• 제목/요약/키워드: Artificial solar

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비냉각형 고효율 태양광 채광시스템 및 응용에 관한 연구 (Un-Cooled High Efficient Solar Lighting System and its Application)

  • 이호열;김명진;신서용
    • 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.

자연채광에 의한 조명에너지 절감의 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Lighting Energy Savings from Daylight)

  • 이석배
    • 태양에너지
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    • 제18권4호
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    • pp.67-75
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    • 1998
  • Daylight illuminance are always changing. Nevertheless, when the energy savings due to daylight are calculated an accurate estimate of daylight availability is required. Where artificial lighting is photoelectrically controlled the relevant quantity is the cumulative distribution of daylight illuminance. This paper describes an experiment which measured daylight illuminance over one whole working year. Also using measured data on availability of daylight, equations are drived to predict the maximum possible savings from photoelectric controls for an interior lighting installation. The equations are applied to a space as a worked example and figures are given for the relative maximum savings in artificial lighting use of three control systems: on/off, dimming and mixed.

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연속 광조사 조건에서의 태양전지모듈의 연간 최대출력 저하율 변화 예측 분석 (Analysis of Maximum Generating Power Drop of PV Module Under the Continuous Artificial Light Irradiation Test Condition)

  • 김경수;윤재호
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제6권3호
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    • pp.69-73
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    • 2018
  • PV system is consisted with PV module, inverter and BOS(balance of system). To have robustic operation more than 20 years, the expected and guaranteed durability and reliability of products should be met. Almost components of PV system are qualified through IEC standards at test laboratory. But the qualification certificate of product does not ensure long-term nondefective operation. PV module's expected life time is nowadays more than 20 years and annual maximum power degradation ratio would be less than -1%. But the power degradation ratio is basically based on real data more than several years' record. Developing test method for ensuring annual maximum power degradation ratio is very need because there are many new products every month with new materials. In this paper, we have suggested new test method under continuous artificial light irradiation test condition for analyze expected maximum power drop ratio.

PV모듈의 발전성능시험을 위한 Solar Simulator의 측정불확도 요인 분석 (Analysis of Solar Simulator's Uncertainty Factor for Maximum Output Power Test of Photovoltaic Module)

  • 강기환;김경수;박지홍;유권종;안형근;한득영
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.39-45
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    • 2007
  • In this paper, we analyzed the elements of measurement uncertainty on electrical performance test which are the most important things in photovoltaic module performance test. Repeating the performance test by 6 men, the measurement uncertainty could be calculated. In this experiment, Solar Simulator (A-Class pulse type) used for domestic certificate test of PV module is Pasan IIIb (Balval, Switzerland). The possible elements of the measurement uncertain that could effect electrical performance test of PV module are reference cell, spectrum correction, error from measurement repetition, test condition, stability and uniformity of artificial solar simulator. To find the measurement uncertainty, 6 men repeated the test by 10 times. And the results were that numerical average value was 124.44W and measurement uncertainty was $124.44W{\pm}0.36W$ with 95% confidence level for 125W PV module(KD-5125).

Dual-zone reactor와 CeO2/ZrO2 Foam Device를 이용한 고온 태양열 열화학 싸이클의 수소 생산 (Hydrogen Production with High Temperature Solar Heat Thermochemical Cycle Using Dual-zone Reactor and CeO2/ZrO2 Foam Device)

  • 조지현;서태범
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제37권5호
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    • pp.27-37
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    • 2017
  • In this study, an artificial solar simulator composed of a 2.5 kW Xe-Arc lamp and mirror reflector was used to carry out the solar thermal two step thermochemical water decomposition cycle which can produce high efficiency continuous hydrogen production. Through various operating conditions, the change of hydrogen production due to the possibility of a dual-zone reactor and heat recovery were experimentally analyzed. Based on the reaction temperature of Thermal-Reduction step and Water-Decomposition step at $1,400^{\circ}C$ and $1,000^{\circ}C$ respectively, the hydrogen production decreased by 23.2% under the power off condition, and as a result of experiments using heat recovery technology, the hydrogen production increased by 33.8%. Therefore, when a thermochemical two-step water decomposition cycle is conducted using a dual-zone reactor with heat recovery, it is expected that the cycle can be operated twice over a certain period of time and the hydrogen production amount is increased by at least 53.5% compared to a single reactor.

RNN-LSTM을 이용한 태양광 발전량 단기 예측 모델 (Short Term Forecast Model for Solar Power Generation using RNN-LSTM)

  • 신동하;김창복
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.233-239
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    • 2018
  • 태양광 발전은 기상 상태에 따라 간헐적이기 때문에 태양광 발전의 효율과 경제성 향상을 위해 정확한 발전량 예측이 요구된다. 본 연구는 목포 기상대에서 예보하는 기상 데이터와 영암 태양광 발전소의 발전량 데이터를 이용하여 태양광 발전량 단기 딥러닝 예측모델을 제안하였다. 기상청은 기온, 강수량, 풍향, 풍속, 습도, 운량 등의 기상요소를 3일간 예보한다. 그러나 태양광 발전량 예측에 가장 중요한 기상요소인 일조 및 일사 일사량 예보하지 않는다. 제안 모델은 예보 기상요소를 이용하여, 일조 및 일사 일사량을 예측 하였다. 또한 발전량은 기상요소에 예측된 일조 및 일사 기상요소를 추가하여 예측하였다. 제안 모델의 발전량 예측 결과 DNN의 평균 RMSE와 MAE는 0.177과 0.095이며, RNN은 0.116과 0.067이다. 또한, LSTM은 가장 좋은 결과인 0.100과 0.054이다. 향후 본 연구는 다양한 입력요소의 결합으로 보다 향상된 예측결과를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

인공 캐비티를 가진 히터를 이용한 가열면의 채널 높이가 풀비등시 기포성장에 미치는 영향에 대한 기초연구 (Effect of channel hight on Bubble growth under Saturated Nucleate Pool Boiling for Various Channel Height using Heater with Artificial Cavity)

  • 김정배;박문희;전우철
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.93-99
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    • 2010
  • Nucleate pool boiling experiments with constant heat flux condition were performed using pure R113 for various channel heights under saturated pool condition. A circular heater of 1mm diameter, with artificial cavity in the center, fabricated using MEMS technique and the high-speed controller were used to maintain the constant heat flux. Images of bubble growth were taken at 5,000 frames per second using a high-speed CCD camera. The bubble geometry was obtained from the captured bubble images. The effects of channel height on the bubble growth behaviors were analyzed as dimensional scales for the initial and thermal growth regions. The parameters for the bubble growth behaviors were bubble radius, bubble growth rate, and bubble shapes. These phenomena require further analysis for various surface angles, but this study will provide good experimental data with constant heat flux boundary condition for such works.

인공 캐비티를 가진 히터를 이용한 가열면 경사각에 따른 포화상태 풀 핵비등 열전달 기초연구 (Heat Transfer Characteristics under Saturated Nucleate Pool Boiling for Various Heating Surface Angles using Heater with Artificial Cavity)

  • 김정배
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.7-14
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    • 2009
  • Nucleate pool boiling experiments with constant heat flux condition were performed using pure R11 and R113 for various surface angles under saturated pool condition. A circular heater of 1 mm diameter, with artificial cavity in the center, fabricated using MEMS technique and the high-speed controller were used to maintain the constant heat flux. Images of bubble growth were taken at 5,000 frames per second using a high-speed CCD camera. The bubble geometry was obtained from the captured bubble images. The effects of surface angles on the bubble growth behaviors were analyzed as dimensional scales for the initial and thermal growth regions. The parameters for the bubble growth behaviors were bubble radius, bubble growth rate, sliding velocity, bubble shape and advancing and receding contact angles. These phenomena require further analysis for various surface angles, but this study will provide good experimental data with constant heat flux boundary condition for such works.

지구 비대칭 중력장이 정지위성에 미치는 효과 (RESONANCE EFFECT ON THE GEOSYNCHRONOUS ORBIT DUE TO THE NON-ZONAL GEOPOTENTIAL)

  • 박종욱;문인상;최규홍;최용석
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제7권1호
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    • pp.23-35
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    • 1990
  • 지구의 중력장 중에서 비대칭 중력장이 정지위성의 궤도요소에 미치는 섭동을 계산하였다. 지구의 비대칭 중력장(non-zonal geopotential)에 의한 섭동이 인공위성의 궤도요소에 미츤 영향은 $J_2$항 또는 Luni-Solar섭동에 의한 영향보다는 작지만, 이 지구 비대칭 중력장 함수에는 sine값이 1이 되는 강한 공명항이 존재한다. 따라서 지구의 비대칭 중력장 중 이러한 공명항에 의한 정지위성의 궤도요소 변화를 구하였다. 지구의 비대칭 중력장에 의해서 섭동을 받는 궤도 이심률의 변화를 $e_c$$e_s$의 위상면상에서 나타냈고, 평균경도($L_c$)와 궤도 반장경(a)에 대한 변화양상도 구하였다.

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지도학습에서 다양한 입력 모델에 의한 초단기 태양광 발전 예측 (Forecasting of Short Term Photovoltaic Generation by Various Input Model in Supervised Learning)

  • 장진혁;신동하;김창복
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.478-484
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    • 2018
  • 본 연구는 기온, 강수량, 풍향, 풍속, 습도, 운량, 일조, 일사 등 시간별 기상 데이터를 이용하여, 일사 및 일조 그리고 태양광 발전예측을 하였다. 지도학습에서 입출력패턴은 예측에서 가장 중요한 요소이지만 인간이 직접 결정해야하기 때문에, 반복적인 실험에 의해 결정해야 한다. 본 연구는 일사 및 일조 예측을 위하여 4가지 모델의 입출력 패턴을 제안하였다. 또한, 예측된 일조 및 일사 데이터와 전라남도 영암 태양광 발전소의 발전량 데이터를 사용하여 태양광 발전량을 예측하였다. 실험결과 일조 및 일사 예측에서 모델 4가 가장 예측결과가 우수했으며, 모델 1에 비해 일조의 RMSE는 1.5배 정도 그리고 일사의 RMSE는 3배 정도 오차가 줄었다. 태양광 발전예측 실험결과 일조 및 일사와 마찬가지로 모델 4가 가장 예측결과가 좋았으며, 모델 1 보다 RMSE가 2.7배 정도 오차가 줄었다.