• 제목/요약/키워드: 집광렌즈

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상용 프레넬렌즈를 이용한 극초소형 위성용 집광형 태양전력 시스템의 궤도 전력생성효율 분석 (On-orbit Analysis of Power Generation Efficiency of Concentrating Photovoltaic System Using Commercial Fresnel Lens for Pico Satellite Applications)

  • 박태용;채봉건;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.318-325
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    • 2015
  • 극초소형 위성은 극히 제한적인 크기로 인하여 태양전지판 장착을 위한 표면적이 제한적이다. 또한 자세제어 방식에 따라서는 태양전지판에 대한 태양 입사각이 계속적으로 변화하며 이는 전력생성에 있어 주요 변수이다. 본 논문에서는 태양전지판에 대한 태양입사각이 전력생성에 불리한 조건에도 프레넬렌즈를 이용해 전력생성효율 향상이 가능한 극초소형 위성용 집광형 태양전력시스템을 제안하였다. 제안된 집광형 태양전력시스템의 전력생성효율 극대화 가능성 입증을 위하여 태양광 모사기와 상용 프레넬렌즈를 이용한 전력측정시험을 수행하였으며, 시험결과를 기반으로 상용 S/W인 STK를 활용해 영구자석 안정화 자세제어 방식이 적용된 극초소형 위성의 궤도 전력생성효율 분석을 수행하였다.

광센서 배열을 이용한 무인잠수정의 종단유도장치 시스템 (Underwater Guidance System for AUV using Optical Sensor Array)

  • 손현중;최형식;강진일;서주노;정성훈;김준영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.125-133
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    • 2019
  • 본 논문에서는 수중에서 광과광센서를 이용하여 AUV의 도킹스테이션에의 도킹에 대한 새로운 연구를 하였다. 이를 위해 LED를 유도광원으로 사용하는 도킹스테이션과렌즈, 광 변위센서, 신호처리기, 연산처리기로 구성된 센서시스템 무인잠수정에 장착한 무인잠수정의 종단유도장치 시스템을 제안하였다. LED 복사광을 이용해 정밀한 상대각도 측정 정밀도를 얻을 수 있도록 집광렌즈 및 광센서 시스템의 원리해석과 이를 검증하기 위해 집광렌즈와 광센서 시스템을 직접 제작하고 기초실험을 수행하였으며 제작한 광학센서를 이용한 AUV와 도킹시스템을 제작하고 수조에서 기본적인 도킹시험을 수행하여 새로운 도킹 방법으로의 가능성을 검증하였다.

피코초 레이저 펄스에 의한 백색광 발생 (White-light Continuum Generation by a picosecond laser pulse)

  • 강명균;이승묵;김도석;이범구
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.244-245
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    • 2001
  • 강한 펄스 레이저가 렌즈에 의해 투명한 매질 속에 집광되면 가시광선 영역에서부터 적외선 영역에 걸친 넓은 파장대의 빛이 발생하게 되는데 이것을 White-Light Continuum이라고 한다. 이 현상은 1970년에 Alfano 와 Shapiro에 의해 처음으로 발견되었으며 그 후에 여러 투명한 매질들을 통해 White-light continuum의 발생이 확인되었다. 물($H_2O$)과 중수(D$_2$O)에서도 이런 펄스 백색광의 발생이 관찰되어졌으며 고체 매질에 비해 집광된 강한 빛에 의해 생기는 손상에 대한 self-healing이 뛰어나 백색광을 발생시키기 위한 이상적인 매질로 인식도고 있다. (중략)

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근접장 주사광학현미경을 이용한 자체집광현상에 관한 연구 (Investigation of self-focusing effect using near field scanning optical microscope)

  • 유장훈;임상엽;양재석;이현호;주홍렬;박승한;이범구
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.190-191
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    • 2003
  • 물질에 큰 전기장을 가하였을 때 그 물질의 전기 감수율이 선형이 아닌 비선형관계를 갖게 되는데, 이로 인하여 선형계에서는 볼 수 없는 여러 가지 특이한 현상들이 관측된다. 이러한 비선형적인 현상 중에서 자체집광현상은 Guassian세기 분포를 가지는 빛을 매질에 통과시켰을 때 시료가 얇은 렌즈처럼 작용하는 것으로 설명할 수 있다. 비선형 효과에 의하여 레이저빔이 본래의 특성과 달라질 수 있고 빔의 심각한 변형을 일어난다. (중략)

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상용 배열형 렌즈를 적용한 집광형 태양전력시스템의 우주 적용 가능성 실험적 검토 (Experimental Investigation of Concentrating Photovoltaic System Applying Commercial Multi-array Lens for Space Applications)

  • 박태용;채봉건;이용근;강석주;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권7호
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    • pp.622-627
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    • 2014
  • 극초소형 위성으로 분류되는 큐브위성의 경우, 표준화된 위성의 크기로 인하여 위성의 전력생성을 목적으로 하는 태양전지판 장착을 위한 공간이 극히 제한적이며, 자세제어 적용 방식에 따라서는 태양전지판에 입사되는 태양광의 각도가 변화하고 이는 태양전지의 전력생성 양을 결정하는 주요 요인으로 작용한다. 본 논문에서는 극초소형 위성 적용을 목적으로 태양광과 태양전지판이 이루는 각도가 $0^{\circ}$인 조건에서도 태양전지판 외곽에 배치된 렌즈어레이를 통해 태양광을 효율적으로 조사하여 전력생성 효율 향상이 가능한 우주용 집광형 태양전력 시스템을 제안하였으며, 극초소형 위성으로의 적용 가능성 검토를 위해 상용 렌즈어레이를 적용한 기능시험을 통해 유효성을 입증하였다.

태양광 시스템의 냉각장치 개발 (Development of Solar Concentrator Cooling System)

  • 이희준;차귀수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4463-4468
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    • 2014
  • 태양광 모듈 효율의 증가를 위해 렌즈나 반사판 등을 이용한 집광 시스템 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 집광장치는 일반적으로 렌즈를 사용하거나 고집속비의 광학장치를 이용하여 태양광 추적형으로 설계하여 고집속화를 추구하고 있다. 그러나 집속비에 비례하여 열로 소산되는 에너지 밀도가 증가하므로, 고집속에 따른 태양전지 온도상승에 의한 태양전지 효율 저하를 방지하기 위해 집광장치의 냉각에 유의해야 한다. 본 논문에서는 이러한 여러 가지 제약 조건을 피하여, 저가격의 반사형 광학장치를 이용한 경제적인 저집광형 태양광 모듈 시스템을 연구 개발하였다. 일반모듈에 저집광장치를 사용하여 태양광 모듈의 발전효율을 증대 시키면서 집광으로 인해 발생하는 열을 냉각장치를 통해 방출하였다. 제안된 저집광형 냉각장치(MCS, Micro Cooling System)의 특징은 모세관력에 의한 자연 순환 방식으로서 외부 동력원이 불필요하며, 유체 상변환시의 잠열을 이용함으로써 고성능 냉각 구현이 가능하다. 117W 태양광 모듈에 반사판을 설치하고 냉각장치가 있는 모듈과 냉각장치가 없는 모듈을 비교 하였다. 냉각장치를 설치한 모듈에서의 발전량이 28% 증가하였다.

Inconel 600 plate의 Nd:YAG 레이저 용접특성분석

  • 정진만;권성옥;김철중
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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    • pp.455-460
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    • 1996
  • 원자력발전소의 전열관 보수용접 기술 개발을 위해 Inconel 600 재질의 plate 판에 레이저 용접실험을 수행하였다. 레이저 발진기로 부터 발진된 레이저 빔은 광섬유를 통하여 전송되고, 집광렌즈군를 이용하여 용접이 이루어지도록 하였다. pulse 레이저 용접 변수인 펄스폭, 반복율, 첨두출력 및 용접속도를 변화시키면서 용접결과를 측정하였다. 이에 따른 적절한 용접범위를 제시하였다.

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태양추적식 자연채광 장치의 집광기 종류에 따른 성능 분석: 포물 반사경 vs. 프레넬 렌즈 (Performance Analysis on Solar Tracking Daylighting Systems Using Different Types of Solar Collectors: Parabolic Dish vs. Fresnel Lens)

  • 김영민;김원식;정해준;천원기
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.39-45
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    • 2017
  • This paper presents the effect of solar collectors on the performance of solar tracking daylighting systems. A series of measurements were made for two different types of solar collectors mounted on double axis solar trackers: Parabolic dish concentrator and Fresnel Lens. Indoor light levels were measured at different locations of an office space (longitude: 126.33 E, latitude 33.45 N) as photo sensors were placed on a task plane 80 cm above the floor. To accurately monitor the applicability of the systems, measurements were performed under clear and overcast sky conditions with the roll-screen (on the south window) in the down position. Comparing the illuminance data, the system with Fresnel lens outperformed that of parabolic dish concentrator. On clear days, the former delivered the light levels of 400~600 lux on the task plane whereas the latter recorded 100~200 lux. Depending on the amount of cloud cover, on overcast days, illuminance readings fluctuated to some extent.

18마일 이상급 고광도 LED 등명기 개발

  • 백영선;김기원;곽금수;강행근;정성수
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.133-135
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    • 2018
  • LED 기술의 발달은 LED를 광원으로 하는 기존의 등명기의 광달거리를 현저히 증가 시키게 되었다. 물론 이를 위해서는 발달된 LED광원 뿐만 아니라 이를 집광 시킬 수 있는 렌즈의 개발, 열에 취약한 LED의 방열을 해결 할 수 있는 방열 구조의 개발 등, 전체적인 기술 개발을 동반해야한 한다. 이를 적용한 고광도 등명기는 기존의 배후광이 심한 지역 및 육지초인 표지에 사용할 수 있으며, 이러한 제품의 개발은 국내 제품의 기술력 및 성능을 향상 시키고 이를 바탕으로 해외 시장에 진출할 수 있는 계기를 마련 할 수 있다.

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