• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.236-236
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• 2010

단일접합 $n^+-p/p^+$ (p-emitter) 및 $p^+-n/n^+$ (n-emitter) GaAs 태양전지 (Solar Cell)를 각각 제작하여, 그 소자특성을 비교 분석하였다. AM 1.5 (1 sun, $100\;mW/cm^2$) 표준광을 조사할 경우, p-emitter/n-emitter 소자의 개방회로전압 (Voc), 단락회로전류 (Jsc), 충전율 (FF), 효율 (Eff)은 각각 0.910/0.917 V, $15.9/16.1\;mA/cm^2$, 78.7/78.9, 11.4/12.1%로서, n-emitter 소자가 다소 크지만 거의 비슷한 값을 가지고 있었다. 태양전지의 집광 특성을 분석하기 위하여 조사광의 출력에 따른 태양전지의 소자 특성을 측정하였다. 조사광 강도가 높아짐에 따라 p-emitter 소자의 특성은 점진적으로 증가하는 반면, n-emitter는 1.3 sun에서 약 1.4 배의 최대 효율 (17%)을 나타내고 조사광이 더 증가함에 따라 급격히 감소하는 특성을 보여 주었다. (그림 참고) 본 연구에서 사용한 2종류 소자의 층구조는 서로 반대되는 대칭구조로서, 모두 가까이에 위치하고 있는 표면전극 (surface finger) 방향으로 소수전하 (minority carrier)가 이동하고 다수전하 (majority carrier)는 기판 (두께 $350\;{\mu}m$)을 통한 먼 거리의 후면전극 (back electrode)으로 표류 (drift)되도록 설계되어 있다. 이때, n-emitter에서는 이동도 (mobility)와 확산길이 (diffusion length)가 높은 전자가 후면전극으로 이동하기 때문에 적정밀도의 전자-정공 쌍 (EHP)이 여기될 경우에는 Jsc와 Eff가 극대화되지만, 조사광 강도 또는 EHP가 더 높아질 경우에는 직렬저항의 증가와 함께 전류-전압 (I-V)의 이상인자 (ideality factor)가 커짐으로서 FF와 효율이 급격히 감소한 결과로 분석된다. 현재 전산모사를 통한 자세한 분석을 진행하고 있으며, 본 결과는 효율 극대화를 위한 최적 층구조 및 도핑 밀도 설계에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권11호
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• pp.971-975
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• 2013

태양광 발전은 일사량이 높을수록 발전량이 증가된다. 그러나 일사량이 높아짐에 따라 셀의 온도도 같이 증가하여 발전효율은 감소하게 된다. 일반적으로 태양광 셀(Cell) 표면의 온도를 $1^{\circ}C$ 감소시키면 약 0.5%의 발전량의 증가가 있다고 알려져 있다. 본 논문은 태양광 발전량 증가를 위해 냉각/세정 장기 실증 실험을 수행하였다. 기전력과 집광량을 높이기 위해 모듈 표면 온도를 낮추고 오염물질을 제거하는 냉각/세정 기술을 이용하였다. 실험 방법은 냉각/세정 설비가 설치된 곳과 설치되지 않은 곳의 이용률을 비교하였다. 장기 실증 시험을 결과 냉각/세정 설비의 구동으로 인한 발전량이 최소 13%에서 최대 19%까지 증가하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.233-238
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• 2003

플라스틱 광섬유섬광체(PSF)를 여러 가닥의 다발로 묶은 방사선센서를 제작하여 $^137Cs$ 감마선원에 적용하여 가닥수에 따른 방사선 계측 특성을 분석하였다. 이를 통하여 센서부위와 전송용 광섬유간의 집광을 용이하게 하는 끝이 가늘어지는 광섬유(Tapered fiber)의 필요성을 발견하였다. Tapered 광섬유의 성능을 예측하기 위하여 polystyrene을 기반으로 미량의 dPOPOP와 PPO 또는 dPBD를 첨가한 Tapered 플라스틱 섬광체를 제작하였으며, $^137Cs$ 선원 1 1.5, 3, 5 ${\mu}Ci$에 적용하여 출력파고 및 방사능과 총계수치 사이의 비례관계를 분석하였다. 본 연구를 통하여 플라스틱 광섬유섬광체를 Tapered 형태로 제작하는 경우 ${\mu}Ci$ 수준의 감마선 장에서 방사선 계측기로 개발될 수 있음을 확인하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.282-286
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• 2011

The artificial increase in the solar intensity incident on solar cells using lenses or mirrors can allow solar cells to generate equivalent power with a lower cost. In application areas of Fresnel lenses as solar concentrators, several variations of design were devised and tested. Some PV systems still use commercially available flat Fresnel lenses as concentrators. In this study, we designed and optimized flat Fresnel lens and the 'light pipe' to develop 500X concentrated solar PV system. We performed rigorous ray tracing simulation of the flat Fresnel lens and light-pipe. The light-pipe can play imporatant roles of redistributing solar energy at the solar cell and increase the mechanical tolerance so that it can increase the lifetime of the high-concentration solar PV system and decrease the cost of manufacturing. To investigate the sensitivity of the solar power generated by the concentrated solar PV according to the performance of lens and light pipe, we performed raytracing and executed a simulation of electrical performance of the solar cell when it is exposed to the non-uniform illumination. We could conclude that we can generate 95 % or more energy compared with the energy that can be generated by perfectly uniform illumination once the total energy is given the same.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.269-274
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• 2011

A solar cell is primary parts to produce electrical energy from the Sun. And, we can utilize those solar cells as a power generation system in home, factory, and so on. In order to make proper power, the solar cells are configured in series and parallel lay down. In condition of uniform illumination, the solar array will produce an enough power by photovoltaic effects from the solar cells. In case of non-uniform illumination on the solar cells, the power will be dramatically decreased compared to design. Fortunately, there were so many research outputs regarding the illumination effects on solar array. In this work, we tried to find out the non-uniform effects on unit CPV solar cell, because there were no research outputs for unit CPV solar cell considering illumination. The CPV solar cell was used in CPV system to make a power by the Sun. We chosen the triple junction solar cell of GaAsInP2Ge for simulation, which has a 30 % of conversion efficiency. By simulation, we obtained the output performance of CPV solar cells in condition of various illumination by using Hamming Window function. Its performance was degraded by 10 % to 50 % depending illumination conditions.

• 태양에너지
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• 제13권1호
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• pp.59-66
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• 1993

1990년 12월부터 전국 주요 16개지역에 측정네트�p을 구성하고, 직달일사량 자료를 수집하였다. 측정 된 자료를 토대로 지역별 표준치 설정하여 이들 자료를 집광식시스템의 설계자와 관련 연구자들에게 광범위하게 이용될 수 있도록 제시하였다. 현지 측정사업의 내용을 중심으로 지금까지의 결과를 살펴보면, 1) 우리나라의 법선면 직달일사조건은 청명한 날을 기준으로 하루에 $4,400kcal/m^2$내외이다. 2) 연평균치에 대한 계절별 일사조건은 봄과 여름이 각각 6%, 14% 높았으며, 가을과 겨울은 5%, 15% 정도 상대적으로 낮았다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제33권1호
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• pp.89-95
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• 2013

A DBLP(Double blind light pipe) daylight system can be installed at a building exterior wall or roof to replace artificial light during the day time. This system was consisted of a double blind light collector, a mirror duct type light transformer and a prism light pipe distributor. The double blinds were used to track the sun's altitude and azimuth movements to collect the sunlight throughout the day. The sunlight collected by the light collector was reflected on the first mirror and the second mirror and sent to the light pipe through the light transformer. The transformer was designed to deliver the sunlight into the light pipe efficiently. The light distributor plays a role in diffusing the sunlight coming in through the light collector to be used for indoor lighting. In this paper, a DBLP system has been designed, installed and tested at a KIER daylighting twin test cell. The DBLP daylighting system was applied to the experimental test cell which has an indoor area of 2.0 m wide ${\times}$ 2.4 m height ${\times}$ 3.8 m length. The experiment was conducted from January 30 to February 27, 2012, under clear skies and partially cloudy skies. Data was collected from 10:00 am to 16:00 pm every 2 minute and the average was calculated for every 30 minute of the data collection to obtain the system efficiency. The results indicated that the DBLP system efficiency was evaluated as 11.67%. The DBLP system indoor illumination energy reduction was predicted as 0.822 kWh/day. This could replace 4 sets of a 32W fluorescent lamp operating 6.4 hours per a day.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.645-652
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• 2011

본 논문은 태양과 반사경의 법선 벡터와 태양의 위치를 일치시키기 위하여 태양 궤적 추적 장치와 반사경의 오차 보정 장치를 설계하여 반사경의 법선 벡터와 태양의 위치를 일치시키도록 시스템을 설계하였다. 이렇게 설계된 시스템은 태양의 빛을 한 점으로 모을 수 있으며, 모여진 태양광을 광섬유를 통하여 원격지로 자연광을 보내어 유용한 광원으로 활용할 수 있다. 그러나 본 논문에서 제안한 이중화된 시스템의 제어기를 설계하기 위해서는 태양 궤적 추적 장치의 2축과 반사경 오차 보정 장치의 2축으로 구성되어 반사경의 법선 벡터에 대한 복잡한 상관관계가 존재하게 된다. 때문에 이러한 복잡한 방정식이 존재하므로 제어기 설계가 매우 복잡하게 된다. 그러나 본 논문에서는 복잡한 수학적 해석을 필요로 하지 않고 인간의 제어 해석 능력을 언어적 기법으로 표현할 수 있는 퍼지제어 기법을 활용하여 태양광을 하나의 정점으로 집광할 수 있는 시스템을 제시하고자 한다.

• 한국해양공학회지
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• 제30권6호
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• pp.526-534
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• 2016

This study had the goal of designing onboard structures for a pre-pilot mining test (PPMT), which is required for the commercialization of the deep-sea mining industry. This PPMT is planned to validate the performance of a hydraulic lifting system and verify the concept of operating through a moon-pool in the east sea, Korea. All of the onboard equipment and facility were designed by KRISO. Because the test was performed at the first development, it is difficult to determine what risk will occur in the facility. Therefore, risk-based design is required in the facility for the PPMT, which includes the facility layout, failure mode and effect analysis (FMEA), and risk reduction plan. All of the expected performances of the lifting system itself and the onboard facilities were qualitatively validated using the risk-based design.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.929-934
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• 2010

실내조명하에서 유비쿼터스 센서 네트워크 태그 및 노드 전원으로 태양전지 사용 가능성을 실험하기 위해 PMMA(Poly-Methyl-Methacrylate) 렌즈를 단일접합 AlGaAs/GaAs 태양전지 위에 덧씌워서 렌즈로 사용한 결과 태양 전지의 특성이 향상 되었다. PMMA 렌즈를 덧씌운 효과를 비교하기 위해 AlGaAs 단일접합 태양전지에 PMMA 렌즈를 덧씌우기 전과 후의 특성을 각각 one sun 조건 ($100mW/cm^2$) 하에서 측정하였으며, 실내의 탁상램프 조명 근접거리 조건(약 1200 룩스)하에서 특성 측정 결과를 비교하였다. PMMA 렌즈를 덧씌운 결과 약 5% 정도의 효율이 향상되었고, 탁상용 형광램프 조건에서 $83\;{\mu}m/cm^2$ 이상의 전기에너지가 발생됨을 확인하였다. 실내조명 조건에서는 one sun ($100mW/cm^2$) 에 비해서 광량이 매우 작으므로 발생전압과 발생 전류가 상당히 감소하게 된다. 하지만 $83\;{\mu}m/cm^2$ 정도의 전기에너지가 발생되어 향 후 렌즈효율 개선과 모듈 설계를 통해 USN 태그 및 노드용 전원으로 충분히 적용 가능할 것으로 사료된다.