This study is to analyze the temporal and spatial distributions of solar radiation in South Korea. Solar radiation data is observed every minute at 22 KMA (Korea Meteorological Administration) stations using pyranometer from January 2000 to August 2007. These data were calibrated using intensive comparative observation and solar radiation model. Intensive comparative observations are accomplished at 22 KMA stations between KNU (Kangnung (Gangneung-Wonju) National University) standard and station instruments during the month of August 2007. The solar radiation of a clear sky mainly is affected by precipitable water, solar altitude and geological height. Also old (raw) data is corrected by the solar radiation model only about clear day and is revised based on the temporal trend of instrument's sensitivity decrease. At all periods and all stations, differences between raw data (13.31 MJ/day) and corrected data (13.75 MJ/day) are 0.44 MJ/ day. So, the spatial distribution of solar radiation is calculated with seasonal and annual mean, and is the relationship with cloud amount is analyzed. The corrected data show a better consistency with the cloud amount than the old data.
Although the technology for the observation of solar radiation is rapidly developing worldwide, in Korea the guidelines for comparing observations of solar radiation are only now under preparation. In this study, a procedure for intercomparison observations of solar radiation was established which accounts for meteorological and geographical conditions. The intercomparisons among observations by national reference pyranometers were carried out at the Asia Regional Radiation Center, Japan, in 2017. Recently, the result of the calibration of the reference pyranometer of the Korean Meteorological Administration (KMA) has been reported. Using the KMA pyranometer as a reference, comparisons between observations and calibrations were carried out for the standard (B to J) pyranometers of the KMA, and for the reference (A) and the standard pyranometers of the Gangneung-Wonju National University. The intercomparisons were carried out between October 24 and October 25, 2018. The sensitivity constants were adjusted according to the results of the data analysis performed on October 24. On October 25, a post-comparison observation was also performed, and the data of the participating pyranometers were verified. The sensitivity constants were calculated using only data corresponding to a solar radiation of $450.0W\;m^{-2}$ or higher. The B and I pyranometers exhibited a small error (${\pm}0.50W\;m^{-2}$), and the applied sensitivity constants were in the range $0.08-0.16{\mu}V(W\;m^{-2})^{-1}$. For the C pyranometer, the adjustment of the sensitivity constant was the largest, i.e., $-0.16{\mu}V(W\;m^{-2})^{-1}$. As a result, the nine candidate pyranometers could be calibrated with an average error of $0.06W\;m^{-2}$ (0.08%) with respect to the KMA reference, which falls within the allowed tolerance of ${\pm}1.00%$ (or ${\pm}4.50W\;m^{-2}$).
In this study, we estimate solar surface insolation (SSI) by using physical methods with MTSAT-1R data. SSI is regarded as crucial parameter when interpreting solar-earth energy system, climate change, and agricultural production predict application. Most of SSI estimation model mainly uses ground based-measurement such as pyranometer to tune the constructed model and to validate retrieved SSI data from optical channels. When compared estimated SSI with pyranometer measurements, there are some systemic differences between those instruments. The pyranometer data observed upward-looking hemispherical solid angle and distributed hourly measurements data which are averaged every 2 minute instantaneous observation. Whereas MTSAT-1R channels data are taken instantaneously images at fixed measurement time over scan area, and are pixel-based observation with a much smaller solid angle view. Those temporal discrepancies result from systemic differences can induce validation error. In this study, we adjust hour when estimate SSI to improve the retrieved accurate SSI.
인간의 삶과 밀접한 관련이 있는 태양 에너지는 전세계적으로 에너지 부족 문제 해결방안을 위한 대체 에너지 자원으로 각광 받고 있다. 즉 태양으로부터 방출되어 지표면에 도달하는 태양광은 연간 약 23,000 TW(Perez et al., 2009)로써 다른 어떤 종류의 에너지원보다 풍부하기 때문에 태양광 발전은 양적인 측면에서의 무한한 잠재력뿐만 아니라 환경적인 측면에서 무공해라는 장점을 가진다. 특히 국내에서는 2030년까지 태양광 에너지와 풍력 및 수소에너지들은 3대 국가 에너지 전략 분야로 집중 육성되고 있다(한국과학기술정보연구원, 2007). 지표면에 도달하는 태양 에너지 평가 및 분석을 위하여 일사계에 의한 관측 자료가 이용될 수 있으나 관측 영역 및 관측 정밀도 문제 때문에 태양 복사 모델(Solar Radiative Transfer Model)에 의한 계산 자료가 중요하게 활용된다. 이 연구에서 한반도의 지표면 태양광 계산을 위하여 사용된 모델은 Iqbal(1983)에 근거한 것으로써 단일 기층의 모형대기를 가정한 모델이며 상세 모델(Line-by-Line Model)에 의하여 보정하여 2009년 1월부터 2009년 12월까지 한반도의 지표면 태양광 시공간 분포를 계산하였다. 이 계산을 위하여 대기 중의 가스와 에어로졸 및 구름 성분들에 대한 모델 입력자료 등이 요구되며 이 자료들은 기상청의 수치 모델(Regional Date Assimilation and Prediction System; RDAPS)과 기상 관련 인공위성(OMI와 MODIS 및 MTSAT-1R 등)으로부터 발췌하여 사용하였다. 그 결과 이 연구 기간(2009년 1월 ~ 2009년 12월)동안 1 km 간격의 수평면에 대하여 계산된 한반도의 지표면 태양광은 안동과 대구 및 진주를 연결하는 지역에서 최대값($5400MJ/m^2$ 이상)이 나타났다. 그러나 지표면 일사 관측 자료의 공간 분포는 이 연구 결과와 차이가 있었으며 그 원인은 관측소 일사계의 보정 및 관리운영에 따른 자료 정확성 결여 때문으로 평가된다.
Kim, Hak-Soo;Kang, Sung-Kwan;Nho, Eui-Cheol;Kim, Heung-Geun;Chun, Tae-Won
Proceedings of the KIPE Conference
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2017.11a
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pp.89-90
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2017
본 논문에서는 일사량 데이터를 이용한 태양광 부스트 컨버터의 MPPT 성능분석에 대한 연구를 제안한다. 실외 실험을 통해 일사계(Pyranometer)로 측정한 일사량 데이터와 그에 따른 태양광 패널의 출력 데이터를 검토하여 부스트 컨버터의 MPPT 성능을 테스트 하였으며, 측정한 일사량 데이터를 토대로 수행한 시뮬레이션과 실험결과를 비교 분석하였다.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.43
no.3
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pp.39-45
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2001
The purpose of this study is to develop an economic and practical radiation sensor using photo diodes which is useful for estimating ET in greenhouse environment. An electronic circuit was then designed. Out put signal of photo diode is amplified with a LM318 transistor and is displayed in a LCD with value from zero to 255. The output signal was compared with that of a ready-made pyranometer. The behavior of the photo diode radiation sensor was evaluated by increasing number of photo diodes. The sensor became more reliable with increased number of photo diodes. Developed radiometer was tested with calibrated relation between pyranometer radiation and photo diode output. It was showed that the photo diodes radiometer would be applicable for the greenhouse environment.
Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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2003.05b
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pp.417-418
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2003
2002년 10월과 11월에는 가을 추수 후 소각이 대기질에 미치는 영향을 조사하고자 광주과학기술원 내에서 에어로졸과 대기 복사 집중 측정 기간을 가졌다. 12시간 또는 일평균 자료만을 제공하는 에어로졸 화학적 특성의 측정과 달리 자외선 영역의 다파장 회전차폐판 복사계 (Ultraviolet Multi-filter Rotating Shadowband Radiometer)를 이용한 에어로졸 광학 깊이(aerosol optical depth)는 1분 간격의 직달 일사량 자료로부터 에어로졸 복사적 특성을 시간에 따른 변화를 볼 수 있다는 장점을 가진다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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