• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
• /
• pp.858-861
• /
• 2012

무선 센서 네트워크를 이용한 응용들 중 특히 환경 모니터링을 위해 대량으로 배치된 센서 노드들은 배터리 교체가 어렵고 교체시에 비용이 많이 드는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해서는 무선 센서 네트워크 주위에 존재하는 신재생 에너지를 이용할 필요가 있다. 신재생 에너지들 중 태양 에너지는 매일 사용할 수 있고 에너지의 밀도가 다른 에너지원들 보다 높아 많이 이용되고 있다. 이에 본 논문은 태양 에너지를 충전하여 지속적으로 동작할 수 있는 무선 센서 노드의 에너지 충전 및 방전 특성을 모델링하여 무선 센서 노드의 에너지 활용 형태를 예측할 수 있는 이론적 모델을 제안한다. 개선된 모델에 의해 예측된 결과와 실제 무선 센서 노드의 에너지 활용 패턴을 비교 분석함으로써 실제와 유사하게 모델링할 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.99-104
• /
• 2013

산이나 숲과 같은 광범위한 영역을 모니터링하기 위해 설치된 센서 노드들은 배터리 교체할 때 시간과 비용이 많이드는 단점이 있다. 이에 무선 센서 네트워크 주위에 존재하는 신재생 에너지를 이용하여 사용 기간을 최대로 늘릴 필요가 있는데, 태양 에너지는 365일 항상 수집할 수 있는 무한한 에너지원이 된다. 이러한 센서 네트워크를 최적으로 설계하기 위해서는 센서 네트워크가 실제 구축되는 환경에서 수집되는 태양 에너지의 양을 예측하고 분석해주는 에너지 모델이 필요하다. 이는 설치 환경에서 필요로 하는 태양광 패널의 크기나 성능 등의 요구 사항을 미리 파악할 수 있도록 필요한 데이터를 제공해줄 수 있기 때문이다. 그러나 이를 분석하는 기존의 태양 에너지 하베스팅 모델들은 수집되는 에너지 양에 영향을 주는 여러 요소 중 일부만 고려하여 에너지를 예측하였다. 이에 본 논문에서는 기존 모델에서 고려하지 않는 태양전지 패널의 발열 손실, 월별 각도 손실, 월별 배터리 발열/냉각까지 모두 고려하여 기존 모델을 개선한 모델을 제안하였다. 그리고 이 모델에 대해 패널 각도, 기온, 패널 표면 온도에 따른 에너지 수집양을 실험을 통하여 분석한 결과, 이러한 요소들이 태양 에너지 수집 양에 영향을 준다는 것을 확인할 수 있다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.167-171
• /
• 2009

정지궤도에서는 세계 최초의 해양관측위성으로 개발된 정지궤도 해양위성(GOCI, Geostationary Ocean Color Imager)은 통신해양기상위성(COMS, Communication, Ocean and Meterological Satellite)의 탑재체로서 2009년말 발사 예정이다. 정지궤도 해양위성의 복사보정은 센서의 전기적 특성에 의한 잡음을 제거하기 위한 암흑전류 교정(Dark Current Correction)을 먼저 수행한 다음, 주운영지상국인 해양위성센터(KOSC, Korea Ocean Satellite Center)에서 수신된 위성의 원시자료의 Digital Number(DN)를 실제 해양원격탐사에서 이용하는 물리량인 복사휘도(Radiance, $W/m^2/{\mu}m/sr$)로 변환하는 복사보정을 수행한다. 정확도 높은 복사보정을 수행하기 위해서는 기준광원의 복사휘도와 센서의 물리적 특성을 정확하게 알아야 한다. 정지궤도 해양위성 궤도상 복사보정(on-orbit radiometric calibration)에서는 태양이 기준광원이기 때문에, 기준 태양복사모델(Thuillier 2004 Solar Irradiance Model)에서 지구-태양간 거리 변화(1년 주기)를 보정한 태양의 방사도 (Irradiance)를 이용하고, 태양입사각에 대한 태양광 확산기의 감쇄 특성 변화를 고려하여 센서에 입력되는 복사휘도를 계산한다. 센서의 물리적 특성으로 인한 복사보정의 오차를 줄이기 위해 우주방사선 및 우주먼지(space debris)로 인해 위성 운용기간 중 그 특성이 저하되는 태양광 확산기(solar Diffuser)의 특성변화를 모니터링하기 위한 DAMD(Diffuser Aging Monitoring Device)를 이용한다. 정지궤도 해양위성 주관운영기관인 한국해양연구원의 해양위성센터에서는 정지궤도 해양위성 복사보정을 수행하기 위한 S/W를 통신해양기상위성 자료처리시스템 개발사업의 일환으로 개발하였으며, 관련 성능 시험을 수행하고 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
• /
• pp.845-848
• /
• 2010

무선 센서네트워크 환경에서 발생하는 다양한 정보는 각 노드들에 의해 수집되어 분석된 후 정보를 필요로 하는 원거리의 노드에게 보내어진다. 정보 교환을 통해 소모되는 전력량을 감안하여 최소한의 전력을 유지하지 못하면 노드와 네트워크 수명이 단축되고 협력 행동을 완수하지 못한다. 네트워크 수명을 최대화하기 위해 각 노드들이 태양전지를 이용해 전력을 공급받아 유지하는 연구가 진행되어왔다. 그에따라 전력을 고려한 적합한 전지가 모델화되어야 한다. 본 논문에서는 무선 센서네트워크 환경에서 전력 충전, 방전을 고려하여 적합한 태양전지 모델을 제시한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
• /
• pp.737-741
• /
• 2001

본 논문에서는 태양광을 이용한 조명시스템이 설계되었다. 개발되고 있는 시스템은 태양추적을 위한 제어부와 Cds센서 모듈 그리고 태양광 전송부로 이루어져있다. $\pm$2$^{\circ}$의 허용오차 범위내에서 집광판이 태양에 수직으로 추적하기 위하여 Cds센서를 이용한 on-line 알고리즘이 설계되었다. 재발되고 있는 시스템의 효율성을 입증하기 위하여 몇가지의 야외 실험이 진행 중에 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
• /
• pp.159-160
• /
• 2019

일반적인 FOCV MPPT는 VOC와 VMPP와의 관계인 ${\alpha}$를 외부에서 지정해준다. 하지만 외부환경 (조도나 온도)에 따라서 태양전지의 ${\alpha}$값이 변화할 가능성이 있다. 본 논문에서는 저전력 IoT 센서의 구동을 위한 태양열 에너지 하베스팅을 위해 IV Curve를 이용한 태양전지 전력 계싼회로를 제안한다. IV Curve를 이용한 태양전지 전력을 직접 계산하여 FOCV MPPT를 개선함으로써 보다 높은 효율의 MPPT가 가능하고 외부환경의 변화에도 충분히 Maximum Power Point Tracking이 가능해지게 된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권10호
• /
• pp.4733-4739
• /
• 2012

본 논문에서는 태양과 태양전지 모듈이 법선을 이루도록 기존에 태양의 방위각 및 고도각을 제어하는 양축 추적시스템에 2개의 센서를 사용하였던 Double-sensor방식에서 1개의 센서로 방위각 및 고도각을 제어할 수 있는 One-sensor방식의 양축 추적시스템을 제안하였다. 그리고 제안한 추적시스템을 제작하여 시스템의 실제 운전을 실행하였다. 제안한 추적시스템은 1개의 센서를 이용하여 태양이 항상 법선을 이루면서 태양전지 모듈에 입사되게 제어하기 위해 방위각과 고도각을 제어하는 양축 추적시스템이다. 실험결과 가장 효율적인 운전과 불필요한 구동부의 동작을 방지하여 전력소모를 감소할 수 있었으며 고정식에 비해 본 논문에서 제안한 One-sensor방식의 양축 추적시스템이 약 23[%]의 발전효율이 증가함을 확인 할 수 있었다. 태양을 추적하여 더 많은 햇빛을 받게 하여 태양전지의 효율을 높이기 위하여 행해진 추적장치는 대형 방식에 많은 연구가 진행되어 왔다. 따라서 본 논문의 태양위치추적의 모니터링 시스템을 구축하여 지속적인 발전효율에 대한 실용화 연구를 통해 태양광발전시스템 보급에 큰 역할을 할 것이라 기대된다.

• 스마트미디어저널
• /
• 제3권1호
• /
• pp.22-27
• /
• 2014

전 세계적으로 석유자원의 고갈로 인해 석유가격의 상승 및 중국, 인도 등 거대개도국의 에너지 수요 폭발로 국내외 에너지환경은 새로운 도전과 변화의 국면에 처해 있다. 그러나 태양광 발전은 기존 발전방식에 비하여 발전 단가가 높고 에너지 밀도가 희박하여 일정한 전력을 이용하기 위해서는 넓은 면적의 태양전지모율 설치 장소가 필요하다. 또한 기상조건 및 자연조건에 절대적인 영향을 받기 때문에 태양광 발전의 효율적인 발전을 위해서는 지리적인 위치와 태양의 위치 등을 고려하여 태양전지모듈이 지속적으로 많은 양의 발전을 할 수 있게 하는 기술이 필요하다. 이에 본 연구에서는 기존 추적 시스템의 문제점을 해결하기 위해 새로운 형태의 태양 추적 시스템을 제안하고자 한다. 또한 제안된 기법의 유용성을 확인하기 위해 제작된 시제품에 알고리즘을 구현하여 실제 실험을 수행하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
• /
• pp.131-133
• /
• 2015

일반적으로, 태양광 발전은 최대한 오랜 시간 많은 양의 태양광을 받을 수 있는 방법이 중요하다. 본 연구에서는 태양광 수집 량을 높이기 위해 태양 전지판에 매트릭스 형태로 배치된 광센서의 조도차를 이용한 자동 태양광 추적 및 충전 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 날씨 및 주변 환경의 조도 간섭 등과 같은 환경 상태정보를 광센서로부터 획득한 조도 정보와 함께 태양의 방향을 추적하기 위한 알고리즘에 적용한다. 본 시스템을 통해 사용자는 좁은 공간에서도 최대한의 태양광을 집적할 수 있으며, 적은 비용으로 효율성 있는 태양광 발전 시스템을 구축 할 수 있다.

• 정보와 통신
• /
• 제29권10호
• /
• pp.74-82
• /
• 2012

무선 센서 네트워크(WSN, Wireless Sensor Network)는 최근 주목 받고 있는 가상-물리 시스템 (CPS, Cyber-Physical System)의 입력을 담당하는 부분으로써 CPS를 구성하는 주요한 부분 중 하나이다. 본고에서는 기존의 배터리 기반 WSN의 짧은 수명 및 높은 유지관리 비용을 극복하기 위하여 최근 활발히 연구되고 있는 태양 에너지 기반 무선 센서 네트워크(SP-WSN, Solar-powered WSN)의 연구 동향과 이슈들을 살펴보고자 한다.