수소는 2차 에너지원으로 그 자원이 풍부하며 청정에너지원으로 지구 환경문제를 해결할 수 있는 에너지로 주목을 받고 있다. 현재 무공해 수소를 제조하는 방법으로는 불을 전기 분해하는 방법 이외에 태양에너지 이용법, 바이오기술, 화학순환기술, 화석연료 분해법 등이 보고되고 있으며 모두 기초연구 단계에 있다. 이중에서 전기분해에 의한 수소의 제조기술은 경제성 및 효율향상을 위해 가장 많이 연구되고 있고 이미 우주선, 잠수함 등 특수용도로는 실용화되고 있는 기술이다. (중략)
화석연료 사용으로 발생한 환경 문제와 에너지원 고갈로 생성된 새로운 청정에너지에 대한 중요성은 시간이 지나면서 더욱더 증가해 가고 있다. 청정에너지로 알려져 있는 많은 에너지원 중에 태양의 빛에너지를 전기적 에너지로 변환하여 활용하기 위한 연구는 상당히 많이 이루어지고 있다. 태양전지는 공해가 적고, 자원이 무한적이며 반영구적인 수명을 가지고 있어 일부 에너지 문제에 도움을 줄 수 있는 에너지원으로 평가받고 있다. 태양전지 기술 개발 방향은 전지의 변환효율을 높이는 방향과 공정 개발 원가를 줄이는방향의 연구들로 진행되어 오고 있다. 태양전지의 변환 효율은 새로운 물질의 개발과 공정 개발을 통하여 연구가 진행되고 있으며, 발전해온 많은 반도체 기술을 통하여 많은 부분 향상되어 오고 있다. 하지만, 반도체 기술 중에 도핑 기술은 많은 부분을 연구되어 왔지만, 아직도 쉽지만은 않은 기술이다. 이러한 기술이 안정화되지 않고서는 높은 효율의 태양전지의 개발은 어려운 일이다. 본 연구에서는 태양전지 제작하는 공정을 단순화 하고 그 공정 중에 어려운 공정으로 알려진 도핑공정에 대한 연구를 진행하였다. 대양한 공정 조건으로 연구가 이루어 졌으며, 그 변화에 따른 온도변화와 소스의 농도 변화에 따른 면저항 값을 분석하였다.
본 연구의 목적은 신재생에너지 중의 하나에서 태양광를 이용한 공기조화시스템을 제작하기 위한 것이다. 또한 현재 쓰이고 있는 않는 굴껍질을 흡착제로 사용한다. 이 시스템은 태양광 에너지를 사용하기 때문에 1차 에너지의 소모가 없게 된다. 결과적으로 본 연구에서 제안하는 시스템은 이산화탄소의 배출이 없는 친환경적 시스템이라고 할 수 있다. 즉, 구동동력을 신재생에너지인 태양광을 이용하고, 폐자원인 굴껍질을 흡착제로 사용하는 신 개념의 공기조화시스템을 제안한다. 또한, 이 시스템의 흡착특성을 나타내고, 흡착능력이 평가되어진다.
국내 태양열 이용기술 개발 현황을 분석하기 위해 기술의 중요성과 태양열의 특징을 소개한 후에 국내의 기술동향을 요소기술인 태양열집열기의 온수기, 산업용 중고온시스템 및 태양에너지건물이용기술순으로 분석하였다. 분석결과 우리나라의 기술수준은 저온이용분야인 온수급탕의 경우 실용화 수준이며, 산업용인 중고온분야는 기초 및 소비시장 확대에 의한 가격의 저렴화 및 정부의 지원정책으로 태양열에너지의 이용을 증대시킬 수 있을 것이다. 이어서 국내 일사량자원과 보급현황을 살펴본 후 대체에너지 기술개발 기본계획상의 중장기 목표와 각분야별 기술의 개요 및 특징을 소개하였다. 국제환경에 대응하면서 국내 태양열 이용 및 보급 확대를 위해서는 기술개발을 통하여 얻어진 결과들이 사장되지 않도록 경쟁성 확보 시점까지 지속적인 수요창출을 위한 경제성 확보를 위해 추가적인 보완연구, 실용화연구 및 실증시범연구 등이 필요하다.
Since the solar energy resource is the main input for sizing any solar photovoltaic system and solar thermal power system, it is essential to utilize the solar radiation data as a application and development of solar energy system increase. It will be necessary to understand and evaluate the insolation data. The Korea Institute of Energy Research(KIER) has begun collecting horizontal global insolation data since May, 1982 at 16 different locations in Korea and for the more detailed analysis, Images taken by geostationary satellite may be used to estimate solar irradiance fluxes at earth's surface. It is based on the empirical correlation between a satellite derived cloud index and the irradiance at the ground. From the results, the measured data has been collected at 16 different stations and estimated using satellite at 23 different stations over the South Korea from 1982 to 2009. The Result of analysis shows that the annual-average daily global radiation on the horizontal surface is $3.56kWh/m^2/day$.
Solar energy is attenuated by absorbing gases (ozone, aerosol, water vapour and mixed gas) and cloud in the atmosphere. And these are measured with solar instruments (pyranometer, phyheliometer). However, solar energy is insufficient to represent detailed energy distribution, because the distributions of instruments are limited on spatial. If input data of solar radiation model is accurate, the solar energy reaches at the surface can be calculated accurately. Recently a variety of satellite measurements are available to TERA/AQUA (MODIS), AURA (OMI) and geostationary satellites (GMS-5, GOES-9, MTSAT-1R, MTSAT-2 and COMS). Input data of solar radiation model can be used aerosols and surface albedo of MODIS, total ozone amount of OMI and cloud fraction of meteorological geostationary satellite. The solar energy reaches to the surface is calculated hourly by solar radiation model and those are accumulated monthly and annual. And these results are verified the spatial distribution and validated with ground observations.
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.
신재생에너지 분야 중 특히 태양에너지를 이용하는 분야는 자원의 무한 및 청정성 때문에 그 사용량이 증가 추세에 있다. 우리나라에서 태양열에너지의 이용률이 전체 에너지 사용량 중 아직 미미한 실정이지만, 근래 정부의 정책적 지원에 힘입어 이 분야에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 태양열집열기의 형상 변화에 따른 집열효율을 조사하기 위하여 단일진공관 태양열집열기를 이용한 실험 및 이중진공관 태양열집열기와의 비교 실험을 수행하였다. 그 결과, 본 실험장치에서 히트 파이프의 최고온도의 차이로부터 태양열집열기 형상 변화에 따른 집열효율의 변화를 확인할 수 있었다. 또한 본 연구대상 태양열집열기의 히트파이프의 온도가 비교대상 태양열집열기보다 높음에도 불구하고 방열핀의 온도가 낮게 관측되었다. 이것은 본 연구대상의 태양열집열기는 히트파이프 방열부인 헤드부와 방열핀 사이의 접촉저항이 비교대상의 접촉저항보다 크다는 것을 나타내며, 집열효율을 높이기 위해서는 태양열집열기의 여러 부분의 성능개선뿐만 아니라 접촉저항에 의한 집열손실도 감소시켜야 함을 확인할 수 있었다.
태양광발전은 수소에너지, 풍력발전 등과 더불어 화석에너지를 대신하여 전기생산을 할 수 있는 미래의 무공해 청정에너지 자원으로 주목받고 있다. 태양광 이용은 화석에너지에 비하여 경제성이 미흡하여 보급에 많은 애로가 있었으나 지속적인 연구개발로 인하여 경제성확보에 많은 성과가 있었고 또 환경오염에 대한 대체에너지 개발에 대한 사회전반에 걸친 폭 넓은 이해를 바탕으로 이용분야를 점차 확대하고 있다 우리나라의 태양광 이용은 낙도나 오지의 전원, 고속도로의 전광판 및 비상전화 전원, 산불방지 관측장치의 전원, 주거용 주택에서 전기기기 전원 등으로 이용되고 있다 반면 선진외국에서는 주로 대규모 발전용으로 연구 개발되고 있으며 국가적 차원에서 지속적인 투자가 이루어지고 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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