• 한국해양공학회지
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• 제30권1호
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• pp.57-67
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• 2016

As a new technical approach, an attempt was made to realize a photovoltaic system for an eco-environmental leisure ship by simultaneously actuating nine photovoltaic solar panels in association with the application of a sail-controlling system using wind energy. In this approach, the photovoltaic system consisted of a solar module, an inverter, a battery, and the relevant components, while the sail-controlling device was equipped with sail up/down and mast turning systems. The previously mentioned eco-environmental leisure ship utilizes a photovoltaic hybrid system that uses solar and wind energy as renewable energy sources. Furthermore, this research included a performance evaluation of the manufactured prototype, the acquisition of the purposed quantity values, and development of the purposed items. The significant items, including the sail up/down speed (seconds) and mast turning angle (degrees) were evaluated for a performance test. A wind direction sensitivity of 90% and maximum instant charging power of 900 W were also obtained in the process of the performance evaluation. In addition, the maximum sail time was also evaluated in order to acquire the optimum value. The performance evaluation showed that the prototype with a photovoltaic hybrid system was suitable for sailing an eco-environmental leisure ship using solar and wind energy.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.9-18
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• 2006

In this paper, the thermodynamic performance of OTEC cycle was examined. Computer simulation programs were developed for simple Rankine cycle, regenerative Rankine cycle, Kalina cycle, open cycle and hybrid cycle. For the simple Rankine cycle, the results show that newly developed fluids such as R410A and R32 that do not cause stratospheric ozone layer depletion perform as well as R22 and ammonia. Also, simple Rankine cycle OTEC power plant can practically generate electricity when the difference in warm and cold sea water inlet temperatures are greater than $14^{\circ}C$. The regenerative Rankine cycle showed a 1.5 to 2% increase in energy efficiency compared to the simple Rankine cycle while the Kalina cycle employing ammonia/water mixture showed a 2-to-3% increase in energy efficiency, and the overall cycle efficiencies of hybrid cycle and open cycle were 3.35% and 4.86%, respectively.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권4호
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• pp.29-35
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• 2010

This study has been carried out empirical research on Transparent Thin-film BIPV modules, BIPV modules installed on the exterior of the building are applied a laminated module 1kWp, double-glazing module 3kWp and triple-glazing module 1kWp. Applied to the total capacity of BIPV modules are 5kWp. In this study, design and construction process of BIPV systems is presented. In addition, through monitoring of the BIPV system, the temperature and the power characteristics of each module were analyzed. During the measurement period, the module temperature measurement results, the maximum surface temperature of $51.5^{\circ}C$ triple-glazing BIPV module showed the highest, followed by double-glazing BIPV module $49.1^{\circ}C$, $44.7^{\circ}C$ laminated modules, respectively. Power output results, the daily average double-layer modules showed 4.10kWh/day, triple-glazing module 1.57kWh, respectively 1.81kWh laminated modules. In particular, the power efficiency of triple-glazing BIPV module was lower than the power efficiency of the laminated BIPV module. This phenomenon is considered to be affected by the module temperature. In the future, BIPV modules in this study the relationship between module temperature and power characteristics plans to identify.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.561-569
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• 2019

태양광 발전은 일사량만 있으면 전기에너지를 얻을 수 있기 때문에, 새로운 에너지 공급원으로 용도가 급증하고 있다. 본 논문은 실제 태양광 발전 시스템의 컨버터 출력을 이용하여 장단기 출력 예측을 하였다. 예측 알고리즘은 다중선형회귀와 머신러닝의 지도학습 중 분류모델인 서포트 벡터 머신 그리고 DNN과 LSTM 등 딥러닝을 이용하였다. 또한 기상요소의 입출력 구조에 따라 3개의 모델을 이용하였다. 장기 예측은 월별, 계절별, 연도별 예측을 하였으며, 단기 예측은 7일간의 예측을 하였다. 결과로서 RMSE 측도에 의한 예측 오차로 비교해 본 결과 다중선형회귀와 SVM 보다는 딥러닝 네트워크가 예측 정확도 측면에서 더 우수하였다. 또한, DNN 보다 시계열 예측에 우수한 모델인 LSTM이 예측 정확도 측면에서 우수하였다. 입출력 구조에 따른 실험 결과는 모델 1보다 모델 2가 오차가 적었으며, 모델 2보다는 모델 3이 오차가 적었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권6호
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• pp.118-124
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• 2010

In order to develop commercial model of 10kW dish-Stirling solar thermal power system, modification for the exiting facility was taken for a year as a Leading Project in KIER. During the project, solar tracking system, control and monitoring system and high durability reflector were developed and long term operation were performed. The solar tracking system was tested for four months to investigate the degree of precision and adapted to the control system for an actual operation from October in 2009. The sun tracking accuracy of ${\pm}4$ mrad using modified control system was obtained and the system operated successfully during the experimental period. The monitoring system displays engine pressure, electric generation amounts, generator RPM, receiver temperatures, and etc. from Stirling engine and weather data of Direct Normal Irradiation, Horizontal Global Insolation, wind speed & direction, and atmosphere temperature from weather station. According to the operating results in a clear sky day, electric power of 6,890 W was generated at the DNI value of 850 W/$m^2$ and the averaged solar-to-electricity efficiency during a whole day reached to 18.99%. From the overall operating results, linear power generation trend could be observed with increasing DNI value. The solar-to-electricity efficiency achieved to 19% around the DNI value of 700 W/$m^2$ and increased to 20% when the DNI value goes up to 900 W/$m^2$.

• KIEAE Journal
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• 제12권1호
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• pp.105-112
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• 2012

When a building is planned and designed, the design should be able to minimize the cost during the whole life cycle of the building. This study has begun to analyze LCC about the alternative design which is applicable to renewable energy facility construction. It is reviewed domestic and foreign papers about the trend of LCC technology and it is determined the analytical method to analyze the LCC of renewable energy. Regarding the review of alternatives, it is chosen the three alternatives which are able to designed combing the renewable energy facilities and it is performed the LCC analysis about each alternative. Alternative 1 is Photovoltaic + Solar Thermal + Photovoltaic /Wind Power, Alternative 2 is Geothermal + Photovoltaic, and Alternative 3 is Photovoltaic + Solar Thermal. The LCC analysis is present value method, its analytical period is 40 years and it is applied 3.2% of real discount rate. As a result, it is proved that Alternative 1 and Alternative 3 are not able to collectible the early investment cost during the analytical period and Alternative 2 is analyzed that its pay-back period of early investment cost is about 31 years. As the final outcome of this study on case analysis, it is more advantageous to use the combination of Geothermal and Photovoltaic energy than to use the other combination in LCC aspect.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.108-108
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• 2011

공동주택에서 2025년 정부가 추진하고 있는 Zero Energy 건축물 구현과 친환경에 대한 탄소배출 저감 문제로 재생에너지 생산시스템의 추가 적용은 반드시 필요하다. 따라서 공동주택 적용 및 활용성을 높일 수 있는 BIPV시스템 개발을 통하여 설치면적 확보와 세대 활용성을 높일 수 있도록 하는 것이 필요하다. 특히 거실 창호의 경우 주방향이 남향, 남동 또는 남서향으로 배치되어 태양광을 적용하기에 적합한 특성을 가지고 있다. 그러나 창호는 건물외피의 역할과 재실자가 조망과 정보취득을 얻을 수 있는 중요한 통로가 되기 때문에 단열 문제나 시야 차폐의 문제는 발생하지는 않도록 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 a-si타입 모듈 2개를 10% 투과율로 Bsck Coating 색상을 달리한 모듈과 c-si BIPV 모듈을 커튼월 창호시스템으로 개발, 일반 2중 창호시스템과 비교 평가를 위해 실제 Test bed 건물에 시공하여 시환경 및 실내 창측면 온도변화 측정 분석을 진행하였다. 현재 국내외 출시되고 있는 a-si see through 모듈은 10~30%의 투과율로 창 마감재로 대체가 가능하나 건축 환경(시환경,열환경)에 대한 분석은 전무한 상태이다. 본 연구에서는 시환경과 창유리면의 열 부하, 자외선, 적외선 차폐 및 가시광선의 투과율에 대한 평가와 Back Coating에 따른 색온도 평가를 통해서 a-si BIPV의 공동주택 세대 발코니 창호 적합성에 대한 검토를 진행하였다. 연구결과는 아래와 같다. ${\bullet}$ 실내조도는 청천공 정오기준 가시성 확보 모듈의 경우 2,300 ~ 3,500lx를 나타내고 있어 대비 현상이나 창측의 급격한 조도 변화가 적은 시환경 구축이 가능 ${\bullet}$ 12시경 휘도는 창측면, 실내 벽체, 코너 바닥면을 대상으로 a-si BIPV 모듈을 적용한 경우 휘도비가 12:1로 KS나 IESNA의 광원과 근접면의 비 20:1 범위에 모두 존재, 적합한 것으로 분석되었으나 c-si의 경우는 그림자로 인한 대비 현상이 발생, 작업 시환경 문제 발생. ${\bullet}$ 이중시스템 창호와 비교하여 단열 성능 떨어짐. 발전시간대 창유리 면 온도 상승 으로 하절기 냉방부하 증가. ${\bullet}$ 자외선은 100% 가까이 차단, 적외선은 13~42%만 투과되고 가시광선은 13% 투과율을 나타내어 일반 창에 칼라 코팅을 적용하는 것과 유사한 경향을 나타냄.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1093-1100
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• 2018

웨어러블 기기에서 반도체의 소형화 및 저전력 기술이 빠르게 진행됨에 따라 다양한 초소형 형태의 응용서비스를 제공할 수 있게 되었다. 최근에는 태양열, 피에조, 마찰 등 다양한 에너지 하베스터를 이용해 저전력 반도체는 매우 낮은 전원으로도 동작할 수 있게 되었다. 웨어러블 상황에서의 대부분에 에너지 하베스팅은 비연속적(non-linear)으로 발전된다. 이에 따라 본 연구에서는, 3Hz의 낮은 주파수기반 디바이스 플랫폼을 제작하여 실험적으로 평가하였다. 본 연구는 비연속적 발전 환경을 고려해, 2단계의 저장환경과 사용된 에너지 발전소자의 맞춘 에너지 고효율 변환 플랫폼 설계하였다. 또한, 비연속적 에너지 수집 환경에서 안정적인 에너지를 저장 유지를 통해 약 4.67mW/min 발전하였다.

• 에너지공학
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• 제28권3호
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• pp.65-79
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• 2019

본 연구는 산업단지 내 Gas Combined Cycle CHP와 연계 가능한 신재생에너지원을 조합하여 최적의 설비용량을 산정하고자 하였다. 특히 2013~2016년도 에너지사용계획 협의 대상 산업단지 중 집단에너지 공급대상 지역지정 연료사용량 요건은 연간 3.8만 TOE로 미달되지만, 열밀도가 $92.6Gcal/km^2{\cdot}h$로 높은 세종첨단일반산업단지를 연구 대상으로 하였다. 그리고 신재생에너지 Hybrid System 경제성 분석 프로그램인 HOMER Pro를 이용하여 연료전지와 태양광발전을 연계한 FC-PV Hybrid CHP System의 최적화 운영 모델에 대해 분석하였다. 또 CHP의 주 공급 에너지원인 열에너지에 있어, 열수요량 뿐만 아니라 우점 업종에 대한 열수요 패턴을 분석하여 연구의 신뢰도를 높이고자 하였으며, 경제성 분석을 추가하여 상대적 편익을 비교하고자 하였다. 연구 결과, 신규 조성 중인 세종첨단일반산업단지의 전체 간접열 수요는 연간 378,282 Gcal이며, 이중 제지업종이 연간 293,754 Gcal인 약 77.7%를 우점하고 있었다. 산업단지 전체 간접열 수요에 대해 단일 Combined Cycle CHP의 최적 설비용량은 30,000 kW로, 이때 열생산은 CHP가 275,707 Gcal, 72.8 %를 분담하고, 첨두부하보일러 PLB가 103,240 Gcal, 27.2 %를 분담하는 것으로 분석되었다. 그리고 CHP와 연료전지, 태양광 조합에서는 최적 설비용량이 각 30,000 kW, 5,000 kW, 1,980 kW이며, 이때 열생산은 Combined Cycle CHP가 275,940 Gcal, 72.8%, 연료전지가 12,390 Gcal, 3.3%, PLB가 90,620 Gcal, 23.9%를 분담하였다. 여기서 CHP 용량이 감소하지 않은 것은, CHP 용량 감소에 따른 부족한 열 생산량에 대해 PLB의 과다한 운전이 요구되는 경제적이지 못한 대안이 도출되었기 때문이었다. 한편 우점 업종인 제지업종의 간접열 수요에 대해서는 Combined Cycle CHP, 연료전지, 태양광 조합의 최적 설비용량은 25,000 kW, 5,000 kW, 2,000 kW로, 이때 열생산은 CHP 225,053 Gcal, 76.5%, 연료전지 11,215 Gcal, 3.8%, PLB가 58,012 Gcal, 19.7%를 분담하는 것으로 분석되었다. 그러나, 현행 전력시장 및 가스시장에서의 경제성 분석결과는 모두 투자비 회수가 불가능한 것으로 확인 되었다. 다만, 우점 업종인 제지 업종만을 대상으로 CHP와 연료전지, 태양광을 조합한 CHP Hybrid System이 단일 CHP System에 대해 연간 약 93억원의 경영여건을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제26권10호
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• pp.491-496
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• 2014

In general, the entire air supply of a bio-safety laboratory (BSL) should be exhausted on the outside to ensure bio-safety, and the air conditioning system should always be operated to maintain a difference in the room pressure. As a result, the annual energy consumption of such a building is approximately five or ten times higher than that of an office building of the same magnitude. Thus, this study applies an actual operating system that targets BSL. The energy consumption is analyzed using the Energy Plus V8.0 program (an energy analysis program), and five kinds of cases that depend on the energy consumption of the basic BSL system are also analyzed. As a result, the energy consumption in Case 1 (basic system) is of 324.95 GJ. When the basic system of Case 1 is compared to that in Case 2 (basic system+passive design with exterior envelopes), an annual energy savings of is 6.9% is achieved. For Case 3 (basic system+Photovoltaic, PV) 12.7% is achieved, and for Case 4 (Solar Geothermal Hybrid System of renewable energy, SGHS) 49.5% is achieved. If a passive design with exterior envelopes and renewable energy system (PV+SGHS) is combined, as in Case 5, the energy consumption would be 118.15 GJ. Therefore, when this last system is compared to a basic system, the passive design with exterior envelopes and renewable energy system (PV+SGHS) can reduce energy consumption by 63.6%.