• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2005년도 학술대회 논문집
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• pp.305-308
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• 2005

풍력 및 태양에너지는 기존의 화력, 수력, 원자력 발전 등을 대신할 친환경적이고 공해가 없으며 양적으로도 무한한 대체 에너지원이다. 계절적인 기상변화 특성을 이용하여 풍력 발전 시스템과 태양광발전 시스템을 상호 보완시킴으로써 안정적인 전력 공급과 에너지이용 효율의 향상을 꾀할 수 있는 풍력-태양광 복합발전 시스템에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 이러한 복합 발전 시스템을 효율적이고 안정적으로 운용하기 위하여 시스템의 각종 데이터들을 수집, 분석하고 파일로 저장하며 이를 인터넷을 이용하여 원격에서도 모니터링 할 수 있는 시스템을 구축한다. 여러 가지 교류와 직류의 전압, 전류들을 비롯한 풍속, 조도, 온도 등의 물리량을 측정하기 위하여 여러 형태의 변환기를 사용하였고 신호 조절 회로를 구성하였다. 데이터 수집 보드(DAQ)를 이용하여 컴퓨터로 데이터들을 읽어 들였으며, 시스템 운용을 위한 서버 프로그램과 이를 원격지에서 실시간 모니터링 및 저장된 데이터들을 다운로드 할 수 있는 클라이언트 프로그램을 작성하였다. 측정된 데이터를 시간, 기상 등의 여러 조건과 연관하여 분석하였다.

• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.221-225
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• 2006

본 논문에서는 국내 기술을 활용하여 Sunbelt 지역에 설치된 50kW급 PV 실증 단지에서의 태양광발전을 대상으로 경제성을 분석하였으며, VLS-PV로의 성공적인 확장 가능성을 발견하였다. 이를 바탕으로 2008년부터 2017년까지의 10년 동안 연간 10MW급의 단계적 시스템설치를 통한 최종 100MW급의 VLS-PV 개발을 가정하여 경제성 분석을 수행하였다. 이 과정에서 과거 누적 PV 설비용량과 PV 시스템 가격사이의 관계를 경험곡선을 활용하여 분석하였으며, 이에 기초하여 2017년까지의 PV 모듈 및 PV시스템의 가격을 예상하였다. 현재 실증 단계에서의 발전단가는 567.2원/kWh으로 나타나 국내 태양광발전보다 낮은 발전단가를 보였으며, 가격 하락 효과를 적용한 100MW급의 VLS-PV 시스템 개발시에는 최종 305.4원/kWh이 될 것으로 전망되었다. 향후 기술혁신에 따른 모듈의 효율향상과 시스템 수명의 증가는 경제성을 더욱 향상시킬 것이며, 환경적인 이점 및 정책적인 효과까지 고려할 경우 향후 20년 이내에 기존의 발전원과 비교하여 충분한 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.11-19
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• 2017

본 연구에서는 단지형 건물 군 내 여러 건물의 옥상에 설치된 태양광 패널의 연간 발전량 분석을 통해 설치 여건에 따른 발전 효율의 차이와 원인을 확인하고자 하였다. 즉, 일정한 지역에 입지한 다수의 태양광 발전 실적에 대한 사후 평가를 통하여 효율에 영향을 끼는 환경적 변수를 도출하고 이들의 상대적인 영향력을 파악하고자 하였다. 기존의 연구는 개별적 영향 요인의 최적화 방안을 실험 환경에서 도출한 연구가 주를 이루고 있으며 실제 운영 성과물을 대상으로 한 실증적인 연구가 부족한 실정이다. 본 연구의 결과, 같은 지역에 설치되어 있더라도 환경적 요인에 의하여 최대 1.5배의 발전 효율을 보이고 있음을 확인하였다. 또한 변환 효율에 영향을 주는 변수인 방위각, 앙각, 음영에 대해서 통계적 검정을 실시한 결과 모든 요인이 종속변수인 변환효율에 영향을 주는 변수임을 통계적으로 확인하였다. 가장 큰 영향을 주는 요인은 방위각이며, 다음으로 앙각과 음영이 발전효율에 영향을 끼치는 요인으로 밝혀졌다. 본 연구를 통해 태양광 발전 설비의 도입이 꾸준히 증가하고 있는 여건에서 실제 설치된 환경적 요인이 변환 효율에 영향을 주는 정도를 실증적으로 확인하여 향후 도입되는 태양광 발전 설비의 설치 가이드라인을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.54-63
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• 2007

본 논문은 태양광 인버터 시스템의 최대출력을 근사적으로 구하는 새로운 방법과 태양광 추적 방법을 제시한다. 제시한 새로운 MPPT 제어는 LRCM(Linear Reoriented Coordinates Method)이라 하며, 본 논문에서는 PV 어레이를 위한 DC측 동적 방정식과 LRCM을 사용하여 계통연계를 위한 새로운 수학적인 동적 모델을 제시한다. LRCM은 근사적인 해법으로 반복적으로 나타나는 최적 전압과 최대 전력을 결정하며 계산시간을 절약할 수 있다는 장점을 가진다. 또한 태양광 추적 방식은 고정식에 비하여 태양광 발전 효율을 50[%]이상 향상시킨다. 본 논문은 LRCM을 사용한 MPPT와 국내 기상상태에 적합한 프로그램 방식을 이용하여 태양광 추적기법을 제시하고, 실험을 통해 제시한 기법의 타당성을 입증한다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제27권2호
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• pp.22-29
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• 2013

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.89-99
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• 2008

본 논문은 태양광 발전 추적 시스템의 발전량을 증가시키기 위해 일사량 급변에 대한 추적 장치 기동 시 전력소모를 고려한 새로운 추적 알고리즘을 제시한다. 종래의 태양광 발전에 사용되는 센서방식의 추적시스템은 구름 및 안개 등 급변하는 기후환경에 의해 추적 장치의 오동작의 문제점으로 태양의 정확한 추적이 불가능하다. 또한 프로그램 방식의 경우에는 기후 환경의 외부 요인에 대응하지 못함으로서 추적 장치의 불필요한 동작으로 인한 에너지소비가 발생된다. 이러한 이유로 태양 추적 장치가 실시간으로 태양의 방위각 및 고도 각을 추정하는 경우에도 실제 태양광 발전량은 특정한 위치에 고정되어 있는 경우보다 발전량이 증가하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 전력소모를 줄이기 위한 추적시스템의 새로운 제어 알고리즘을 제시한다. 또한 종래의 태양광 추적 방식과 제시한 방법의 효율을 분석하고, 실증연구를 통하여 제시한 알고리즘의 타당성을 입증한다.

• 월간 기계설비
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• 통권238호
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• pp.36-46
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• 2010

에너지 다소비 시설인 하수처리시설이 녹색기술을 도입해 에너지 사용량은 줄이고 청정에너지를 생산하는 에너지 독립시설로 탈바꿈한다. 환경부는 최근 하수처리시설에 고효율 에너지 설비 재생에너지이용 설비 등을 설치해 2030년까지 3단계에 걸쳐 에너지자립을 50% 달성 등의 내용을 골자로 하는 '하수처리시설 에너지자립화 기본계획'을 확정 발표했다. 환경부에 따르면 하수처리시설은 하수처리 과정에서 소화가스, 소수력, 하수열 등을 이용할 수 있을 뿐만 아니라 하수처리시설물의 넓은 부지를 활용한 태양광 풍력발전이 가능하다는 것. 이에 따라 환경부는 올해부터 소화가스, 소수력발전, 에너지절감 설비, 태양광 풍력발전설비를 도입해 에너지 자립율을 2015년 18%에 이어 2020년 30%, 2030년 50%까지 끌어올린다는 방침이다.

• 월간 기계설비
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• 통권239호
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• pp.52-60
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• 2010

에너지 다소비 시설인 하수처리시설이 녹색기술을 도입해 에너지 사용량은 줄이고 청정에너지를 생산하는 에너지 독립시설로 탈바꿈한다. 환경부는 최근 하수처리시설에 고효율 에너지 설비 재생에너지이용 설비 등을 설치해 2030년까지 3단계에 걸쳐 에너지자립율 50% 달성 등의 내용을 골자로 하는 '하수처리시설 에너지자립화 기본계획'을 확정 발표했다. 환경부에 따르면 하수처리시설은 하수처리 과정에서 소화가스, 소수력, 하수열 등을 이용할 수 있을 뿐만아니라 하수처리시설물의 넓은 부지를 활용한 태양광 풍력발전이 가능하다는 것. 이에 따라 환경부는 올해부터 소화가스, 소수력발전, 에너지절감 설비, 태양광 풍력발전설비를 도입해 에너지 자립율을 2015년 18%에 이어 2020년 30%, 2030년 50%까지 끌어올린다는 방침이다. 본지는 지난호에 이어 이번호를 끝으로 연재를 마친다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1086-1087
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• 2015

본 논문에서는 태양전지 모듈의 표면 오염으로 인한 태양광발전량의 감소를 사전 예방하기 위해 영상기술을 이용한 표면 오염도 자동검출 기술에 대해 논의하였다. 일반적인 태양광발전시스템의 경우 태양전지 모듈의 표면 오염원 제거를 위해 사람에 의한 수동적인 방법에 의존하는 것이 현실이나, 커다란 규모의 태양광 발전시설의 경우는 인력으로 오염원을 제거하는 것은 거의 불가능 하다. 이러한 관점에서 태양전지 모듈 표면에 떨어진 오염 물질로 인한 출력감소를 사전에 예방하고, 시스템을 효율적으로 운영하기 위해 이미지 영상기술이 적용되었다. 본 기술은 기본적으로 레이저 광원과 먼지와 상호 interaction을 통해 생성된 반사파 및 이를 CCD 영상으로 획득하고 태양전지 모듈 표면의 오염원의 유무, 균일/불균일 분포 등의 3가지 서로 다른 조건을 설정하여 비교 시험을 수행하였고, 개발된 오염측정 시스템을 수상 태양광 발전 파일럿 설비에 적용하여 운전성능을 검증하였다.