• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.57-60
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• 2005

자연채광은 실내공간의 쾌적성을 향상시키며, 재실자의 건강을 증진시킬 뿐만 아니라 에너지 절약적인 측면에서 시너지 효과를 발휘하고 있다. 이에 반사거울형 태양광채광시스템은 도시가 과밀하고 고층화됨에 따라 자연채광의 도입이 어려운 실내공간에 태양광을 도입할 수 있는 자연에너지 활용장치라 할 수 있다. 본 연구는 태양광채광시스템을 이용하여 주거건물 옥상에 1차반사거울을 설치하고, 반지하의 상부에 2차반사거울을 설치하여 거실공간에 태양광을 유입하였다. 시스템 미설치시와 설치시에 대한 거실의 바닥면조도와 외부조도를 동시에 측정하여 외부조도에 대한 내부조도의 비율인 주광조도비를 분석하고, 증감율을 구하여 반사거울형 태양광채광시스템의 성능을 평가하였다. 채광성능평가 결과 채광시스템의 설치로 인한 실내 주광조도비는 평균 $80{\sim}1,400%$정도 증가하는 것으로 나타났으며, 또한 창면부에 비해 실의 후면부가 2배 이상 증가한 것으로 나타나 채광성능이 매우 큰 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 실험한 반사거울형 태양광 채광시스템은 주거건물에서의 적용이 용이하고 높은 채광성능을 제공할 수 있어 실내 빛환경 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.27 no.4
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• pp.129-136
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• 2007

자연광의 이용은 큰 어려움 없이 지속 가능한 에너지 기술을 구현할 수 있는 방안으로 고려되고 있다. 여러 개의 작은 반사경을 적용한 태양 추적식 자연채광 시스템은 비교적 단순한 메카니즘을 적용하여 그 성능과 효용성의 극대화를 꾀할 수 있으며, 또한 그 제작, 설치 작동 그리고 활용성에서 상당한 이점이 있다. 본 연구에서는 작은 mini-dish형 반사경(직경<30cm 이하)을 이용한 화이버 광학 집광기의 설계, 제작 및 작동 특성에 대하여 소개하고, 아울러 광추적 프로그램인 Photopia를 이용하여 그 성능에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 주요 구성 요소에서의 광추적에 의한 시뮬레이션 결과치는 실제 시스템의 설계 및 성능 예측에 중요한 기술적 데이터를 제공하며, 특히 실측이 곤란한 측정 면에서의 빛의 경로 해석에 유용하게 적용될 수 있다.

• KIEAE Journal
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• v.10 no.6
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• pp.41-46
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• 2010

This study is to validate the K University daylight measurement system according to the CIE guide of recommended practice of daylight measurement. In this study global irradiance, illuminance, direct normal illuminance, diffuse irradiance, illuminance and vertical illuminances(North, West, South, East) were measured and compared in accordance with the CIE quality control test. Field monitoring was conducted from 1st August to 15th August 2010. Results for the CIE tests 1 to 4 showed an accuracy of 100%. This indicates that the K University daylight measurement system is reliable and the measurement data would be useful for further daylight researches.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.18 no.1
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• pp.36-43
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• 2004

The purpose of this paper was development of modified horizontal daylight duct for reflector of light intake, location of outlet diffuser and size as applicable daylighting system for buildings and, verified applicable possibility base on analysis of daylighting performance through full-scale model test. Experimental result showed that ratio of illumination for light duct was measured 0.3∼0.4％ in interior of a room on clear sky. Also, light duct had wide distribution of illumination than duct about 150[cm] and was decided efficient lighting energy saving because of high daylight performance in case of application actual building during daytime.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2005.05a
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• pp.30-37
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• 2005

태양광 채광시스템은 자연광의 유입이 어려운 공간에 주광을 유입하기 위하여 개발된 장치로써 에너지를 절약하고 인간의 쾌적성을 향상시키는 등 지속가능한 건축을 위해 도입 및 확대가 크게 기대 되는 장치이다. 이에 본 연구는 기존에 본 연구실에서 개발된 시스템의 문제점을 보완하고 개선하여 건축물 적용시의 채광성능을 평가하는데 연구목적이 있다. 본 시스템의 설치는 2004년 10월 25일 (주) 동아산전과의 공동작업으로 설치되었으며, 수원에 있는 K대학 공과대학 5층 옥상 파라펫에 설치하였다. 평가실험은 2005년 4월 5일 9시30분부터 15시30분까지 청천공 상태에서 실시하였고, 총32개의 측정점을 선정하여 주광조도비로 채광성능을 평가하였다. 실험결과, 반사거울을 설치 시 창이 있을 경우 실내의 주광조도비는 평균 20.3[%] 상승하였고 창을 제거할 경우 실내의 주광조도비는 평균 38.2[%]정도 상승하여 채광학적으로 유효한 것으로 분석되었다. 따라서 본 시스템은 건축물의 실내 및 옥외의 음영진 곳에서 유용하게 사용될 수 있음이 입증되었다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.14 no.1
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• pp.93-105
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• 2012

The basic study was preceded for reducing maintenance and power cost of lighting fixture applying daylighting because most of the tunnel lighting depend on the artificial lighting. This study aims to evaluate the daylighting performance of daylighting performance of bar-type mirror reflector system in tunnel. Illuminance and luminance was measured. As a result of horizontal illuminance measurements, it was satisfied in tunnel recommended illuminance (KSA 3703) that total average was 1,170 lx increased 6.5 times more than this system was not used. Also, as a result of evaluating driver's glare on the opposite lane, glare did not occur and the luminance ratio was 3.01 which satisfies the luminance ratio standard 10.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.49.1-49.1
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• 2011

집광채광 설비는 건축물의 조명에너지 절감 및 자연광의 실내 유입을 위해 적용 가능한 태양에너지설비로써 다른 신 재생 에너지 설비와 다르게 연간에너지생산에 대한 정량적 데이터가 아직까지 부재하다. 집광채광 설비의 설치효과를 판단하기 위해서는 집광채광 설비 설치에 따른 연간 에너지생산량 산출이 필요하며, 이를 위해서는 각 구성부분(집광부, 전송부 및 산광부)의 광전송 효율에 대한 데이터가 구축되어야 한다. 본 연구는 집광채광 설비의 효율 분석에 관한 첫 번째 단계로써 외부광속에 대한 집광부 통과 직후의 내부광속의 비율을 예측하였다. 국내에 보급된 집광채광 설비는 대부분 프리즘형과 광덕트형이며, 우선적으로 집광부 입사면의 경사각과 방위각이 다양하여 내부광속 산출방법론이 매우 복잡한 프리즘형을 분석대상으로 삼았다. 전일사량, 외부조도 및 집광부 내부조도가 측정되었으며, 외부광속으로부터 내부광속을 산출하는 공식을 유도하기 위해 천공상태에 따라 전일사량 측정치가 직산분리 되었다. Perez model과 Liu and Jordon에 의해 제시된 계산식과 입사면 및 집광부 면적을 고려하여 수평면 외부조도 측정치로부터 외부광속이 그리고 내부조도로부터 내부광속이 산출되었다. 입사면의 투과율이 동일하다는 전제 하에 천공상태에 따른 태양광 투과 비율을 도출한 결과, 담천공(Kt ${\leq}$ 0.3)에서 0.39, 부분담천공(0.3${\geq}$ 0.78)에서 1.0으로 나타났다. 도출된 투과비율을 외부광속에 적용하여 내부광속을 계산한 결과치와 측정치는 약 ${\pm}9%$ 정도의 차이를 보였다. 연간 기상데이터에 위와 같은 방법론이 적용되면 프리즘형 집광부의 연간 내부광속이 산출될 수 있다. 또한 기존 연구에서 제시된 발광효율 산출식과 일사 파장에 따른 시감도를 고려하면 매 시간별 외부조도도 산출이 가능하다. 일사량 측정치와 외부조도 측정치 사이의 상관관계를 분석한 결과 결정계수 $R^2$이 0.99인데 반해 일사량 측정치와 외부조도 계산치 사이의 상관관계 결정계수는 0.95로 측정치 보다 약간 작은 값을 갖는다. 이렇게 산출된 외부조도는 각 입사면의 면적을 반영하여 외부광속으로 변환되고, 앞서 산출된 천공상태별 투과비율이 적용됨으로써 내부광속이 도출될 수 있다. 이와 같은 집광부에 대한 연구를 바탕으로 향후 전송부와 산광부 효율을 도출하고 궁극적으로 집광채광 설비를 통해 실내에 전달되는 연간 빛에너지를 예측할 수 있을 것이다. 또한 본 연구의 방법론은 다른 형태의 집광채광 설비에도 적용이 가능할 것으로 판단되며, 국내 집광채광 설비의 연간 에너지생산량에 대한 폭 넓은 데이터 구축이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.1-8
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• 2005

The quantity of light available for a space can be translated in term of the amount of energy savings through a process of a building energy simulation. To get significant energy savings in general illumination, the electric lighting system must be incorporated with a daylight - activated dimmer control. A prototype configuration of an once interior has been established and the integration between the building envelope and lighting and HVAC systems is evaluated based on computer modeling of a lighting control facility. First of all, an energy-efficient luminaire system is designed and the lighting analysis program, Lumen-Micro 2000 predicts the optimal layout of a conventional fluorescent lighting future to meet the designed lighting level and calculates unit power density, which translates the demanded met of electric lighting energy. A dimming control system integrated with the contribution of daylighting has been applied to the operating of the artificial lighting. Annual cooling load due to lighting and the projecting saving amount of cooling load due to daylighting under overcast diffuse sky m evaluated by computer software ENER-Win. In brief, the results from building energy simulation with measured daylight illumination levels and the performance of lighting control system indicate that daylighting can save over 70 percent of the required energy for general illumination in the perimeter zones through the year A 25[%] of electric energy for cooling and almost all off heating energy may be saved by dimming and turning off the luminaires in the perimeter zones.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.108-108
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• 2011

공동주택에서 2025년 정부가 추진하고 있는 Zero Energy 건축물 구현과 친환경에 대한 탄소배출 저감 문제로 재생에너지 생산시스템의 추가 적용은 반드시 필요하다. 따라서 공동주택 적용 및 활용성을 높일 수 있는 BIPV시스템 개발을 통하여 설치면적 확보와 세대 활용성을 높일 수 있도록 하는 것이 필요하다. 특히 거실 창호의 경우 주방향이 남향, 남동 또는 남서향으로 배치되어 태양광을 적용하기에 적합한 특성을 가지고 있다. 그러나 창호는 건물외피의 역할과 재실자가 조망과 정보취득을 얻을 수 있는 중요한 통로가 되기 때문에 단열 문제나 시야 차폐의 문제는 발생하지는 않도록 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 a-si타입 모듈 2개를 10% 투과율로 Bsck Coating 색상을 달리한 모듈과 c-si BIPV 모듈을 커튼월 창호시스템으로 개발, 일반 2중 창호시스템과 비교 평가를 위해 실제 Test bed 건물에 시공하여 시환경 및 실내 창측면 온도변화 측정 분석을 진행하였다. 현재 국내외 출시되고 있는 a-si see through 모듈은 10~30%의 투과율로 창 마감재로 대체가 가능하나 건축 환경(시환경,열환경)에 대한 분석은 전무한 상태이다. 본 연구에서는 시환경과 창유리면의 열 부하, 자외선, 적외선 차폐 및 가시광선의 투과율에 대한 평가와 Back Coating에 따른 색온도 평가를 통해서 a-si BIPV의 공동주택 세대 발코니 창호 적합성에 대한 검토를 진행하였다. 연구결과는 아래와 같다. ${\bullet}$ 실내조도는 청천공 정오기준 가시성 확보 모듈의 경우 2,300 ~ 3,500lx를 나타내고 있어 대비 현상이나 창측의 급격한 조도 변화가 적은 시환경 구축이 가능 ${\bullet}$ 12시경 휘도는 창측면, 실내 벽체, 코너 바닥면을 대상으로 a-si BIPV 모듈을 적용한 경우 휘도비가 12:1로 KS나 IESNA의 광원과 근접면의 비 20:1 범위에 모두 존재, 적합한 것으로 분석되었으나 c-si의 경우는 그림자로 인한 대비 현상이 발생, 작업 시환경 문제 발생. ${\bullet}$ 이중시스템 창호와 비교하여 단열 성능 떨어짐. 발전시간대 창유리 면 온도 상승 으로 하절기 냉방부하 증가. ${\bullet}$ 자외선은 100% 가까이 차단, 적외선은 13~42%만 투과되고 가시광선은 13% 투과율을 나타내어 일반 창에 칼라 코팅을 적용하는 것과 유사한 경향을 나타냄.