2016 특허정보로 본 Future Windoor

4회 준쉐이드 ‘창호용 태양광 발전유닛 및 이를 구비하는 태양광 롤블라인드’

건축물에 대한 에너지절약 붐과 함께 인기를 얻고 있는 차양제품군은 전동모터로 자동화 바람이 불며 다양한 센서를 겸비한 제품들이 속속 개발되고 있다. 그중 편리함과 경제성을 겸비한 태양광 롤블라인드의 기술력을 구현한 국내 기술력을 소개한다.

지난 2014년 9월, 차양 전동모터 전문업체 준쉐이드가 특허청에 등록번호 ‘10-144058’의 ‘창호용 태양광 발전유닛 및 이를 구비하는 태양광 롤블라인드’를 정식 등록했다.

준쉐이드는 척박한 국내 전동모터 시장에서 기술력과 철저한 관리로 국산화를 이룬 첫 업체다. 준쉐이드가 등록한 특허는 유리창을 통해 실내로 유입되는 태양광을 전달받아 전류를 발생시킬 수 있도록 창호 주변에 장착하는 태양광 발전유닛 및 이를 구비하는 블라인드에 관한 것이다. 이 특허제품은 태양전지를 유리창에 직접 붙이지 않아도 태양광을 효과적으로 받을 수 있으며 창의 개폐방식에 상관없이 적용이 가능하고, 태양전지패널의 위치도 자유롭게 변경할 수 있어 활용성이 높다. 또한 기존 롤블라인드에도 활용할 수 있어 설치비용을 절감하는 장점도 있다.

유리창과 이격 설치로 자유롭게 개폐가능

본 발명에 의한 태양광 발전유닛은 창호의 위쪽에 고정 결합되는 체결브래킷, 태양광을 받아 전류를 발생시키는 태양전지패널, 체결브래킷과 태양전지패널을 연결시키는 패널브래킷을 포함해 구성된다. 그밖에 회전롤러와 회전롤러의 회전 측 양단이 회전 가능한 구조로 장착되는 메인하우징, 회전롤러를 회전시키는 구동모터, 태양에너지를 전기에너지로 변환시켜 구동모터로 공급하는 태양광 발전유닛으로 구성된다.

이때 가장 큰 특징은 태양광 발전유닛이 유리창에 밀착되도록 결합되는 것이 아니라 유리창과 이격된 상태를 유지하도록 메인하우징에 결합됨으로써 유리창이 움직여도 서로 간섭되지 않는 구조라는 것이다. 기존에 통용되던 태양광 롤블라인드도 별도의 전원이 요구되지 않는 장점이 있지만, 태양전지패널이 유리창에 고정 결합되어 있어 미닫이나 여닫이구조의 창호인 경우 개폐 시 태양전지패널이 파손될 우려가 있었는데 이 부분이 해결되어 창호를 자유롭게 열고 닫을 수 있는 것이다.

아울러, 이 발명의 주요 특징부인 태양광 발전유닛은 메인하우징 형상에 맞춰 체결브래킷을 제작하면 나머지 패널브래킷과 태양전지패널은 공용으로 활용가능해서 기존 전동식 롤블라인드에도 적용이 가능하다. 나아가 체결브래킷 구조를 다양한 규격의 메인하우징에 결합할 수 있도록 가변형으로 개선할 경우, 모든 종류의 전동식 롤블라인드에 적용이 가능해져 태양광 발전유닛을 범용으로도 사용할 수 있다.

이중 체결브래킷을 살펴보면 별도의 결합수단 없이 끼워 맞춤으로써 메인하우징 상판과 결합되는 방식으로 제작된다. 체결브래킷은 메인하우징 상판 중 유리창과 대응되는 쪽 끝단에 밀착되는 결합블록과, 메인하우징 상판에 안착되고 결합블록 반대편으로 연장되는 안착프레임, 결합블록의 반대쪽에 위치한 걸림블록으로 구성되어 자체적으로 결합이 가능하기 때문이다. 이렇게 안착프레임에 의해 연결되는 결합블록과 걸림블록 간 이격거리가 메인하우징 상판 폭과 동일하게 되면 메인하우징 상판이 안착프레임에 압입되도록 체결브래킷을 누르는 조작만으로 결합이 가능해져 설치가 쉬워진다. 뿐만 아니라 태양광 발전유닛 설치 이후 태양전지패널의 위치를 이동할 때에도 체결브래킷의 장착위치를 변경시키는 것이 간편하다. 체결브래킷이 메인하우징 상판과 결합된 상태에서 좌우로 이동이 가능해지기 때문이다. 물론 견고한 결합을 위해 안착브래킷과 메인하우징 상판 사이에 접착시트를 적용하거나 체결나사를 추가 장착할 수도 있다.

한편, 창호 규격이나 롤블라인드 설치위치 등 여건에 따라 태양광을 효과적으로 받을 수 있는 위치가 다르다. 이에 태양전지패널의 설치높이는 다양하게 변경될 수 있고 패널브래킷의 길이가 가변되기 쉽게 설치되어야 하며 별도 결합수단 없이 결합되어야 한다.

또다른 구성품인 패널브래킷은 태양전지패널과 결합되는 결합판과 폭 방향으로 연결되는 다수의 조각판들로 구성된다. 이중 가장 위의 조각판은 결합블록에 탈착 가능한 구조로 결합되고, 가장 하부의 조각판은 패널브래킷에 연결된다. 조각판 사이 연결부는 칼이나 가위 등 도구에 의해 절단 가능한 두께로 제작되며, 손으로 절단할 수 있도록 절취 홈이 형성될 수도 있다. 이때 결합블록은 조각판이 인입될 수 있는 오목한 안착부와, 안착부 바닥면으로부터 돌출되는 삽입돌기, 안착부의 측면 끝단에서 돌출되는 후크를 구비한다. 또한 조각판에는 삽입공이 있어 삽입돌기가 끼워지고 안착부에 인입되었을 때 안착부 바닥면과 후크 사이에 고정된다. 안착면의 바닥부에 있는 3개의 삽입돌기는 조각판과 결합되도록 가운데에는 원기둥, 양쪽으로는 다각기둥을 띠고 있다. 이 결합블록과 안착프레임은 합성수지로 제작되며 연결부위를 절단 가능하도록 기준치 미만의 두께로 형성되고, 결합블록에는 나사체결공이 마련된다.

현재까지 상용화된 태양전지패널은 글라스판 사이에 태양전지가 삽입되는 구조로, 패널브래킷이 외부 압력으로 손상될 경우 태양전지패널은 1m 이상 높이에서 낙하하게 되므로 대부분 파손된다. 따라서 패널브래킷은 쉽게 휘어질 수 있도록 조각판은 연성을 갖는 합성수지로 제작된다. 단, 너무 무르면 정상적인 조립이 불가능하므로 기준치 이상의 강성을 갖도록 다소 두껍게 제작되고 조각판 사이 연결부가 휘어질 수 있는 정도의 얇은 두께로 제작된다.

한편, 태양광 발전유닛이 이 발명의 핵심이므로 회전롤러, 메인하우징, 구동모터의 구조는 다른 구조로도 대체될 수 있다.

태양센서 결합, ‘스마텍 에코’

준쉐이드는 지난해 7월 이 특허를 적용한 스마텍 에코(SMATEC ECO)를 출시해 별도의 전원이나 배터리 교체 없이 태양열로 자동 충전되는 반영구적 시스템을 선보였다. 기존에 전선에 의지하던 전동블라인드와 비교했을 때 획기적인 것으로 전기공사가 필요 없고 인테리어 면에서도 깔끔함을 유지해 호평을 받고 있다. 또한 흐린 날에도 충전된 배터리를 이용해 정상 작동시킬 수 있으며, ‘RF무선 SOLAR 태양센서’를 스마텍 에코 모터에 옵션으로 추가로 설치할 수 있다. 부착된 태양센서는 태양빛(Lux)을 감지해 블라인드를 자동 제어하는 기능을 갖춰 소비자들의 이목을 집중시키고 있다.

준쉐이드 관계자는 “주거 쪽을 타깃으로 나온 제품이고 출시 이후 반응이 좋다”며 “일반 전동블라인드에 비해 전기공사가 필요 없고 인테리어도 깔끔한 부분이 인기를 끄는 요인”이라고 전했다.

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