• 한국항공우주학회지
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• 제44권9호
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• pp.769-774
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• 2016

장기간 태양광 복사환경에 노출되는 폴리머는 성능의 신뢰성을 확보하기 위해 장기간 환경시험을 필요로 한다. 본 논문에서는 MIL-STD-810을 따라 설계된 태양광 복사 시험기를 이용하여, 7, 14, 28, 56, 그리고 84 주기 동안 태양광 노화 시험을 하였다. 노화 시험 후에 RGB 값을 측정하고 CIE 1976 색공간을 이용하여, 각각의 RGB 감소율과 총 색 변화량을 계산하였다. 또한 만능재료시험기를 이용하여, ASTM-D638 시험 규격을 따라, 기계적 물성이 측정되었다. 결과적으로 태양광 노화 주기가 길어질수록, 총 색 변화량이 증가하였으며, 인장 강도, 연신율이 감소하였으나 탄성계수와 포아송 비는 변화가 적었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권11호
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• pp.908-914
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• 2013

본 연구에서는 소형 태양광 무인항공기를 개발하여 비행시험을 수행하였다. 태양광 무인기는 날개에 설치된 태양전지로부터 전력을 생산하고, 생산된 전력의 일부를 비행동력으로 사용하며, 나머지를 일몰 후 비행을 위해 배터리에 저장을 한다. 태양광 무인항공기는 공기역학적으로 매우 효율이 높아야 하며, 구조적으로 경량이면서 고강도를 가져야 한다. 또한, 태양광 무인기의 전기추진시스템과 태양광 발전시스템도 높은 효율을 가져야 한다. 본 연구에서는 12시간 이상의 연속 비행을 위한 태양광 무인항공기 및 태양광 시스템을 개발하고, 그 성능을 파악하기 위해 비행시험을 수행하였다. 가을과 겨울철의 비행시험 결과 본 연구에서 개발한 태양광 무인항공기의 사계절 모두 12시간 이상의 연속비행이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권5호
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• pp.507-517
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• 2010

대한항공 기술연구원은 한국과학기술원 인공위성연구센터의 과학기술위성 2호 태양전지 배열기 비행모델을 순수 국내기술로 개발하고, 그 성능을 발사환경시험, 궤도환경시험 그리고 모사 태양광 조사 시험을 통해 검증하였다. 개발된 태양전지 배열기가 탑재된 과학기술위성 2호는 국내 최초의 소형위성 발사체인 KSLV-I에 탑재되어 2010년 5월 나로우주센터에서 발사될 예정이며, 발사 후 위성 운용 데이터를 통해 저궤도에서의 개발된 국산 태양전지 배열기의 우주 인증을 수행할 예정이다. 본 연구에서는 과학기술위성 2호 태양전지 배열기의 전력 성능에 영향을 미치는 요소들을 태양전지 등가모델에 적용하여 태양전지 배열기의 전력 특성을 나타내는 전류-전압 곡선을 도출하고, 이를 모사 태양광 조사를 통한 성능 시험 결과와 비교함으로써 태양전지 등가 모델 및 전력 성능 시뮬레이션의 적합성을 검증하였다. 본 논문의 태양전지 배열기 등가 모델 및 전력 성능 시뮬레이션은 과학기술위성 2호의 관제 운용에 있어, 전 임무기간 동안 생성 전력용량에 따른 최적의 부하운용에 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제38권4호
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• pp.1-9
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• 2018

본 연구는 신규로 구축 된 장비의 정확성과 PVT 제품의 KS 기준의 방향성을 살펴보았다. 먼저 신규로 구축된 Indoor solar thermal simulator의 경우, 인공광의 빔 균일도와 분광 특성을 기존의 규격 조건을 충족되도록 설계했으며, 실제 시험을 통해 B 등급임을 확인하였다. Indoor solar thermal simulator 장비의 정확도는 상용 태양광 모듈 및 기존 상용 장비로 측정 후, 최대 전력값을 비교했으며 오차 값은 약 0.4%로 정확도가 높음을 확인하였다. PVT 제품의 효율은 기존의 태양광 모듈 KS 기준과 태양열 집열기 KS 기준을 준용하여 측정하면 될 것으로 보이며, PVT 제품의 구조적 특징인 열매체 냉각에 의한 추가 전기 효율 방법 개발은 필요해 보이며, 본 연구에서는 태양광 모듈 케이블의 단락 유무에 따른 효율 상승 차이를 살펴보았고 추가 전기 효율 측정 방법으로 가능성을 제시하였다. 다양한 PVT 모듈의 유형에 따라 특히, PVT 모듈 전면에 유리 커버 유무에 따라 출력 감소가 발생되고 추가 공정에 의해 전기 출력 특성이 달라지는 값을 고려하여 PVT 제품의 전기 효율 측정 시험은 인증을 받은 제품을 이용하여 제작을 했어도 반드시 재시험이 필요하다고 판단되며, 시험방법이 수립되어야한다. 마지막으로 PVT 제품의 내구성 평가를 경우, 기존의 태양광 모듈 및 집열기의 내구성 시험의 모든항목을 KS 인증 시험 항목에 포함 시켜야 된다고 판단되며, 제품의 특성에 따라 시험의 재배열을 추가 연구가 필요해 보이며, 집열기 부분의 내구성을 고려하여 합부 기준을 추가적으로 고려해야 한다고 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권7호
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• pp.489-496
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• 2022

본 논문에서는 한국항공대학교에서 설계 및 개발한 태양광 무인기인 KAU-SPUAV의 시스템을 소개하고 비행시험을 통하여 성능을 검증하였다. 두 가지 버전의 태양광 무인기의 제원과 전장 구성 그리고 지상 관제 시스템을 소개하였다. 제시한 시스템으로 전파맵 구축, 제주도 해안선 일주 그리고 장기 체공 비행의 세 가지 임무 비행을 수행하였다. 각 임무는 태양광 무인기의 특성을 이용하는 비행으로서 주로 장시간 및 장거리 임무로 구성되었다. 본 연구를 통하여 태양광 무인기의 장기체공 능력을 이용해 다양한 임무에 사용될 수 있음을 보였다. 비행 시험 결과를 기반으로 시스템 추가 개선을 통하여 성능 향상을 도모할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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• pp.149-152
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• 2008

본 논문에서는 전압 및 전류보호, 주파수보호, 순간정전, 순간전압 저하보호 및 단독운전 기능 등 보호기능을 통합한 지능형 보호 및 제어기를 내장한 30kW급 태양광 인버터의 실 계통 연계시험을 통해서 지능형 보호기기의 성능 및 효용성을 입증하고 보급 확대를 도모하고자 지능형 보호 및 제어 기능을 내장한 30kW급 태양광 인버터를 제작하고, 그 보호성능 시험을 위한 성능 시스템을 구성하여 실계통 연계 보호성능 시험을 수행하여 그 결과를 토대로 중소명 건물용 지능형 태양광 인버터 계통연계 보호기능에 대한 효용성의 입증을 통해 현장 적용 가능성을 입증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1099-1106
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• 2017

본 논문에서는 신재생 에너지원인 태양광 발전을 위한 3상 인버터의 전력변환기술을 연구하였다. 태양광 인버터로는 정전압 공급 방식의 전압형 인버터, 제어기법으로는 SPWM 제어기법이 채택되었다. 태양광 인버터의 SPWM 제어기로는 강력한 고속 데이터 연산능력을 가지는 DSP가 채택되었으며, 배터리의 충전에 일정량의 전류를 공급하기 위해서 태양광 컨트롤러가 사용되었다. 끝으로, DSP를 주제어장치로 하는 소용량 3상 태양광 인버터 시스템이 시험, 제작되었으며, 실험을 통해서 SPWM 기반의 전력변환기능이 검증되었다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.305-309
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• 2009

저압배전계통에 연결되는 분산전원 중 태양광 인버터의 역 조류가 발생하는 상태에서 계통의 비정상 상태 즉 순간전압강하, 순간전압 상승, 고조파 등에 의해서 다양한 응답특성이 나타난다. 비정상 상태의 계통상황에 의해 인버터가 정지되고 그로인한 피해는 고스란히 발전사업자의 경제적 손실로 이어지고 또한 기기 소손 등의 설비 피해가 나타난다. 이러한 현상을 재현하고 분석하여 대책을 제시하고자 고창시험센터 내 분산전원 실증시험장의 실증시험설비를 이용하여 그 현상을 시험하였다. 본 논문에서는 저항과 리액터로 구성된 선로 임피던스 장치를 가변 하여 저압 배전계통의 선종, 규격, 긍장 등을 구현하고 삼상 유도전동기 통해 회전기 부하를 연결한 상태에서 태양광 인버터의 계통 병입 전/후의 나타나는 전압 변동 특성에 대해 시험 및 분석과정을 거쳐 나타나는 문제점의 해결책을 제시하고자한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.112.2-112.2
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• 2011

PVT(Photovoltaic Thermal) 모듈은 태양광과 태양열 에너지를 동시 이용이 가능한 모듈로서 태양광전지(PV, Photovoltaic)모듈에 열교환기를 접합한 형태로 전기에너지뿐만 아니라 열에너지를 동시에 생산할 수 있는 시스템이다. 기존 PV 모듈은 일사량이 많으면 전력 생산량이 증가하는 동시에 PV모듈의 온도가 상승함에 따라 발전 효율이 감소하는 문제점이 있으며 일반적으로 $25^{\circ}C$이상 조건에서 모듈 온도가 $10^{\circ}C$ 증가할수록 발전효율의 약 4~5% 정도 감소하는 것으로 보고되고 있다. PVT 모듈은 기존 태양광모듈에 열교환기를 접합하여 냉각함으로써 PV모듈의 온도를 낮추어 발전효율을 증가시키는 동시에 부가적으로 발생하는 온수를 직접이용하거나 다양한 계통의 보조 열원으로 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 수치해석기법(CFD)을 활용하여 PV모듈 냉각 및 온수 발생을 위한 열교환기를 설계하였으며 다양한 형상의 열교환기에 대해 유동해석을 수행하여 최적의 열흡수효율을 갖는 열교환기의 형상을 설계하였다. 또한 최적 설계된 PVT 모듈을 제작하여 실제 태양과 유사한 광원을 갖는 인공태양조건에서의 실내 실험을 통해 PVT 모듈의 성능을 검증하였으며 또한 실제 노상에 설치하여 ASHRAE 93-77의 실험기준과 ECN의 PVT 집열기 성능측정 가이드라인에 따라 옥외 시험평가를 하여 PVT 모듈의 성능 검증을 하였다. 최적 설계된 PVT모듈에 대한 성능평가 결과 기존 PV 모듈보다 발전효율이 약 15%(기존 발전효율 대비) 향상된 결과를 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.133-140
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• 2018

최근 친환경적인 항공용 추진시스템에 대한 관심과 필요성이 더욱 부각되면서 다양한 전력원을 조합하여 임무를 수행할 수 있는 무인기 및 추진시스템 개발에 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 태양광발전을 기반으로 하는 무인기의 복합추진계통의 구성품을 하나의 시스템으로 통합하여 계통의 안정성 및 출력을 확인하는 시험과 실 기체에 탑재하여 지상에서 통합검증시험을 수행하였고, 이를 통해 비행시험 전 시스템의 기능 및 정상작동 여부를 확인하였다.