• 제목/요약/키워드: 태양광 센서

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태양광을 이용한 에너지 자립형 식물 생장 모니터링 시스템 설계 (Self-Energy-Supporting Environment Monitoring System for Plants Using Solar Cells)

  • 손영달;은창수
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2016년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.5-6
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    • 2016
  • 본 논문에서는 솔라셀을 사용하여 외부에서 별도의 전원 공급이 필요없는 식물 생장 모니터 시스템을 제안한다. 식물 생장 모니터링을 위해 필요한 대기 온도, 습도와 토양의 온도, 수분 함유 상태를 측정할 수 있는 센서를 설치하고 원격지로 측정 데이터를 전송할 수 있는 통신 장치로 서버로 전송한다. 적합한 솔라셀의 용량과 충전배터리의 용량을 결정하기 위하여 식물 생장을 측정하기 위한 센서부의 소비 전력과 통신부의 소비 전력을 측정하여 산출된 용량값을 가지는 솔라셀과 충전배터리를 부착하여 실시간 모니터링 시스템을 구축하였다. 본 시스템으로 고부가가치 농업 분야에서 식물 생장 모니터링이 확대됨에 따라 외부 전원이 필요없는 간편한 원격 모니터링 서비스가 제공될 것이다.

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SenseFET 적용을 통한 전류센서 없는 최대전력 추종 제어 구현 (Maximum Power Point Tracking control using senseFET for of PV flyback power conditioner)

  • 최병민;프래딥 가니쉬 쿠마;응웬 탄 탓;아쉬라프 아메드 마흐모드;박종후
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.483-484
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    • 2013
  • 본 논문에서는 플라이백 컨버터 전력조절기의 스위치전류 센싱을 통한 최대전력 추종 제어 구현을 제안한다. 여분의 전류 센서를 사용하지 않고 연속도통모드(CCM)에서 PV전류를 추정 하기 위하여 전류 센싱이 가능한 SenseFET 스위치를 사용한다. 최대전력추종제어를 하기 위해 태양광 패널의 전류 정보가 필요하며 이 값은 플라이백 전력조절기에서 스위치 전류의 평균값과 같다. 따라서 본 논문에서는, SenseFET을 이용한 전류 측정방법을 이용하여 하드웨어를 구현하고 제안한 방식을 검증하였다.

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유기 반도체 CuPccp LB초박막의 제작 및 특성 (Fabrication and Properties of Organic Semiconductor CuPccp LB Thin Film)

  • 조민재;쑤양싸이양;이진수;안다현;정치섭
    • 센서학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.23-29
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    • 2019
  • A copper tetracumylphenoxy phthalocyanine (CuPccp) thin film was formed on an organic insulator film by Langmuir-Blodgett (LB) deposition for gas sensor fabrication. To increase the reproducibility of film transfer, stearyl alcohol was used as a transfer promoter. The structural properties of the CuPccp layers were optically monitored through attenuated total reflection and polarization-modulated ellipsometry techniques. The average thickness of a single layer of the CuPccp LB film was measured to be 2.5 nm. Despite the role of the transfer promoter, the stability of the layer transfer was not sufficient to ensure homogeneity of the LB film. This was probably due to the presence of aggregates in the molecular structure of the CuPccp LB film. Nevertheless, copper phthalocyanine polymorphism can be greatly suppressed by the LB arrangement, which appears to contribute to the improvement of electrical conductivity. The p-type semiconductor characteristics were confirmed by Hall measurements from the CuPccp LB films.

수직 정렬된 실리콘 와이어 어레이의 제작 방법과 동심원형 p-n 접합 태양전지의 제조 및 동향

  • 김재현;백성호;장환수;최호진;김성빈
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.12.2-12.2
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    • 2010
  • 반도체 소자, 바이오 센서, 태양전지 등에서 집적도 및 소자 성능 향상을 위해서 최근 실리콘 소재를 위주로 한 수직 정렬형 와이어 어레이와 같은 3차원 구조의 소재에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 깊은 반응성 이온 식각법(DRIE: Deep Reactive Ion Etching)과 같은 건식 식각법으로 종횡비가 높은 실리콘 와이어 어레이를 제작할 수 있지만 시간과 공정비용이 많이 소요된다는 단점이 있고 양산성이 없다. 이를 극복하기 위해서 VLS (Vapor-Liquid-Solid)방법이 연구되고 있지만 촉매로 사용되는 금속의 오염으로 인한 소자 성능의 저하를 피할 수가 없다. 본 연구진에서 연구하는 있는 전기화학적 식각법을 사용하면 이러한 문제를 극복하고 매우 정렬이 잘 된 실리콘 와이어 어레이를 제작할 수 있으며 최적 조건을 정립하면 균일하고 재현성 있는 다양한 종횡비의 기판 수직형 실리콘 와이어 어레이를 제작할 수 있다. 또한, 귀금속 촉매 식각법은 금속 촉매를 사용하여 식각을 하지만 VLS 방법과 달리 Top-down 방법을 사용하기 때문에 최종 공정에서 용액에 담구어 귀금속을 식각하여 제거 하면 귀금속 촉매가 실리콘을 오염시키는 일은 배제할 수 있다. 귀금속 촉매 식각법의 경우 사용되는 촉매의 다양화, 포토리소그래피 방법, 그리고 식각 용액의 조성 변화에 따라 다양한 형상의 와이어 어레이를 제작할 수 있으며 이에 대한 결과를 소개하고자 한다. 3차원 실리콘 와이어 어레이를 사용하여 동심원형 p-n접합 와이어 어레이를 제작하면 소수캐리어의 확산거리가 짧아도 짧은 동심원 방향으로 캐리어를 포집할 수 있고 태양광의 입사는 와이어 어레이의 수직 방향이므로 태양광의 흡수도 효율적으로 할 수 있기 때문에 실리콘의 효율 향상을 달성할 수 있다. 이에 대한 본 연구진의 연구결과 및 최근 연구 동향을 발표하고자 한다.

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라즈베리파이를 이용한 Modbus TCP 기반 태양광 발전소 모니터링 시스템 (Modbus TCP based Solar Power Plant Monitoring System using Raspberry Pi)

  • 박진환;김창복
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.620-626
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    • 2020
  • 본 연구는 IOT 장비인 라즈베리파이를 마스터(master)로 이용하고 인버터를 슬레이브(slave)로 하여 모드버스 TCP 통신을 기반한 태양광 발전 모니터링 시스템을 제안하였다. 본 모델은 라즈베리파이에 다양한 센서를 추가하여 태양광 발전소의 모니터링에 필요한 정보를 추가하였으며, 실시간 발전량 예측을 통해 발전량 예측과 모니터링 정보를 스마트 폰으로 송신하였다. 또한, 서버에 태양광 발전소에서 지속해서 생성되는 정보를 빅데이터로 구축하였으며, 발전량 예측을 위한 딥러닝 모델을 학습하여 갱신하였다. 연구 결과로서 인버터에서 라즈베리파이로 모드버스 TCP 기반으로 안정적인 통신이 가능하였고, 라즈베리파이에서 학습된 딥러닝 모델로 실시간 예측이 가능하였다. 서버는 빅데이터로 다양한 딥러닝 모델 학습이 가능하였으며, LSTM이 학습 오차 0.0069, 테스트 오차 0.0075, RMSE 0.0866 등으로 가장 좋은 오차를 보임을 확인하였다. 본 모델은 다양한 제조사의 인버터에 대해서 보다 간단하고 편리하며 발전량을 예측할 수 있는 실시간 모니터링 시스템 구현이 가능함을 제시하였다.

멀티스위칭 센서기반 LED 조명제어기술에 관한 연구 (Study on Multi-switching Sensor-based LED Lighting Control Technology)

  • 장태수;홍근빈;이대형;김용갑;김변곤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.813-814
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    • 2012
  • 최근 저탄소 녹생성장을 위한 개발과 더불어 친화적 감성조명을 연출할 수 있는 LED 제어 IT 융합기술이 주목을 받고 있다. LED 조명 빛의 특성을 응용하여 멀티센서 및 스위칭기술, LED 광학, 인터넷 기반 원격 조명제어 등 연동 제어기술로서, 제안된 시스템은 태양광을 이용한 지능형 LED 제어 기술연구로서, 에너지의 충전 방식 개선, 배터리 SoC에 따른 제어, 겨울철 효율 개선 및 구간에 따라 LED 방전 전류를 제어하기 위해 멀티스위칭 센서를 사용하자 함이다.

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퍼지 PID와 2축 센서형 태양 추적 장치를 이용한 태양광 추적 반사 장치 구현에 관한 연구 (A Study on the Implementation of Sunlight Tracking and Reflexing System Using Fuzzy Pm and 2-Axis Sensor Sun Tracker)

  • 안정훈;김종화;김태훈;김대영
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.165-165
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    • 2000
  • The sunlight tracking and reflexing system can be divided into two parts. One is a sunlight tracking system and the other is a sunlight reflexing system. The sunlight tracking system detects an azimuth angie and an elevation angle of the sun using 2-axis sensor sun tracker. The sunlight reflexing system controls a reflection mirror to be reflected a sunlight at the target area after getting the azimuth angle and the elevation angle of the sun from the sunlight tracking system. We applied the fuzzy PID controller to control the reflexing mirror.

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센서 네트워크 기반 실시간 교량 안전관리를 위한 지능형 구조 건전성 모니터링시스템 개발 (Development of Real Time Smart Structure Monitoring System for Bridge Safety Maintenance using Sensor Network)

  • 조병완;김헌;이윤성;김도근
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.221-230
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    • 2016
  • 최근 교량의 장수명화와 이용자의 안전을 보장하기 위한 첨단IT기술을 이용한 유지관리 기법이 세계적으로 각광을 받고 있다. 이에 본 논문에서는 무선계측센서를 이용하여 교량의 정적 동적 데이터를 취득 및 분석하여 교량의 거동상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 지능형 교량 구조 건전성 모니터링시스템을 개발하였다. 본 논문에서 개발한 모니터링 시스템은 교량의 주요 부재의 거동을 계측하기 위한 센서 및 계측데이터 전송을 위한 무선송수신시스템, 전체 시스템 관리를 위한 운영프로그램 및 데이터베이스로 구성되어 있다. 개발한 무선계측센서 기반의 모니터링 시스템의 성능검증을 위해 올림픽대교에 5종의 무선계측센서를 설치하였으며, 센서의 전원은 태양광 발전장치를 설치하여 자가 전원공급이 가능하도록 하였다. 성능검증을 위한 데이터는 시스템 구축완료 후 일주일간의 데이터를 활용하여, 유선시스템으로부터 취득된 데이터와 비교 분석하였으며, 이를 통행 지능형 구조 건전성 모니터링 시스템의 성능 및 실 교량 적용성을 검증하였다.

실제 날씨에 대응한 PV 패널의 최적 MPPT 제어주기와 변량전압 분석 (Optimum MPPT Control Period and Perturbation Voltage Analysis for PV Panel based on Real Wether Condition)

  • 류단비;김용중;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.216-218
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    • 2019
  • 태양광발전시스템은 최대의 전력을 생산하기 위하여 PV 패널의 운전을 최대전력점에서 동작하게 하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어가 필요하다. 그중 대표적인 방법인 P&O(Perturb and Observe) 알고리즘은 전류와 전압을 측정하여 계산된 전력의 값이 최대가 되는 전압의 운전점을 찾는다. 그러나 센서의 측정오차로 인하여 발전전력의 계산 및 전압의 제어에 불규칙한 오차가 발생하여 정확한 MPP 운전점을 찾지 못하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 전형적인 맑은 날씨와 흐린 날씨에서 취득한 일사량 데이터와 전류 및 전압 센서의 오차를 고려하여 P&O 알고리즘에 의한 전력 생산량을 시뮬레이션 한다. 시뮬레이션 분석을 통해 실제 날씨 및 센서허용오차 조건에서 MPPT 목표 효율을 극대화할 수 있는 최적의 MPPT 제어주기와 변량전압의 크기를 제시한다.

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제로 에너지 건축물을 위한 자립형 저전력 IoT 센서 모듈 개발에 대한 연구 (A Study on Development of Independent Low Power IoT Sensor Module for Zero Energy Buildings)

  • 강자윤;조영찬;김희준
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.273-281
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    • 2019
  • 국가 총에너지 소비량 중 건축물에서 소비하는 에너지는 전체의 10% 이상을 차지고 있다. 이러한 이유로 우리나라는 2025년부터 제로에너지 건물 의무화 정책을 채택하였고, 결국 건축물 에너지 절감 기술에 대한 연구가 요구되고 있다. 건축물 중 빌딩의 에너지 소비 형태를 분석해보면 조명 및 냉난방 에너지가 전체 에너지 소비량의 60% 이상을 차지하고 있는데, 이는 태양광 취득률 및 창문의 개폐 운용과 직접적인 연관이 있다. 본 논문에서는 건축물에너지 관리시스템에 취득 정보를 전송하기 위한 창호용 저전력 IoT 센서 모듈을 개발하기 위해 연구를 진행하였다. 이 모듈은 외부 환경 및 창문 개폐 상태 정보를 실시간으로 빌딩 에너지 관리 시스템에 전송하여 능동적으로 에너지 절감 조치를 취할 수 있게 네트워크를 구성하였다. 모듈에 사용되는 전력은 하베스트 에너지 중 태양광 발전을 이용한 독립적인 전원으로 설계하였다. 전원은 Buck 컨버터를 적용하여 MPPT 제어를 통해 리튬이온 배터리에 4V로 충전하는 방식으로 효율은 약 85.87%이다. 통신은 WiFi 방식을 적용하여 실시간으로 전송할 수 있도록 구성하였다. 모듈의 소비전력 저감을 위해 하드웨어 및 소프트웨어 측면에서 분석하여 저전력 IoT 센서 모듈을 구현에 대한 연구를 진행하였다.