This study aims to evaluate the correlation between vertical solar radiation and the level of heating load according to the location and type of housing in multi-family apartments. This study shows that heating load is related with factors such as wall loss, window loss, ventilation loss and solar radiation gain. The heating load increases in the order of the middle floors, the highest floors and the lowest floors. The lowest and the highest floors are the most vulnerable floors, and it should be as emphasized as the middle floors. The heating load saving proposal contains 52 Alt. that shows heating load savings from min. 4% to max. 49%. The goal is to reduce the heating load of the highest and the lowest floors to the level of the middle floors. The result showed that there are 3 Alt. for the lowest floors and 16 Alt. for the highest floors as the heating load saving proposal. This study suggests integrated application to compose saving elements of heating load. so it could be utilized as a data for the construction of passive houses.
BIPV시스템 분야는 다른 PV 적용 기술 분야에 비해 빠르게 성장하고 있으나 소형 건축물 위주로 적용되었으며, 초고층 건축물과 같이 수직적으로 높은 건축물의 외부환경조건에 대응하기 위한 BIPV의 적용 방안은 현재까지 연구되어지지 않았다. 국내의 경우 선진국에 비해 초고층 건축물에 대한 BIPV시스템 적용기술은 아직 초기 연구단계에 불과하다. 초고층 건축물의 고유의 특징을 고려하여 초고층 건축물 파사드에 입사하는 일사량의 분포가 균일하지 않을 것이라고 예측하고 실측을 진행하였으며, 실측 결과의 분석을 통하여 초고층 건축물에서의 BIPV시스템 최적 설계방안을 제시하였다. 결론적으로 본 연구에서는 초고층 건축물의 외벽에 입사하는 일사량을 고려한 Unit형 BIPV설계 방안을 제시하였으며, 특히, 측정된 일사량 데이터를 활용하여 초고층 건축물에 적합한 인버터의 선정의 대안을 제시하였다.
The purpose of this study is to procure basic data to be used for solar power plant and concentrating collector designs. Site elevation is one of the major factors which influences the incoming insolation to the earth surface. Because the nonpermanent gases such as ozone, water vapor are unmixed components of the atmosphere and their concentrations are the function of height, the site elevation effects the relative proportion of the atmospheric constituents. We have measured solar radiation on Jiri Mt. (1,400m) and in Gurye area(115m) at the near same latitude. These values were then compared to obtain their characteristics and to investigate the potential for the solar utilization for both high and low elevated areas. From the experimental results, we concluded that 1) Daily mean horizontal global radiation and normal beam radiation on Mt. Jiri are 9.5%, and 35.3% higher than Gurye area respectively for a clear day. 2) A significant difference in atmospheric clearness index is observed between Mt. Jiri and Gurye areas.
여름을 제외한 다른 계절의 온난화 혹은 일 최저기온에 대한 온실효과와 도시열섬효과에 관한 연구가 활발히 수행되었던 것에 비하면 여름철의 기온상승, 특히 일 최고기온의 상승에 대한 연구는 미흡하다. 최근 25년간 전국 18개 지점에서 관측된 우리나라의 여름철(6-8월) 일 최고기온 변화를 조사하고 그 변화에 미친 일사량의 영향을 분석한 결과, 평년(1971-2000)에 비해 하루 평균 일사량은 $0.61MJ\;m^{-2}$ 증가하였으며 같은 기간 일 최고기온은 $0.1^{\circ}C$ 상승한 것으로 확인된다. 이 기간 중 일사량의 연차변이는 여름 최고기온 연차변이의 65%를 설명할 수 있었다. 일사량의 증가는 대기투과율의 증가에 기인하며 대기투과율의 증가는 에어로졸 농도 특히 아황산가스 농도 감소 때문인 것으로 판단된다. 1999년부터 2007년까지 여름철 아황산가스 농도가 계속 감소해왔는데 이와 같은 경향이 앞으로도 지속된다면 대기투과율 증가 및 이에 따른 일사량 증가와 증가된 일사량으로 인한 최고기온 상승을 예상할 수 있다.
일사량은 작물 생산성 평가를 위한 작물 생육 모델의 주요 입력 변수 중 하나로 사용되지만 관측이 어려워 다른 기상 변수들에 비해 관측값의 확보가 어렵다. 천리안 2A호와 히마와리 8호 위성 일사량 자료가 제공되기 시작하면서, 작물 생육과 태양광 발전을 결합한 영농형 태양광 시설 하에서의 작물 생산성 평가를 위한 일사량 자료를 확보하기 용이해졌다. 본 연구의 목적은 이들 인공위성 일사량 자료의 신뢰도를 비교하는 것이다. 이를 위해 2020년 5월부터 10월까지 인공위성 일사량 자료를 수집하여 일별 일사량의 평균 제곱근 편차(RMSE)와 정규 평균 제곱근 편차(NRMSE)를 계산하였다. 인공위성 일사량 자료가 작물 생육 모의 결과의 신뢰도에 미치는 영향을 파악하기 위해 연구기간 동안의 일사량 누적값을 비교하였다. 본 연구의 결과 히마와리 8호 일사량 자료가 천리안 2A호 일사량 자료보다 RMSE와 NRMSE가 작은 것으로 나타났다. 누적 일사량을 비교한 결과에서도 히마와리 8호 일사량 자료 누적값이 천리안 2A호 일사량 자료 누적값보다 오차가 작았다. 본 연구의 결과는 작물 생산성 평가에 히마와리 8호 일사량 자료를 사용하는 것이 천리안 2A호 일사량 자료를 사용하는 것보다 불확도를 줄일 수 있다는 것을 시사한다. 후속 연구에서 히마와리 8호 일사량 자료를 사용한 영농형 태양광 시설 하에서의 작물 생산성 및 태양광 발전량에 대한 분석이 이루어져야 할 것이다.
본 논문에서는 일사량과 온도 및 실부하 패턴이 고려된 3kW급 계통 연계형 태양광 발전시스템의 플랫폼을 제시하였다. 가정의 실제 전력 사용패턴 분석을 위해 하루의 일사량과 온도가 고려된 PV 시뮬레이터와 24시간 실부하의 사용패턴을 이용하여 부하모델링을 수행하였다. 또한 제안된 PV 시뮬레이터와 부하모델링을 적용하여 계절별, 시간별 태양광 발전 전력과 실부하의 전력사용량을 비교 분석 하였으며 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.
이 연구는 남한지역의 시 공간 태양복사 분포를 분석하는 것이다. 2000년 1월부터 2007년 8월 까지 1분 간격으로 저장된 기상청 관할 22개 관측소의 전천일사 관측자료를 이용하였다. 수집한 일사량 관측자료는 시간에 대하여 변화하는 일사계 감도정수에 대한 불확실성을 제거하기 위하여 비교관측 결과와 태양복사 모델을 이용하여 보정을 하였다. 보정을 수행하기 위하여 강릉대학교 전천일사계를 22개 관측소의 일사계와 2007년 8월 동안 비교 관측을 하였다. 과거자료는 맑은 날에 대하여 태양복사 모형을 이용하여 시간에 대해 감소하는 일사계의 감도정수를 토대로 보정하였다. 모든 지점 및 모든 기간에 대한 평균은 13.31 MJ/day이며 보정을 통하여 13.75 MJ/day가 되어 0.44 MJ/day의 차이가 나타났다. 보정된 자료로 계절평균 및 연평균 태양복사 분포를 계산하였으며 전운량, 오존전량, 에어로솔 광학 두께, 지표면 알베도, 가강수량과 관계성을 분석하였다. 가장 큰 영향을 미치는 전운량 자료를 보정된 자료와 비교한 결과 과거(원시)자료보다 일관성이 더 높게 나타났다.
온실의 경우 구조재가 광투과율에 많은 영향을 주기 때문에 기상조건에 따라 달라지는 산란광과 직달광의 비율에 따라 투과율이 달라질 수 있다 따라서 기상조건에 따른 온실내부의 광투과율을 구명할 필요가있다. 전천일사량은 기상청에서 제공하는 기상자료에서 쉽게 얻을 수가 있는 반면에 광합성유효광량자속의 자료는 직접 측정하지 않고는 구하기가 어렵다. 그러나 전천일사량과 광합성유효광량자속의 상관관계가 얻어지면 전천일사량으로부터 광합성유효광량자속을 쉽게 구할 수가 있을 것이다. 따라서 우리나라 온실에 대하여 기상조건에 따라 광합성유효광양자속을 산정할 수 있는 상관식의 개발이 필요하다. 본 연구는 실험을 통하여 온실의 수관부에서의 기상조건에 따른 광합성유효광량자속의 투과율을 산정하고 전천일사와 광합성 유효광량자속과의 상관관계를 구명하기 위하여 수행되었다. 산란광이 많은 흐린 날과 직달광이 많은 맑은날의 투과율 변화는 상당한 차이가 있음을 확인할 수 있었으며, 온실의 투과율은 기상조건에 따라 다르게 적용되어야 할 것으로 판단되었다. 온실의 전천일사량 투과율을 광합성유효광량자속의 투과량을 산정하는데 그대로 이용할 수 있을 것으로 분석되었다. 비록 맑은 날에 비하여 흐린 날의 상관도는 낮지만 상관식의 기울기는 큰 것으로 나타나 운량의 증가와 더불어 전천일사량 중에서 광합성유효광량자속의 비율이 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 시간당 광합성유효광량자속과 전천일사량의 상관식을 유도하였으며, 이러한 상관식을 이용한다면 시간당 전천일사량을 이용하여 시간당 광합성유효광량자속을 추정하는데 적절히 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 다양한 등숙기의 온도 및 일사량 조건에서 종실중 및 종실질소 함량 변화를 조사하여 등숙기 생육온도와 일사량이 벼 종실중 및 종실질소함량의 형성과정과 이들의 최종산물에 미치는 영향을 분석하고자 하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 최종 종실중은 연차 및 품종에 관계없이 등숙기 일사량이 높을수록 큰 경향이었으며, 최종 종실중에 도달하는 출수일수는 짧아지는 경향이었다. 2. 종실 질소의 축적기간은 등숙기 적산일사량에 크게 영향을 받았으나 최종 종실질소함량은 큰 영향을 받지 않았다. 3. 유효적산온도(임계온도 $7^{\circ}C$)는 등숙기 생육온도에 관계없이 종실중 및 종실질소함량 변이를 잘 설명하였으나, 유효적산온도 또는 적산일사량에 따른 종실중 및 종실질소 함량은 등숙기 일사량간 변이가 매우 커 이들 단일 요인으로는 등숙기 일사량에 따른 종실중 및 종실질소함량 변이를 설명하는데 한계가 있었다. 4. 유효적산온도 및 적산일사량의 상승적은 등숙기 일사량에 관계없이 종실중 및 종실질소함량 변이를 잘 묘사하였다.
본 연구는 태양광 에너지 발전 시설의 효율 증대와 입지 선정을 위한 태양광 역추적에 관한 연구이다. 기후 및 지형요소들을 가지고 소규모 지역의 태양광을 역추적 하는데 목적을 두고 있다. 6가지 기후요소들에 대해 상관 분석을 수행, 상관계수 및 유의확률을 확인하여 상관관계가 없다고 판단된 풍속과 구름의 양은 제외하였다. 나머지 기후요소 및 지형요소를 가지고 각각 회귀분석을 수행해본 결과, 일사량에 가장 큰 영향을 끼치는 요소로는 일조량과 지형의 고도였다. 이 결과를 바탕으로 정확한 일사량 모델링을 위해 기후 및 지형요소를 가지고 일사량 모델링을 수행한 결과, 기후요소가 지형요소에 비해 더 큰 계수 값을 가졌다. 이는 기후요소가 지형요소에 비해 더 큰 영향력을 가진다는 것을 의미한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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