• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.87-88
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• 2017

본 논문에서는 새로운 태양광 추적 시스템을 제안한다. 일반적으로 기존 감지식 태양광 추적 시스템은 광 센서를 이용하여 태양위치를 추적하는 방식으로 이루어 진다. 제안하는 시스템은 광 센서를 제거한 후 여러 개의 태양광 패널 각각 발전량을 비교하여 태양위치를 추적한다. 이러한 방법은 기존 태양광 추적 시스템의 많은 단점을 보완할 수 있다. 제안된 방법은 프로토 타입을 통해 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.664-671
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• 2018

일반적으로 감지식 태양광 추적 시스템은 태양의 위치를 추적하기 위해 광센서를 사용하여, 최대 전력을 생산한다. 광센서 채택은 시스템 제작 가격을 상승시키고, 오동작에 의한 성능 저하를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 IoT플랫폼 기반의 원격무선 모니터링이 가능하고, 광센서가 없는 새로운 태양광 추적 시스템을 제안한다. 태양광 발전을 위해 사용되는 여러 개의 태양광 패널의 출력 전류량을 비교하여 태양 위치를 광센서 없이 추적한다. 추적 성능의 검증을 위해서 12[V] 20[W] 태양광 발전 시스템을 제작하여 실험을 수행하였다. 본 논문에서 제안한 시스템은 IoT 플랫폼을 사용하여 원격모니터링이 가능하기 때문에 기존 태양광 추적 시스템에 비해 설치, 유지 보수 및 기능 확장의 장점이 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권11호
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• pp.1043-1051
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• 2007

디지털 태양센서는 CMOS 이미지 센서에 맺힌 태양광 이미지를 이용하여 태양광의 입사 각도를 계산한다. 이를 위해서는 태양광 이미지의 정확한 중심점을 찾아야하며 따라서 정밀한 중심점 추정은 디지털 태양센서 개발에서 가장 중요한 요소가 된다. 중심점을 찾기 위해서 가장 일반적으로 쓰이는 중심 알고리즘은 thresholding 방법이며 가장 단순하고 구현하기 쉽다. 또 다른 알고리즘으로는 이미지 처리를 이용하는 image filtering 방법이 있다. 하지만 이러한 방법들은 태양센서 정밀도가 이미지 센서에서 획득한 태양광 강도(intensity) 데이터의 노이즈에 영향을 많이 받으며, 특히 thresholding 방법의 경우 threshold 값에 따라 정밀도가 바뀌기 때문에 효과적인 threshold 값을 정하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광 이미지의 중심점을 구하기 위해서 태양광 이미지 모델을 이용하는 template 방법을 제시하고 성능을 비교 분석하였다. 제안한 template 방법은 thereshold, image filtering 방법과 달리 비교적 높은 정밀도를 가지며, 특히 노이즈 수준에 관계없이 거의 일정한 수준의 정밀도를 가지는 장점이 있어 신뢰성이 높다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2000년도 춘계 학술대회 논문집 통권 3호 Proceedings of the 2000 KSRS Spring Meeting
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• pp.131-136
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• 2000

Ocean Scanning Multi-spectral Imager (OSMI)는 다목적 실용위성 (KOMPSAT) 1호기 아리라위성에 탑재되어 1999년 12월 21일 발사된 해양 관측 기기이다. OSMI는 발사후 3년 이상 생물학적 해양지리학 연구를 위해 전세계 바다색을 관측하는 임무를 수행할 것이다. OSMI는 센서 성능의 궤도상 보정을 위해 태양광 보정과 암흑 보정을 수행한당. 태양광 보정은 궤도상에서 장기간에 걸친 해양 결상계의 노화에 따른 성능 변화 감지 및 보정에 있다. 발사 직후의 초기 태양과 보정 측정 자료는 추후 성능 변화 감지에 대한 기준이 될 뿐만아니라 발사 직후 OSMI 센서 성능 파악 및 점검에도 사용될 수 있으므로 매우 중요하다. 태양광 보정의 구조 및 광학적 특성을 분석하고 OSMI 주요 관측파 장대역별로 태양광 보정계의 출력신호량을 예측하였다. 초기 운영 기간동안 얻은 OSMI 태양광 보정계의 발사후 최초 측정 자료를 분석하고 발사전 예측 성능과 비교하였다. 이 연구는 OSMI 센서 보정 및 영상 품질 이해에 유용할 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1354-1355
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• 2011

화석에너지의 유한성과 공해문제로 인해 대체에너지 개발에 대한 관심이 고조되는 가운데 태양광발전과 풍력발전이 그 중에서 가장 활발하게 연구되고 실제 이용비율도 상당히 높은 편이다. 이는 외기 기후변화에 대한 상대적인 보완성을 가진 두 가지 형태의 에너지원으로부터의 에너지변환과정으로 인해 그 이용이 더욱 부각되고 있다. 기존의 풍력발전시스템, 태양광발전시스템 또는 풍력/태양광 복합발전시스템 중 대형발전시스템의 경우는 일사량센서나 풍속센서를 부착하여 최대 출력점 제어나 외기환경 인식을 위해서 일사량이나 풍속과 같은 외기환경정보를 획득하여 사용하며 이를 교육용 또는 외기환경정보를 분석하는데 이용하기도 하고, 다양한 표시장치를 통해 표시하기도 한다. 그러나, 일사량센서나 풍속센서는 고가의 센서로 대형 태양광발전시스템이나 풍력발전시스템에서는 여러 개소의 설치를 통해 보다 정확한 정보를 획득해야 하며, 이를 위해 많은 개수의 센서가 필요하다. 현실적으로 여러 개의 센서는 고가의 설치 비용으로 인해 샘플링을 위해서만 설치될 뿐 발전시스템의 설치사이트의 다양한 분석이 어려운 점이 있었다. 본 논문에서는 풍속센서나 일사량센서 없이 태양전지모듈로부터 직접 일사량을 검출하는 방식의 일사량 정보획득과 풍력발전시스템에서의 풍속정보를 획득하는 방법을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.33-41
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• 2013

본 논문에서는 CdS(황화 카드뮴) 광센서란 소자를 태양광 모듈로 대체하여, 신재생에너지를 통한 충전도 하며 이 전력으로 동작하는 태양광 스위치를 제안하고 이의 효용성을 실험/검증하고자 한다. 우선 기존의 CdS 광센서와 이를 포함한 자동 점멸 스위치의 동작 원리를 조사해 본 후, 태양광 모듈의 특성을 조사함으로써 기존의 광센서를 태양광 모듈로 대체가능할 지를 분석해 본다. 그 가능성을 확인해 본 후, 태양광 스위치 회로를 설계 및 구현한 후, 이의 특성을 실험해 봄으로써 기존 스위치를 대체 가능함을 보이고 그 특성들을 비교/평가해 본다. 연구 결과 제안하는 태양광 스위치가 기존의 자동 점멸 스위치를 대체 가능함을 확인하였을 뿐만 아니라, 보다 많은 장점들을 가지고 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1567-1568
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• 2015

태양광 발전시스템에서 발생되는 누설전류에 인하여 누전화재와 인체감전 등의 전기재해를 방지하기 위해서 직류누전차단기를 개발하였다. 직류누설전류를 측정할 수 있는 센서를 개발하여 (+)전선로와 (-)전선로에 흐르는 누설전류를 각각 검출하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법과 개발된 센서를 이용하여 시작품을 제작하고 센서에 대한 감도전류 특성시험을 수행하였다. 또한 인버터가 포함되어 있는 태양광 발전시스템에 적용하여 실제 나타나는 직류누설전류를 측정하는 시험을 수행하였다. 그 결과 직류누설전류센서의 정확성을 확인하였으며, 전선로에 흐르는 직류 및 교류성분의 누설전류를 ${\pm}5%$ 범위 내에서 측정함을 확인하였다. 개발된 센서를 적용한 태양광 발전용 직류누전차단기를 제작하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제25권1호
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• pp.71-78
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• 2017

최근 널리 보급되고 있는 태양광 발전소의 유지관리를 위해 다양한 연구들이 시도되고 있다. 본 연구에서는 unmanned aerial vehicle(UAV)기반 열적외선 센서를 이용하여 태양광 셀의 발열을 분석하는 것으로서 주요 결론은 다음과 같다. 먼저 UAV 기반 RGB 센서를 이용하여 정사영상과 digital surface model(DSM) 자료를 구축하였으며, 이를 통해 태양광 셀의 발열 분석에 필요한 태양광 모듈 레이어를 생성하였다. 또한 태양광 모듈 레이어의 위치정확도를 평가하기 위해 virtual reference service(VRS) 측량을 이용하여 검정점에 대한 수평오차를 분석한 결과, 표준오차가 $dx={\pm}2.4cm$, $dy={\pm}3.2cm$로 높은 위치정확도를 확보할 수 있었다. 그리고 태양광 셀의 발열 실험을 위해 고무패치를 설치한 후 UAV 열적외선 센서를 이용하여 발열이 생기는 고무패치의 위치를 효과적으로 분석할 수 있었다. 또한 고무패치 셀 비율과 UAV 열적외선 센서에 의한 셀 비율의 표준오차는 ${\pm}3.5%$로 나타났으며, 따라서 UAV 기반 열적외선 센서를 이용하여 태양광 셀의 발열을 효과적으로 분석할 수 있었다. 아울러 발열이 생기는 셀이 위치하고 있는 태양광 모듈의 코드를 자동으로 추출함으로서 효과적인 태양광발전소 유지보수가 가능하게 되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.365-366
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• 2014

본 논문에서는 플라이백 마이크로 인버터를 통해 전류센서 없이 최대전력 추종(Maximum Power Point)방법을 제안한다. 이 인버터는 태양광 전력을 역률1인 정현파, 낮은 왜곡율(THDs)로 계통연계 할 수 있는 태양광 인버터 이다. MPPT방식은 전류 센서리스로서 PV모듈의 전압과 MPPT제어 출력 값을 곱하여 PV전력의 정보를 비례적인 값으로 간접적으로 얻는 방식으로 태양광 최대 전력점을 찾을 수 있다. 또한, 계통의 전압으로 위상정보를 얻어 이를 정류시켜 MPPT제어와 곱하여 PWM파형을 발생한다. 제안한 태양광 인버터 전력단 회로는 플라이백으로 불연속 모드(DCM)로 동작하였으며, MPPT제어는 디지털(DSP)로 구현하였다. 100W급 하드웨어로 설계하여 실험을 진행 분석하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.131-133
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• 2015

일반적으로, 태양광 발전은 최대한 오랜 시간 많은 양의 태양광을 받을 수 있는 방법이 중요하다. 본 연구에서는 태양광 수집 량을 높이기 위해 태양 전지판에 매트릭스 형태로 배치된 광센서의 조도차를 이용한 자동 태양광 추적 및 충전 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 날씨 및 주변 환경의 조도 간섭 등과 같은 환경 상태정보를 광센서로부터 획득한 조도 정보와 함께 태양의 방향을 추적하기 위한 알고리즘에 적용한다. 본 시스템을 통해 사용자는 좁은 공간에서도 최대한의 태양광을 집적할 수 있으며, 적은 비용으로 효율성 있는 태양광 발전 시스템을 구축 할 수 있다.