• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.28-34
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• 2019

태양열은 지구에서 가장 풍부한 재생에너지 중의 하나이지만, 일반적으로 태양열이 풍부한 계절과 열부하가 큰 계절이 서로 달라 사용에 제한이 있다. 유럽과 캐나다에서는 하절기의 풍부한 태양열을 저장하고 그 열을 동절기 난방부하에 활용하여 에너지를 절감하는 태양열 계간축열시스템을 활용하고 있다. 최근 물탱크방식 및 지중축열방식의 태양열 계간축열시스템이 국내에 소개되어 실증연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 연간 2,164 GJ의 난방부하를 가진 경기도 화성시의 유리온실 1개동에 $2,000m^2$의 평판형 태양열 집열기, $20,000m^2$의 지중 계간축열조를 사용하고 단기축열조를 사용하지 않는 보어홀 방식의 태양열 지중 계간축열시스템을 모델링하여, 운전제어조건에 따른 태양열 이용률을 평가하였다. 시간에 따른 태양열 지중 계간축열시스템의 동적성능예측을 위하여 TRNSYS 18 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 본 연구에서 제안한 태양열 지중 계간축열시스템은 태양열 집열과 지중 계간축열조 방열에 각각 차온 제어 하였을 때, 5년간 평균 약 60%의 태양열 이용률을 나타내었다. 본 연구에서 제안된 시스템은 태양열 지중 계간축열시스템의 구성과 제어방법을 단순화하고 성능을 확보하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.353-362
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• 2005

태양열시스템은 하절기에 급탕과 난방 부하가 적거나, 거의 없어 시스템의 과열 문제가 야기 될 수 있다. 이를 해결하는 방안 중에 하나로 흡수식 냉방시스템을 이용하여 하절기 잉여열원을 활용하여 냉방하는 방법이 대두되고 있다. 태양열 냉방시스템은 전기에너지를 대체하는 효과 뿐 아니라 태양열 연간 이용 효율 극대화에도 크게 기여 할 수 있다. 본 고에서는 국내 기술로 최초로 개발 실용화된 중온용 단일 진공관형 태양열 집열기와 1중 효용 흡수식 냉방기를 이용하여 실증연구를 계획하였다. 태양열 냉방 실증을 위하여 단일 진공관형 태양열 집열기 집열면적 200m2, 축열조(태양열, 급탕, 냉수), 10RT급 냉방기, 냉각탑, 보조 보일러, 원격 제어 및 모니터링 등이 계획 되었다. 실증시험 중간 결과 태양열 냉방시스템은 하절기 맑은 날 하루 동안 약 5 - 6시간 안정적으로 가동 되었으며, 앞으로 온수급탕, 난방 시험을 거쳐 시스템 성능 및 경제성 평가를 통하여 유용성, 안정성 및 신뢰성이 검증 될 계획이다.

• 태양에너지
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• 제11권3호
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• pp.21-30
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• 1991

곡물 bin을 이용한 벼의 건조실험을 수행하여 상온통풍건조 시스템과 태양열 건조 시스템의 건조 특성을 비교하여 분석하였다. 태양열 건조의 시뮬레이션 모형에 대한 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며 시뮬레이션 모형에 의한 함수율의 예측치는 실측치와 전체적으로 일치하였다. 또한, inverter를 사용하여 벼의 건조 상태에 따라 송풍량을 적절하게 제어하는 송풍량 제어 시스템을 개발하였으며, 개발된 송풍량 제어 시스템을 통하여 에너지 절약 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.59-59
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• 2003

과학위성 1호는 고도 685 km 태양동기궤도에서 운용되는 소형인공위성으로 지구 그림자에 의한 주기적인 온도변화, 태양과 지구로부터의 자외선복사, 진공환경과 같은 가혹한 우주환경에서 정상적으로 임무를 수행해야 한다. 이러한 가혹한 우주환경에서 위성 각 시스템의 온도를 허용범위 내에서 조절하고 구조적인 열변형을 최소화하기 위하여 열제어 시스템이 필요하며, 위성개발과정에서 상세한 열설계 요구조건을 도출하고 반영하여 과학위성 1호의 열제어 시스템을 설계하였다. 열제어 시스템은 위성의 내\ulcorner외부에서 위성외부로부터의 열유입을 최소화하고 위성내부에서 발생한 열을 효과적으로 방출하는 역할을 한다. 열제어 시스템의 성능을 검증하기 위하여 다양한 임무와 궤도를 고려한 궤도열해석이 수행되었으며, 주기적인 온도변화와 진공환경을 모사하는 열진공시험을 통하여 예상되는 우주환경에서 위성 각 시스템의 정상동작 여부가 검증되었다. 본 연구는 과학위성 1호의 열설계 결과와 효과적인 열설계를 위한 궤도열해석 과정 그리고 위성 시스템의 신뢰성 검증을 위한 열진공시험결과를 다룬다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.255-259
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• 2022

태양광을 이용한 증기 발생 방법은 순수한 물이 고갈되는 현재 사회에서 해수나 폐수에서 물을 수확할 수 있는 매우 유망한 기술이다. 태양광을 이용한 증기 발생 중에서 멤브레인을 이용한 증류법은 현재 개발 중에 있지만 멤브레인이 물과 직접 접촉하여 효율적인 증발량을 늘리기가 어려웠다. 본 연구에서는 PDMS (polydimethylsiloxane)와 산화 그래핀(GO)으로 구성된 태양열 멤브레인 증기 발생기와 부분적으로 멤브레인 전체에 절친 젖음성 제어를 통해 증발량을 개선하는 것을 제안하여 실험적 연구를 수행했다. 국부적인 젖음성 제어로 태양광과의 열교환 영역에서 열 국지화 및 온도 상승에서 상당한 개선을 보여주었다. 1sun(=1000 W/m)의 조사에서 1.54 kg m^-2 h^-1의 증발 능력을 갖습니다. 그 결과, 태양열 멤브레인 증기 발생 시스템은 국부적인 물 회수 성능 메커니즘을 이해 및 실험적 확인을 수행할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.938-941
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• 2003

본 시스템은 나주 생물자원산업화센터에 설치된 태양광 및 태양열 시스템에 대한 운전결과특성으로써 특용작물배양의 전원 및 온수공급을 위한 것이다 태양광발전은 10kWP이고, 태양열시스템은 500l 로 구성되어 있다. 태양광발전시스템의 인버터는 10kW급 계통연계형으로써 상용전원과 연계해서 사용할 수 있도록 하였으며 태양열시스템은 생물자원산업화센터의 실험용 급탕으로 사용된다. 본 논문에서는 태양광발전과 태양열시스템이 설치된 생물자원산업화센터에 상주 근무인원을 대체하기 위해서 원격 모니터링 시스템을 구성하였고, 모니터링에 의해 축적된 데이터를 통해 그 특성을 비교하고자 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.577-578
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• 2011

본 연구는 태양광 시스템의 활용에 있어서 태양전지를 활용한 시스템의 구성은 태양에너지를 흡수하기 위하여 계절별 및 실시간으로 태양의 움직임을 추적 해 주는 시스템을 필요로 하며, 태양의 움직임에 따라 태양전지(태양열 판넬)의 방향을 안정적으로 제어하여 가장 효율이 높은 상태인 태양광과 수직으로 유지해 주는 시스템이 필요로 하고 있다. 본 논문은 계절 별 및 하루의 태양의 경로를 추적하여 태양광을 항상 수직으로 받을 수 있도록 집광판(광전변환:PV(Photovoltic))의 방향을 태양의 위치 좌표에 따라 정확한 위치로 제어하는 Fuzzy 알고리즘 기반의 2축 제어시스템을 설계하고자 한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권5호
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• pp.140-145
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• 2011

In this study, the performance and behavior of solar heating system according to the system control scheme, variable flow control (proportional control) and constant flow control (on-off control) was carried out by experiment. The on-off control is used generally for solar thermal system by now. But the proportional control is used for the solar district heating system which is supplied the higher temperature of water than that of desired. The proportional control logic that pump speed is varied in an attempt to maintain a specified outlet temperature of solar heating system was developed and tested for the use widely for the small and medium solar thermal system. The results are as following. First, the proportional controller which is made here could be adopted the characteristics for setting temperature control. Second, the proportional control is better than the on-off control in the side of the performance of thermal stratification in storage tank. Third, the operating energy(electricity consumption by pump) of solar thermal system can be saved more than 60% using the proportional control comparing to the on-off control.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.382-385
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• 2008

박막형 태양전지 분야는 저가이고 가볍다는 특징을 가지고 있으며, 휘어지는 기판재를 적용하여 플렉서블 태양전지를 제조할 수도 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 플렉서블 태양전지에 적합한 금속기판재를 제조하는 연구를 수행하였다. 일반적으로 기판재와 cell을 구성하는 반도체 층의 열팽창 거동 차이에 의한 열변형이 태양전지의 공정안정성에 영향을 주는 것으로 알려져 있었으며, cell을 구성하는 반도체 층과 열팽창 거동이 유사한 금속기판재의 적용이 필요하다. 이러한 특성을 쉽게 제어할 수 있는 금속기판재를 얇게 제조하기에 적절한 방법은 전주법이다. 전주법을 적용하여 조성 및 두께가 다른Ni 계 합금의 열팽창 거동을 TMA 장비를 사용하여 측정하였으며, 태양전지 제조에 사용되는 고온공정시 안정성 확보를 위하여 열처리후에 금속기판재의 열팽창 거동을 측정하였다. 그리고 전산해석tool 을 활용하여 가상의 CIS 플렉서블 태양전지 제조공정을 설정하고 고온공정온도에서 상온으로 냉각시 발생되는 층간 열변형 연구를 수행하였다. 그리고 플렉서블 태양전지용 기판재로 Ni 계 합금표면에 절연체인 $SiO_2$ 증착 연구를 수행하여 Fe-52Ni 합금에서 안정적인 절연층을 얻을 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제9권2호
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• pp.97-113
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• 1984

날씨가 더운지방에 소규모(小規模) 목장(牧場)들이 먼거리를 두고 산재(散在)되어 있는 경우, 각목장(各牧場)에서 생산(生産)된 우유(牛乳)를 수집(收集)해서 처리공장(處理工場)까지 수송하는 데는 많은 어려움이 있다. 현대화(現代化)된 우유처리공장(牛乳處理工場)이나 저온저장시설이 충분(充分)하지 못한 아열대지방(亞熱帶地方)에 위치(位置)한 발전도상국에서는 우유(牛乳)를 장시간(長時間) 수집(收集)하여 먼거리를 수송하는 동안 많은 양(量)의 우유(牛乳)가 부패 손실(損失)되고 있다. 이 문제를 해결(解決)하기 위하여, 그곳 현지목장(現地牧場)에 강하게 쪼이는 태양열(太陽熱)을 이용(利用)하는 것은 대단히 바람직 하다. 에너지 절약이나, 우유(牛乳)의 부패손실(腐敗損失) 막기 위하여, 태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 소규모우유처리기(小規模牛乳處理機)를 개발하여 현지목장(現地牧場)에서 직접(直接) 우유를 처리(處理)하여 인근주민에게 공급하는 것이 가장좋은 해결방법이라 판단하고, 그 실현가능성을 확인(確認)하기 위하여 실제로 태양열(太陽熱)우유처리기(處理機) 개발(開發)을 위한 그 모형(模型)의 회로구성(回路構成)을 고찰(考察)한 결과(結果) 다음과 같다. 1. 태양열(太陽熱) 우유처리기(牛乳處理機)의 모형(模型)은 다음 4개(個)의 회로(回路)로 구성(構成)되었다. 가. 우유(牛乳)순환 회로(回路) 나. 가열회로(加熱回路) 다. 예냉회로(豫冷回路) 라. 냉각회로(冷却回路) 2. 우유가열회로(牛乳加熱回路)는 태양열(太陽熱)을 이용(利用)하였으며 냉각회로(冷却回路)는 압축식 냉각기(冷却機)를 이용(利用)하였다. 3. 자동제어(自動制御)시스템을 장치(裝置)하여 태양강도변화(太陽强度變化)에 따른 우유처리량(牛乳處理量) 조절(調節)을 자동화(自動化)할 수 있도록 하였다.