KR20220079200A - Method and apparatus for calculating the amount of sunlight using a grid model - Google Patents

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KR20220079200A KR1020200168730A KR20200168730A KR20220079200A KR 20220079200 A KR20220079200 A KR 20220079200A KR 1020200168730 A KR1020200168730 A KR 1020200168730A KR 20200168730 A KR20200168730 A KR 20200168730A KR 20220079200 A KR20220079200 A KR 20220079200A
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Abstract

일조량 산출 방법 및 그 장치가 제공 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 산출 장치는 행성 수치표고모델을 기초로 3차원 수치표고 격자모델을 생성하고, 건축물 형상 정보 및 건축물 높이 정보를 포함하는 건축물 모델을 기초로 건축물 격자모델을 생성하며, 건축물 위치와 대응되는 관심 영역의 3차원 수치표고 격자모델 및 상기 건축물 격자모델을 이용하여 상기 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정하고, 상기 고도 좌표값이 보정된 건축물 격자모델, 태양 남중고도 정보 및 태양 상수 정보를 기초로 지정된 시점의 일조량을 산출할 수 있다.A method of calculating the amount of sunlight and an apparatus therefor are provided. Sunlight calculation apparatus according to an embodiment of the present invention generates a three-dimensional numerical elevation grid model based on a planetary numerical elevation model, and creates a building grid model based on a building model including building shape information and building height information, , correcting the elevation coordinate value of the building grid model using the three-dimensional numerical elevation grid model and the building grid model of the area of interest corresponding to the location of the building, and the building grid model in which the altitude coordinate value is corrected, the sun's south middle altitude It is possible to calculate the amount of sunlight at a specified time based on the information and solar constant information.

Description

격자모델을 이용한 일조량 산출 방법 및 그 장치{ METHOD AND APPARATUS FOR CALCULATING THE AMOUNT OF SUNLIGHT USING A GRID MODEL }A method of calculating the amount of sunlight using a grid model and its device

본 발명은 격자모델을 이용한 일조량 산출 방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for calculating the amount of sunlight using a grid model.

고층 건물의 증가함에 따라 일조권의 중요성도 증가하고 있다. 이는 개인의 주거 환경의 질을 높이는 요소뿐만 아니라 부동산의 거래에 있어서 중요한 요건 중 하나가 되기 때문에, 일조량을 정확하게 산출하고 데이터화하는 작업이 요구되고 있다.As the number of high-rise buildings increases, the importance of sunlight is also increasing. Since this is one of the important requirements in real estate transactions as well as improving the quality of an individual's residential environment, it is required to accurately calculate the amount of sunlight and convert it into data.

또한, 자연에너지 개발이 중요한 과제로서, 특히 태양발전에너지는 그 중 실용화가 되어 널리 보급 중이다. 태양발전에너지의 경우, 낮 동안의 태양 에너지를 최대한 수집하는 것이 중요한 핵심일 수 있다. 따라서, 태양 에너지를 최대한 수집할 수 있는 지형에 태양광 패널을 설치해야 하며, 이를 근거화할 수 있는 해당 지형에서의 일조량을 정확하게 산출하는 작업이 요구되고 있다.In addition, the development of natural energy is an important task, and in particular, solar power generation energy has been put into practical use and is widely distributed. In the case of solar power, collecting the maximum amount of solar energy during the day can be an important key. Therefore, it is necessary to install a solar panel in a terrain where solar energy can be collected as much as possible, and it is required to accurately calculate the amount of sunlight in the terrain that can be based on this.

이렇듯, 건물(예컨대, 아파트 단지, 도심지 빌딩)의 일조량 및 특정 지형의 일조량은 다양한 목적으로 널리 사용될 수 있다. 그러나, 종래 기술은 건물 방향, 건물 간 간격 및 건물 높이에 따른 간단한 조망권 분석만을 제공하는 실정이다. 또한, 종래 기술은 건물이나 지형의 일조량에 있어서, 주로 계절 별 남중고도와 평균 일조시간에 따른 간단한 수식으로 근사 계산한 수치이며, 주변 건물이나 복잡한 지형의 가림 효과는 고려하지 않고 있다.As such, the amount of sunlight in a building (eg, an apartment complex, an urban building) and the amount of sunlight in a specific terrain can be widely used for various purposes. However, the prior art is a situation that provides only a simple view right analysis according to the direction of the building, the distance between buildings, and the height of the buildings. In addition, in the prior art, in terms of the amount of sunlight in a building or terrain, it is a numerical value approximated by a simple formula according to the seasonal altitude and average solar time, mainly, and does not take into account the occlusion effect of surrounding buildings or complex terrain.

따라서, 실제 일조량을 산출하고자 하는 건물의 위치에서, 해당 건물의 주변 건물 및 지형 간의 관계를 고려한 정확한 일조량을 산출하고, 그러면서도 복잡도는 감소시킬 수 있는 장치 및 방법이 개발될 필요가 있다. 이 때, 일조량을 정확하게 산출하기 위해 지형 정보 및 건축물 정보를 획득하고 이를 활용할 수 있는 기술의 제공이 요구된다.Accordingly, there is a need to develop an apparatus and method capable of calculating the correct amount of sunlight in consideration of the relationship between the surrounding buildings and the topography of the building at the location of the building for which the actual amount of sunlight is to be calculated, while reducing complexity. At this time, in order to accurately calculate the amount of sunlight, it is required to obtain topographic information and building information and provide a technology that can utilize it.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 태양광 입사 방향에 따른 주변 지형/지물에 의한 태양광이 가려진 건물에 대하여, 효과적으로 일조량을 산출하기 위해 지형/지물을 정확하게 모델링하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and it is to accurately model the terrain/features in order to effectively calculate the amount of sunlight for a building in which sunlight is obscured by the surrounding terrain/features according to the sunlight incident direction. do it with

본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 산출 방법은 행성 수치표고모델을 기초로 3차원 수치표고 격자모델을 생성하는 단계, 건축물 형상 정보 및 건축물 높이 정보를 포함하는 건축물 모델을 기초로 건축물 격자모델을 생성하는 단계, 건축물 위치와 대응되는 관심 영역의 3차원 수치표고 격자모델 및 상기 건축물 격자모델을 이용하여 상기 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정하는 단계 및 상기 고도 좌표값이 보정된 건축물 격자모델, 태양 남중고도 정보 및 태양 상수 정보를 기초로 지정된 시점의 일조량을 산출하는 단계를 포함한다.The method of calculating the amount of sunlight according to an embodiment of the present invention includes generating a three-dimensional numerical elevation grid model based on a planetary numerical elevation model, and generating a building grid model based on a building model including building shape information and building height information step, correcting the elevation coordinate value of the building grid model using the three-dimensional numerical elevation grid model of the area of interest corresponding to the location of the building and the building grid model, and the building grid model in which the altitude coordinate value is corrected, the sun Comprising the step of calculating the amount of sunlight at the designated time based on the altitude information and solar constant information.

일 실시예에서 상기 3차원 수치표고 격자모델을 생성하는 단계는, 행성 수치표고모델의 위도 좌표값 및 경도 좌표값을 상기 관심 영역의 2차원 좌표값을 변환하는 단계 및 상기 2차원 좌표값을 상기 행성 수치표고모델의 고도 좌표값을 이용하여 상기 관심 영역의 3차원 수치표고 격자모델을 생성하는 단계를 포함한다.In one embodiment, generating the three-dimensional numerical elevation grid model includes converting latitude coordinate values and longitude coordinate values of the planetary numerical elevation model to two-dimensional coordinate values of the region of interest, and converting the two-dimensional coordinate values to the and generating a three-dimensional numerical elevation grid model of the region of interest by using the altitude coordinate values of the planetary numerical elevation model.

일 실시예에서 상기 건축물 격자모델을 생성하는 단계는, 상기 건축물 형상 정보에 포함된 건축물의 2차원 좌표값과 건축물의 면적, 층수 및 높이 정보를 기초로 건축물 모델링을 수행하여 상기 건축물 모델을 생성하는 단계 및 상기 건축물 모델을 격자로 변환하여 상기 건축물 격자모델을 생성하는 단계를 포함한다.In one embodiment, the step of generating the building grid model includes performing building modeling based on the two-dimensional coordinate values of the building included in the building shape information and the area, number of floors and height information of the building to generate the building model. and converting the building model into a grid to generate the building grid model.

일 실시예에서 상기 건축물 격자의 고도 좌표값을 보정하는 단계는, 상기 3차원 수치표고 격자모델을 기초로 상기 건축물이 위치한 관심 영역의 고도 좌표값을 계산하는 단계 및 상기 계산된 고도 좌표값을 기초로 상기 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정하는 단계를 포함한다.In one embodiment, the step of correcting the elevation coordinate value of the building grid includes calculating the elevation coordinate value of the region of interest where the building is located based on the three-dimensional numerical elevation grid model and based on the calculated elevation coordinate value and correcting the elevation coordinate value of the building grid model.

일 실시예에서 상기 일조량을 산출하는 단계는, 태양광이 입사하는 방향에 수직한 가상 영역을 생성하고, 상기 건축물을 상기 가상 영역으로 정사영하고, 상기 가상 영역에 정사영되는 면적을 상기 건축물의 태양입사열유입량으로 산출하고, 상기 건축물의 태양입사열유입량을 이용하여 상기 지정된 시점의 일조량을 산출하는 단계를 포함한다.In an embodiment, the calculating of the amount of sunlight may include generating a virtual area perpendicular to a direction in which sunlight is incident, orthographically projecting the building into the virtual area, and determining an area orthogonally projected on the virtual area to the sun incident of the building. and calculating the amount of sunlight at the designated time by calculating the amount of heat inflow, and using the amount of solar incident heat inflow of the building.

본 발명의 다른 실시예에 따른 일조량 산출 장치는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 행성 수치표고모델을 기초로 3차원 수치표고 격자모델을 생성하고, 건축물 형상 정보 및 건축물 높이 정보를 포함하는 건축물 모델을 기초로 건축물 격자모델을 생성하고, 건축물 위치와 대응되는 관심 영역의 3차원 수치표고 격자모델 및 상기 건축물 격자모델을 이용하여 상기 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정하며, 상기 고도 좌표값이 보정된 건축물 격자모델, 태양 남중고도 정보 및 태양 상수 정보를 기초로 지정된 시점의 일조량을 산출한다.An apparatus for calculating sunlight according to another embodiment of the present invention includes a processor, wherein the processor generates a three-dimensional numerical elevation grid model based on a planetary numerical elevation model, and a building model including building shape information and building height information Creates a building grid model based on , and corrects the elevation coordinate value of the building grid model using the three-dimensional numerical elevation grid model of the region of interest corresponding to the location of the building and the building grid model, and the elevation coordinate value is corrected Calculates the amount of sunlight at a specified time based on the building grid model, solar peak altitude information, and solar constant information.

일 실시예에서 상기 프로세서는, 행성 수치표고모델의 위도 좌표값 및 경도 좌표값을 상기 관심 영역의 2차원 좌표값을 변환하고, 상기 2차원 좌표값을 상기 행성 수치표고모델의 고도 좌표값을 이용하여 상기 관심 영역의 3차원 수치표고 격자모델을 생성한다.In one embodiment, the processor converts a two-dimensional coordinate value of the region of interest into a latitude coordinate value and a longitude coordinate value of a planetary numerical elevation model, and uses the two-dimensional coordinate value as an altitude coordinate value of the planetary numerical elevation model to create a three-dimensional numerical elevation grid model of the region of interest.

일 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 건축물 형상 정보에 포함된 건축물의 2차원 좌표값과 건축물의 면적, 층수 및 높이 정보를 기초로 건축물 모델링을 수행하여 상기 건축물 모델을 생성하고, 상기 건축물 모델을 격자로 변환하여 상기 건축물 격자모델을 생성한다.In one embodiment, the processor generates the building model by performing building modeling based on the two-dimensional coordinate values of the building included in the building shape information and information on the area, number of floors, and height of the building, and lattice the building model to create the building grid model.

일 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 3차원 수치표고 격자모델을 기초로 상기 건축물이 위치한 관심 영역의 고도 좌표값을 계산하는, 상기 계산된 고도 좌표값을 기초로 상기 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정한다.In one embodiment, the processor calculates the elevation coordinate value of the region of interest where the building is located based on the three-dimensional numerical elevation grid model, based on the calculated elevation coordinate value, the elevation coordinate value of the building grid model Correct.

일 실시예에서 상기 프로세서는, 태양광이 입사하는 방향에 수직한 가상 영역을 생성하고, 상기 건축물을 상기 가상 영역으로 정사영하고, 상기 가상 영역에 정사영되는 면적을 상기 건축물의 태양입사열유입량으로 산출하고, 상기 건축물의 태양입사열유입량을 이용하여 상기 지정된 시점의 일조량을 산출한다.In an embodiment, the processor generates a virtual area perpendicular to a direction in which sunlight is incident, orthogonally projects the building into the virtual area, and calculates an area orthographically projected on the virtual area as the solar incident heat input amount of the building and calculates the amount of sunlight at the designated time by using the solar incident heat inflow of the building.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 산출 방법에 이용되는 수치표고 모델의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 산출 장치의 하드웨어 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 산출 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 산출 방법의 각 구성을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 격자모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a conceptual diagram of a numerical elevation model used in a method of calculating the amount of sunlight according to an embodiment of the present invention.
2 is a hardware configuration diagram of an apparatus for calculating the amount of sunlight according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining the configuration and operation of a processor according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a method of calculating the amount of sunlight according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining in detail each configuration of the method for calculating the amount of sunlight according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 are diagrams for explaining a grid model according to an embodiment of the present invention.
9 to 10 are diagrams for explaining a method of correcting an elevation coordinate value of a building grid model according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0012] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented with changes from one embodiment to another without departing from the spirit and scope of the present invention. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the following detailed description is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention should be taken as encompassing the scope of the claims and all equivalents thereto. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar elements throughout the various aspects.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those of ordinary skill in the art to easily practice the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 산출 방법에 이용되는 수치지형 모델의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a numerical topographic model used in a method of calculating the amount of sunlight according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 산출 장치는 향성 수치표고모델을 기초로 3차원 수치표고 격자모델을 생성할 수 있다. 그리고 일조량 산출 장치는 상술한 3차원 수치표고 격자모델을 이용하여 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정함으로써 해당 건축물에 대한 정확한 일조량을 계산할 수 있다.The apparatus for calculating the amount of sunlight according to an embodiment of the present invention may generate a three-dimensional numerical elevation grid model based on the orientation numerical elevation model. In addition, the apparatus for calculating the amount of sunlight may calculate the correct amount of sunlight for the corresponding building by correcting the altitude coordinate value of the building grid model using the above-described three-dimensional numerical elevation grid model.

도 1은 격자 형태의 수치표고모델의 예시를 도시한다. 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)이란, 지형의 고도 좌표값을 수치로 저장함으로써 지형의 형상을 나타내는 자료이다.　예를 들어 타겟 지역에 대응되는 경도값 및 위도값을 기초로 생성된 격자 형태(10)에 고도 좌표값을 추가하여 3차원 수치표고 격자모델(20)을 생성할 수 있다. 1 shows an example of a numerical elevation model in the form of a grid. Digital Elevation Model (DEM) is data representing the shape of the terrain by storing the elevation coordinates of the terrain as numerical values. For example, the three-dimensional numerical elevation grid model 20 may be generated by adding an altitude coordinate value to the grid form 10 generated based on the longitude and latitude values corresponding to the target area.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 일조량 산출 방법은 건축물 각각이 위치한 지역의 2차원 수치표고 격자모델의 고도 좌표값 정보를 기초로 해당 건축물의 일조량을 정확하게 산출할 수 있다.The method of calculating the amount of sunlight according to some embodiments of the present invention may accurately calculate the amount of sunlight of a corresponding building based on altitude coordinate value information of a two-dimensional numerical elevation grid model of an area in which each building is located.

이하 도 2를 참조하여 일조량 측정 장치의 내부 구성에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the internal configuration of the apparatus for measuring the amount of sunlight will be described in detail with reference to FIG. 2 .

일 실시예에서 일조량 측정 장치(100)는 메모리(101), 프로세서(102), 통신 모듈(103) 및 입출력 인터페이스(104)를 포함할 수 있다. In an embodiment, the solar measuring apparatus 100 may include a memory 101 , a processor 102 , a communication module 103 , and an input/output interface 104 .

메모리(101)는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체로서, RAM(random access memory), ROM(read only memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(101)에는 일조량 측정 장치(100)를 제어하기 위한 프로그램 코드 및 설정, 건축물 정보 및 건축물 격자모델 등이 일시적 또는 영구적으로 저장될 수 있다.The memory 101 is a computer-readable recording medium and may include a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), and a permanent mass storage device such as a disk drive. In addition, the memory 101 may temporarily or permanently store program codes and settings for controlling the sunlight measuring apparatus 100 , building information, and a building grid model.

프로세서(102)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(101) 또는 통신 모듈(103)에 의해 프로세서(102)로 제공될 수 있다. 예를 들어 프로세서(102)는 메모리(101)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서 일조량 측정 장치(100)의 프로세서(102)는 행성 수치표고모델을 기초로 3차원 수치표고 격자모델을 생성하고, 건축물 형상 정보 및 건축물 높이 정보를 포함하는 건축물 모델을 기초로 건축물 격자모델을 생성하고, 상기 건축물 위치와 대응되는 관심 영역의 3차원 수치표고 격자모델 및 상기 건축물 격자모델을 이용하여 상기 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정하며, 상기 고도 좌표값이 보정된 건축물 격자모델, 태양 남중고도 정보 및 태양 상수 정보를 기초로 지정된 시점의 일조량을 산출할 수 있다.The processor 102 may be configured to process instructions of a computer program by performing basic arithmetic, logic, and input/output operations. The instructions may be provided to the processor 102 by the memory 101 or the communication module 103 . For example, the processor 102 may be configured to execute received instructions according to program code stored in a recording device, such as the memory 101 . In one embodiment, the processor 102 of the solar measuring device 100 generates a three-dimensional numerical elevation grid model based on the planetary numerical elevation model, and based on the building model including the building shape information and the building height information, the building grid A model is generated, and the elevation coordinate value of the building grid model is corrected using the three-dimensional numerical elevation grid model of the region of interest corresponding to the location of the building and the building grid model, and the elevation coordinate value is corrected in the building grid model , it is possible to calculate the amount of sunlight at a specified time based on the solar solstice altitude information and the solar constant information.

통신 모듈(103)은 네트워크를 통해 외부 서버와 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 일조량 측정 장치(100)의 프로세서(102)가 메모리(101)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 생성한 요청이 통신 모듈(103)의 제어에 따라 네트워크를 통해 외부 서버로 전달될 수 있다. 역으로, 외부 서버의 프로세서의 제어에 따라 제공되는 제어 신호나 명령, 컨텐츠, 파일 등이 네트워크를 거쳐 통신 모듈(103)을 통해 일조량 측정 장치(100)로 수신될 수 있다. 예를 들어 통신 모듈(103)을 통해 수신된 외부 서버의 제어 신호나 명령 등은 프로세서(102)나 메모리(101)로 전달될 수 있고, 컨텐츠나 파일 등은 일조량 측정 장치(100)가 더 포함할 수 있는 저장 매체로 저장될 수 있다. The communication module 103 may provide a function for communicating with an external server through a network. For example, a request generated by the processor 102 of the solar measuring device 100 according to a program code stored in a recording device such as the memory 101 is transmitted to an external server through a network under the control of the communication module 103. can Conversely, a control signal, command, content, file, etc. provided under the control of the processor of the external server may be received by the apparatus 100 for measuring the amount of sunlight through the communication module 103 through the network. For example, a control signal or command of an external server received through the communication module 103 may be transmitted to the processor 102 or the memory 101 , and the content or file may be further included in the device 100 for measuring the amount of sunlight. It may be stored as a storage medium that can be

통신 방식은 제한되지 않으며, 네트워크가 포함할 수 있는 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크는, PAN(personal area network), LAN(local area network), CAN(campus area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network), BBN(broadband network), 인터넷 등의 네트워크 중 하나 이상의 임의의 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크는 버스 네트워크, 스타 네트워크, 링 네트워크, 메쉬 네트워크, 스타-버스 네트워크, 트리 또는 계층적(hierarchical) 네트워크 등을 포함하는 네트워크 토폴로지 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The communication method is not limited, and not only a communication method using a communication network (eg, a mobile communication network, a wired Internet, a wireless Internet, a broadcasting network) that the network may include, but also short-range wireless communication between devices may be included. For example, the network includes a personal area network (PAN), a local area network (LAN), a campus area network (CAN), a metropolitan area network (MAN), a wide area network (WAN), a broadband network (BBN), the Internet, and the like. may include any one or more of the networks of Further, the network may include, but is not limited to, any one or more of a network topology including, but not limited to, a bus network, a star network, a ring network, a mesh network, a star-bus network, a tree or a hierarchical network, and the like. .

또한, 통신 모듈(103)은 외부 서버와 네트워크를 통해 통신할 수 있다. 통신 방식은 제한되지 않지만, 네트워크는 근거리 무선통신망일 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 블루투스(Bluetooth), BLE(Bluetooth Low Energy), Wifi 통신망일 수 있다. Also, the communication module 103 may communicate with an external server through a network. Although the communication method is not limited, the network may be a local area wireless network. For example, the network may be a Bluetooth (Bluetooth), BLE (Bluetooth Low Energy), or Wifi communication network.

입출력 인터페이스(104)는 입출력 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 입력 장치는 키보드 또는 마우스 등의 장치를, 그리고 출력 장치는 어플리케이션의 통신 세션을 표시하기 위한 디스플레이와 같은 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로 입출력 인터페이스(104)는 터치스크린과 같이 입력과 출력을 위한 기능이 하나로 통합된 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수도 있다. 보다 구체적인 예로, 일조량 측정 장치(100)의 프로세서(102)는 메모리(101)에 로딩된 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리함에 있어서 외부 서버가 제공하는 데이터를 이용하여 구성되는 서비스 화면이나 컨텐츠가 입출력 인터페이스(104)를 통해 디스플레이에 표시될 수 있다.The input/output interface 104 may be a means for interfacing with an input/output device. For example, the input device may include a device such as a keyboard or mouse, and the output device may include a device such as a display for displaying a communication session of an application. As another example, the input/output interface 104 may be a means for an interface with a device in which functions for input and output are integrated into one, such as a touch screen. As a more specific example, the processor 102 of the sunlight measuring device 100 processes the command of the computer program loaded in the memory 101, and a service screen or content configured using data provided by an external server is an input/output interface ( 104) can be displayed on the display.

또한, 다른 실시예들에서 일조량 측정 장치(100)는 도 2의 구성요소들보다 더 많은 구성요소들을 포함할 수도 있다. 그러나, 대부분의 종래기술적 구성요소들을 명확하게 도시할 필요성은 없다. 예를 들어, 일조량 측정 장치(100)는 일조량 측정 장치의 내부 구성요소들에 전력을 공급하는 배터리 및 충전 장치를 포함할 수 있고, 상술한 입출력 장치 중 적어도 일부를 포함하도록 구현되거나 또는 트랜시버(transceiver), GPS(Global Positioning System) 모듈, 각종 센서, 데이터베이스 등과 같은 다른 구성요소들을 더 포함할 수도 있다.In addition, in other embodiments, the apparatus 100 for measuring the amount of sunlight may include more components than those of FIG. 2 . However, there is no need to clearly show most of the prior art components. For example, the solar measuring device 100 may include a battery and a charging device for supplying power to internal components of the solar measuring device, and is implemented to include at least some of the above-described input/output devices or a transceiver (transceiver). ), a Global Positioning System (GPS) module, various sensors, and other components such as a database may be further included.

이하 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 측정 장치의 프로세서의 내부 구성에 대하여 상세히 검토한다. 후술되는 프로세서는 이해의 용이를 위하여 도 2에 도시된 일조량 측정 장치(100)의 프로세서(102)임을 가정하고 설명하나, 일 실시예에서 상기 일조량 측정이 외부 서버에서 수행되는 경우 후술되는 프로세서는 외부 서버의 프로세서일 수 있음에 유의한다.Hereinafter, the internal configuration of the processor of the apparatus for measuring sunlight according to an embodiment of the present invention will be reviewed in detail with reference to FIG. 3 . For ease of understanding, the processor to be described later is assumed to be the processor 102 of the apparatus 100 for measuring the amount of sunlight shown in FIG. 2 for ease of understanding. Note that it could be the server's processor.

본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 측정 장치의 프로세서(102)는 3차원 수치표고 격자모델 생성부(111), 건축물 격자모델 생성부(112), 건축물 격자모델 고도 좌표값 보정부(113) 및 일조량 산출부(114) 를 포함한다. 몇몇 실시예에 따라 프로세서(102)의 구성요소들은 선택적으로 프로세서(102)에 포함되거나 제외될 수도 있다. 또한, 몇몇 실시예에 따라 프로세서(102)의 구성요소들은 프로세서(102)의 기능의 표현을 위해 분리 또는 병합될 수도 있다.The processor 102 of the device for measuring the amount of sunlight according to an embodiment of the present invention includes a three-dimensional numerical elevation grid model generator 111, a building grid model generator 112, a building grid model altitude coordinate value corrector 113 and It includes a sunlight calculation unit 114 . According to some embodiments, components of the processor 102 may be selectively included or excluded from the processor 102 . Also, according to some embodiments, components of the processor 102 may be separated or merged to represent the functionality of the processor 102 .

이러한 프로세서(102) 및 프로세서(102)의 구성요소들은 도 4 의 일조량 측정 방법이 포함하는 단계들(S110 내지 S140)을 수행하도록 일조량 측정 장치(100)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102) 및 프로세서(102)의 구성요소들은 메모리(101)가 포함하는 운영체제의 코드와 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다. 여기서, 프로세서(102)의 구성요소들은 일조량 측정 장치(100)에 저장된 프로그램 코드가 제공하는 명령에 따라 프로세서(102)에 의해 수행되는 프로세서(102)의 서로 다른 기능들(different functions)의 표현들일 수 있다. 프로세서(102)의 내부 구성 및 구체적인 동작에 대해서는 도 4의 일조량 측정 방법의 순서도 및 도 5 내지 도 10 의 실시예를 참조하여 설명하기로 한다.The processor 102 and the components of the processor 102 may control the apparatus 100 for measuring the amount of sunlight to perform the steps S110 to S140 included in the method for measuring the amount of sunlight of FIG. 4 . For example, the processor 102 and the components of the processor 102 may be implemented to execute instructions according to the code of the operating system included in the memory 101 and the code of at least one program. Here, the components of the processor 102 are expressions of different functions of the processor 102 that are performed by the processor 102 according to instructions provided by the program code stored in the apparatus 100 for measuring sunlight. can The internal configuration and specific operation of the processor 102 will be described with reference to the flowchart of the method of measuring the amount of sunlight of FIG. 4 and the embodiment of FIGS. 5 to 10 .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 산출 방법의 순서도이다.4 is a flowchart of a method for calculating the amount of sunlight according to an embodiment of the present invention.

단계 S110에서 일조량 산출 장치는 행성 수치표고모델을 기초로 3차원 수치표고 격자모델을 생성할 수 있다. 예를 들어 지구의 수치표고모델은 국가별 및 지역별 정보를 이용할 수 있다.In step S110, the apparatus for calculating the amount of sunlight may generate a three-dimensional numerical elevation grid model based on the planetary numerical elevation model. For example, the Earth's numerical elevation model can use country-specific and regional information.

일 실시예에서 일조량 산출 장치는 행성 수치표고모델의 위도 좌표값 및 경도 좌표값을 상기 관심 영역의 2차원 좌표값을 변환할 수 있다. 예를 들어 행성 수치표고모델의 데이터가 해당 행성을 타원으로 간주한 위도, 경도 및 고도 좌표값을 포함하는 경우, 일조량 산출 장치는 상술한 위도 좌표값 및 경도 좌표값을 2차원 좌표값으로 변환할 수 있다.In an embodiment, the apparatus for calculating the amount of sunlight may convert a two-dimensional coordinate value of the region of interest into a latitude coordinate value and a longitude coordinate value of a planetary numerical elevation model. For example, when the data of the planetary numerical elevation model includes latitude, longitude, and altitude coordinate values that regard the planet as an ellipse, the sunlight calculation device converts the above-mentioned latitude and longitude coordinate values into two-dimensional coordinate values. can

그리고 일조량 산출 장치는 상기 2차원 좌표값을 상기 행성 수치표고모델의 고도 좌표값을 이용하여 상기 관심 영역의 3차원 수치표고 격자모델을 생성할 수 있다.In addition, the apparatus for calculating the amount of sunlight may generate a three-dimensional numerical elevation grid model of the region of interest by using the two-dimensional coordinate values and the altitude coordinate values of the planetary numerical elevation model.

예를 들어 상술한 행성 수치표고모델은 위도, 경도 및 고도 세 좌표값들의 집합이며, 이들은 일정 간격의 위도 및 경도 간격으로 획득될 수 있다. 일 실시예에서 2차원 좌표로 변환 된 이후, 일조량 산출 장치는 관심 영역을 지정된 다각형 격자로 뒤덮인 3차원 표면의 수치표고 격자모델을 생성할 수 있다. 예를 들어 일 실시예에 따른 수치표고 격자모델은 사각형 및/또는 삼각형 형태의 격자로 구성될 수도 있다.For example, the above-described planetary numerical elevation model is a set of three coordinate values of latitude, longitude, and altitude, and these may be obtained at regular intervals of latitude and longitude. In an embodiment, after being converted into two-dimensional coordinates, the apparatus for calculating the amount of sunlight may generate a numerical elevation grid model of a three-dimensional surface covering the region of interest with a specified polygonal grid. For example, the numerical elevation grid model according to an embodiment may be configured as a grid in the form of a square and/or a triangle.

단계 S120에서 일조량 산출 장치는 건축물 형상 정보 및 건축물 높이 정보를 포함하는 건축물 모델을 기초로 건축물 격자모델을 생성할 수 있다. 본 실시예에서 일조량 산출 장치는 상기 건축물 형상 정보에 포함된 건축물의 2차원 좌표값과 건축물의 면적, 층수 및 높이 정보를 기초로 건축물 모델링을 수행하여 상기 건축물 모델을 생성할 수 있다.In step S120, the device for calculating the amount of sunlight may generate a building grid model based on the building model including the building shape information and the building height information. In this embodiment, the sunlight calculation apparatus may generate the building model by performing building modeling based on the two-dimensional coordinate values of the building included in the building shape information and information on the area, number of floors, and height of the building.

그리고 일조량 산출 장치는 상기 건축물 모델을 격자로 변환하여 상기 건축물 격자모델을 생성할 수 있다.In addition, the apparatus for calculating the amount of sunlight may convert the building model into a grid to generate the building grid model.

일 실시예에서 건축물 형상 정보 및 건축물 높이 정보는 사용자 입력을 통해 획득되거나, 외부 서버로부터 수신할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 건축물의 형태는 한정되지 않는다. 예를 들어 건축물은 돔 형태, 반원통형 형태 또는 박스 형태일 수도 있다. In an embodiment, the building shape information and the building height information may be obtained through a user input or received from an external server. The shape of the building according to some embodiments of the present invention is not limited. For example, the structure may be in the form of a dome, a semi-cylindrical form or a box form.

건축물 형상 정보 및 높이 정보의 데이터 포맷은 한정되지 않는다. 예를 들어 한국의 국가공간정보포털 서버에서 획득 가능한 건물통합정보 DB(Database)로부터 SHP파일 형식(*.shp, *.shx)의 건축물 2차원 맵에 건축물 속성 정보 파일(*.dbf) 포맷의 데이터를 획득할 수 있다.The data format of the building shape information and the height information is not limited. For example, the building property information file (*.dbf) format of the building property information file (*.dbf) on the building 2D map in the SHP file format (*. data can be obtained.

예를 들어 SHP파일(*.shp, *.shx)에는 다각형의 건축물 형상 정보가 2차원 좌표와 매핑되어 포함되고, 속성 파일(*.dbf)에는 건축물의 면적, 층수, 높이 등의 정보가 포함되므로, 몇몇 실시예에 따른 일조량 산출 장치는 건축물의 2차원 위치와 형상 정보를 SHP로부터 획득하고 속성 파일에서 높이를 획득하여 건축물 형상을 모델링할 수 있다.For example, the SHP file (*.shp, *.shx) contains polygonal building shape information mapped with 2D coordinates, and the property file (*.dbf) contains information such as the area, number of floors, and height of the building. Therefore, the apparatus for calculating the amount of sunlight according to some embodiments may obtain the two-dimensional location and shape information of the building from the SHP and obtain the height from the property file to model the shape of the building.

단계 S130에서 일조량 산출 장치는 건축물 위치와 대응되는 관심 영역의 3차원 수치표고 격자모델 및 건축물 격자모델을 이용하여 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정할 수 있다.In step S130, the apparatus for calculating the amount of sunlight may correct the elevation coordinates of the building grid model by using the three-dimensional numerical elevation grid model and the building grid model of the region of interest corresponding to the location of the building.

보다 구체적으로 일조량 산출 장치는 상기 3차원 수치표고 격자모델을 기초로 상기 건축물이 위치한 관심 영역의 고도 좌표값을 계산할 수 있다. 그리고 일조량 산출 장치는 상기 계산된 고도 좌표값을 기초로 상기 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정할 수 있다.More specifically, the apparatus for calculating the amount of sunlight may calculate an altitude coordinate value of the region of interest in which the building is located based on the three-dimensional numerical elevation grid model. In addition, the sunlight calculation device may correct the altitude coordinate value of the building grid model based on the calculated altitude coordinate value.

단계 S140에서 일조량 산출 장치는 고도 좌표값이 보정된 건축물 격자모델, 태양 남중고도 정보 및 태양 상수 정보를 기초로 지정된 시점의 일조량을 산출할 수 있다. 즉, 일조량 산출 장치는 지형 또는 건축물의 격자 모델과 년간, 계간 및 월간의 태양 남중고도, 태양상수 정보를 이용하여 연간, 계간 및 월간의 전체 일조량(joule 또는 Wh) 및 지정된 시점의 일조량(W 또는 W/m2)을 산출할 수 있다.In step S140, the device for calculating the amount of sunlight may calculate the amount of sunlight at a specified time based on the building grid model, the solar height information, and the solar constant information in which the altitude coordinate values are corrected. That is, the sunlight calculation device uses the grid model of the terrain or building, annual, quarterly, and monthly solar peak altitude, and solar constant information to determine the total amount of sunlight (joule or Wh) and the amount of sunlight at a specified time (W). or W/m2).

보다 구체적으로 일조량 산출 장치는 건축물의 격자 모델과 년간, 계간 및 월간의 태양 남중고도, 태양상수 정보를 이용하여 해당 건축물에 대한 태양입사열유입량을 계산할 수 있다. 일조량 산출 장치는 태양광이 입사하는 방향에 수직한 가상 영역을 생성하고, 상기 건축물을 상기 가상 영역으로 정사영하고, 상기 가상 영역에 정사영되는 면적을 상기 건축물의 태양입사열유입량으로 산출하고, 상기 건축물의 태양입사열유입량을 이용하여 상기 지정된 시점의 일조량을 산출할 수 있다.More specifically, the device for calculating the amount of sunlight may calculate the incident solar heat inflow to the building by using the grid model of the building, annual, quarterly, and monthly solar peak altitude, and solar constant information. The sunlight calculating device generates a virtual area perpendicular to a direction in which sunlight is incident, orthogonally projects the building into the virtual area, and calculates an area orthographically projected on the virtual area as the solar incident heat inflow of the building, The amount of sunlight at the specified time can be calculated using the amount of solar incident heat inflow.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일조량 산출 방법의 각 구성을 상세히 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining in detail each configuration of the method for calculating the amount of sunlight according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에서 일조량 산출 장치는 행성 수치표고모델을 획득할 수 있다(S201). 그리고 일조량 산출 장치는 획득한 행성 수치표고모델을 기준 좌표계에 따른 2차원 좌표로 변환할 수 있다(S202). 예를 들어 일조량 산출 장치는 행성을 타원면 형태로 표현한 수치표고모델을 2차원 지도 형태로 변환할 수 있다. 이후 일조량 산출 장치는 변환된 2차원 좌표와 고도 좌표값을 이용하여 3차원 수치표고 격자모델을 생성할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에 따라 생성된 3차원 수치표고 격자모델의 격자 형태는 한정되지 않는다. 예를 들어 상술한 수치표고 격자모델은 사각형 또는 삼각형 격자로 구성될 수 있다.In an exemplary embodiment, the apparatus for calculating the amount of sunlight may obtain a planetary numerical elevation model (S201). In addition, the apparatus for calculating the amount of sunlight may convert the obtained planetary numerical elevation model into two-dimensional coordinates according to the reference coordinate system (S202). For example, the device for calculating the amount of sunlight may convert a numerical elevation model expressing the planet in the form of an ellipse into the form of a two-dimensional map. Thereafter, the apparatus for calculating the amount of sunlight may generate a three-dimensional numerical elevation grid model using the converted two-dimensional coordinates and the altitude coordinate values. The grid shape of the three-dimensional numerical elevation grid model generated according to some embodiments of the present invention is not limited. For example, the above-described numerical elevation grid model may be composed of a square or triangular grid.

한편, 일조량 산출 장치는 사용자 입력 또는 건축물 정보 DB로부터 건축물 정보를 획득할 수 있다(S211, S221). 일 실시예에서 건축물 정보는 건축물 형상 정보 및 높이 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 일조량 산출 장치는 사용자 입력을 통해 건축물의 형상 정보와 좌표 정보 및 해당 건축물의 높이 정보를 획득할 수 있다(S211). 전술한 바, 건축물 형상은 한정되지 않으며, 건축물을 돔 형태, 원통 형태, 박스 형태 또는 다각형 형태를 포함할 수 있다. 또한, 건축물 정보의 데이터 포맷은 한정되지 않는다. 예를 들어 일조량 산출 장치는 건축물 정보 DB로부터 SHP 형식과 같은 다양한 포맷의 건축물 정보를 획득할 수 있다(S221). 이후 일조량 산출 장치는 건축물 정보를 상술한 기준 좌표계에 따른 좌표로 변환할 수 있다(S212, S222). 그리고 일조량 산출 장치는 건축물의 높이 정보를 이용하여 건축물 격자 모델을 구축할 수 있다(S213, S223). 전술한 바, 격자모델의 격자 형태는 한정되지 않는다.Meanwhile, the sunlight calculation device may acquire building information from a user input or a building information DB (S211, S221). In an embodiment, the building information may include building shape information and height information. In an embodiment, the apparatus for calculating the amount of sunlight may acquire shape information and coordinate information of a building and height information of the corresponding building through a user input (S211). As described above, the shape of the building is not limited, and the building may have a dome shape, a cylindrical shape, a box shape, or a polygonal shape. In addition, the data format of the building information is not limited. For example, the sunlight calculation apparatus may obtain building information in various formats such as SHP format from the building information DB (S221). Thereafter, the apparatus for calculating the amount of sunlight may convert the building information into coordinates according to the above-described reference coordinate system (S212, S222). In addition, the device for calculating the amount of sunlight may build a building grid model using the height information of the building (S213 and S223). As described above, the grid shape of the grid model is not limited.

이후, 일조량 산출 장치는 3차원 수치표고 격자모델을 이용하여 건축물 격자 모델의 고도 좌표값을 보정할 수 있다. 이를 통해 일조량 산출 장치는 건축물이 위치한 지형 정보를 반영한 정확한 3차원 건축물 모델을 생성할 수 있다(S240). 이 경우 일조량 산출 장치는 태양 남중고도 및 태양상수를 획득하여(S250), 지정된 시점에서 해당 건축물에 대한 실제 일조량을 산출할 수 있다(S260).Thereafter, the apparatus for calculating the amount of sunlight may correct the altitude coordinate value of the building grid model by using the three-dimensional numerical elevation grid model. Through this, the device for calculating the amount of sunlight may generate an accurate three-dimensional building model reflecting the topographic information in which the building is located (S240). In this case, the device for calculating the amount of sunlight may obtain the solar constant altitude and the solar constant (S250), and calculate the actual amount of sunlight for the corresponding building at a specified time (S260).

도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 격자모델을 설명하기 위한 도면이다.6 to 8 are diagrams for explaining a grid model according to an embodiment of the present invention.

전술한 바, 일조량 산출 장치는 건축물 형상 정보 및 건축물 높이 정보를 포함하는 건축물 모델을 기초로 건축물 격자모델을 생성할 수 있다. 본 실시예에서 일조량 산출 장치는 상기 건축물 형상 정보에 포함된 건축물의 2차원 좌표값과 건축물의 면적, 층수 및 높이 정보를 기초로 건축물 모델링을 수행하여 상기 건축물 모델을 생성할 수 있다. 그리고 일조량 산출 장치는 상기 건축물 모델을 격자로 변환하여 상기 건축물 격자모델을 생성할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 건축물의 형태는 한정되지 않는다. 예를 들어 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 건축물은 돔 형태(301), 반원통형 형태(302) 또는 박스 형태(303)일 수도 있다. As described above, the apparatus for calculating the amount of sunlight may generate a building grid model based on the building model including the building shape information and the building height information. In this embodiment, the sunlight calculation apparatus may generate the building model by performing building modeling based on the two-dimensional coordinate values of the building included in the building shape information and information on the area, number of floors, and height of the building. In addition, the apparatus for calculating the amount of sunlight may convert the building model into a grid to generate the building grid model. The shape of the building according to some embodiments of the present invention is not limited. For example, as shown in FIGS. 6 to 8 , the building may have a dome shape 301 , a semi-cylindrical shape 302 , or a box shape 303 .

일 실시예에서 건축물 형태가 돔 형태인 경우, 일조량 산출 장치는 해당 건축물의 중심 좌표, 반경 및/또는 높이 정보를 획득할 수 있다. 다른 실시예에서 건축물 형태가 원통 형태인 경우, 일조량 산출 장치는 시작점, 중간점, 종점, 반경 및/또는 높이 정보를 획득할 수 있다. 또 다른 실시예에서 건축물 형태가 박스 형태인 경우, 일조량 산출 장치는 대각선 두 좌표와 높이 정보를 획득하고, 다각형 형태에 대한 일렬로 닫힌 복수지점의 좌표와 높이 정보를 더 획득할 수 있다.In an embodiment, when the building shape is a dome shape, the apparatus for calculating the amount of sunlight may acquire center coordinates, radius, and/or height information of the corresponding building. In another embodiment, when the building shape is a cylindrical shape, the apparatus for calculating the amount of sunlight may acquire information about a start point, a midpoint, an end point, a radius, and/or a height. In another embodiment, when the building shape is a box shape, the sunlight calculating device may acquire two diagonal coordinates and height information, and further acquire coordinates and height information of a plurality of points closed in a row for a polygonal shape.

또한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 일조량 산출 장치는 건축물에 대응되는 좌표값을 기준 좌표계로 변환할 수 있다.In addition, the apparatus for calculating the amount of sunlight according to some embodiments of the present invention may convert a coordinate value corresponding to a building into a reference coordinate system.

도 8은 건축물 격자모델의 일 예시를 도시한다. 도시된 건축물 격자모델은 20x20x20의 정육면체로 4x4x4로 표면이 사각형 격자로 모델링 되었다. 이 경우 일조량 산출 장치는 각 축에 대한 건축물의 높이 정보를 더 획득하여 기준 좌표계로 변환할 수 있다. 예를 들어 도시된 격자모델의 X축 좌표값은 105 부터 125 이고, Y축 좌표값은 110 부터 130 이며, Z축 좌표값은 0 부터 20 이며, XY평면상의 건물 중심점은 (115, 120)임을 알 수 있다. 8 shows an example of a building grid model. The illustrated building grid model is a 4x4x4 cube with a 20x20x20 cube, and the surface is modeled as a square grid. In this case, the apparatus for calculating the amount of sunlight may further acquire information on the height of the building for each axis and convert it into a reference coordinate system. For example, the X-axis coordinate value of the grid model shown is 105 to 125, the Y-axis coordinate value is 110 to 130, the Z-axis coordinate value is 0 to 20, and the center point of the building on the XY plane is (115, 120). Able to know.

이하 도 9 및 도 10을 이용하여 도 8에 도시된 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of correcting the elevation coordinate value of the building grid model shown in FIG. 8 using FIGS. 9 and 10 will be described.

도 9에 도시된 바를 참조할 때, 일조량 산출 장치는 100x100m2 크기의 수치지형모델의 격자들(310) 중 건물 중심점의 XY좌표(115,120)가 위치하는 격자를 탐색할 수 있다. 이 경우 일조량 산출 장치는 해당 수치지형모델의 격자로부터 건물 중심점의 위치를 바탕으로 고도에 대한 이중선형보간(Bi-linear Interpolation)을 통해, 건물 중심점의 고도는 10.45임을 획득할 수 있다. 이후 일조량 산출 장치는 건축물 격자모델의 z축 좌표에 획득한 고도정보 10.45 더하여 고도 좌표값을 보정할 수 있다. 도 10은 건축물 정보를 기초로 생성된 건축물 격자모델(303)에 대하여 건축물 격자 모델의 높이에 해당하는 z축 좌표값에 건물 고도인 10.45를 더하여 보정된 건축물 격자모델(304)이 생성된 경우를 도시한다.Referring to FIG. 9 , the sunlight calculation apparatus may search for a grid in which the XY coordinates 115 and 120 of the center point of a building are located among the grids 310 of the 100x100m2 sized numerical topographic model. In this case, the sunlight calculation device can obtain the height of the building center point of 10.45 through bi-linear interpolation on the altitude based on the location of the center point of the building from the grid of the corresponding numerical topographic model. Thereafter, the device for calculating the amount of sunlight may correct the altitude coordinate value by adding 10.45 of the obtained altitude information to the z-axis coordinate of the building grid model. 10 is a case in which the building grid model 304 corrected by adding 10.45, the building height, to the z-axis coordinate value corresponding to the height of the building grid model for the building grid model 303 generated based on the building information is generated. show

전술한 실시예들을 기초로 일조량 산출 장치는 특정 지역의 지형 및 건축물을 고려한 가림 효과에 따른 일조량을 정확하게 분석할 수 있다. 또한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 일조량 산출 방법은 외행성 기지 건설, 태양광 입지 및 잠재성 분석, 농/임업/생태학적 일조량 분석 및 건물 조망권 분석에 이용될 수 있다.Based on the above-described embodiments, the apparatus for calculating the amount of sunlight may accurately analyze the amount of sunlight according to the occlusion effect in consideration of the topography and buildings of a specific area. In addition, the method of calculating the amount of sunlight according to some embodiments of the present invention may be used for exoplanetary base construction, solar location and potential analysis, agricultural/forestry/ecological sunlight analysis, and building viewing area analysis.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA). , a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that can include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or apparatus, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. , or may be permanently or temporarily embody in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (11)

컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 일조량 산출 방법에 있어서,
행성 수치표고모델을 기초로 3차원 수치표고 격자모델을 생성하는 단계;
건축물 형상 정보 및 건축물 높이 정보를 포함하는 건축물 모델을 기초로 건축물 격자모델을 생성하는 단계;
건축물 위치와 대응되는 관심 영역의 3차원 수치표고 격자모델 및 상기 건축물 격자모델을 이용하여 상기 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정하는 단계; 및
상기 고도 좌표값이 보정된 건축물 격자모델, 태양 남중고도 정보 및 태양 상수 정보를 기초로 지정된 시점의 일조량을 산출하는 단계;를 포함하는,
일조량 산출 방법.
In the method of calculating the amount of sunlight performed by a computing device,
generating a three-dimensional numerical elevation grid model based on the planetary numerical elevation model;
generating a building grid model based on a building model including building shape information and building height information;
correcting the elevation coordinates of the building grid model by using the three-dimensional numerical elevation grid model of the region of interest corresponding to the location of the building and the building grid model; and
Calculating the amount of sunlight at a designated point on the basis of the building grid model in which the altitude coordinates have been corrected, the solar height information, and the solar constant information;
How to calculate the amount of sunlight.
 제1 항에 있어서,
상기 3차원 수치표고 격자모델을 생성하는 단계는,
행성 수치표고모델의 위도 좌표값 및 경도 좌표값을 상기 관심 영역의 X, Y 평면의 좌표값으로 변환하는 단계; 및
상기 X, Y 평면의 좌표값과 상기 행성 수치표고모델의 고도 좌표값(Z)을 이용하여 생성한 3차원 좌표값 X, Y, Z로 상기 관심 영역의 수치표고 격자모델을 생성하는 단계;를 포함하는,
일조량 산출 방법.
According to claim 1,
The step of generating the three-dimensional numerical elevation grid model comprises:
converting the latitude and longitude coordinate values of the planetary numerical elevation model into coordinate values of the X and Y planes of the region of interest; and
Generating a numerical elevation grid model of the region of interest with three-dimensional coordinate values X, Y, and Z generated using the coordinate values of the X and Y planes and the altitude coordinate values (Z) of the planetary numerical elevation model; containing,
How to calculate the amount of sunlight.
 제1 항에 있어서,
상기 건축물 격자모델을 생성하는 단계는,
상기 건축물 형상 정보에 포함된 건축물의 2차원 좌표값과 건축물의 면적, 층수 및 높이 정보를 기초로 건축물 모델링을 수행하여 상기 건축물 모델을 생성하는 단계; 및
상기 건축물 모델을 격자로 변환하여 상기 건축물 격자모델을 생성하는 단계;를 포함하는,
일조량 산출 방법.
According to claim 1,
The step of generating the building grid model comprises:
generating the building model by performing building modeling based on the two-dimensional coordinate values of the building included in the building shape information and information on the area, number of floors, and height of the building; and
Containing; converting the building model into a grid to generate the building grid model
How to calculate the amount of sunlight.
 제1 항에 있어서,
상기 건축물 격자의 고도 좌표값을 보정하는 단계는,
상기 3차원 수치표고 격자모델을 기초로 상기 건축물이 위치한 관심 영역의 고도 좌표값을 계산하는 단계; 및
상기 계산된 고도 좌표값을 기초로 상기 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정하는 단계를 포함하는,
일조량 산출 방법.
According to claim 1,
The step of correcting the altitude coordinate value of the building grid,
calculating an altitude coordinate value of an area of interest in which the building is located based on the three-dimensional numerical elevation grid model; and
Comprising the step of correcting the altitude coordinate value of the building grid model based on the calculated altitude coordinate value,
How to calculate the amount of sunlight.
 제1 항에 있어서,
상기 일조량을 산출하는 단계는,
태양광이 입사하는 방향에 수직한 가상 영역을 생성하고, 상기 건축물을 상기 가상 영역으로 정사영하고, 상기 가상 영역에 정사영되는 면적을 상기 건축물의 태양입사열유입량으로 산출하고, 상기 건축물의 태양입사열유입량을 이용하여 상기 지정된 시점의 일조량을 산출하는 단계를 포함하는,
일조량 산출 방법.
According to claim 1,
The step of calculating the amount of sunlight,
A virtual area perpendicular to the direction in which sunlight is incident is generated, the building is orthogonally projected into the virtual area, an area orthographically projected on the virtual area is calculated as the solar incident heat input amount of the building, and the solar incident heat of the building Comprising the step of calculating the amount of sunlight at the specified time by using the inflow amount,
How to calculate the amount of sunlight.
 프로세서; 를 포함하고,
상기 프로세서는,
행성 수치표고모델을 기초로 3차원 수치표고 격자모델을 생성하고, 건축물 형상 정보 및 건축물 높이 정보를 포함하는 건축물 모델을 기초로 건축물 격자모델을 생성하고, 건축물 위치와 대응되는 관심 영역의 3차원 수치표고 격자모델 및 상기 건축물 격자모델을 이용하여 상기 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정하며, 상기 고도 좌표값이 보정된 건축물 격자모델, 태양 남중고도 정보 및 태양 상수 정보를 기초로 지정된 시점의 일조량을 산출하는,
일조량 산출 장치.
processor; including,
The processor is
A three-dimensional numerical elevation grid model is created based on the planetary numerical elevation model, a building grid model is created based on a building model including building shape information and building height information, and a three-dimensional numerical value of the area of interest corresponding to the location of the building is created. Using the elevation grid model and the building grid model, the altitude coordinate value of the building grid model is corrected, and the amount of sunlight at a specified time based on the corrected building grid model, the solar height information and the solar constant information to calculate,
Sunlight calculation device.
 제6 항에 있어서,
상기 프로세서는,
행성 수치표고모델의 위도 좌표값 및 경도 좌표값을 상기 관심 영역의 X, Y 평면의 좌표값으로 변환하고, 상기 X, Y 평면의좌표값과 상기 행성 수치표고모델의 고도 좌표값(Z)을 이용하여 생성한 3차원 좌표값 X, Y, Z로 상기 관심 영역의 수치표고 격자모델을 생성하는,
일조량 산출 장치.
7. The method of claim 6,
The processor is
Convert the latitude coordinate values and longitude coordinate values of the planetary numerical elevation model to the coordinate values of the X and Y planes of the region of interest, and the coordinate values of the X and Y planes and the altitude coordinate values (Z) of the planetary numerical elevation model To create a numerical elevation grid model of the region of interest with three-dimensional coordinate values X, Y, Z generated using
Sunlight calculation device.
 제6 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 건축물 형상 정보에 포함된 건축물의 2차원 좌표값과 건축물의 면적, 층수 및 높이 정보를 기초로 건축물 모델링을 수행하여 상기 건축물 모델을 생성하고, 상기 건축물 모델을 격자로 변환하여 상기 건축물 격자모델을 생성하는,
일조량 산출 장치.
7. The method of claim 6,
The processor is
The building model is generated by performing building modeling based on the two-dimensional coordinate values of the building included in the building shape information and the area, number of floors, and height information of the building, and the building model is converted into a grid to obtain the building grid model generated,
Sunlight calculation device.
 제6 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 3차원 수치표고 격자모델을 기초로 상기 건축물이 위치한 관심 영역의 고도 좌표값을 계산하는, 상기 계산된 고도 좌표값을 기초로 상기 건축물 격자모델의 고도 좌표값을 보정하는,
일조량 산출 장치.
7. The method of claim 6,
The processor is
Compensating the elevation coordinate value of the building grid model based on the calculated elevation coordinate value, calculating the elevation coordinate value of the region of interest where the building is located based on the three-dimensional numerical elevation grid model,
Sunlight calculation device.
 제6 항에 있어서,
상기 프로세서는,
태양광이 입사하는 방향에 수직한 가상 영역을 생성하고, 상기 건축물을 상기 가상 영역으로 정사영하고, 상기 가상 영역에 정사영되는 면적을 상기 건축물의 태양입사열유입량으로 산출하고, 상기 건축물의 태양입사열유입량을 이용하여 상기 지정된 시점의 일조량을 산출하는,
일조량 산출 장치.
7. The method of claim 6,
The processor is
A virtual area perpendicular to the direction in which sunlight is incident is generated, the building is orthogonally projected into the virtual area, an area orthographically projected on the virtual area is calculated as the solar incident heat input amount of the building, and the solar incident heat of the building Calculating the amount of sunlight at the specified time using the inflow amount,
Sunlight calculation device.
 컴퓨터를 이용하여 상기 제1항 내지 제5항의 방법을 실행시키기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored in a recording medium for executing the method of claims 1 to 5 using a computer.
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KR102486637B1 (en) * 2022-09-27 2023-01-10 (주)바이브컴퍼니 Weather data interpolation method to 3D grid for digital twin system

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