• 태양에너지
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• 제20권3호
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• pp.61-73
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• 2000

Heat losses from receivers for a dish-type solar energy collecting system are numerically investigated. The analytical method for predicting conductive heat loss from a cavity receiver is used. The Stine and McDonald Model is used to estimate convective heat loss. Two kinds of techniques for the radiation analysis are used. The Net Radiation Method that is based on the radiation heat balance on the surface is used to calculate the radiation heat transfer rate from the inside surface of the cavity receiver to the environment. The Monte-Carlo Method that is the statistical approach is adopted to predict the radiation heat transfer rate from the reflector to the receiver. Based on the heat loss analysis, the performance of two different receivers for multifaceted parabolic solar collectors with several flat facets can be estimated, and the optimal facet size is obtained.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.122-128
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• 2001

The simulation analyses of a dish solar power system with stirling engine in this study are applied to system performance prediction if four different test sites; Seoul, Pusan and Cheju in Korea, and Naha in Japan. The effects of difference of concentrator type such as monolithic and stretched-membrane construction on system efficiency are also evaluated. The total amount of generated power for a year depends on the site. However the total maximum system efficiency in every site is approximately 16% and there isnt striking difference. It is also found that the maximum collector efficiency of stretched-membrane concentrator is about 3∼15% lower than that of the monolithic type.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2135-2137
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• 2001

지구에 공급되는 태양열은 지구상의 모든 인간이 필요로 하는 총 에너지량의 10,000배 이상으로 매우 풍부할 뿐만 아니라 무공해 에너지원으로 매우 좋은 조건을 갖추고 있는데 비해 실제 이용은 태양광 발전장치와 온수 난방에 한정되어 있다. 특히 우리나라는 일사량이 풍부하고 인구밀집 거주지역이 많아 태양에너지 이용이 적절한 것으로 분석된 바 있으며, 환경오염문제가 심각하게 대두되고 있는 상황에서 에너지와 환경문제를 동시에 해결할 수 있는 태양 에너지에 대한 기술개발 및 보급이 반드시 필요하다고 판단된다. 본 연구는 태양광을 집광하여 건물 내에 분배하는 장치를 개발하여 건물 전체 전기에너지 소비량의 약1/3을 차지하고 있는 조명용 전기에너지를 절약함으로써 에너지 절약은 물론 환경오염을 줄이는데 그 목적을 두고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3339-3344
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• 2012

태양 에너지 변환 효율이 높은 접시형 집광기와 스털링 엔진을 이용한 발전 방식을 조사하기 위하여 본 연구에서는 소형 스털링 엔진을 이용하여 좁은 공간에서 발전용으로 사용할 수 있는 시스템을 개발하였고, 기초 실험을 수행하였다. 본 연구에서 제작한 발전 시스템을 위하여 50만원의 제작비가 소요되었고, 제작한 시스템으로 최대 0.56 kWh의 전기를 발전하였으며, 에너지 변환 효율은 약 10%로 측정되었다. 시스템의 최적 설계를 통하여 더 높은 출력을 얻을 수 있으며, 본 연구의 기초 실험 데이터는 많은 태양열 발전 관련 분야에서 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권3호
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• pp.80-88
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• 2011

Heliostat in the tower type solar thermal power plant is a sun tracking mirror system to reflect the solar energy to the receiver and the optical performance of it affects to the efficiency of whole power plant most significantly. Thus a solid understanding of heliostat's energy concentration characteristics is the most important step in designing of the heliostat field and the whole power plant. The work presented here is the analysis of energy concentration characteristics of heliostat used in 200kW solar thermal power plant, where the receiver located at 43m high in tower has $2{\times}2$m rectangular shape. The heliostat reflective surface is formed by 4 of $1{\times}1$m flat plate mirror facet and the mirror facet is mounted on the spherical frame. The direct normal incident radiation models in vernal equinox, summer solstice, autumnal equinox and winter solstice are first derived from the actually measured data. Then the intercept ratio, heat flux distribution and total energy collected at the receiver for the heliostats located in the various places of the heliostat field are investigated. Finally the effect of mirror facet installation error on the optical performance of the heliostat is analyzed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.580-583
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• 2006

A small-scale solar concentrating system was developed and demonstrated for supplying process heat required in solar thermo chemical reaction. The concentration system consists of a heliostat equipped with a solar tracking device and a dish concentrator. From the initial thermal test of the concentrating system it was found that the system works very well with around 500-600 concentration ratio capable of supplying about 3kW therml energy to the reactor. Once the concentration system was turned on, the reactor temperature rapidly increased over $1,000^{\circ}C$ and could be maintained high enough for solar chemical reaction.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권2호
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• pp.156-164
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• 2016

우주기반기술 검증용 극초소형 위성 STEP Cube Lab.(Cube Laboratory for Space Technology Experimental Project)의 주요 탑재체인 집광형 프레넬렌즈가 적용된 고효율 집광형 태양전력시스템, 열선 절단방식이 적용된 무충격 구속분리장치 그리고 MEMS 기반의 고체추력기에 대해 인증수준의 열진공 시험과 열평형 시험을 수행하였다. 이를 통해 열진공 환경 하의 인증수준의 시험온도규격에서 탑재체의 구조건전성 및 정상작동성을 검증하고, 열평형 시험 결과로부터 보다 신뢰성 높은 보정된 열해석 모델을 확립하였다. 본 논문에서는 주요 임무 탑재체의 인증수준의 열환경 시험에 대한 기능시험 결과 및 시험 결과로부터 수행된 열모델 보정과 최종 열모델의 궤도 열해석 결과에 대해 기술하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.77-84
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• 2002

In order to investigate forced convection heat transfer due to the wind from the inner surface of a cavity receiver for a parabolic dish type solar energy collecting system, a two-dimensional rectangular cavity receiver is prepared and installed in a wind tunnel. The convection heat transfer coefficient of the inner surface of the receiver is dependent on the direction and the velocity of the wind. The attack angle of the cavity and the air velocity in the tunnel are controlled in a wide range so that the effects of the attack angle and the wind velocity on the heat transfer coefficient can be studied. The skirt is installed at the aperture of the cavity in order to reduce convective heat loss. The effects of the length and the installation angle of the skirt on convection heat transfer of the cavity are tested. It is found that convection heat loss can be significantly reduced by installing the skirt. Also, it is known that heat transfer from the cavity can be minimized if the angle of the skirt is $90^{\circ}$ to the outer surface of the cavity.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.794-799
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• 2001

The simulation analyses of a solar power system with monolithic concentrator by using a stirling engine are carried out to predict the system performance in four test sites. The site has different intensities and distributions of direct solar radiation respectively. Seoul, Pusan and Cheju in Korea, and Naha in Japan are selected as test sites. To accomplish the same demand of a 25 kW output that the power level of a system has, it needs to take the matching of collector/receiver with engine/generator systems. In such a case, also, the size of the collector is sometimes adjusted. In this study, the diameter of the collector is decided by using the solar radiation of design point, which is defined as the sum of average and standard deviation $\sigma$ of maximum direct solar radiation distribution for a day during a year in the respective test site. It is found that the average power output during the system operating time in the case of slope error ${\sigma}_s=2.5$ is within the range of 9 to 13 kW.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.777-784
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• 2017

일반적으로 열전발전 소자를 사용하여 에너지 하베스팅을 하는 경우, 시스템의 작동환경에 의해 주어지는 온도구배를 활용하게 된다. 따라서 열전소자의 특성상 큰 온도구배를 기대하기 어려운 작동환경에서는 원하는 출력을 얻을 수 없으며, 작동 온도가 높을 때 얻어지게 되는 최적의 발전효율을 기대하기 힘들다. 자연환경에서 얻을 수 있는 태양에너지를 활용한 신재생 에너지의 활용은 그 동안 태양광발전이나 태양열발전에 국한되어 왔다. 태양광발전은 태양광의 일정 파장대만 사용하고 빛의 산란에 의해 발전효율이 낮아지는 단점이 있으며, 태양열발전은 일반적으로 대규모 설비를 갖춰야 하는 공간상의 제약이 있다. 본 연구에서는 태양열을 집광하여 열전소자에 조사함으로서 큰 온도구배를 형성하여 상용 열전소자의 출력을 향상시킬 수 있는 간단한 소형 발전시스템을 설계 및 제작하였다. 장시간 태양열 집중을 위해 태양 추적 장치를 설치하였으며, 열전소자 하부에 고온의 태양열이 전달되어 온도 편차가 줄어드는 현상을 막기 위해 액체 순환식 냉각기를 설치하여 큰 온도구배를 유지할 수 있도록 설계한 후, 일련의 실험으로 시험하여 그 유용성과 타당성을 검증하였다.