• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.323-324
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• 2018

기존의 태양광 발전은 임야와 전답 및 건물의 상부를 이용하는 육상 설치를 위주로 발전하였다. 그러나, 제한된 공간 및 여러 가지 한계 요인으로 인해 해상 태양광 발전에 대한 필요성 및 그에 대한 관심이 급속히 대두되고 있다. 이에 따른 해상 태양광의 일반적인 개요 및 해상 태양광에서의 부력체의 역할이나 고려 사항 등 전반적인 개념에 관한 내용을 정리하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.283-290
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• 2020

본 연구에서는 수상 태양광 발전설비를 위한 부유체 개발에 대하여 연구하였다. 부유체는 단위 모듈로 이루어진 금속재질의 프레임과 상부의 태양광 패널들을 수상에서 부력을 이용하여 지지하는 부품이다. 단위 모듈화된 프레임의 구조와 태양광 패널의 설치 환경을 고려하여 부유체에 작용하는 하중을 산출하였다. 부유체의 형상은 수압과 부력을 고려하여 바깥쪽으로 둥근 형태를 가지도록 하였으며, 유한요소해석을 수행하여 부유체의 세부 형상과 두께를 설계하였다. 설계된 부유체는 선형저밀도폴리에틸렌 플라스틱을 사용하여 회전성형법으로 제작하였다. 부유체의 압축강성을 측정한 결과, 제작된 부유체는 최대하중 322.7 kgf의 4배 이상에서도 붕괴를 일으키지 않고 강성을 유지하는 것으로 나타났다. 부유체의 장기 압축 시험을 수행하기 위하여 중력을 이용한 무게추 방식의 장기 하중 인가 장치를 제작하였다. 부유체에 무게추를 올린 후 7일 간 부유체의 압축량을 측정한 결과, 작은 하중에서도 지속적인 압축 변형이 발생하였다. 그러나 상시 하중 100 kgf 에 대하여 10년 압축량을 예측한 결과 약 4.64 mm 의 작은 변형이 예측되었다. 이와 같이 개발된 부유체는 수상 태양광 발전시스템에 사용이 가능한 것으로 나타났다.

• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.1353-1362
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• 2014

최근 화석연료의 과도한 소비로 인해 다양한 환경문제가 발생하고 있으며, 이에 대한 대안으로 신재생에너지의 중요성과 그에 대한 시설의 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 이러한 수요를 만족하기 위하여, 다수의 태양광발전 구조물들이 건설, 계획되고 있다. 그러나 대부분의 태양광발전 시설들은 육지에 시공되고 있기 때문에 토지 이용에 따른 건설비의 증가와 토지 개간에 의한 추가적인 환경문제 등이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근 국내에서는 FRP를 활용한 수상 부유식 태양광발전 구조물에 대한 연구를 지속적으로 수행하고 있다. FRP는 높은 강도와 내부식성 및 작은 단위중량 등의 장점을 가지고 있기 때문에 최근 토목분야에서 각광받고 있으며, 이러한 재료적 특성은 자중에 따라 부력체의 크기가 결정되는 수상 구조물에 특히 유용하다. 이 연구에서는 수상 부유식 태양광발전 구조물과 구조물을 구성하는 SMC FRP 수직재의 구조적 성능을 평가하기 위한 해석적, 실험적 연구를 수행하였다. 수상 부유식 태양광발전 구조물은 유한요소해석을 통해 정적거동을 평가하고, 실험을 통해 동적거동을 평가하였다. 또한 SMC FRP 수직재는 유한요소해석을 통해 구조안전성 및 좌굴안정성을 평가하였으며, 실험을 통해 압축 및 인발 하중에 대한 구조적 거동 특성을 검토하였다. 검토 결과 펄트루젼 FRP (pultruded FRP)와 SMC (Sheet Modoling Compound) FRP로 구성된 구조시스템은 외부하중에 대한 안전성을 확보하고 있음을 확인하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권11호
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• pp.9-17
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• 2019

Interest in renewable energy is rapidly growing around the world. One of the most popular renewable energy sources is solar power, and photovoltaic (PV) systems are the most representative route for generating solar energy. However, with the growing adoption of solar power systems, the demand for land on which to install these systems has increased, which has caused environmental degradation. Recently, floating PV systems have been designed to utilize idle water surface areas of dams, rivers, and oceans. Because floating PV systems will be exposed to harsh environmental stresses, the safety of such systems should be secured before installation. In this study, the structural robustness of a floating PV system was analyzed by conducting numerical simulation to investigate whether the system can withstand harsh environmental stresses, such as wind and wave loads. Additionally, conventional wind and wave load predictions based on the design method and the simulation results were compared. The comparison revealed that the design method overestimated wind and wave loads. The total drag of the PV system was significantly overestimated by the conventional design criteria, which would increase the cost of the mooring system. The simulation offers additional advantages in terms of identifying the robustness of the floating PV system because it considers real-world environmental factors.

• 한국가시화정보학회지
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• 제19권1호
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• pp.18-27
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• 2021

As the photo-voltaic (PV) industry grows, the floating PV has been suggested to resolve current environmental destruction and a lack of installation area. Currently, various floating PV systems have been developed, but there is a lack of studies on how the shape of the floating body and other compositions are affecting structural behavior. In this study, the behavior of the floating PV was investigated at the various length of mooring lines, stiffness of connecting hinges, and size of floating bodies. The shortest mooring lines with the distributed type floating PV showed the least force on the floating body and corresponding motion. A frictionless hinge is safer at the regular and low-height wave, while a stiff hinge is safer at irregular and high-height wave. In addition, due to the bi-axial distribution of the connecting hinge, 45° direction wave was found to be the most dangerous.