• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.388-396
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• 2011

Sun tracking system is the most important subsystem in parabolic dish type solar thermal power plant, since it determines the amount of thermal energy to be collected, thus affects the efficiency of solar thermal power plant most significantly. Various types of sun tracking systems are currently used. Among them, use of photo sensors to located the sun(which is called sensor type) and use of astronomical algorithm to compute the sun position(which is called program type) are two of the mostly used methods. Recently some uses CCD sensor, like CCD camera, which is called image processing type sun tracking system. This work is concerned with the analysis of sun tracking performance of various types of sun tracking systems currently used in the parabolic dish type solar thermal power plant. We first developed a sun tracking error measurement system. Then, we evaluate the performance of five different types of sun tracking systems, sensor type, program type, hybrid type(use of sensor and computed sun position simultaneously), tracking error compensated program type and image processing type. Experimentally obtained data shows that the tracking error compensated program type sun tracking system is very effective and could provide a good sun tracking performance. Also the data obtained shows that the performance of sensor type sun tracking system is being affected by the cloud significantly, while the performance of a program type sun tracking system is being affected by the sun tracking system's mechanical and installation errors very much. Finally image processing type sun tracking system can provide accurate sun tracking performance, but costs more and requires more computational time.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권4호
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• pp.357-367
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• 2008

향후 우리나라의 달탐사 임무에 대비하여 순간 추력을 이용한 한국형 달탐사 예비 임무 설계 소프트웨어를 개발하였다. 달 탐사 임무 수행을 위한 지구 출발 단계, 달 천이 단계, 달 도착 및 임무 수행 궤도 단계를 포함한 임무 설계가 이루어 졌다. 이 소프트웨어를 이용하면 순간 추력을 사용한 최적의 달탐사 비행궤적을 설계할 수 있다. 이를 바탕으로 우리나라의 우주 발사체인 KSLV-II를 사용할 때의 발사 가능한 달 탐사선의 최대 질량을 산출하여 보았다. 아울러 심우주 추적망을 이용하여 탐사선의 추적 가능 여부에 대한 해석이 이루어 졌으며 탐사선과의 통신, 태양 전지판의 지향점 해석 그리고 식기간의 분석을 위한 지구-달-탐사선-태양 간의 기하학적 위치에 대한 해석도 함께 이루어졌다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.493-502
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• 2021

외부 환경변화에 적응하여 MPP를 추적할 수 있는 포복경 영양 번식(VPR; Vegetative Propagation by Runner) 최적화 알고리즘 기반 MPPT 알고리즘을 제시하였다. VPR 알고리즘은 영양기관을 기반으로 군집 이동 번식하는 식물 생태를 모방한 알고리즘으로 식물의 노화 및 부근(Rhizome)에 대한 주변탐색 절차를 수행하여 최적점 인근의 주변을 지속적으로 탐색할 수 있다. 따라서 VPR 기반 MPPT 알고리즘의 경우, MPPT 알고리즘이 수행되는 시점에 발생하는 외부 환경변화에 적응하여 최적점을 탐색할 수 있다. 본 논문에서는 다수의 모의실험을 통해 VPR 기반 MPPT 알고리즘의 성능을 분석하였다. 더불어 PSO(Particle Swarm Optimization) 기반 MPPT 알고리즘과 동일한 환경에서 성능 비교를 통해 성능의 우수성을 비교하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제22권4호
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• pp.258-267
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• 2020

영농형 태양광발전시설은 농지에 설치하여 전기도 생산하면서 동시에 작물도 재배할 수 있다. 영농형 태양광발전시설의 구조와 태양의 위치에 따라 차광 지점이 변화하기 때문에 시설 하부 환경을 분석할 필요가 있으며, 작물생산성도 평가되어야 한다. 영농형 태양광발전시설은 "고정형"과 "추적형" 두가지 유형을 설치하였으며, 시설을 설치한 농지와 차광이 되지 않는 일반 농지(control)에 벼 재배 실험을 실시하였다. 현품벼를 2019년 6월 7일에 기계 이앙하였으며, 시비량은 N-P-K= 9.0-4.5-5.7 kg/10a 이었다. 각 태양광발전시설 하부 15개 지점에 일사와 온도 센서를 설치하여 기상을 측정하였고, 지점 별로 수량 및 수량관련요소들을 조사하였다. 벼 생육기간동안 누적 일사는 고정형의 경우 지점들 간 차이가 크지 않았으며, 추적형의 경우 지점들 간 차이가 크게 나타났지만, 두 유형의 평균 누적 일사량은 비슷하였다. 고정형의 등숙률과 천립중을 제외하고 평균 기온과 수량 및 수량 관련 요소들 모두 차광율에 대해 유의한 차이를 나타냈으며 차광율이 커질수록 감소하였다. 차광율과 수량과의 관계에서 고정형은 로지스틱식으로 추적형은 1차방정식으로 각기 다르게 나타났으며, 두 유형 모두 높은 상관을 보였다(추적형: R2 = 0.62, 고정형: R2 = 0.73). 두유형의 지점 별 차광율 변동은 두 유형 간 비슷한 수량 변동에도 불구하고 크게 나타났다. 따라서, 전체 생육 기간의 누적 일사에 대한 차광율보다는 특정 시기의 차광율과의 관계를 좀 더 세밀히 검토할 필요가 있다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.29-39
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• 2020

본 연구에서는 지구 자전과 태양의 겉보기 운동을 학습하기 위한 역할놀이 활동의 학습 효과 및 어려움을 알아보기 위해서 역할 놀이 활동을 통한 개념 이해정도, 면담으로 수집한 활동에서 나타나는 어려움, 활동 중 시선이동을 분석하였다. 연구 참여자는 초등학교 5학년 학생 22명이며, 역할 놀이 중 실험 행동과 사후 면담, 시선이동자료를 수집하여 분석하였다. 연구결과, 학생들은 역할 놀이 활동을 통해 지구의 자전과 자전방향은 설명할 수 있지만 태양의 겉보기 운동을 설명하는 것은 어려워했다. 학생들은 역할 놀이 활동을 통해 태양의 겉보기 운동을 지각하기 어려워하기 때문에, 자전에 의해 나타나는 태양의 겉보기 운동 개념을 학습하기 위한 역할 놀이 활동은 학습 효과가 낮다.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.131-137
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• 1998

태양전지의 출력특성은 일사량, 온도와 부하에 의해 크게 변동하기 때문에 가능한 한 많은 에너지를 얻기 위해서는 태양전지의 출력을 항상 최대로 제어할 필요가 있다. 또한 가정용 부하는 교류부하인 반면에 태양전지의 출력은 직류이므로 태양광 발전 시스템에서는 인버터가 필수적이며, 단위역률을 갖는 정현파 전류 및 전압을 계통에 공급해 주어야 한다. 본 논문에서는 계통연계형 태양광 발전시스템을 승압쵸퍼와 전압형 인버터로 구성하였다. 전력비교에 따른 시비율을 변화시켜 일사량과 온도변화에 관계없이 항상 최대출력점을 추적하도록 승압쵸퍼를 제어하였고, 전압형 인버터는 위상동기를 위해서 계통전압을 검출하여 계통전압과 인버터 출력을 동상 운전하므로 고역률과 저고조파 출력으로 부하와 계통에 전력이 공급되도록 제어하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권11B호
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• pp.1394-1402
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• 2011

본 논문은 포물 반사경 방식 및 프레넬 렌즈 방식을 이용한 태양광 집광장치 및 이의 응용에 관한 것이다. 본 시스템은 대구경 반사경과 더불어 2차 광학계를 도입하여 광섬유로 입사되는 빛의 입사각을 광섬유의 개구수보다 작게 함으로써 집광효율을 극대화하였다. 또한 광섬유 단면에 입사하는 빛의 에너지 밀도를 낮게 하기 위해 광섬유 다발 직경 크기와 동일한 평행광이 광섬유로 입사되게 함으로써 반사경을 사용한 집광 시 문제가 되는 열발생 문제를 별도의 냉각장치 없이 근원적으로 차단하였다. 최근 각광받고 있는 식물공장에 주로 쓰이는 LED와 같은 인공광원 대신 본 연구에서 개발한 태양광 집광장치를 식물공장에 적용하여 인공조명과 태양광의 혼합조명장치를 통해 식물을 재배하였다. 그 결과 낮 시간대에 인공조명에 소요되는 전기에너지를 대폭 절감할 수 있었다. 혼합조명장치에서는 조도센서를 활용하여 항상 일정량의 빛이 식물에 제공되도록 LED등의 밝기를 조절하였다. 하루 10시간 기준으로 100형 규모의 식물공장에 태양광 채광시스템을 적용할 경우 한 달에 약 28,080KWh의 에너지 절감효과가 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.118-123
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• 2015

MPPT가 미적용된 기존 태양광 가로등은 최대 30%의 출력저하를 유발한다고 보고되고 있다. 본 논문에서는 이러한 출력 저하로부터 태양광발전시스템의 효율을 향상시키기 위해 다이렉트 듀티비 제어 알고리즘을 적용한 250W 태양광가로등을 위한 충전제어기를 제안하였으며, PWM 제어기와 전력 토폴로지를 다루고, MPPT 알고리즘을 분석하였다. 전력변환부는 푸쉬풀 강압 컨버터로 구성하고, PWM 제어기는 8비트 MCU를 기반으로 해서 제조 원가를 낮추도록 하였다. 다이렉트 듀티비 제어 알고리즘을 적용한 PWM 제어기는 태양광모듈의 최대전력점을 지속적으로 추적하여 출력 전력을 증가시킨다. 실험 결과, 241W 태양광시뮬레이터 환경에서 97.1~97.4%의 MPPT 효율을 나타내었으며, 실제 응용제품에 적용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권5호
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• pp.865-872
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• 2019

본 논문은 한국교통대학교 태양광 자작 자동차 동아리 늘해랑에서 WSC(World Solar Challenge)에 참가하기 위해 제작한 Solar Car 구동시스템에 대하여 서술한다. WSC는 세계 최대의 태양광 자동차 경주 대회로 별도의 자동차 규정을 가지고 있어 태양전지 면적이나 배터리 용량등에 제약을 두기 때문에, 제한된 규정내에서 최대 에너지 효율을 가지도록 구동시스템을 설계하는 것이 가장 중요한 기술적인 팩터이다. Solar car의 구동시스템은 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환해주기 위한 solar array, 변환된 전기에너지를 최대 출력으로 추적하기 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracker) controller, 생산된 전기에너지를 저장하기 위한 battery, 전기에너지를 역학에너지로 변환하여 차량 구동을 위한 BLDC(Brushless DC) motor, BLDC motor를 제어하기 위한 motor controller 등으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 최적 구동 시스템을 위해 태양전지 에너지 변환 시스템과 배터리, 모터로 구성된 전기 구동시스템 설계에 대한 내용을 포함하고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권3호
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• pp.243-249
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• 2021

별추적기는 우주공간에서 미세한 별 빛을 감지한 후 저장된 별 목록과 비교하여 관성좌표계상에서 위성의 자세 정보를 제공한다. 별 이외에 태양이나 지구와 같은 다른 빛이 광학계(OH : Optical Head)로 들어가게 될 경우 별을 인식할 수 없음으로 별추적기를 운영할 수 없다. 특히, 태양과 같은 강한 빛이 들어올 경우 별추적기 운영뿐 아니라 성능에도 영향을 미친다. 별추적기의 태양 차폐각(SEA : Sun Exclusion Angle)은 별추적기의 성능을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 별추적기의 태양 차폐각에 대한 검증을 수행하였다. 태양 차폐각 검증을 위해서 별추적기의 태양 차폐 시간을 예측하였으며 실제 천리안 2A호 별 추적기에서 발생한 태양 차폐 시간과 비교하였다. 또한, 광학계에 태양에 의한 차폐가 발생할 경우 별추적기가 정상적으로 동작하는지에 대한 분석을 수행하였다. 분석 결과 별추적기는 성능 요구사항인 26° 이내에서 태양 차폐가 발생하였으며 태양 차폐가 발생할 경우에도 정상 동작함을 확인하였다.