• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.556-563
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• 2020

대부분의 건물일체형 태양광 발전 시스템(BIPVS; Building Integrated Photovoltaic System)은 건물의 옥상이나 벽면에 설치된다. 따라서 BIVPS의 설치 위치 선정 시 고려해야할 가장 중요한 요소는 주변 건물에 의한 그림자 영향이다. 그러나 지면 위에 있는 방음벽에 태양광 시스템을 설치할 경우, 그림자는 주변 건물은 물론 가로수에 의해서도 생성된다. 따라서 방음벽 일체형 태양광 발전 시스템(SIPVS; Soundproof wall Integrated Photovoltaic System)의 설치 적합지를 선정하기 위해서는 BIPVS의 경우와 다른 데이터 모델 및 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 수치표면모형 기반의 방음벽 일체형 태양광 시스템의 설치 적지 분석을 다룬다. 첫째, 설치 후보지(태양광 패널)의 연간 태양 입사각과 고도각을 계산한다. 둘째, 설치 후보지의 시간대 별 그림자 생성 여부를 수치표면모형을 이용하여 결정한다. 셋째, 그림자가 생성되지 않은 시간대의 태양 입사각을 이용하여 일사량을 계산한다. 일사량의 연간 누적 비교를 통하여 일사량이 충분한 곳을 SIPVS의 설치 적합지로 결정할 수 있다. 제안된 알고리즘은 시작품 형태로 구현(Java Program)되었다. 실험 결과, 총 아홉 곳의 후보지에 대한 설치 적합도의 순서를 결정할 수 있었다. 제안된 알고리즘은 건물의 낮은 위치에 설치할 BIPVS의 적정 설치위치 및 기대 전력 생산량의 계산에도 활용될 수 있을 것이다.

• 설비공학논문집
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• 제24권8호
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• pp.599-604
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• 2012

Most air pollution and smog are a result of the burning of fossil fuels. The use of fossil fuels also causes acid rain and global warming. So the need for solar energy utilization is increased. It is essentially important to make efforts to reduce usage of fossil energy resources. In this study, we analyzed the correlation between climatic elements(Cloud cover, Duration of sunshine, Temperature) and the photovoltaic power generation. Cloud cover of the correlation coefficient was 0.87. And duration of sunshine of the correlation coefficient was 0.93. The order of the correlation coefficient was duration of sunshine, cloud cover, temperature. To accurately analyze of the degree of correlation for the photovoltaic power generation, additional research about climatic elements that show a high correlation is needed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.60.1-60.1
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• 2010

공동주택에서 태양광발전(PV)을 통한 세대 전기에너지 이용은 모듈 설치 면적의 제약으로 인해 전 세대를 대상으로 활용하기에 현실적으로 어려움이 있다. 특히 남향이나 남동, 남서향으로 위치한 거실 창호를 활용하는 경우에도 결정질 실리콘(crystalline silicon) 태양전지 셀로 인한 실내 음영문제 등으로 건물통합형 태양광발전(BIPV) 시스템의 가시성을 확보하는데 한계가 있다. 따라서 이런 문제점을 극복하고자 투광형 비정질실리콘(amorphous silicon) 태양전지를 이용한 발코니창호/커튼월 BIPV 시스템을 구축하고, 테스트베드를 통한 적용성 평가 검증을 수행하였다. 테스트베드는 KCC 중앙연구소 1층 외부 측창에 결정질 BIPV 모듈(A2PEAK 사(社), 최대 출력 210 Wp, W 2,000 mm ${\times}$ H 1,066 mm)과 10% 및 30% 투광형 비정질 BIPV 모듈(Sharp 사(社) See Through type, 최대 출력 135 Wp/123 Wp, W 1,930 mm ${\times}$ H 1,180 mm)을 각각 설치(남서 $30^{\circ}$, 수직 $90^{\circ}$)하여, 2009년 5월에서 8월 사이 4개월에 걸친 모니터링을 통해 실제 발전량 데이터를 확보, 시스템에 대한 분석을 진행하였다. 분석 결과, 설치용량당 일평균 발전량은 결정질형이 1.46 kWh/kWp, 10% 투광형은 1.10 kWh/kWp, 30% 투광형은 0.73 kWh/kWp을 나타내었다. 10% 투광형과 30% 투광형의 모듈 성능 차이는 크지 않으나 발전량에 있어서는 큰 차이를 보였고, 10% 투광형의 설치용량당 일평균 발전량은 경정질형의 75.2% 수준으로 투광형 비정질실리콘 BIPV 시스템의 창호 적용 가능성을 확인하였다. 특히 세대 거실 창호를 통한 가시성 확보는 기존 결정질 BIPV 창호의 단점을 개선하였다. 건자재 일체화로 구축된 가시성확보 BIPV시스템 창호는 단위 세대별 적용이 쉽고, 공동주택에서 PV 시스템의 설치면적을 극대화시키므로 향후 Zero Energy 공동주택 구축에도 활용성이 클 것으로 기대된다.

• 신재생에너지
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• 제4권4호
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• pp.10-16
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• 2008

Nowaday, The Sustainable Development about global environment is the most important subject. In urban environment, a variety of the nature energy utilization such as the solar energy are the most efficient solution to solve this issue. One of these efficient solutions, a photovoltaic system using sunlight has been introduced to the building with an advantage such as cost-effective, safe for using and good for environment friendly in light with energy utilization. Recently, many of the apartment housings are built in domestic country. The apartment buildings have been constructed since early of 1970's. now apartment is taking over 50% out of entire housing in korea. The apartment housing applying to a photovoltaic system has been extensively studied in the foreign country but our county runs short. So, It was necessary to technical development of PV application which is suitable in Korean house culture. The objective of this study is to develop the building integrated PV application method for apartment building.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.32-37
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• 2009

Photovoltaic(PV) permits the on-site production of electricity without concern for fuel supply or environmental adverse effects. The electrical power is produced without noise and little depletion of resources. So BIPV(Building-Integrated Photovoltaic) system have been increased around the world. Hereby the relative installation costs of the system will be relatively low compared to traditional installations of PV in high-rise buildings. This paper examined possibility of building integrated balcony PV system and analyzed both performance and problems of this system. The system is influenced by conditions such as irradiation, module temperature, shade and architectural component etc. If this BIPV system of 1.1kW is possible the natural ventilation in the summer case, the temperature of PV module decrease and then the efficiency of PV system increase generally. By the results, the annual averaged PR of BIPV system of cold facade type is about 74.7%.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.587-599
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• 2018

건물일체형 태양광 발전(BIPV) 시스템은 태양광 모듈을 건축부자재와 결합하여 설치함으로써 주거, 보관, 경제성 요소 등의 건축물 기능을 만족시키면서도 태양광 발전기능을 동시에 수행하기 위한 통합시스템이다. 시스템 통합으로 인해 얻게 되는 장점이 있지만, 태양광 발전기능을 극대화할 수 있는 설계가 필요하다. 선행연구로서 컴퓨터 시뮬레이션과 실증으로 여러 가지 설계요소들이 발전성능에 미치는 영향분석 결과들이 발표되었지만, 발전성능 분석의 부정확성, 설계요소 간의 관계분석의 미흡, 제한된 실증 범위 등이 문제점으로 남아 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 먼저 발전성능을 실증으로 평가할 수 있도록 목업 시험동을 설계 및 구축하고, 실증시스템 운영에서 획득한 데이터의 통계분석을 수행한 결과를 바탕으로 설계 방안을 연구한다. 구체적으로 주요 설계요소로서 모듈의 종류(c-Si, a-Si), 설치각도($90^{\circ}$, $75^{\circ}$, $30^{\circ}$, $15^{\circ}$, $3^{\circ}$), 설치방향(서향, 남서향, 남향, 남동향, 동향) 등을 선택하였다. 선택된 설계요소들의 발전성능에 대한 영향을 분석하기 위해, 1년간의 운영 데이터를 획득하여 통계적인 기법으로 데이터의 유효성을 검증하였으며, 또한 다양한 설계요소들 사이의 관계분석을 통하여 발전성능이 최적화되는 설계안을 제시하였다. 이 연구결과는 향후 BIPV 시스템의 적용성 여부에 대해 판단할 때, 그리고 BIPV 시스템을 설계할 때 설계요소들의 최적 선택에 대한 자료가 될 수 있다.

• KIEAE Journal
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• 제15권4호
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• pp.85-90
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• 2015

Purpose: In design and planning Building Integrated Photovoltaic(BIPV) system can reduce cost by replacing building facade as construction material such as roofs, outer walls and windows as well as generating electricity. BIPV system should be applied at the early stage of architectural design. However, it is hard to decide whether using BIPV system or not for architects and builders who are not professional at BIPV system because performance of system is considerably influenced by types of module, installation position, installation methods and so on. It is also hard for experts because commercialized analytical program of photovoltaic systems is too complicated to use and domestic meteorological data is limited to partial areas. Therefore, we need evaluation program of BIPV system which can easily but accurately interpret generating performance and evaluate validity of BIPV system at the early stage of architectural design even for inexpert. Method: In this study, we collected meteorological data of domestic major region and analyzed generation characteristic of BIPV system by using PVsyst(commercialized software) in accordance with regions, types of solar module, place and methods of installation and so on. Based on this data, we developed performance evaluation program of BIPV system named BIPV-Pro, through multiple regression analysis and evaluated its validity. Result: When comparing predictive value of annual average PR and annual electricity production of BIPV-Pro an that of PVsyst, each of root mean square error was 0.01897 and 123.9.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.1-8
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• 2008

The aim of this study is to develop the photovoltaic simulation program, called SimPV, which can Predict hourly based power generation of various PV modules and conduct an intensive economic analysis with Korean situation. To establish the reliability of the PV simulation results, we adopt the PV calculation algorithm of TRNSYS program of which verification has already well approved. Extensive database for hourly weather data of Korean 16 cities, engineering data for PV system and building load profiles are established. Case study on the 2.5kW roof integrated PV system and economic analysis are presented with the developed program.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.55-60
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• 2008

This study is on the analysis of power output of transparent thin-film PV windows which are integrated into the building envelope instead of traditional windows. 3 installation angles of vertical, horizontal and $30^{\circ}C$ inclination are investigated. To measure power output of PV windows, full scale mock-up house was designed and constructed. The power performance of PV window system was analyzed for horizontal angle, declination angle and vertical angle according to incline angle. Monitoring data are gathered from November 2006 to August 2007 and statistical analysis is performed to analysis a characteristics of power performance of transparent PV windows. Results show that annual power output of PV window with horizontal angle is 844.4kWh/kWp/year, declination angle 1,060kWh/kWp/year and vertical angle 431.6 kWh/kWp/year.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.18-23
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• 2009

We intend to describe a 12kW building-integrated photovoltaic system which was applied into the south wall of a new building. This study showed the results that were appeared from describing the PV module manufacture and installation process, and performing generation performance analysis of BIPV system. From the result we confirmed that the generation performance of the BIPV system was changed by season. The performance ratio(PR) was about 83.6% in winter and it means that performance of this BIPV system was so good in that season. On the other hand, the PR in summer was about 75.0% dropped about 8%. It was believed that the change was influenced by the reduction of solar radiation irradiated into the PV modules by installation position and rainy spell in summer. And we also confirmed that low irradiation condition is cause of the additional loss in the total PV system. In this case, the efficiency ratio of PCS drops significantly at low input loads and the average conversion efficiency of PCS in summer was 76.4% decreased about 10% from 86% in winter.