• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.68-68
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• 2011

본 연구에서는 PV cell이 직달 일사에 노출되는 경우와 집광된 태양광에 조사되는 경우의 성능을 비교하는 한편 집광기의 형태에 따른 열적 성능을 검토하고자 하였다. PV cell은 본질적으로 반도체의 특성을 가지므로 작동온도의 상승에 따라 성능이 저하된다는 사실이 알려져 있으며, 태양조사의 강도 및 밀도 등 특성에 따라서도 성능의 변화를 예상할 수 있다. 그러나 이러한 성능변화에 관련된 인자들과 그 영향의 크기에 대한 정량적인 기술자료가 부족하므로 설치와 이용에 한계가 있는 것이 현실이다. 인공태양 장치(solar simulator)를 이용하여 0.7에서 1.2 sun 범위의 태양 조사 환경에서 결정질 실리콘계 PV cell과 집광형 PV cell의 성능을 검토하였다. 집광에 사용한 PTC는 집광면적의 폭이 500 mm이며, 집광 조사면적이 최소 10 mm인 경우 이론적 최대 집광비가 50이었다. PTC의 축방향으로는 균일한 태양조사가 있게된다는 것을 가정하여 모델의 길이는 간편한 실험을 위해 150에서 500 mm의 범위에서 제작하였다. 수평으로 놓인 PTC의 상부 초점 위치로부터 집광면이 아래 쪽에 위치할수록 집광 조사 면적이 증가하므로 PV cell의 크기에 따라 PTC 초점의 위치로부터 거리를 결정하였다. 한편, PTC 자체의 성능도 촛점거리와 집광면 폭의 비에 따라 달라질 수 있다는 가정 하에, 포물면의 최저 위치로부터 촛점거리는 각각 300, 400 및 500 mm가 되도록 세가지 형태를 제작하여 사용하였다. 동일한 형태의 PTC에서 PV cell의 동일한 설치 위치에서도 최고 $110^{\circ}C$ 범위의 PV cell의 작동 (표면) 온도에 따른 성능의 차이를 관찰하기 위해 셀의 후면을 냉각시키는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였다. PV cell의 표면 온도 측정을 위해서, 후면의 온도와 같이 광선 차단 효과의 우려가 없는 경우에는 열전대를 설치하였으며, 셀의 전면 온도 측정을 위해서는 비접촉식 적외선 온도계를 사용하였다. 냉각 방법으로는 공기를 이용한 자연대류와 액체를 사용하는 강제대류의 경우를 고려하였으며, 필요에 따라 적절히 설계된 히트싱크를 설치하여 비교 실험을 진행하였다. 강제대류 냉각의 경우는 항온조를 사용하여 순환하는 냉각수의 유량과 공급온도를 변화시킴으로써 PV cell의 작동온도를 조절하고, 이에 따른 발전 성능의 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 도출한 실험 및 분석 결과는 PV cell의 설치 환경과 작동온도의 변화에 따라 그 성능 변화를 예측할 수 있는 기술적 자료를 제공함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모하는데 기여할 수 있을 것이다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2010.04a
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• pp.41.2-41.2
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• 2010

태양풍 동압력은 지구 자기장에 부딪히면서 많은 영향을 준다. 여기서 우리는 태양풍 동압력이 증가하는 경우 밤 지역 극관의 위도 상 위치 변화에 대해 관심이 있다. 동압력 증가 이전과 이후의 극관의위치를결정하기위해 DMSP(Defense Meteorological Satellite Program) 위성이 관측한 하강 입자 자료를 사용하였고 이로부터 산출된 b5e parameter 값을 통해 극관의 위치를 결정하였다. 특히 IMF의 각 성분 별 방향과 크기에 대한 조건이 극관의 위치에 영향을 미친다는 점을 고려하여 분석하였다. 분석 결과를 통해 동압력이 증가하는 경우 극관의 위치가 고위도로 올라 간다는 것을 확인하였다. 이는 극관의 크기가 수축한다는 것을 의미한다. 또한 IMF Bz가 북쪽 방향(northward IMF Bz)인 경우와 남쪽 방향(southward IMF Bz)인 경우에 따라 극관이 이동하는 정도에 약간의 차이가 있음을 알 수 있었다. 그런데 통계적으로 볼 때 극관의 위도상 위치가 상당히 분산되어 있음을 알게 되었다. 즉, 가능한 극관의 위도 분포가 매우 넓은 영역에 걸쳐 있음을 말한다. 이러한 분산 현상은 극관의 위치를 결정하는데 여러 이유가 복합적으로 작용 할 수 있음을 시사한다.

• Journal of Korean Elementary Science Education
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• v.41 no.4
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• pp.627-641
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• 2022

This study aims to help elementary school teachers increase their knowledge about the changes in the positions of the sun and moon during the day and the first time the moon observation begins in the Earth and Space section of the Earth and the Moon. The survey questions were grouped into four categories, namely, textbook explanation, inquiry activities, achievement of learning goals, and other opinions. The perception of each question differed according to advanced science majors and teaching careers and experiences of this unit. In addition, understanding the diverse views of the participants using descriptive questions was possible. The study recruited 67 teachers working at an elementary school in Gyeonggi-do. The conclusion is as follows. First, the teachers exhibited similar positive and negative perceptions about the description of the textbook on the changes in the positions of the sun and moon during the day. Second, the study found that majority of teachers used alternative methods when guiding students regarding the change in the positions. This trend was not correlated with the sun and the moon, and the study observed no difference in advanced majors and teaching careers and experience of this unit. Third, the majority of teachers responded that they could achieve their learning goals through this learning. However, many teachers complained of various difficulties in guiding students about the lesson, and the majority alternative methods. The results demonstrated the perception of teachers that students can achieve learning goals through alternative methods without direct observation.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.423.2-423.2
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• 2016

태양전지 모듈은 다층 구조를 형성하고 있으며, 신뢰성과 출력 향상을 위해 다양한 연구가 진행 중에 있다. 이를 위해서 모듈에 사용되는 전면 유리는 AR 코팅과 투과도가 좋은 저철분강화유리를 사용하고, 후면에는 반사도가 높은 Backsheet를 사용하게 된다. 또한 태양전지 모듈의 제작 조건 중 하나는 비슷한 출력을 갖는 태양전지를 사용하는 것이다. 만약 태양전지의 출력 불균일이 발생하게 되면 모듈 전체 출력이 낮아질 뿐만 아니라 출력이 낮은 태양전지가 주변 태양전지보다 높은 온도를 나타낸다. 태양전지 모듈에서 온도 편차가 발생한다는 것은 전지의 출력 불균일이 발생한다고 예상할 수 있는 지표이다. 따라서 태양전지 모듈의 후면에 온도 센서를 부착하여 모니터링하였으며, 태양전지 위치에 따라서 약 $3^{\circ}C$의 온도 차이가 발생하는 것을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.306-307
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• 2011

Franz Keldysh Oscillation (FKO)은 p-n 접합 구조의 공핍층(depletion zone)에서 전기장(electric field)에 의해 발생되며, Photoreflectance (PR) spectroscopy를 통하여 관측된다. InAs/GaAs 양자점 태양전지(Quantum Dot Solar Cells, QDSCs)에서 PR 신호에 대한 Fast Fourier Transform (FFT)을 통하여 FKO 주파수들을 관측할 수 있고, 각각의 FKO 주파수들은 태양전지 구조에 대응하는 표면 및 내부전기장(internal electric field) 들로 분류할 수 있다. InAs/GaAs 양자점 태양전지에서 AlGaAs potential barrier의 두께에 따른 내부전기장의 변화를 조사하기 위해, GaAs-matrix에 8주기의 InAs 양자점 층이 삽입된 태양전지를 molecular beam epitaxy (MBE) 방법으로 성장하였다. 양자점의 크기는 2.0 monolayer (ML)이며, 각 양자점 층은 1.6 nm에서 6.0 nm의 AlGaAs potential barrier들로 분리되어 있다. 또한 양자점 층의 위치에 따라 내부전기장 변화를 조사하기 위해, p-i-n 구조에서 양자점 층이 공핍층 내에 위치한 경우와 p+-n-n+ 구조에서 양자점 층이 공핍 층으로부터 멀리 떨어진 n-base 영역에 삽입하여 실험결과를 비교분석하였다. PR 실험결과로부터, p-i-n 구조에서 InAs 양자점 태양전지의 내부전기장 변화는 potential barrier 두께에 따라 다소 복잡한 변화를 보였으며, 이는 양자점 층이 공핍층 내에 위치함으로써 격자 불일치(lattice mismatch)로 발생된 응력(strain)의 영향으로 설명할 수 있다. 이러한 결과들을 각각의 태양전지 구조에서 표면 및 내부전기장에 대해 계산된 값들에 근거하여, p+-n-n+ 구조에서 양자점 층이 공핍 층으로부터 멀리 떨어진 영역에 삽입된 경우의 결과와 비교해 보면 내부전기장의 변화는 더욱 분명해진다. 즉, 양자점 층의 potential barrier의 두께를 조절하거나, 양자점 층의 위치를 변화시킴으로써 양자점 태양전지의 내부전기장을 조작할 수 있으며, 이는 PR 실험을 통해 FKO를 관측함으로써 확인할 수 있다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.120.2-120.2
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• 2012

천리안위성은 2010년 6월 발사되어 지구적도상공 약36,000km, 동경 128.2도에 위치하고 지구 자전 방향으로 지구와 같은 속도로 회전하며 24시간 한반도를 관측하는 정지궤도위성이다. 정지궤도위성은 높은 고도로 인하여 태양활동 변화에 따른 태양풍, 고에너지 전자 등에 의한 영향을 직접적으로 받는 환경에 놓여있다. 과거 사례들로부터 정지궤도위성의 오작동은 태양활동에 의해 다양한 현상으로 발생될 수 있다는 사실도 밝혀졌다. 본 연구에서는 2013년 태양활동 극대기를 대비하여 태양활동 변화가 천리안위성의 탑재체에 끼치는 영향에 대해 조사되었다. 천리안위성은 기상 해양관측을 위한 광학탑재체와 통신서비스를 위한 통신탑재체로 이루어져있다. 이 중 우리는 2011년에 발생된 X등급의 태양폭발 규모에 따라서 기상관측을 수행하는 기상탑재체 상태가 태양폭발이 없는 기간의 상태와 어느 정도 차이를 보이는지 분석하였다. 2011년에 발생된 경보는 3단계 10회, 4단계 2회로 발생빈도가 증가하는 추세이다. 4단계 경보의 태양폭발에도 천리안위성은 모든 부분에서 정상운영을 유지하고 있다. 이번연구를 통해 태양폭발 규모에 따른 기상탑재체의 영향 정도를 가시화하여 앞으로 발생 가능한 문제를 예측하고 대비함으로서 안정적인 위성운영을 도모하고자 한다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.18 no.1
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• pp.56-66
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• 2014

In this paper, the solar cell need the characteristic interpreting because the solar cell changes greatly according to the isolation, temperature and load in the photovoltaic development. Moreover, to get many energy in photovoltaic development need the position tracking of the sun according to the environment change and it is necessary to control the output of solar cells up to the time. Simulation and composed microprocessor and sensor chip an power conversion system with boost converter to experiment results are performed to prove the analysis of the converter operation, and to show the possibility of energy harvesting and photovoltaic development need the position tracking small capacitance, the boost rate of boost converter was similar to 167 percent.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.15 no.10
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• pp.2072-2078
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• 2011

In photovoltaic(PV) system, for obtaining maximum efficiency of solar power systems, the solar tracking system must be controlled to match position of the sun. In this paper, we design the solar tracking system to track movement of the sun using CdS sensor modules and to determine direction of the sun under shadow of directions. In addition, for an intelligent computation in tracking of the sun, a fuzzy controller is allocated to space avaliable for splitting area of fuzzy part for the fuzzy input space(grid-type fuzzy partition) in which a fuzzy grid partition divides fuzzy rules bases. As well, a simple model of solar tracking system is designed by two-axis motor control systems and the 8-direction sensor module that can measure shadow from CdS sensor modules by matching of axis of CdS modules and PV panels. We demonstrate this systems is effective for fixed location and moving vessels and our fuzzy controller can track the satisfactorily.

• Smart Media Journal
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• v.3 no.1
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• pp.22-27
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• 2014

Recently, domestic energy environment is facing new challenges owing to the depletion of fossil fuel such as oil. Renewable energy resources including solar and wind energy are attracting more interests than ever before. However, solar power system is costly in comparison with the conventional power generation systems and also the energy density is low. Furthermore, large area is required in order to install solar power system. Generally, performance of solar power system is affected by weather conditions and alignment of sun and the solar cell modules. In this study, a new type of sun tracking system for solar power system is proposed. To verify the feasibility of the proposed system, actual implementation of prototype system and experiments are carried out.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.599-599
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• 2012

태양광 발전은 태양광의 입사각과 셀 단면이 이루는각도에 따라 출력특성이 변화된다. 따라서 태양의 위치에 따른 출력특성이 바뀌며 이에 의해 발전가능 시간이 변화된다. 더욱이 건재 일체형(BIPV)의 경우 설치 방향을 조절 할 수 없으므로 입사각에 따른 출력특성이 더욱 중요하다. 이와 따라 결정질 태양전지의 입사각에 따른 광학 특성 변화는 태양전지 표면에 형성되는 Texture의 영향을 받는다. 일반적으로 습식 texturing 방법으로는 화학적인 반응을 이용한 WET 공정, 그리고 건식 texturing 방법으로는 플라즈마를 이용한 reactive ion etching (RIE) 공정이 사용된다. 본 연구에서는 RIE, WET 공정을 사용하여 만든 texturing 구조의 결정질 태양전지를 SEM 장비를 이용하여 표면의 형상을 분석하고, 광 입사각에 따른 양자효율의 특성에 대하여 분석하였다.