrated Photovoltaic Thermal)의 열원으로 제공하는 것을 특징으로 하는 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 쏠라셀(20)과 엘이디 모듈(11) 사이에는 배터리(70)와 전력감지부(71)가 부가되고,
    상기 전력감지부(71)에서는 쏠라셀(20)에서 공급되는 전력이 기준 전압이하인 경우 배터리(70)를 통해 엘이디모듈(11)에 전력을 공급하는 것을 특징을 하는 미디어 파사드를 위한 비아이피브이 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102444225B1 (ko) * 2021-12-22 2022-09-16 주식회사 한국항공조명 Bipv 미디어 일체형 모듈 및 그 제조방법
WO2023085647A1 (ko) * 2021-11-10 2023-05-19 한솔테크닉스(주) 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템

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