• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.10a
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• pp.1056-1059
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• 2019

본 논문은 SLAM 기술로 3D 매핑하고 태양광 발전기 패널 표면의 오염영역을 파악하여 청소하는 자율비행 드론에 대한 연구이다. 본 프로젝트에서 구현된 드론은 SLAM 기술을 활용하여 3D 매핑과 ROS Topic 통신으로 자율비행을 하면서 카메라로 촬영한 영상에서 태양광 발전기 패널을 파악하고 패널에 있는 얇은 먼지막을 프로펠러에 의하여 발생하는 바람으로 제거한다. 그리고 열화상 카메라로 확인된 고오염 또는 고장으로 인한 발열 부분에 페인트 볼을 떨어트려 시각적으로 표시하고 관리자에게 능동적으로 알린다. 이로 인해 제안된 방법에 따라 넓은 영역에 분포된 다수의 태양광 발전기 패널의 오염정도를 쉽게 파악하고 저오염 영역의 즉각적인 청소 및 고오염 영역의 빠른 보고로 인하여 전반적인 태양광 발전 효율을 제고할 수 있으며, 수동으로 이루어지는 인력 관리에 비하여 오염지역 파악 및 제거 시간이 보다 빠르고 정확하게 이루어질 수 있다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.640-644
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• 2009

현재 태양광 산업에서는 고정식 태양광 발전장치보다 발전 효율이 우수한 추적식 태양광 발전장치를 개발하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 추적식 태양광 발전장치는 고정식에 대비하여 단위면적당 일사량을 최대로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 일조시간을 최대로 하여 태양전지의 발전효율을 극대화할 수 있다. 따라서 정밀하면서도 저렴한 태양위치 추적장치는 태양광 발전사업의 경제성을 높이고, 성능 대비 투자비용을 낮춰 태양광 발전설비의 보급을 촉진시켜줄 수 있는 중요한 기술이다. 본 연구는 태양위치를 감지하는데 센서를 사용하지 않고 천문학과 수학을 이용하여 정밀도 1분($0.016^{\circ}$)이내의 태양위치를 계산하는 알고리즘에 관한 것이다. 본 연구에서 제안하는 알고리즘은 장치의 제작비용을 낮추어 줄 뿐 아니라, 발전효율도 높여준다. 구현된 알고리즘을 적용시킨 추적식 태양광 발전장치를 운용 실측한 결과, 최대 30초($0.0038^{\circ}$)의 오차를 보여 추적식 발전장치의 경제성을 높일 수 있고, 시간복잡도(Time Complexity)와 공간복잡도(Spatial Complexity)가 낮아 실시간 태양 추적장치에 최적임을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.05a
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• pp.322-323
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• 2023

지속 가능한 에너지인 태양광 발전은 전 세계에서 널리 활용하는 재생 에너지 원천 중 하나로 최근 효율적인 태양광 발전 시스템 운영을 위해 태양광 발전량을 정확하게 예측하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 태양광 발전량 예측 모델을 구성하기 위해서는 기상 및 대기 환경을 넘어 태양의 위치에 따른 일사량의 정보가 필수적이나 태양의 실시간 위치 정보를 입력 변수로 활용한 연구가 부족한 실정이다. 그리하여 본 논문에서는 시간과 태양광 발전소 위치를 기반으로 태양의 고도와 방위각을 실시간으로 계산하여 입력 변수로 사용하는 방식을 제안한다. 이를 위해 AutoML 기반의 다양한 기계학습 모델을 구성하여 태양광 발전율을 예측하고 그 성능을 비교 분석하였다. 실험 결과, 태양 위치 정보를 포함한 경우에 환경 변수만을 고려하였을 때보다 예측 성능이 크게 향상되었음을 확인할 수 있었으며, Extra Trees 모델의 경우 태양 위치 정보를 추가하였을 때 MAE(Mean Absolute Error)가 33.90 에서 22.38 까지 낮아지는 결과를 확인하였다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.7 no.1
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• pp.17-26
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• 2021

Cu(In,Ga)Se₂(CIGS) 태양전지 연구개발은 1970년대부터 지속적으로 발전하여 유리 및 플렉서블 기판에서 모두 20% 이상의 고효율을 달성하였으며, 상용화도 성공적으로 이루었다. 최근 태양전지의 초고효율화를 위한 방안으로 태양전지를 적층하는 다중접합 태양전지 특히 제조원가를 고려한 탠덤 구조에 대한 연구가 상당히 주목을 받고 있다. 이는 페로브스카이트 태양전지를 상부셀로 적용하였을 때, 29.5%의 초고효율이 보고되었기 때문이다. 이런 추세로 보면 태양전지의 탠덤 구조는 초고효율화 달성에 필연적으로 사용될 것으로 생각된다. 하지만 초고효율화와 더불어 BIPV, VIPV, 모바일소자 등 심미성, 경량성, 유연성을 갖춘 다기능성 태양전지에 대한 요구까지 충족시키기 위해서는 궁극적으로 유연한 하부셀이 사용되어야 한다. 이런 점들을 고려하였을 때, 초고효율 유연 탠덤 태양전지의 하부셀로 유연 CIGS 박막 태양전지가 적합한 선택이 될 것으로 판단된다. 따라서 본 글에서는 CIGS 박막 태양전지를 기반으로 하는 탠덤 태양전지의 연구개발 현황에 대해서 살펴보고 향후 유연 탠덤 태양전지의 전망에 대해서도 기술하고자 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.19 no.2
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• pp.128-135
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• 2010

This paper introduces step by step procedures for the fabrication and operation of an embedded solar tracker. The system presented consists of application software, compactRIO, C-series interface module, analogue input module, step drive, step motor, feedback devices and other accessories to support its functional stability. CompactRIO that has a real-tim processor allows the solar tracker to be a stand-alone real time system which operates automatically without any external control. An astronomical method and an optical method were used for a high-precision solar tracker. CdS sensors are used to constantly generate feedback signals to the controller, which allow a solar tracker to track the sun even under adverse conditions. The database of solar position and sunrise and sunset time was compared with those of those of the Astronomical Applications Department of the U.S. Naval Observatory. The results presented here clearly demonstrate the high-accuracy of the present system in solar tracking, which are applicable to many existing solar systems.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.89-99
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• 2008

In this paper proposes a novel tacking algorithm regarding the power loss when operating a tracking system for a rapidly changing insolation to improve the power of PV hacking system. The tracking system of sensor method used in a conventional PV power station is unable to exactly track a sun position when lacking in the intensity of radiation and has the problem is malfunction of tracking system by a rapidly changing climatic. The tracking system of program method spends too much energy on the unnecessary operation of tracking system because that is unable to adapt itself to a outside factor of climatic environment. In case of tracking an azimuth and altitude of the sun in realtime, therefore, the actual PV power is less increasing than the power of tracking system fixed a specific position. To reduce the power loss, this pap proposes a novel control algorithm of the tracking system. Also, this paper is analyzed efficiency of traditional solar tracking method and proposed method, prove validity of proposed algorithm through demonstrable study.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.70.2-70.2
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• 2010

고순도 금속규소는 반도체, 태양전지 및 규소화 화합물 등의 원료로 사용되어왔으며, 최근 태양전지 시장 확대로 인해 고순도 금속규소의 수요가 증가하고 있다. 그러나 전량 수입 중인 고순도 금속규소의 수급 안정성과 품질 균일성 등이 문제가 되고 있어, 고순도 생산 공정 및 생산 에너지를 절감 공정에 관한 연구 개발이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 금속규소의 원료인 규석(SiO2)과 카본(C)의 환원반응을 온도와 압력별로 살펴보고, 평형 상태의 금속규소수율 조건을 알아보았다. 그리고 아크로 내부 위치에 따른 산화/환원 반응식을 고찰하여 주요 반응식의 깁스 자유 에너지를 비교 분석 하였다. 본 해석을 통한 실험용 아크로 제작과 기초실험을 통해 금속 규소 생산 수율 및 순도를 평가하였으며, 생산된 실리콘의 최대 순도는 약 99.8%로 측정되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.64.1-64.1
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• 2011

다중접합 태양전지는 흡수대역이 다른 juntion으로 구성되어, 각각의 태양전지 간의 전류정합(current matching)이 효율 향상에 중요하다. 본 실험에서는 Top cell에 i-a-Si:H(Thinckness:100nm), Middle cell에는 i-a-SiGe:H(Thickness:800nm)을 적용하였고, bottom cell에는 i-${\mu}c$-Si:H(Thickness:1800nm), 수광부의 p-layer에 에 SiOx을 이용하여 triple juntion amorphous silicon solar cell(삼중접합태양전지)을 구현하였다. 이를 최적화 시키기 위해 ASA simulation을 이용하여 각 Cell의 intrinsic layer의 밴드갭을 가변하였다. 가변 결과 i-a-Si:H : 1.85 eV, i-a-SiGe:H: 1.6 eV, i-${\mu}c$-Si:H: 1.4 eV에서 태양전지 효율 14.5 %을 기록 하였다. 본 연구를 통해 Triple juntion cell에서의 intrinsic layer의 밴드갭 최적화를 구현해 볼 수 있었다.

• Electric Engineers Magazine
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• s.334
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• pp.30-35
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• 2010

본 고에서는 현장에 설치된 태양광발전시스템의 출력 측정 방법을 제시 하였다. 태양광발전시스템은 햇빛이라는 자연조건에 따라서 출력이 수시로 변동하기 때문에 태양전지 제조자가 제시하는 규격은 제작시에 태양전지를 표준 시험조건(즉, STC, Air Mass 1.5, 일사량 1000[$W/m^2$], 온도 $25^{\circ}C$기준)에서 시험한 성능 규격을 제시하고 있다. 그러나 적용현장에 설치된 태양전지는 인위적으로 표준 시험조건을 만들어 줄 수 없기 때문에 출력을 측정하면 제조자가 제시한 성능 규격이 제대로 나오는지 여부가 관심사다. 그렇기 때문에 설치현장에서 자연 조건에서 측정된 출력에다 태양전지 제작사에서 제시한 온도 및 일사량 특성곡선에서 추출된 보정계수를 적용하여 보정 출력을 산정해서 보정 출력을 토대로 제조사에서 제시한 규격에 부합하는 지 여부를 판단할 수 있는 방법을 제안하였다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.20 no.2
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• pp.1-12
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• 2017

Cu(In,Ga)Se₂ (CIGS)계 박막 태양전지 기술은 1970년대 처음으로 소개된 이래 지속적인 기술적 진보를 이루어 왔으며, 저가·고안정성·고효율이라는 다양한 장점으로 태양광 시장에서 성공적인 안착을 노리고 있다. 이 논문은 CIGS 박막 태양전지의 개발 이력 및 요소 기술에 대해서 살펴보고 국가별 연구·개발 활동에 대해서 약술하였다. 아울러, 앞으로의 사회·시장에 변화에 대응한 연구 개발 방향에서 대해서도 논하였다.