• 정보와 통신
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• 제27권4호
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• pp.3-9
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• 2010

모든 경제활동이나 일상 생활의 바탕에는 전기에너지가 있다. 전기에너지로 공장을 운영하고 건물의 냉난방을 유지하고 전자기기들을 가동시킨다. 전기에너지는 화석연료나 원자력, 수력 등을 이용하여 발전소를 통해 얻을 수 있는 에너지다. 발전소의 대부분을 차지하고 있는 화석 연료는 최근에 환경오염문제와 자원고갈문제 등으로 인하여 한계점에 도달하였다. 그에 따른 문제가 심각해지면서 전 세계는 저탄소 녹색성장을 목표로 신재생 에너지원의 효율적인 사용을 연구하고 있다. 기존의 전력망으로는 태양광, 태양열, 풍력, 지열 등과 같은 신재생 에너지원을 발전원으로 사용하기에는 기술적 한계가 있다. 따라서 기존의 전력망과 다른 새로운 개념의 전력망이 필요한데, 이것이 스마트그리드이다. 스마트그리드는 환경오염문제, 자원고갈문제, 발전설비의 경제적 문제를 해결해주고 소비자에게 다양한 품질의 전력을 제공하는 소비자 위주의 전력망이 될 예정이다. 본고에서는 미래의 핵심 기술이 될 스마트그리드의 개념과 그 필요성에 대해 알아 보려고 한다.

• 전기저널
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• 통권451호
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• pp.92-97
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• 2014

국내 최초의 대용량 석탄화력발전소인 삼천포화력본부(본부장 노선만)는 한국남동발전(주)의 핵심 발전소 중 하나이다. 1984년 1호기 준공이래 1998년 6호기 준공까지 약 15년에 걸쳐 총 여섯 호기가 준공되었고, 오늘날까지 30년에 걸쳐 양질의 전기를 생산해내고 있다. 특히 1,2호기는 이미 30년이상 운전하며 1980년대 이후 우리나라의 급격한 경제성장을 뒤에서 든든히 뒷받침한 효자 발전소라 아니할 수 없다. 그런데 사실 발전소가 오래됐다고 하면 환경적인 측면에서 부정적 인식이 발생할 수 있다. 하지만 삼천포화력본부는 1~6호기에 대한 환경설비(탈황 탈질)를 준공함으로써 이러한 우려도 불식시켰다. 여기에 최근에는 친환경 발전소로도 명성이 높다. 해양소수력, 태양광 등 신재생발전설비들을 차례로 준공, 운영하면서 기존 석탄화력발전소의 차세대 운영 모델을 제시하고 있는 것이다. 석탄화력발전소의 바로미터로 떠오른 삼천포화력본부를 소개한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권6호
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• pp.579-587
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• 2016

세계적으로 자국의 에너지 수급의 안정성을 도모함과 동시에 태양광 발전시스템의 효율적인 운영을 위한 위성기반 태양광 발전가능량 산출기술 개발이 중요한 관심사로 주목받고 있다. 본 연구는 위성기반 일사량 산출기술과 태양광 발전가능량 산출기술에 대한 동향을 분석하고 관련기술 개발 전략을 제시하는데 그 목적을 둔다. 동향 분석 결과, 우리나라의 태양광 발전가능량 산출에 대한 전반적인 기술 수준은 선진국 대비 30% 이하로 아주 미미한 수준이며 이는 태양광 자원지도 제작에 국한되어있다. 이러한 기술 수준을 단시간 내에 선진국과 대등하게 끌어올리는 것은 거의 불가능할 것이다. 따라서 집중적인 연구개발을 통해 선진국 대비 80% 수준의 기술 수준을 달성하여 주요한 정보를 제공하여야 만이 실제 현업에서의 태양광 발전소 운영에 기여할 수 있을 것이다. 즉 가능한 빠른 시간 내에 현재 운영되고 있는 COMS 뿐만 아니라 차세대 고해상도 정지궤도기상위성 자료를 이용한 수백 m 급 고정밀 일사량 상세화 기술과 단기 또는 중기 일사량 예측을 위한 핵심기술이 우선적으로 확보되어야하며, 이후 위성기반 태양광 발전가능량 산출기술을 개발함으로써 현업에서 활용될 수 있는 정보를 제공함이 현실적으로 타당한 기술개발 전략일 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권2호
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• pp.249-258
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• 2023

태양광발전은 현재 국내 신재생에너지 중 발전량과 설비용량 비중이 가장 크다. 수상태양광은 국내의 육상태양광 발전시설의 여러 가지 단점을 보완한 방식이다. 본 연구는 군산 새만금에 위치한 18.7 MW 시설용량의 수상태양광발전소를 대상으로 발전량을 분석하고자 한다. 기후의 영 향을 많이 받는 태양광발전사업의 특성으로 타당성을 확인하고자 관련 연구자들은 태양광 발전량 예측에 많은 기법들을 적용하였다. 일반적으로 발전량 예측에 필요한 변수들은 사업대상 지역의 경사면 일사량, 발전효율, 패널 설치 면적 등이다. 본 연구는 기상청 과거 10년간의 월 일사량 데이터를 활용하여 태양광 발전량을 분석하였다. 발전량을 예측하기 위해서 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 적용하였으며, 태양광 패널의 발전효율과 일사량을 시뮬레이션의 변수들로 사용하였다. 새만금 태양광의 경우, 가장 태양광 발전량이 많은 달은 5월이며, 가장 적은 달은 12월로 예측되었으며, 발전량은 월평균 2.1 GWh이고, 최소 월 발전량은 0.3 GWh, 최대는 5.0 GWh로 분석되었다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제8권3호
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• pp.55-61
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• 2022

지구 온난화의 주범인 온실가스 감축을 위해 UN은 1992년 기후변화협약을 체결하였다. 우리나라도 온실가스 감축을 위해 재생에너지 보급 확대 정책을 펼치고 있다. 태양에너지를 이용한 재생에너지 개발의 확대는 풍력과 태양광 발전의 확대로 이어졌다. 기상 상황에 영향을 많이 받는 재생에너지 개발의 확대는 전력계통의 수요공급관리에 어려움이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전력중개시장을 도입하게 되었다. 따라서 전력중개시장 참여를 위해서는 발전량 예측이 필요하다. 본 논문에서는 자체 개발한 예측 시스템을 활용하여 연축태양광발전소에 대하여 분석하였다. 현장 일사량(모델 1)과 기상청 일사량(모델 2)을 적용한 결과 모델 2가 3% 정도 높은 것을 확인하였다. 또한, DNN과 RNN 모델을 비교 분석한 결과 DNN 모델이 예측 정확도가 1.72% 정도 향상되는 것을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.113-114
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• 2013

일본은 동일본 대지진 이후로 원자력 발전 가동을 점차 중단시켜 가고 있는 추세이고 이에 발 맞추어 신재생에너지 발전 비중은 높아지고 있다. 특히 태양광 발전에 대한 관심은 주택용 뿐 아니라 발전소 수준의 메가솔라 시장으로 확대 되어 가고 있다. 본 논문에서는 일본형 대용량 계통연계형 태양광 인버터들이 가져야 할 기능 중 FRT 기능에 관해 일본 계통연계 규정인 JEAC 9701-2010을 기반으로 알아보고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.194-195
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• 2006

미래의 전력 시스템은 환경과 기술적인 이유로 인해 더욱더 많은 분산전원을 이용하게 될 것이다. 분산전원은 서로 다른 특징을 가지고 있고 또한 배전계통에서 기존의 계통운영과는 다른 형태로 운전될 것이다. 이런 관점에서 다수의 분산전원을 모아 하나의 가상의 발전소로 운영하는 개념이 등장하게 되었는데, 이를 Virtual Power Plant(VPP)라고 한다. VPP는 매니지먼트 시스템이 관리하는 여러 클러스터들로 이루어져 있으며 이들 클러스터들은 각각 여러 종류의 분산전원으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 클러스터를 이루는 분산전원을 어떻게 운영하는 것이 최적의 경제적 효율을 지닐 수 있을 지에 대해 논의하게 될 것이다. 디젤 발전기의 출력의 경우 그 소유자에 의해 제어가 가능하지만, 태양광 발전 시스템의 경우 기상 상태에 따라 그 출력이 결정된다. 따라서 이러한 각각의 특성을 고려하여 본 논문에서는 디젤, CHP(Combined Heat and Power), 보일러, 태양광발전으로 구성된 복합 시스템에서 각 시간별로 수용가의 전력 및 열 수요와 분산전원의 에너지 생산을 비교하여 VPP 최적 운영 계획을 구성하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.171-173
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• 2018

섬이나 고립된 지역들은 디젤 발전기를 이용하여 전력 공급을 해왔다. 발전소와 송배전설비 증설에 대한 경제적 문제와 사회적 갈등이 심하기 때문이다. 최근 이러한 비용, 사회 그리고 환경 문제로 인해 에너지 자립섬에 대한 관심이 증가하고 있다. 에너지 자립섬이란, 태양광, 풍력 등 신재생에너지와 배터리를 이용해 필요한 에너지를 스스로 생산하고 사용하는 섬을 말한다. 따라서 디젤 발전기 화석연료 사용량과 유지보수 비용을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 상위제어기에 해당하는 EMS(Energy Management System)를 이용해 디젤 발전기, 태양광 PCS(Power Conversion System)와 에너지저장장치(Energy Storage System: ESS)의 유기적인 운영으로 높은 에너지 자립률을 달성한 사례를 소개하고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.291-298
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• 2020

본 연구는 입자 무리 최적화 (PSO; particle swarm optimization) 알고리즘을 이용하여 기존의 MPPT 알고리즘보다 신속하게 MPP를 추적할 수 있는 모델을 제안하였다. 제안 모델은 PSO 알고리즘에서 gbest 및 pbest의 가속 상수를 높게 설정하여 신속하게 MPP 지점을 추적하고 이로 인한 전력 불안정 문제점을 제거하였다. 또한, 일사량의 급격한 변화에 따른 태양광 패널의 전력 변화를 감지하여 알고리즘을 다시 실행하였다. 실험결과, 일사량이 691.5W/m2에 대해서 MPPT 시간이 0.03초와 전력이 131.65로서 기존의 P&O와 INC 알고리즘보다 높은 전력과 빠른 속도로 MPP를 추적하였으며, 일사량 변화에 따라 신속하게 MPP를 추적하였다. 제안 모델은 태양광 패널이 병렬로 연결되어 있는 태양광 발전소에서 부분적인 음영에 의해 전력량의 변화를 감지하였을 경우에도 적용할 수 있다. 본 연구는 MPPT 알고리즘을 개선하기 위해 MFO (moth flame optimization) 및 WOA (whale optimization algorithm)와 같은 최적화 알고리즘에 대한 비교 연구가 필요하다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.130-140
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• 2018

연구목적: 본 논문에서는 우리사회의 대체 전력 에너지원으로 적합하고 유용하게 활용 할 수 있는 태양광 발전 단지 건설 시 안전 특성화 접지에 관한 설계 기법을 제안하고자 한다. 즉, 태양광 발전 단지 내의 셀 모듈부터 전기실까지 내부 그리드의 신뢰성을 향상하고 최적화 할 수 있는 용도별 안전 접지를 적용한 사례들을 소개하고자 한다. 연구방법: 태양광 발전 단지 내 토양의 대지 고유저항을 분석하고 컴퓨터 프로그램(CDEGS)을 활용해 전격을 일으키는 접촉전압과 보폭전압을 해석하여 안전접지에 관한 계산과 산출방법에 대해 제안한다. 또한, 토양 환경을 고려한 반영구적인 접지전극의 재료 선정에 관한 연구에 중요성을 논하고자 한다. 연구결과: Wenner 4 전극법으로 측정한 데이터 중 3개 지역의 CASE별 대지 고유저항 최대값과 최소값을 얻을 수 있었고 이 두 값으로 토양의 두께를 알 수 있다. 측정된 데이터를 기본수식 ${\rho}=6.28aR$에 대입하여 MATLAB 컴퓨터 프로그램으로 계산하였다. 즉, 최소 저항값의 두께는 접지전극을 설치하기에 가장 유리한 토양 환경임을 판단 할 수 있다. 결론: 본 연구를 통해 지역의 CASE별 태양광 발전소 내부 그리드에 대지 표면에 전위상승을 억제 할 수 있는 접지시스템 설계기법을 제안하였다. 하지만 대지의 고유저항과 접지시스템에 경련변화를 실시간으로 확인 할 수 있는 모니터링 시스템과 빅 데이터를 축적 할 수 있는 스마트 디바이스의 개발이 추가적으로 연구되어야 할 것이다.