• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.859-866
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• 2021

영농형 태양광 발전은 농지 상부에 태양광 발전 설비를 설치하는 방식으로 농작물과 전기를 동시에 생산함으로써 농가 소득을 증대시키는 새로운 모델이다. 최근 영농형 태양광 발전을 활용하는 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 영농형 태양광 발전은 기존의 태양광 발전과는 달리 비교적 높은 구조물 상부에 설치하게 되므로 유지 보수가 상대적으로 어렵다는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 지능적이고 효율적인 운용 및 진단 기능이 요구된다. 본 논문에서는 영농형 태양광 발전 설비의 전력 생산량을 수집, 저장하여 지능적인 예측 모델을 구현하기 위한 예측 및 진단 시스템의 설계 및 구현에 대해 논한다. 제안된 시스템은 태양광 발전량과 환경 센서 데이터를 기반으로 발전량을 예측하여 설비의 이상 유무를 판별하며 설비의 노화 정도를 산출하여 사용자에게 제공한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권3호
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• pp.1-5
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• 2008

본 논문은 고에너지 전자빔을 이용하여 저궤도 인공위성의 실리콘 태양센서의 내방사선 특성 변화를 분석하였다. 일반적으로 저궤도를 선회하는 위성은 반알렌대를 통과하며, 이 안에서 주기적인 운동으로 남극과 북극을 이동하는 하전입자에 의해 전자부품이 쉽게 손상되고 수명이 단축되는 등 악 영향을 받고 있다. 특히 방사선에 의한 SEU (Single Event Upset) 등은 인공위성에 탑재된 반도체 소자의 오동작 유발의 원인이 되고 있다. 본 논문은 한국원자력 연구원의 고에너지 ($300keV{\sim}1MeV$) 전자빔 조사장치를 이용하여 태양전지에 전자빔을 조사하고 이 때 변화되는 각각의 파라미터들에 대한 값을 측정하고자 한다. 이러한 연구는 저궤도 인공위성에서 전력을 생산하기 위해서 사용하는 전력용 태양 전지의 방사능 영향을 이해하는 데도 많은 영향을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 에너지공학
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• 제20권4호
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• pp.353-357
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• 2011

본 연구에서는 AVR 마이크로 컨트롤러를 사용하여 임베디드 태양추적장치를 개발하였다. 본 시스템은 Atmega128 마이크로 컨트롤러, 스텝 모터, 스텝 드라이브 모듈, CdS 센서 그리고 GPS 모듈 및 기타 부품들로 구성되어 있다. 태양추적장치는 광학적 방법과 천문학적인 방법에 의해 작동된다. 최초 태양추적은 천문학적인 계산방법에 의해 얻어진 결과에 따라 이루어지고 CdS에 의해 미세 조정이 이루어진다. 태양추적장치가 설치된 지점에서 GPS는 UTC(Universal Time Coordinated)와 위도 및 경도 데이터를 마이크로 컨트롤러에 전송한다. 전송되어진 데이터에 의해 실시간으로 태양위치, 일출 및 일몰시간이 계산되어 진다. 태양 추적에 필요한 데이터들은 범용 비동기화 송수신기(UART)를 통하여 컴퓨터로 전송 받을 수 있다.

• Journal of Platform Technology
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• 제6권2호
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• pp.19-25
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• 2018

기존의 태양광 발전 모니터링 시스템은 현재의 발전량, 과거의 발전량, 환경센서 값등을 모니터링 한다. 이는 발전소의 효율적인 운영과 유지보수를 위한 태양광 발전량 예측이 필요하기 때문이다. 이를 위해 데이터 축적을 통해 빅데이터 기반 태양광 발전 모니터링 시스템의 발전량 예측 알고리즘 구현 방안을 제안한다. 이를 통해 미리 예측된 발전량에 비례하여, 태양광 발전 플랜트의 고장을 예측하고자 한다. 결과적으로 시스템의 고장을 예측하여 미리 점검하도록 한다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제9권3호
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• pp.106-109
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• 2021

In order to perform photovoltaic (PV) operation and management (O&M) efficiently, individual PV module monitoring is becoming more important. In this research, we developed wireless IoT sensor which can monitor individual photovoltaic modules. This IoT sensor can detect the output voltage, current and module temperature of individual modules and provide monitored data by wireless communication. Measured voltage error was 1.23%, and it shows 16.6 dBM, 0.42sec and 7.1 mA for voltage, transmittance output, response time and mean power consumption, respectively. IoT sensors were demonstrated in the test field with real climate environment condition and each of 5 sensors showed precise results of voltage, current and temperature. Also, sensors were compared with commercial power-optimizers and showed result difference within 5%.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.827-829
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• 2022

본 논문은 코로나19로 인해 발생하는 우울증을 개선하고 태양광 패널을 이용하여 친환경적으로 재배할 수 있는 "태양광 에너지를 활용한 지능형 자율이동 채소재배기"를 제안한다. 본 논문이 제안하는 주요한 특징은 다음과 같다. 첫째, 태양광 패널을 이용하여 재배기에 전원을 공급한다. 둘째, 카메라와 OpenCV를 이용하여 채소의 상태를 매일 확인 후 LED 색상을 조절하여 최적의 채소 성장 환경을 만든다. 셋째, 수위 센서와 모터 펌프를 이용하여 자동으로 물이 공급될 수 있도록 하고, 수온과 수질을 주기적으로 체크하는 등 Human task를 감소시킨다. 넷째, DC모터를 이용하여 실내·외로 자율이동을 하고, 액추에이터를 이용하여 채소가 햇빛을 최대한 많이 받아 성장할 수 있도록 한다. 제안하는 시스템은 가정에서 채소를 재배하는 방식에 IoT기술을 활용하여 사용자의 편의성을 증가시키고, 녹색식물을 통해 '코로나 블루'를 해소하고자 하는 사람에게 필요한 "태양광 에너지를 활용한 지능형 자율이동 채소재배기"의 개발을 목표로 한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권3호
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• pp.273-282
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• 2005

주간에 활용될 수 있는 별 센서의 성능을 알아보기 위해, 주간 별 센서 관측 모델을 개발하였다. 주간 동안 별 센서가 감지하게 될 별들에 대한 중심찾기 오차는 그 모델을 사용해서 계산되었다. 별 센서가 운용되는 주간 환경의 대기 물리량을 계산하기 위해 표준 대기 모델(LOWTRAN7)이 사용되었다. 주간 별 센서 관측 모델에는 별과 태양 사이의 다양한 분리각, 중심찾기 알고리즘, 그리고 별 센서의 다양한 시스템 특성이 고려되었다. 개발된 별 센서 모델은 벡터 관측을 통한 자세결정 성능의 예측에 있어서 보다 현실적인 오차 정보를 제공하게 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2951-2957
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• 2010

태양광 산업에 있어서 PV추적 발전장치의 개발은 고정식 발전장치에 비하여 효율적이다. 추적식 발전장치는 단위면적당 태양의 일사량을 유지하고, 태양 전지의 효율을 최대화 한다. 따라서 정확하면서 저렴한 태양 위치 추적장치의 경제성을 개선하는 것과 투자 가격을 내리는 것이 중요하다. 본 연구는 태양위치를 감지하는데 센서를 사용하지 않고 천문학과 수학을 이용하여 1분($0.016^{\circ}$)이내의 태양의 위치 알고리즘에 관한 것이다. 이 논문에 제안된 알고리즘은 장치의 비용을 내리고 발전효율도 높여준다. 지금까지 알고리즘을 적용한 결과를 고려하면, 최대오차는 30초 ($0.008^{\circ}$)를 보인다. 그리고 이 알고리즘으로 적용한 태양광 발전시스템은 고정식 대비 평균 23W(약18%)의 이득을 보였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.89-99
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• 2008

본 논문은 태양광 발전 추적 시스템의 발전량을 증가시키기 위해 일사량 급변에 대한 추적 장치 기동 시 전력소모를 고려한 새로운 추적 알고리즘을 제시한다. 종래의 태양광 발전에 사용되는 센서방식의 추적시스템은 구름 및 안개 등 급변하는 기후환경에 의해 추적 장치의 오동작의 문제점으로 태양의 정확한 추적이 불가능하다. 또한 프로그램 방식의 경우에는 기후 환경의 외부 요인에 대응하지 못함으로서 추적 장치의 불필요한 동작으로 인한 에너지소비가 발생된다. 이러한 이유로 태양 추적 장치가 실시간으로 태양의 방위각 및 고도 각을 추정하는 경우에도 실제 태양광 발전량은 특정한 위치에 고정되어 있는 경우보다 발전량이 증가하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 전력소모를 줄이기 위한 추적시스템의 새로운 제어 알고리즘을 제시한다. 또한 종래의 태양광 추적 방식과 제시한 방법의 효율을 분석하고, 실증연구를 통하여 제시한 알고리즘의 타당성을 입증한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권11호
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• pp.907-914
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• 2014

본 연구는 센서식 및 프로그램식의 태양추적장치를 이용하여 집광형 태양전지의 발전효율을 증가시키는 연구를 진행하였다. 또한 집광형 태양전지에서 발생된 열은 히트파이프를 포함한 흡열기로 회수함으로써 온수나 난방에 사용할 수 있었다. 실험 결과 집광형 태양전지의 평균 전기효율은 16%, 히트파이프를 포함한 흡열기의 열효율은 62% 로 복합효율이 78%를 나타내었다. 태양위치에 따른 실시간 추적, 일몰 이후 난방장치의 동쪽방향 원상복귀, 원상복귀후 자동종료는 Simulink 프로그램으로 구현하였다. 히트파이프 유무, 집광비, 흡열기 입구 속도에 따른 집광형 태양전지 및 흡열기 온도를 해석하였으며 실험결과와 일치하였다.