• 공업화학전망
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• 제24권1호
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• pp.14-24
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• 2021

최근 전 세계적으로 이산화탄소를 포함한 대기 오염원의 배출을 줄이고 화석연료를 대체할 수 있는 차세대 청정에너지원으로 '수소'를 주목하고 있다. 하지만 현재까지 사회에 유통되는 대부분의 수소는 화석연료 개질을 기반으로 생산되기 때문에 2차 환경오염의 위험을 가지고 있다. 이에 이산화탄소 배출이 없이 태양에너지로부터 물을 분해해 수소를 생산하는 광전기화학 수소 생산 기술이 주목받고 있다. 단 광전기화학 물분해 수소생산을 실현하기 위해서는 수소를 충분히 생산시킬 수 있는 충분한 전류밀도, 과전압을 최소화하는 높은 개시전위, 및 그 생산비용을 최소화 할 수 있는 저렴한 공정 등을 동시에 만족시킬 수 있는 광전극 소재 개발이 필요하다. 최근 광소자용 소재로 각광을 받는 유기금속 할라이드 페로브스카이트 소재가 상기의 조건들을 상당히 만족할 것으로 기대되고 있어 광전기화학 물분해 셀로 적용되는 연구들이 수행되고 있다. 본 기고문에서는 유기금속 할라이드 페로브스카이트 소재기반 광전기화학 물분해 관련 최신 연구동향과 전망을 다루고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.83-86
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• 2008

정부는 2006년 8월 기존의 발전차액 지원제도를 개정하여 발전차액 기준가격 지원대상 확대, 적용기간의 15년 단일화, 수력, 바이오에너지는 고정요금과 변동요금 중에서 선택할 수 있는 선택권 부여, 기술발전에 따라 태양광, 풍력, 연료전지는2-3년간의 유예기간 이후 매년 감소율을 적용하여 기준가격을 낮추는 등 많은 제도개선 내용을 반영하였다. 2006년 10월부터 개정된 발전차액 지원제도가 시행된 이후 태양광, 풍력의 신규진입이 대폭 증가하였고 수력, LFG, 바이오가스는 대부분 변동요금을 신청하였으며 2007년 집행된 신재생에너지 발전차액 기반기금의 55% 이상이 태양광발전에 지급되는 편중현상의 영향이 나타났다. 따라서 변동요금 설계시보다 SMP 평균이 22원 이상 높아져 변동요금의 재설계, 태양광 발전의 기반기금규모가 55% 이상을 점유하고 있으며 향후 더욱 심화될 예정이므로 특정전원의 기반기금 점유비중 제한 및 최근 수년간 준공된 신재생에너지의 운영실적을 분석하고 법적요건을 상세히 검토하여 투자비, 운영비, 이용률등을 재조정하여 기준가격을 합리적으로 개정하여 제2의 신재생에너지 도약기를 마련해야 할 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.845-848
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• 2021

최근 화석연료의 급격한 사용에 따른 자원고갈이나 환경오염과 같은 문제들이 심각해짐에 따라 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 태양광 에너지는 다른 에너지원에 비해 고갈의 우려가 없고, 부지 선정의 제약이 크지 않아 수요가 증가하고 있다. 태양광 발전 시스템에서 생산된 전력을 효과적으로 사용하기 위해서는 태양광 발전량에 대한 정확한 예측 모델이 필요하다. 이를 위한 다양한 딥러닝 기반의 예측 모델들이 제안되었지만, 이러한 모델들은 모델 내부에서 일어나는 의사결정 과정을 들여다보기가 어렵다. 의사결정에 대한 설명이 없다면 예측 모델의 결과를 완전히 신뢰하고 사용하는 데 제약이 따른다. 이런 문제를 위해서 최근 주목을 받는 설명 가능한 인공지능 기술을 사용한다면, 예측 모델의 결과 도출에 대한 해석을 제공할 수 있어 모델의 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 모델의 성능 향상을 기대할 수도 있다. 이에 본 논문에서는 Long Short-Term Memory(LSTM)을 사용하여 모델을 구성하고, 모델에서 어떻게 예측값이 도출되었는지를 SHapley Additive exPlanation(SHAP)을 통하여 설명하는 태양광 발전량 예측 기법을 제안한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.80-84
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• 2010

본 논문에서는 기존의 배전계통에 연계된 태양광전원에서 발생하는 양방향 보호협조에 대한 문제점을 분석하였다. 모의배전계통과 통합 보호기기장치, 모의 태양광전원장치로 구성된 태양광전원용 보호협조시험장치를 제작하여, 단락사고시험(OCR)과 지락사고시험(OCGR)에 대한 보호기기의 특성시험을 수행하였다. 태양광전원 연계에 의한 사고전류 공급으로 보호기기의 정정치 변동과 보호기기의 오동작, 부동작에 대한 동작특성을 분석하여, 기존의 배전계통에 연계된 태양광전원의 문제점을 분석하고, 그 대안을 제시하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.102-106
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• 2010

본 논문에서는 배전계통 모의장치와 태양광전원 모의장치, LabVIEW를 이용한 감시제어장치로 구성된 태양광전원 계통연계 시험장치를 제작하여, 태양광전원의 연계용량과 계통의 선로 구성특성, 역율(역율1, 지상/진상역율)의 3가지 Parameter에 대한 태양광전원의 정상상태 운용특성을 모의하였다. 즉, 태양광전원의 연계 운용이 배전계통(수용가)에 미치는 영향과 배전계통이 태양광전원에 미치는 영향을 분석하여, 태양광전원의 계통연계 운용 시에 발생 가능한 기술적인 사항을 검토하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.672-680
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• 2017

태양광 발전 시스템은 태양광 패널이 부착되어 있는 구조물, 이를 지지하는 부분과 발전된 전력을 계통 또는 부하측에 공급하는 장치로 구성된다. 태양광 패널의 발전효율은 태양빛의 입사량에 영향을 받기 때문에 패널이 태양빛을 가장 많이 받을 수 있는 방향으로 패널 구조물을 설치한다. 그러나 태양은 계속 이동하기 때문에 고정식 보다는 태양을 향하여 패널이 회전하는 방식이 더욱 효율이 좋다. 태양광 패널 구조물은 야외에 설치되므로 풍하중, 적설하중 지진하중 등이 작용한다. 본 논문에서는 태양광 패널 구조물에 가장 영향이 큰 풍하중을 유한요소법을 사용하여 구하고 이를 적용하여 태양 추적식 발전 장치의 구조물을 설계하였다. 특히 패널간의 간격에 따른 풍하중을 구하고, 패널 구조물이 지면과 이루는 각도에 따른 풍하중의 변화도 구하였다. 패널간의 간격은 간격이 없을 경우, 간격이 40 mm, 80 mm일 경우 등 3가지 경우에 대하여 해석을 하였으며, 지면과의 각도는 30도, 45도, 60도 등에 대하여 해석을 하였다. 해석결과 풍하중은 패널간의 간격이 없을 경우가 가장 적게 나타났고, 지면과의 경사각이 클수록 커지는 것을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.66-69
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• 2010

본 논문에서는 태양광전원용 3상 인버터의 배전계통 연계시의 동특성을 이해하고 해석하기 위하여, dq좌표변환과 원하는 전압의 크기와 위상을 만들어 내기 위해 사용한 비례적분 제어기(Proportinal Controller : PI), 출력전류 제어를 위한 전류제어 알고리즘, 2상/3상 변환 및 인버터의 Sinusoidal PWM방식의 인버터 설계에 대한 이론적인 알고리즘을 제시하였다. 이를 바탕으로 PSCAD/EMTDC를 이용한 태양광발전의 모델링을 수행하여, Simulation 결과와 산술적 해석의 비교, 분석을 통하여 모델링의 유효성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.26-26
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• 2010

지구온난화와 화석연료의 고갈이 심각해지면서 청정에너지원으로서 신재생에너지에 대한 관심들이 더욱 고조되고 있다. 전세계적으로 그린에너지 정책도 다양해지고 인류의 미래를 대비해야한다는 목소리도 높아지고 있다. 하지만 무한한 에너지 소스인 태양광을 활용하기 위한 태양광 발전 시스템은 아직 발전비용이 높아 각국 정부의 지원정책에 많이 의존하고 있는 실정이다. 머지않은 장래에 grid parity를 달성함과 동시에 폭발적인 시장 성장이 예측되고 있지만 아직까지는 현수준의 상용전력 단가에 이르기에는 가야할 길이 멀어 보인다. 이러한 가운데 최근에 단순한 제조공정과 낮은 비용을 기반으로하는 박막 태양전지들이 주목받고 있다. 특히 박막태양전지 가운데서도 반도체 공정에서 많은 연구가 진행되었고 자연에 풍부하면서도 비독성인 실리콘을 기반으로 하는 태양전지가 미래의 핵심 태양전지로 성장할 것으로 기대된다. 따라서 본 세미나에서는 박막 실리콘 태양전지의 고효율화 전략과 최근의 기술개발 동향에 대해서 살펴보고 박막 실리콘 태양전지가 나아 갈 길을 모색해보고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권5호
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• pp.507-517
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• 2010

대한항공 기술연구원은 한국과학기술원 인공위성연구센터의 과학기술위성 2호 태양전지 배열기 비행모델을 순수 국내기술로 개발하고, 그 성능을 발사환경시험, 궤도환경시험 그리고 모사 태양광 조사 시험을 통해 검증하였다. 개발된 태양전지 배열기가 탑재된 과학기술위성 2호는 국내 최초의 소형위성 발사체인 KSLV-I에 탑재되어 2010년 5월 나로우주센터에서 발사될 예정이며, 발사 후 위성 운용 데이터를 통해 저궤도에서의 개발된 국산 태양전지 배열기의 우주 인증을 수행할 예정이다. 본 연구에서는 과학기술위성 2호 태양전지 배열기의 전력 성능에 영향을 미치는 요소들을 태양전지 등가모델에 적용하여 태양전지 배열기의 전력 특성을 나타내는 전류-전압 곡선을 도출하고, 이를 모사 태양광 조사를 통한 성능 시험 결과와 비교함으로써 태양전지 등가 모델 및 전력 성능 시뮬레이션의 적합성을 검증하였다. 본 논문의 태양전지 배열기 등가 모델 및 전력 성능 시뮬레이션은 과학기술위성 2호의 관제 운용에 있어, 전 임무기간 동안 생성 전력용량에 따른 최적의 부하운용에 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.1079-1085
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• 2012

현재 전 세계의 많은 과학자들이 지속 가능한 에너지원을 찾기 위하여 많은 노력을 하고 있지만, 태양광에너지가 궁극적인 해답이 될 것으로 받아들여지고 있다. 이러한 광 에너지는 조명용, 발열용, 통신용 등으로 사용될 수 있으며, 심지어 최근에는 광에너지로 동작하는 광자구동 모터에 대한 연구결과도 나오고 있다. 본 논문에서는 이러한 광에너지를 광섬유를 통해 전송할 수 있는 기술에 대해 이론적인 분석을 수행하였다. 특히, 한 가닥의 광섬유에 여러 개의 코어(core)가 삽입된 멀티코어(multi-core) 광섬유를 이용한 광에너지 전송의 에너지 전송량에 대해 예측해 보았다. 본 논문의 분석 결과에 따르면, 한 가닥의 멀티코어 광섬유로 약 2 kW 의 광에너지 전송이 가능할 것으로 예측되었으며, 초고압선처럼 수 cm 의 직경으로 광섬유 다발을 묶을 경우에는 10 MW 이상의 광에너지 전송이 가능할 것으로 예측되었다. 이는 도체 전력선과 비교하여 절반수준의 에너지 전송량으로 충분한 경쟁력이 있을 것으로 생각된다.