• 기계저널
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• 제20권3호
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• pp.171-175
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• 1980

증식로 system과는 대조적으로 태양 energy system은 대단히 많은 종류의 형태로 energy를 공급한다. 산림지역에서는 태양 energy는 목재와 같은 고체 연료형태로 생산되고 농업지역 에 서는 곡식에서 나오는 alcohol과 같은 야체연료, 비료나 퇴비로부터 얻어지는 methane과 같은 기체연료, 산악지방에서는 수력 발전 기상이 맑은 지방에서는 집광발전으로 거의 모든 곳에서 직접적인 열로서 얻을 수 있을 것이다. 또한 얻을 수 있는 태양 energy의 양과 종류는 지역적인 조건에 대단히 의존 될 수밖에 없다. 단 한가지의 태양 energy 생산 방식만으로는 모든 지역 에서 energy 생산 방식은 지역에 따라 각기 다르다. 그래서 전기만을 생산하는 증식로 방식에 비해 태양 energy 방식은 system의 고안에 전체적으로 복잡성을 포함하며 다양한 형태의 energy를 생산하게 될 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권2호
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• pp.156-164
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• 2016

우주기반기술 검증용 극초소형 위성 STEP Cube Lab.(Cube Laboratory for Space Technology Experimental Project)의 주요 탑재체인 집광형 프레넬렌즈가 적용된 고효율 집광형 태양전력시스템, 열선 절단방식이 적용된 무충격 구속분리장치 그리고 MEMS 기반의 고체추력기에 대해 인증수준의 열진공 시험과 열평형 시험을 수행하였다. 이를 통해 열진공 환경 하의 인증수준의 시험온도규격에서 탑재체의 구조건전성 및 정상작동성을 검증하고, 열평형 시험 결과로부터 보다 신뢰성 높은 보정된 열해석 모델을 확립하였다. 본 논문에서는 주요 임무 탑재체의 인증수준의 열환경 시험에 대한 기능시험 결과 및 시험 결과로부터 수행된 열모델 보정과 최종 열모델의 궤도 열해석 결과에 대해 기술하였다.

• 한국가스학회지
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• 제12권4호
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• pp.63-68
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• 2008

본 논문은 적외선 센서의 광 강도 및 효율을 증가시키기 위해 새로운 오목한 반사 벽면(curved mirror surface)과 기존의 수직 반사 벽면(vertical mirror surface)구조와의 모의해석 및 실험 결과에 대해 기술하였다. 모의해석 결과 수직 반사 벽면을 사용했을 때 적외선 센서 필터 표면에 도달하는 광의 분포는 타원 형상으로 적외선 센서 표면에 도달함을 볼 수 있고, 오목한 반사 벽면을 사용하는 경우에는 광이 원형상으로 집광되는 것을 볼 수 있었다. 따라서 초기 평행광의 면적보다 작은 면적으로 집광됨으로 인해 단위면적당 광 강도는 향상되고, 이에 따라 광학적 센서의 출력전압은 향상될 것이라 예측되었다. 이 모의해석을 근간으로 하여 $25^{\circ}C$, 45%R.H.에서 이산화탄소를 0 ppm에서 2500 ppm까지 250 ppm 간격으로 주입시켰을 때, 오목한 반사 벽면의 광 공동이 수직 반사 벽면의 광 공동보다 출력전압이 약 200 mV 증가하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제26권1호
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• pp.41-46
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• 2012

A deep-sea manganese nodule miner consists of 4 parts: the pickup device, crusher, disposal device, and tracked vehicle. The tracked vehicle is an essential component to keep the self-propelled miner moving across deep-sea soil. The performances of the tracked vehicle are influenced by noise factors: the shear strength of the seafloor, bottom current, seafloor slope, track speed, reaction forces of flexible hose, etc. It is necessary to adopt a robust design method that improves the performances and minimizes the variation caused by noise factors. Taguchi's method, the most widely known robust design method, searches for the robust optimum using an orthogonal array composed of the product of the inner array and outer array. In this paper, we propose a new screening technique to reduce the number of input factors and apply the MRSN (Multi-Response Signal to Noise) ratio to convert multiple performances into single one in order to overcome the difficulties and limitations of using Taguchi's method in a case with many input factors and multiple performances. A test miner was already designed and tested. It has about 1/10 the capacity of a commercial one and was successfully operated at an in-shore area. Taguchi's robust design was applied to the tracked vehicle of the test miner, and design improvements were implemented for the vehicle.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.457-462
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• 2012

Daylighting software is an important component to predict the performance of daylighting system in advance of a field demonstration study with installing them in buildings. PHOTOPIA is a powerful software to generate a candela distribution curve(CDC) of an active daylighting system like a tracking dish concentrator. With PHOTOPIA, a set of candela distribution curves was generated under clear sky conditions and different solar altitude angles. The candela distribution curves were then imported to RADIANCE for rendering and analysis on the daylighting performance of a tracking dish concentrator when it installed in a actual class room without windows. As a result, the daylight collection efficiency of the dish concentrator was 68.4% when we assumed that there was no tracking error. It was found that candela(cd) and total lumens(lm) increased with solar altitude rising, whereas the distribution angle was fixed. The illuminance uniformity on the work plane in the class room was relatively low, 0.12, while the illuminance uniformity on the area of $2.7m^2$ to which the light was illuminated was considerably high, 0.60. The maximum illuminance was 1,340lux with a solar altitude angle of 80 degrees.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권3호
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• pp.104-113
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• 2012

A set of candela distribution curves(CDCs) were generated for a fiber optic dish daylighting system by Photopia under clear sky conditions at different solar altitudes. The candela distribution curves were then exported to Radiance for photometric analysis of a windowless lecture room. Observations were made on the Radiance rendered illuminance images, which provided photo realistic scenes varying with solar altitudes. If no tracking error were assumed, the daylight collection efficiency of the system remained at a constant value of 68.4% during its operation. Higher the solar altitude angle, greater in photometric quantities were observed, which are represented by candela(cd) and total lumens(lm). In all cases considered, however, the angle of light distribution remained fixed reflecting the solar tracking feature of the system. The illuminance uniformity on the workplane lingered around 0.12, which is quite low. This is quite a contrast to its average value of 0.68 of the $2.7m^2$ area directly below the terminal device (diffuser) of the system. The maximum illuminance of 1,340lux was obtained at a solar altitude of 80 degrees.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권5호
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• pp.107-114
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• 2010

Understanding of reflectance of solar concentrators is important for assessing concentration performance. However inaccurate data about refractive indices of constituent materials and dust accumulation on the surface often prevent figuring out reflectance variations. The current study proposes an approach calculating concentrator reflectance based on the refractive index of glass obtained from reflectance and transmittance measurements. This approach improved accuracy of solar-averaged reflectance from 2.9% to 0.4% compared to the use of existing reference data. Reflectance variations with incidence angles are negligible up to $60^{\circ}C$ at various glass thicknesses. When concentrators are contaminated with dust during 2 months specular reflectance loss of vertically exposed concentrators is less than 7%. However for horizontally exposed concentrators the loss significantly increases up to 40% while dependence of reflectance on incidence angles becomes strong. Measurements of hemispherical reflectance indicate that 80 percentage of the loss comes from scattering rather than absorption by dust. Data of refractive index and reflectance provided in the current study will help estimate or model the concentrated solar flux.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.320-320
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• 2012

III-V 화합물 태양전지는 실리콘, CdTe, CIGS, 염료, 및 유기 등 다른 태양전지에 비해 1sun 상 30% 이상의 고효율을 갖고 있고 앞으로도 계속 증가할 수 있는 가능성을 갖고 있다. 그 이유는 직접천이형 밴드갭, 높은 이동도 등의 고성능 물질특성과 더불어 3족과 5족의 비율을 조절함으로써 같은 결정구조를 갖고 에너지 밴드갭이 다른 물질들을 만들기에 용의하여, 태양전지 스펙트럼의 넓은 영역을 흡수할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 그러나, 셀자체의 물질이 실리콘에 비하여 고가이므로, 고성능이 요구되는 우주 인공위성등에 적용이 되었지만, 2000년대 이후로 집광에 적용가능한 태양전지의 연구를 거듭하여 2005년부터는 값싼 프레넬 렌즈를 이용하여 1sun에 비해 500배 해당하는 빛을 셀에 집광하여 보다 효율을 증가시킴으로써 지상발전용에도 적용가능한 셀을 형성하게 되었다. 더불어 태양전지의 효율을 증가시키기 위한 개선된 구조적 변화의 시도도 많이 이루어지고 있다. 최근 보고에 의하면 실리콘 태양전지의 표면에 texture 또는 나노 구조를 주어 높은 흡수율과 낮은 반사율을 갖게 함으로써 효율을 증가시키는 사례가 많아지고, III-V 화합물 태양전지도 texturing에 의해 증가된 효율을 발표한바 있다. 본 연구에서는 태양전지의 효율을 증가시키기 위하여 III-V 화합물 태양전지 표면에 micro-hole array texture 구조를 형성한 후 나노 particle을 이용한 나노 texture 구조를 형성하였다. Photo-lithography와 chemical wet etching으로 micro-hole array texture 구조를 형성하였으며 micro-hole의 직경은 $5{\sim}20{\mu}m$, hole과 hole의 간격은 $3{\sim}15{\mu}m$로 다양하게 변화를 주었다. 형성된 micro-hole array texture 구조위에 수십 nm 크기의 particle을 만들어 chemical wet etching으로 나노 texture 구조를 형성하였다. 태양전지 표면에 texture 구조가 있는 경우와 없는 경우에 각각 효율을 측정, 비교 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.2072-2078
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• 2011

태양광을 이용한 태양광 발전시스템은 태양을 정면으로 바라 볼 때 가장 큰 효율을 얻을 수 있다. 즉, 태양의 위치에 대한 집광판(PV; Photovoltic)의 법선벡터를 일치시켜야 가장 높은 효율을 얻게 된다. 본 논문에서는 시간의 변화에 따라 태양의 이동경로를 추적할 수 있도록 태양의 그림자를 판독할 수 있는 8개의 CdS 센서 모듈을 통하여 태양의 위치를 판독하여 태양의 위치를 추적할 수 있는 시스템을 제시하고자 한다. 태양광 추적시스템의 퍼지제어기(fuzzy controller)는 퍼지 입력공간에 대한 격자형 퍼지분할(grid-type fuzzy partition) 영역으로 분할한 후 퍼지규칙(fuzzy rule)을 수립하여 시스템을 제어하도록 설계하였다. 본 논문에서는 태양광 추적을 위한 간단한 모형의 2축 제어시스템을 구성하였으며, CdS 모듈의 좌표축과 집광판의 좌표축을 일치시키도록 구성하였다. 이러한 시스템은 고정된 장소 및 선박과 같은 이동하는 환경에 효과적으로 태양광을 추적할 수 있는 지능형 퍼지제어기의 적용가능 성을 제시하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권8호
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• pp.799-804
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• 2011

본 논문에서는 자연채광 시스템 LFLP(Linear Fresnel Light Pipe)와 DBLP(Double Blind Light Pipe)시스템을 비교하였다. LFLP시스템은 평행한 빛을 선형프레넬렌즈를 이용하여 선형 형태로 빛으로 집광하여 자연채광에 이용하는 시스템이며, DBLP시스템은 베네시안 형태의 블라인드를 이용하여 빛을 반사시켜 자연채광에 이용하는 시스템이다. DBLP시스템은 LFLP시스템을 개선한 것으로 시스템 앞쪽에 위치한 블라인드는 태양의 고도에 따른 빛을, 뒤쪽에 위치한 블라인드는 태양의 방위각에 따른 빛을 변광부로 반사시키도록 설계 되었다. DBLP시스템의 변광부는 콘모양으로 이루어 져 있으며 블라인드에 의해 반사된 빛을 산광부로 보내주는 역할을 하며, 산광부로 들어온 빛은 실내조명에 사용된다. 따라서 맑은날(clear sky)을 기준으로 두 시스템의 효율을 비교하면 DBLP시스템이 LFLP시스템보다 세배 높게 나오는 것으로 나타났다.