• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.411-420
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• 2016

석탄과 석유를 대신할 새로운 대체 에너지의 연구 및 개발은 지난 수년간 계속해서 연구되고 있다. 최근엔 유한 에너지 가격 상승으로 인하여 무공해 신재생 에너지의 관심이 증가하고 있다. 특히 기존에 활발히 연구되고 상용화된 신재생 에너지 분야 중 태양에너지는 태양광 에너지에 주된 연구가 이루어져 있다. 그러나 태양광 에너지의 효율성은 이미 포화상태에 도달하였다. 이에 본 논문에서는 태양광이 아닌 태양열 에너지를 활용할 수 있는 태양광 추적형 파라볼릭 집열장치를 제안한다. 제안하는 태양열 집열장치는 효과적으로 태양열을 집열하기 위하여 파라볼릭 형태로 제안하고, 계절 및 시기에 따른 태양의 위치변화를 감지할 수 있도록 5축 센서 방식의 태양광 추적형 트래킹 기술을 결합한 태양열 집열장치의 프로토타입을 제안한다. 또한 집열장치의 효율적인 관리를 위하여 관리자 인터페이스를 설계 및 구현한다.

• 에너지공학
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• 제27권4호
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• pp.20-26
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• 2018

지구온난화 현상이 세계적으로 점점 심각해지고 있으며 이에 대한 대책으로 에너지 원천의 다양화, 에너지 절감 기술 등이 필요하다. 본 연구에서는 태양열을 이용한 무동력 냉난방 겸용장치를 실현하기 위하여 태양열 집열기 흡수판의 재질변화, 무동력과 최소의 동력을 사용하였을 때의 특성을 비교하고자 하였다. 그 결과로서 하절기에 태양열 집열장치를 부착한 경우는 부착하지 않은 경우보다 실내온도가 약 $1^{\circ}C$ 낮았으며, 하절기에 냉원저장조가 없는 상태에서 태양열 집열장치에 의한 냉방효과는 적었다. 그러나 동절기에는 실내온도가 약 $3^{\circ}C$ 높았으며 무동력에 의한 난방효과의 가능성이 있었다. 간접적인 측정방법에 의해, Cu 재질의 태양열 집열장치의 성능은 Al 재질과 비교하여 약 2배 높았다.

• 태양에너지
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• 제18권3호
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• pp.15-24
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• 1998

태양열 집열기의 열손실은 크게 3가지 즉 상부 열손실, 하부 열손실, 측부 열손실로 대별되나 단열이 양호한 집열기에서는 일반적으로 측면으로의 열손실은 무시한다. 측부 열손실을 제외한 두 열손실 중에서도 상부 열손실은 집열기의 대부분의 열손실을 차지하는 지배적인 요소이다. 따라서 태양열 집열기의 집열 성능을 정확하게 파악하기 위해서는 상부 열손실 계수를 정확하게 계산할 필요가 있다. 본 연구에서 사용한 평판형 태양열 집열기(재생기)는 하계에는 제습 및 냉방을 행하고 동계에는 난방을 행하는 전천후 집열판으로 제작되었다. 따라서 장치의 전환없이 겨울에 난방용으로 사용하였을 경우의 집열 성능을 파악하기 위하여 옥외에서 실험을 하였다. 동계 기간 실험을 통하여 본 집열기의 상부 열손실 계수는 약 $3{\sim}4.5W/m^2^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 그리고 집열표면에 선택흡수막을 입혀서 난방용으로 사용하면 주위와의 복사 열손실을 크게 줄일 수 있기 때문에 본 집열기의 집열 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1998년도 정기총회 및 학술논문 발표요지
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• pp.61-67
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• 1998

1973년과 1978년의 1,2차 Oil Shock로 인하여 정부는 대체에너지 개발을 입법화하여 태양열의 이용을 촉진시켜왔다. 그 후 약 20년간 태양열 이용에 대한 효과적인 집열과 축열기술의 개발에 연구가 추진되었으며, 집열판(Flat-plate collector)의 개발과 열교환기, 축열장치의 설계 등 효율향상을 통하여 건축의 난방, 온수급탕 등이 주종을 이루었다. (중략)

• 기계저널
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• 제17권1호
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• pp.23-27
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• 1977

태양열을 냉방에 이용하기 위한 시스템은 집열기,열교환기,냉동기 등으로 구성된다. 집열기는 난 방시와 마찬가지로 볼 때 냉난방을 병용하는 집열기를 사용하면 유리하다. 열교환기는 집열기에 서 수집한 열을 냉방기에 전달시키는 기능을 가지는데 용도에 따라 이것을 사용하지 않는 경우도 있다. 냉동기로는 보통 흡수식 냉동기를 사요하나 그외 개방식, 분사식 등의 냉동기도 사용된다. 그러나 분방식 냉동기는 취급은 용이하나 흡수제의 재생조건이 까다로워 높은 습기를 갖는 경우 재생온도가 역시 높아져야 하므로 우리나라의 경우에는 여름철의 습도가 높기 때문에 재생온도가 높아져야 하므로 태양열 냉방에는 부적당하다. 또 분사식 냉동기의 경우 성적계수(Coefficient of Performance) 가 다른 냉동기에 비해 낮고 증기압력이 낮으면 이것이 극히 낮아지기 때문에 태양 열 냉방에 많이 사용하지 않는다. 그래서 태양열 냉방에 있어서 냉동기는 거의 흡수식을 사용하 고 있으며, 여기에서도 주로 흡수식 냉동기를 사용한 냉방에 대하여 논하고져 한다.

• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.189-195
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• 2014

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.

• 대한기계학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.110-121
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• 1983

ASHRAE 표준을 참고로 하여 한국과학기술원(KAIST)에서 수정한 집열기 시험 장치의 주요부품 의 설계도면 및 Specification 등을 제시하였다. 또한 ASHRAE 표준 시험 절차를 재분석하고 KAIST에서 수정한 Test Loop를 시험하기 위한 실험절차의 개요도 설명하였다. ASHRAE 표준 상의 가장 중요한 실험인 (1) 집열기 시간 상수 실험과 (2) 수직에 가까운 입사각에 대한 효율 실 험 및 (3) 입사각 수정 계수 실험 등을 실제 태양 아래에서 실험하여 그 결과도 그림으로 제시하 였다. 본 연구를 통해서 얻은 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 한국 과학 기술원 에서 설계한 집열기 시험 장치는 ASHRAE의 표준 절차에 따라 액체 가열식 집열기의 열효율을 측정하기 위한 실용적 장치임을 알 수 있다. 일반적으로 ASHRAE 표준 93-77은 합리적인 절차 라고 할 수 있다. 그러나, 최소일사량 규정(즉 630W/m$^{2}$ 미만이 되어서는 안된다고 하는 ASHRAE 규정) 같은 것은 일사량이 적은 기후 조건하에서는 다소 하향 조정하여도 정확한 효율 곡선을 얻을 수 있다고 하겠다.

• 보일러설비
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• 통권71호
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• pp.59-67
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• 1999

이 논문에서는 태양발전과 저장을 위한 환경친화적 장치에 대하여 기술하였다. 컴퓨터 모델에 주안점을 두고 시스템의 최적 발전조건을 계산하였는데, 여기에는 작동유체 효율과 태양열 집열판의 크기와 효율 그리고 출력이 포함되어 있다. 영국과 멕시코의 기후조건들이 분석되고, 각 위도에 대한 신뢰 할만한 최근 기상자료가 컴퓨터 수치모사에 사용되었다. 결과를 보면, 연간 출력 4000kW.h를 얻기 위해서, 영국의 경우 시스템 설치에 필요한 집열 면적은 $92m^{\2}$이며, 멕시코의 경우에는 유사 모사조건하에서 동일한 출력을 얻기 위해서는 $48m^{\2}$의 집열면적이 필요하다. 터빈과 이송펌프, 발전기 등의 효율에 민감하여 약간의 효율향상이 있으면 집열 면적을 현저히 감소시킬 수 있다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.198-202
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• 2014

In the solar heat collection system, we can determine how the collector will perform under specific conditions from the efficiency curve. By understanding the basic principles which govern the operation, designers can maximize the output from the collector. Absorptance, transmission and the total heat transfer coefficient were introduced to induce this efficiency curve. Designers who can make use of the implicit information on the curve in this report will generate systems which obtain the best return from their client's investment.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.125-125
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• 2017

본 연구에서 원추형 태양열 집광기의 흡수관 표면의 흑색 도색 여부에 따른 효율분석을 수행하였다. 원추형 집광기 시스템은 열 손실 최소화 및 집광비가 우수한 $45^{\circ}$의 원추각을 갖는 원추형 집광기를 설계 및 제작하였다. 원추형 태양열 집광시스템은 열매체 축열을 위한 온도센서가 내장된 축열조와 태양에너지를 집열시키는 원추형 집광기, 유량측정을 위한 유량계, 열매체의 강제순환을 위한 펌프로 구성되어있다. 또한 지속적인 태양추적을 위해 2축 태양 추적 장치를 설치하였다. 흡수관은 원추형 집광기의 중심부에 설비되었으며, 열매체의 순환을 위해 이중 열교환기 구조로 제작되었다. 흡수관의 길이는 열 손실을 최소화하기 위하여 집광기의 높이와 동일하게 설계하였다. 원추형 집광시스템의 작동유체인 물은 펌프에 의해 흡수관과 축열조를 강제순환 하게되고, 용량이 70L인 축열조에 흡수관으로부터 흡수된 태양 복사열이 저장된다. 원추형 집광시스템의 성능실험은 청명한 날 유량 2L/min, 4L/min, 6L/min에 대해 수행되었으며, 집열효율을 계산하여 비교 및 분석하였다. 흑색으로 도색된 흡수기를 부착한 원추형 집광시스템의 집열효율은 82.25%로 나타났으며, 무 도색 흡수관을 갖는 원추형 집광시스템은 73.26%의 집열효율을 나타내었다. 따라서 본 연구를 통해 흡수관 표면의 흑색 도색이 원추형 집광시스템의 집열효율에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.