• 태양에너지
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• 제20권1호
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• pp.21-29
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• 2000

본 연구에서는 하루중의 각 시간별로 서로 다른 경사각도별로 수광면에 입사하는 태양에너지의 강도를 실측을 통하여 정량적인 검토와 분석이 가능하도록 측정된 데이터를 기술자료화하고, 각각의 날별로 일사량 강도가 유사한 날들을 그룹화하기 위하여 시간별 일사량 변화에 따른 다항회귀모형을 일별로 산출하고, 각 날별로 서로 비교하기 위해 일별로 산출된 다항회귀모형의 두 그래프사이의 면적을 계산하여 면적의 차가 거의 없는 날들을 일사량 강도가 유사한 날들로 그룹화하는 기법을 개발하여, 월별 또는 전년을 통하여 이들 그룹을 모형별로 제시한다. 또한 다시 이들 모형별로 태양에너지 이용시스템의 효율을 최대화 할 수 있는 시스템 최적경사각도를 제시하여 해당 지역에 적합한 시스템의 최적 설계기준을 제시하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.455-456
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• 2019

본 논문은 태양광 발전시스템에서 일사량이 급변했을 때 최대 전력점(MPP: Maximum Power Point)을 빠르게 추종할 수 있는 P&O(Perturb and Observe)기반 가변 스텝 알고리즘을 제안하였다. 제안한 기법은 일사량 또는 온도에 의해 환경 변화 시 최대 전력점에서의 전압 변화 특성을 이용하며, 가변 스텝 방식이 적용된 전압제어를 통해 MPP를 추종한다. 임계값 설정으로 일사량 급변을 판단하며, MPP를 빠르게 추종하기 위한 고속 모드로 동작한다. MPP에 도달하면 가변 모드로 전환하여 정상상태 오차를 최소화 한다. PV 시뮬레이터와 태양광 전력변환시스템을 통해 제안한 MPPT 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1306-1308
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• 2002

본 논문에서는 태양광-풍력 복합발전시스템의 구성에 있어서 태양전지 어레이, 풍력발전기 및 축전지의 최적 용량 결정방법에 관하여 연구하였다. 본 연구에서는 서울지역의 일사량 및 풍속 데이터를 사용하여 일사량과 풍속의 확률밀도함수를 구하였고, 또한 태양전지와 풍력발전기의 파라미터를 사용하여 복합발전시스템의 평균출력을 예측하였다. 이 평균출력과 도시지역 주택 수용가의 전형적인 부하패턴을 고려하여 태양광-풍력 복합발전시스템을 구성할 경우 태양전지 어레이, 풍력발전기 및 축전지의 용량을 최적으로 결정하는 방법에 관하여 연구하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.166-176
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• 2010

태양전지의 출력 특성은 비선형이고 온도와 일사량에 많은 영향을 받는다. 최대전력점 추종 제어는 태양광 발전의 출력을 최대로 하기 위해 사용되는 제어기법이다. 태양광발전 시스템의 출력 및 효율을 증가 시키기 위해 더욱 우수한 최대전력점 추종 제어기법이 필요하다. 본 논문에서는 태양광 발전 시스템의 효율을 개선하기 위해 일사량을 고려한 새로운 최대전력점 추종 제어 알고리즘을 제시한다. 제시한 알고리즘은 종래의 P&O방법과 CV 방법을 혼합한 것이며, PSIM 시뮬레이터를 통하여 종래의 MPPT 알고리즘과 다양한 일사량 조건에서 성능시험을 비교하였다. 제시한 알고리즘은 종래의 알고리즘에 비해 출력의 자려진동없이 다양한 일사량에서 우수한 성능을 나타냈다. 이로서 본 논문에서 제시한 HB 방법의 최대전력점 추종 제어 알고리즘의 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.79-89
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• 2006

태양광발전시스템이 갖고 있는 전기적 출력특성이 일사량과 온도의 변화에 따라 크게 변화되므로 동일조건에서의 재현 또는 재실험이 불가능한 단점으로 실험적 분석에 대한 어려운 문제점을 갖고 있다. 태양광발전시스템의 실증적인 연구를 위하여 기후조건의 변화에도 실제 태양전지의 출력특성을 나타낼 수 있는 가상구현 시스템이 필요한데 이를 구현하기위한 기존의 이론적 모델은 온도와 일사량이 동시에 변화할 때 나타내지 못하는 약점이 있어 이론 보완하는 모델 연구가 우선적으로 필요하다. 따라서 본 논문에서는 태양전지 특성을 가상구현 할 수 있는 새로운 수학적 모델을 제안하였고 연구자가 원하는 특정조건이나 임의의 일사량과 온도에 대한 태양전지 특성을 가상구현 할 수 있음을 이론적 검토 및 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 또한 새로운 모델을 검증하기 위하여 태양전지 제조사의 데이터를 바탕으로 가상구현 태양전지 시스템을 실험해 비교해본 결과 최대전력점과 개방전압사이에서 5[%] 미만의 오차를 보여 태양전지 가상구현 시스템에 적용 타당성을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권2호
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• pp.249-258
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• 2023

태양광발전은 현재 국내 신재생에너지 중 발전량과 설비용량 비중이 가장 크다. 수상태양광은 국내의 육상태양광 발전시설의 여러 가지 단점을 보완한 방식이다. 본 연구는 군산 새만금에 위치한 18.7 MW 시설용량의 수상태양광발전소를 대상으로 발전량을 분석하고자 한다. 기후의 영 향을 많이 받는 태양광발전사업의 특성으로 타당성을 확인하고자 관련 연구자들은 태양광 발전량 예측에 많은 기법들을 적용하였다. 일반적으로 발전량 예측에 필요한 변수들은 사업대상 지역의 경사면 일사량, 발전효율, 패널 설치 면적 등이다. 본 연구는 기상청 과거 10년간의 월 일사량 데이터를 활용하여 태양광 발전량을 분석하였다. 발전량을 예측하기 위해서 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 적용하였으며, 태양광 패널의 발전효율과 일사량을 시뮬레이션의 변수들로 사용하였다. 새만금 태양광의 경우, 가장 태양광 발전량이 많은 달은 5월이며, 가장 적은 달은 12월로 예측되었으며, 발전량은 월평균 2.1 GWh이고, 최소 월 발전량은 0.3 GWh, 최대는 5.0 GWh로 분석되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.643-650
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• 2017

무한한 에너지원을 가진 태양광 발전은 기상 에 의존하기 때문에 발전량이 매우 간헐적이다. 따라서 태양광 발전량의 불확실성을 줄이고 경제성을 향상시키기 위하여 정확한 발전량 예측기술이 필요하다. 기상청은 3일간 기상정보를 예보하지만 태양광 발전 예측에 높은 상관관계가 있는 일조량과 일사량은 예보하지 않는다. 본 연구에서는 기상청에서 3일간 예보하는 기상요소인 기온, 강수량, 풍향, 풍속, 습도, 운량 등을 이용하여, 일조 및 일사량을 예측하였으며, 예측된 일사 및 일조량을 이용하여, 실시간 태양광 발전량을 예측하는 딥러닝 모델을 제안하였다. 결과로서 예측된 기상요소로 발전량을 예측하는 모델보다 제안 모델이 MAE, RMSE, MAPE 등의 오차율 지표에서 더 좋은 결과를 보여주었다. 또한, 기계 학습의 한 종류인 서포트 벡터 머신을 사용하는 것보다 DNN을 사용하는 것이 더 낮은 오차율 지표를 보여주었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.431-440
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• 1997

본 논문에서는 교량 단면 내의 시간 종속적 온도 분포를 결정하기 위해, 기존의 열 전달 이론 및 태양 에너지 전달에 대한 이론을 바탕으로 기상관측소 및 현장에서 측정한 기상 자료로부터 교량 온도의 예측에 관한 이론적 모델에 대해 기술하였다. 특히 이 모텔에서는 주간에 교량의 온도 상승에 지배적인 영향을 미치는 태양일사(solar radiation)에 대해 태양 에너지 관련 분야의 여러 실험적 연구 결과를 바탕으로 태양일사량의 계산에 대해 기존에 연구되어 있는 식들 중에서 가장 적합한 식을 제시하였다. 이 해석 모델의 타당성은 사당 고가차도의 장기 계측된 온도 측정 결과와 비교 검토되었다. 또한 장기간 측정된 온도 결과로부터 교량 온도 예측에 대한 해석적 기준(analytical criteria)을 제시하기 위해, 교량의 축 방향 신축의 원인이 되는 단면평균온도, 그리고 곡률 변형을 유발하는 단면온도차 등 교량 단면의 온도 분포와 관련된 변수들과 대기온도, 일사량 등 기상 자료와 관련된 변수들 간의 선형 상관관계(linear correlation)에 대해 기술하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.230-232
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• 2008

본 논문은 정상상태에서의 태양광 PV 모듈의 출력특성을 가지며 일사량과 온도의 변화에 따라 가 변하는 I-V 곡선의 특성을 나타내는 태양광 어레이 시뮬레이터의 제작에 관한 연구 결과이다. 본 시뮬레이터는 태양전지의 I-V 곡선상의 동작점을 실시간으로 표시하여, 가변하는 일사량과 온도를 설정하는 유저 인터페이스를 Labview 프로그램으로 구현하였으며 직류 프로그래머블 전원장치(DC programmable power supply)를 GPIB로 연결하여 구현하였다. 정상 부하조건 뿐만 아니라 개방조건, 단락조건에서도 동작하는 태양전지 동작점 추적 알고리즘을 개발하였으며 실험을 통하여 제안한 알고리즘의 효용성을 확인하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2005년도 추계 학술발표회 발표논문집
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• pp.54-57
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• 2005

본 연구를 진행함에 있어 도심지역과 인근지역에서 태양 복사에너지 감쇠 효과와 특징에 대하여 보다 면밀히 연구할 필요성을 느낄 수 있었으며, 겨울과 여름 두 계절을 통해 대구 가톨릭대학교 옥상과 대구기상대에서 관측된 수평면 일사량을 비교한 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1) 대구 도심은 인근 하양 지역에 겨울철에 비해 여름철에 태양 복사에너지의 감쇠가 더 크다. 2) 대구 도심은 인근 하양 지역에 비해 맑은 날 보다는 여름철 흐린 날에 태양 복사에너지의 감쇠가 더 크다. 3) 겨울철은 인근 하양지역과 대구 도심에서 태양 복사에너지 차이가 거의 나타나지 않았다. 4) 여름철 오후 대구 도심 지역 대기는 인근 하양 지역에 비해 태양복사에너지 대기투과율이 감소하였다.