• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.64-66
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• 2019

국내 수상태양광 발전시스템에 대한 연구는 2010년 정부의 지원을 통해 본격적으로 시작되었으며 주요 연구 내용은 수상용 태양광 모듈, 수상 태양광발전 시스템 설계, 부유체 안전 기술 및 실증과 같은 형태로 진행되었으며, 주요 성과로 육상 대비 5~10%의 발전량 향상 검증, 수상 태양광모듈 개발, 수상태양광 부유체 설계 등이 있었고, 수상태양광설비의 가격이 육상 대비 높았던 것을 고려하여 2015년 수상태양광설비의 REC 가중치가 1.5로 신설됨에 따라 수상태양광설비의 보급이 증가하는 계기를 맞이하였다. 국내 저수지 및 댐을 관리하는 한국농어촌공사 및 한국수자원공사가 수상태양광 보급에 주요한 역할을 하고 있다. 본 논문에서는 2019년 8월 부터 시작된 한국농어촌공사가 관리하고 있는 수상 태양광설비에 대한 현장조사 내용을 공유하고자 합니다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.175-179
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• 2016

수상 태양광 발전시설은 댐이나 호소, 저수지의 잉여공간인 수면역에 설치하여 수위 변동에 대응하고 육상 대비 발전효율이 높은 발전시스템이지만 수상 태양광 발전시설의 설치로 인하여 수질오염 및 수생태계 교란을 야기할 수 있다는 우려가 지속적으로 대두 되고 있다. 본 연구는 안성시에 위치한 금광저수지 내 수상회전식 태양광 발전시설의 모니터링을 통해 발전시설의 설치가 수질에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 수상회전식 태양광 발전시설로 인하여 차광이 되는 차광구역 6지점과 그 외 비차광구역 4지점을 선정하여 차광으로 인한 수질의 변화를 알아보고자 하였다. 연구 결과 수상회전식 태양광 발전시설의 설치로 인하여 수체의 차광 및 광에너지 저하로 인한 수질 및 조류 농도의 변화는 통계학적으로 유의할 정도(p<0.05)의 수준은 아닌 것으로 판명되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.72-72
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• 2020

전 세계 태양광 발전용량은 2010년 초 25GW에서 2019년 말 617.9GW로, 지난 10년 동안 25배 이상 증가하였다(2019년 전세계 태양광 발전(PV)의 추가량은 거의 133GW 추정). 2020년에도 세계 태양광시장은 120~150GW를 형성해 전년대비 10% 내외의 성장세를 이어갈 것으로 전망되며, 향후에도 성장률은 다소 낮아지겠지만 2030년 태양광 수요피크 200GW까지 지속적인 성장이 기대된다. 한편 우리나라 수상태양광은 높은 잠재력(저수면적의 7%를 활용할 경우 5,304MW 규모의 수상태양광 개발이 가능)을 가지고 있는 것으로 평가된다. 신(新)정부 국정과제 3020 신재생 확산정책에 따라 신재생에너지 보급률 확산이 전망되는 가운데, K-water의 중장기('17~'26) 전략경영계획에 따르면 수상태양광은 2026년까지 2,758MW 개발을 목표로 하고 있다. 하지만, 수상태양광은 경제성과 환경적 측면에서의 불확실성을 포함하여 시설물의 안정성 검증, 사회적 수용성 등 극복해야 할 정책과제들을 안고 있다. ① REC 가격의 안정화, 경제성 제고 문제(높은 운영 및 관리 비용), ② 난개발, 환경·경관·안전 문제에 대한 주민들의 우려 : 주민 수용성 제고, ③ 투자 사기와 유착·비리, 편법개발, 난개발에 대한 규제방안, ④ 지역사회와의 거버넌스 및 갈등관리 문제, 공용 전력망 부족과 계통연계 문제 등. 이에 본 연구는 태양광 선도국가의 정책 사례 분석을 통해 수상태양광 관련 명확한 규제 및 지원정책을 제언하고자 한다. 분석방법으로는 첫째, 주요 국가에서 시행 중인 수상태양광에 대한 금융지원 및 정책 지원을 국내 사례와 비교·분석하였으며 둘째, 경제적·생태적 관점에서 수상태양광 모델을 개발하고, 이를 지역사회가 수용할 수 있도록 정책적 대안을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4447-4454
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• 2013

2011년 10월 국내 최초로 다목적댐 저수지에 100kW급 수상태양광발전 상용화 실증 플랜트가 합천댐에 설치되었다. 수상태양광발전 설비는 육상에 설치하는 태양광발전 설비와는 달리 수상부유체, 계류장치, 수중케이블 등 설치에 많은 어려움이 있다. 특히 수상이라는 환경적 제약으로 인해 육상 태양광 시공 방법으로 공정 관리를 할 수 없는 많은 변수가 속출한다. 수상태양광발전의 구조체는 수상태양광 모듈 및 기타 전기설비를 수상에 부상시키기 위한 설비로서 바람이나 태풍 등 기상환경에 견뎌야 하고 수질에 악영향을 미치지 말아야하며 시공성, 경제성 등 종합적인 고려가 필요하다. 본 논문에서는 100kW 수상태양광 시공사례를 바탕으로 수상태양광의 구조체, 계류장치, 수중케이블, 전력설비 및 원격감시제어시스템의 시공기술에 대한 기초자료를 제공하였다. 본 연구에서 시공된 100kW 수상태양광은 현재 평균 설비이용률 15%로 운영중에 있다.

• 한국태양광발전학회지
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• 제6권2호
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• pp.7-14
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• 2020

육상태양광 발전원의 단점을 보완하기 위한 수단으로 유휴수면 활용 및 발전량 증대 등의 장점을 앞세우며 수상태양광 발전시스템이 대두되었으나, 설치면적 축소 등의 민원이 지속적으로 제기되며 한국환경정책평가연구원(KEI)에서도 설치면적에 대한 가이드라인이 필요함을 제시하기에 이르렀다. 이에 본 논문에서는 수상태양광 설치 시 제한된 설치면적 내에서 설치용량 및 발전량을 증가시킬 수 있는 새로운 수상 태양광 발전시스템 방법론을 제안하여, 국토의 효율적 및 친환경적 이용으로 「재생에너지 3020 이행계획」을 달성하면서 주민수용성을 증대시킬 수 있는 방안을 모색하고자 한다. 상주 수상태양광 오태2발전소를 대상지로 선정하여 현재 정남향(0°)으로 배치되어 있는 모듈을 기준으로 동일한 모듈 경사각이지만 동서방향(±90°)으로 모듈 방위각을 변경하여 배치한 경우의 비교 분석 연구 결과, 모듈 남향 배치 대비 동서방향 배치 시 설치용량은 13.25%, 발전량은 4.03%가 각각 증가하는 결과를 보였다. 본 연구에는 Sketchup Software를 통한 3D 모델링 및 PVSyst 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 비교 분석을 진행하였다.

• 한국조경학회지
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• 제51권2호
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• pp.131-142
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• 2023

탄소배출을 감축하기 위한 태양광발전시설은 산림, 농지, 도시, 수상 등에 우후죽순처럼 설치되고 있다. 그러나 태양광발전시설의 설치 이후 관찰자에게 미치는 시각적 선호도 및 심리적 영향에 관한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 한국 최대 규모의 수상 태양광발전시설 합천댐을 대상으로 근경, 중경, 원경의 시(視)거리에 따라 촬영을 실시하였다. 획득한 이미지를 포토샵을 통해 수상 태양광발전시설을 유무에 대해 비교하여 총 50명 연구 대상자의 뇌파(EEG) 및 설문지 분석을 통해 수상 태양광발전시설 설치 전후의 심리적 변화 및 시각적 선호도를 분석하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 수상 태양광발전시설의 설치에 따라 연구 대상자의 심리적 변화 및 시각적 선호도에 소극적인 영향을 끼치고 있다. 둘째, 수상 태양광발전시설의 설치에 따른 심리적 변화는 연구대상자의 국적/성별/전공과는 상관없이 거의 모든 연구대상자들에게 영향을 끼치는 것으로 판단되었다. 셋째, 수상 태양광발전시설의 설치에 따른 시각적 선호도는 낮으며, 이는 수상 태양광발전시설로 인해 경관의 '친근성' 및 '자연성'에 부정적 영향을 주는 것을 알 수 있다. 또한 이런 시각적 선호도의 변화는 연구대상자의 성별/전공에 따른 차이가 있는 것으로 나타났다. 넷째, 시(視)거리에 따른 수상 태양광발전시설이 관찰자에게 끼치는 심리적 변화 및 시각적 선호도는 근경이 중경과 원경보다 높은 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1088-1089
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• 2015

본 논문에서는 태양광발전시스템의 발전 효율을 극대화하기 위한 태양전지 모듈의 배면온도를 낮출 수 있는 부유구조물의 최적화 설계에 대한 것이다. 저수지 수면은 태양에너지를 흡수하게 되면 물 온도의 상승으로 밀도저하가 발생되고 저수지의 수면이 최상층에 위치하여 지속적으로 태양에너지가 흡수는 경우 최상층의 수면온도가 $60^{\circ}C$ 이상 상승하게 된다. 이는 태양전지 모듈의 배면온도 상승을 주도하여 시스템 발전량의 감소원인으로 작용한다. 수상 태양광발전시스템의 효율 향상을 위해 태양전지 모듈의 온도 저하가 반드시 필요하고, 더불어 저수지 지리적 요건에 따른 바람의 영향 등을 고려한 태양광발전 부유구조물 최적 설계가 요구된다. 열전달 수치해석을 통해 태양광발전 구조물에 대한 최적설계, 태양전지 모듈의 온도 측정 및 성능 검증을 통해 태양광발전 구조물의 상하단의 높이의 최적 설계 조건을 확립하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제24권1호
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• pp.51-59
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• 2016

전 세계 화석 에너지의 사용량은 지속적으로 증가하고 있다. 기존의 화석 에너지 사용 국가뿐만 아니라 개발도상국의 화석 에너지 사용량 또한 증대되면서 유한한 화석 에너지의 고갈에 대한 불안감은 커지고 있다. 또한 화석에너지로 인한 환경오염, 경제적 사회적 문제는 해결해야 할 과제로 남아있다. 태양광은 환경을 해치지 않는 청정에너지이지만, 태양광 발전소를 설치하는 과정에서 여러 문제가 발생한다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 수상 태양광 발전소가 대안으로 떠오르고 있다. 하지만 아직까지 수상 태양광 발전소에 대한 입지 분석이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 수상 태양광 발전소의 입지 조건을 지형 및 기후 인자를 이용한 계층분석법을 통해 결과를 분석하였다. 그리고 적합분류표에 따라 각각 인자들의 속성정보에 점수를 부여하고, 여기에 가중치를 곱한 뒤 점수를 시각화하여 분석하였다. 그 결과 경상북도 북부지역의 점수 분포가 남부지역보다 높게 나왔다. 특히 안동시의 안동호와 영양군의 저수지가 최적입지로 추출되었다. 낮은 점수가 나온 곳은 강, 하천의 중심부가 아닌 하천의 경계면이었다. 본 연구를 통해 더욱 정확한 수상 태양광 발전소 입지 분석이 될 것이라고 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.79-79
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• 2023

국제사회는 신기후체제 출범(COP21, '15)을 통해 선진국뿐만 아니라 개도국에도 2020년부터 탄소감축 의무를 부과하고 있다. 이에 우리나라와 경제적으로 밀접한 동남아시아 국가에서는 신재생에너지 분야에 대한 관심이 매우 높다. 예로써 말레이시아에서는 신재생에너지 비중을 2025년 31%, 2035년에는 40%까지 제고시키다는 계획이며, 인도네시아는 2070년 완전한 탄소중립 달성을 목표로 태양광 및 바이오에너지 비중을 확대하고 있다. 특히 수상태양광은 댐 수면을 활용함에 따라 입지의 영향이 적고 최적부지 확보가 용이하다는 이유에서 기존 지상 태양광의 문제점을 해소하는 대안으로 부상하고 있다. 이에 본 연구에서는 지리적·기술적 여건의 관점에서 향후 시장 성장성이 클 것으로 판단되는 동남아시아 주요 협력국가를 대상으로 전력 동향 및 향후 발전 전망 등을 분석함으로써 수상태양광 분야의 전략적 타겟시장을 선정, 제시하고자 한다.

• Composites Research
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• 제27권3호
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• pp.103-108
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• 2014

섬유강화복합재는 단위중량당 강도와 강성이 뛰어나고, 단위중량이 작으며, 내부식성이 뛰어난 점 등의 다양한 재료성질의 장점이 있는 재료로서 건설분야에 적용이 점차 증가하고 있으며, 섬유강화복합재의 건설분야에 활용한 예로 수상 부유식 태양광발전 구조물이 있다. 수상 부유식 태양광발전 구조물은 최근 저탄소 녹색성장의 대표적인 사례로 각광받고 있으며, 안전성 및 경제성을 확보하기 위한 연구가 다수 진행되었다. 또한 수상 부유식 태양광발전 구조물은 최근 국내에 상용화 단지가 시공되었다. 본 논문에서는 상용화 과정에서 경제성 및 시공성을 위해 개발된 수상 부유식 태양광발전 구조물의 요소기술의 연구 개발 내용을 제시하였다.