한국항공우주학회지 (Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences)

  • 제30권8호
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  • Pages.148-155
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  • 2002
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  • 1225-1348(pISSN)
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  • 2287-6871(eISSN)
한국항공우주학회 (The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences)
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성층권 비행선 전원공급용 태양전지의 부착각도에 관한 연구

A Study on Solar Panel Installation Angles for Stratospheric Platform Airship Power Systems

  • 김형진 (한국항공우주연구원 터보기계연구그룹) ;
  • 이창호 (한국항공우주연구원 터보기계연구그룹) ;
  • 양수석 (한국항공우주연구원 터보기계연구그룹)
  • 발행 : 2002.12.01
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초록

성층권 비행선용 재생전원 시스템에 대한 기본 연구로서 태양전지 설치각의 최적값에 대한 연구를 수행하였다. 비행선이 풍향에 따라 동절기에는 서쪽을, 하절기에는 동쪽을 향하게 된다. 이를 고려하면 위도 약 36도의 한반도 지역의 성층권 고도에서 단순화된 풍향 가정하에 태양전지가 비행선 왼쪽에 중심각 30도로 장착되는 경우 동지 시의 공급전력량을 최대화하여 동시에 하절기의 전력 요구량을 만족함을 알 수 있었다. 본 최적화 연구결과, 태양전지 설치각의 최적화와 동시에 재생형 연료전지의 효율이 47%이상 되어야 170m급 성층권 비행선의 요구전력량을 공급할 수 있으며, 요구되는 효율의 증가량은 비행선의 크기가 커질수록 감소한다.

A study on the installation angle of solar panels is conducted as a conceptual study on solar-RFC(regenerative fuel cell) system for stratospheric airships. The airship heads for the west in winter days and the east in summer days according to wind directions. Considering this, it is found that when the solar panel is installed with the center angle of 30 degree the energy output of solar panels is maximized on winter solstice and satisfies the required energy of summer days as well. Although with the optimized solar panel installation angle, efficiency of the regenerative power system needs be improved to 47% to provide required energy of a 170m-long airship. And the required amount of efficiency improvement decreases as the airship size increases.

키워드

참고문헌

  1. 대형 성층권 비행선 개발 기초 기술 연구, pp.98-105, 한국항공우주연구원, 2001.8
  2. Corporaal, B., Eguchi, K., and Harada, K., "HALE Airship Solar Array Sizing Study and Optimization", 14th AIAA Lighter-Than-Air Technical Committee Conference and Exhibition, July 2001.
  3. Harada, K. Eguchi, K., and Corporaal, R., "Design Review on Stratospheric Airship Energy Management", The 2nd Stratospheric Platform Systems Workshop, Tokyo, Japan. Sept. 2000.
  4. Eguchi, K., Fujihara, T., and Harada, K., "Key Consideration for SPF Airship Technology Demonstraotr Design", The 4th International Airship Convention and Exhibition, Cambridge, UK. July 2002.
  5. Knaupp, W. and Mundschau, E. "Solar-Hydrogen Energy Systems for High Altitude Platforms - Current Characteristics and Limits", The 4th International Airship Convention and Exhibition, Cambridge, UK. July 2002.

피인용 문헌

  1. Load Balancing for Parallel Finite Element Analysis in Computing GRID Environment vol.31, pp.10, 2003, https://doi.org/10.5139/JKSAS.2003.31.10.001
  2. Design and Ground Test of Propeller for 50 m-long Airship Propulsion vol.31, pp.10, 2003, https://doi.org/10.5139/JKSAS.2003.31.10.112