• Ocean Science Journal
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• 제42권4호
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• pp.211-222
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• 2007

We compare insolation results calculated from two well-known empirical formulas (Socket and Beaudry's SB73 formula and the original Smithsonian (SMS) formula) and a radiative transfer model using input data predicted from meteorological weather-forecast models, and review the accuracy of each method. Comparison of annual mean daily irradiance values for clear-sky conditions between the two formulas shows that, relative to the SMS, the SB73 underestimates spring values by 9 W $m^{-2}$ in the northern Adriatic Sea, although overall there is a good agreement between the annual results calculated with the two formulas. We also elucidate the effect on SMS of changing the 'Sun-Earth distance factor (f)', a parameter which is commonly assumed to be constant in the oceanographic context. Results show that the mean daily solar radiation for clear-sky conditions in the northern Adriatic Sea can be reduced as much as 12 W $m^{-2}$ during summer due to a decrease in the f value. Lastly, surface irradiance values calculated from a simple radiative transfer model (GM02) for clear-sky conditions are compared to those from SB73 and SMS. Comparison with iu situ data in the northern Adriatic Sea shows that the GM02 estimate gives more realistic surface irradiance values than SMS, particularly during summer. Additionally, irradiance values calculated by GM02 using the buoy meteorological fields and ECMWF (The European Centre for Medium Range Weather Forecasts) meteorological data show the suitability of the ECMWF data usage. Through tests of GM02 sensitivity to key regional meteorological factors, we explore the main factors contributing significantly to a reduction in summertime solar irradiance in the Adriatic Sea.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.5310-5316
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• 2013

태양광발전시스템에서 최대전력 추종기법은 태양광 발전용 전력변환장치에 구현되는 기술로써, 태양전지에서 발생할 수 있는 전력을 최대로 추출해 내는 제어 기법이다. 이러한 태양광 발전장치에서의 최대전력 추종기법은 추종효율, 추종 속도 등에 따라 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만, 지금까지의 연구는 일사량 등 환경요인이 고정된 조건에서의 정적 최대전력 추종 성능 개선에 집중해 왔다. 본 논문에서는 대표적인 최대전력 추종 기법인 외란 후 관찰에 의한 기법을 바탕으로 해서, 일사량이 변화하는 조건에서도 최대전력 추종 성능을 높일 수 있는 수정된 외란 후 관찰 기법을 제안한다. 제안된 기법은 최대전력 추종 제어주기 동안 추가적인 태양전지 전압/전류 계측으로 인해 일사량 변화시에도 높은 성능을 보일 수 있게 된다. 본 제안 내용의 타당성은 EN50530기준을 바탕으로 250kW 태양광 인버터를 사용해서, 실험을 통해서 검증하였다.

• ALGAE
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• 제34권2호
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• pp.153-162
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• 2019

Anthropogenic disturbances, including coastal habitat modification and climate change are threatening the stability of kelp beds, one of the most diverse and productive marine ecosystems. To test the effect of temperature and irradiance on the microscopic gametophyte and juvenile sporophyte stages of the rare kelp, Saccharina angustissima, from Casco Bay, Maine, USA, we carried out two sets of experiments using a temperature gradient table. The first set of experiments combined temperatures between $7-18^{\circ}C$ with irradiance at 20, 40, and $80{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$. The second set combined temperatures of $3-13^{\circ}C$ with irradiance of 10, 100, and $200{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$. Over two separate 4-week trials, in 2014 and again in 2015, we monitored gametogenesis, the early growth stages of the gametophytes, and early sporophyte development of this kelp. Gametophytes grew best at temperatures of $8-13^{\circ}C$ at the lowest irradiance of $10-{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$. Light had a significant effect on both male and female gametophyte growth only at the higher temperatures. Temperatures of $8-15^{\circ}C$ and irradiance levels of $10-100{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$ were conditions for the highest sporophyte growth. Sporophyte and male gametophyte growth was reduced at both temperature extremes-the hottest and coldest temperatures tested. S. angustissima is a unique kelp species known only from a very narrow geographic region along the coast of Maine, USA. The coupling of global warming with high light intensity effects might pose stress on the early life-history stages of this kelp, although, as an intertidal species, it could also be better adapted to temperature and light extremes than its subtidal counterpart, Saccharina latissima.

• 지질공학
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• 제33권3호
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• pp.403-411
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• 2023

본 연구는 XGBoost를 이용하여 타지키스탄의 일사량을 예측하여 타지키스탄의 재생에너지 자원으로서 복사 태양에너지의 활용 가능성을 평가하기 위함이다. 첫째, 타지키스탄의 일사량을 훈련모델, 검증모델, 시험모델을 통해 예측한 결과, 시간과 계절에 따른 일사량의 계절성이 실제값과 예측값 모두에서 뚜렷하게 구분되는 것을 확인하였다. 둘째, 타지키스탄의 2016, 2017, 2018, 2019년 등 각 연도의 7월 1일 시간당 일사량의 실제값과 예측값을 계산한 결과, 2016년 일사량의 최대 실제값과 예측값은 약 1,005 W/m²과 1,009 W/m², 2017년에는 939 W/m²과 997 W/m², 2018년에는 1,022 W/m²과 1,012 W/m², 2019년에는 1,055 W/m²과 1,019 W/m²으로 나타났으며, 실제값과 예측값의 오차가 약 0.4~5.8%로 매우 비슷한 결과를 보였다. 결과적으로 타지키스탄의 일사량을 예측하여 복사 태양에너지의 활용 가능성을 평가하는 데 있어 XGBoost가 매우 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국측량학회지
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• 제33권5호
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• pp.463-472
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• 2015

지표 일사량 데이터는 신재생 에너지 자원지도 제작, 태양 에너지 관련 시설의 입지 선정 및 관련 정책의 기초 자료 및 농작물 생산량 예측 등의 매우 다양한 분야에 사용될 수 있는 중요한 데이터이며, 이에 최근 한국에서도 일사량 데이터 구축에 대한 연구의 필요성이 커지고 있다. 이에 본 연구에서는 COMS-MI(천리안 기상위성) 영상과 Heliosat-II 방법을 이용하여 국내 일사량을 추정하고자, Heliosat-II 방법을 국내 데이터에 적합하도록 수정하고, 이를 통하여 일사량을 추정하는 것을 목표로 하였다. 이를 위하여 먼저 COMS-MI 위성 영상 및 국내 기상 데이터 등을 확보하고 전처리를 수행하였다. 또한 Heliosat-II 방법의 입력 데이터이자 중간 결과물인 지표 반사도(ground albedo) 보정을 수행하고, 반사도 참조 지도(background albedo map)의 정확도를 높이고자 기존의 방법을 수정하였다. 그리고 이와 같이 수정된 Heliosat-II 방법을 통하여 추정 일사량을 도출하고, 이를 지상에서 관측된 일사량 실측치와의 비교를 통하여 정확도를 검증하였다. 실험 결과, 수정된 Heliosat-II 방법을 사용할 경우, 약 30.8%의 RMSE(%) 정확도를 나타내었으며, 기존 Heliosat-II 방법을 그대로 이용하였을 경우에 비하여 약 10% 수준의 향상된 정확도를 확보할 수 있음을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제43권6호
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• pp.715-722
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• 2010

The effects of temperature, salinity and irradiance on the growth of the harmful red tide dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides Margelef isolated from the South Sea of Korea were examined in the laboratory. Growth was examined under the following combinations of temperature and salinity: 15, 20, 25 and $30^{\circ}C$, and 15, 20, 25, 30 and 35 psu at a constant irradiance of $180\;{\mu}mol/m^2/s$. No growth was observed with a temperature of $15^{\circ}C$ and a salinitiy of 15 psu. Moderate growth rates of more than 0.30 /day were obtained at $25^{\circ}C$ with salinities of 25.35 psu. These values are similar to in situ observations for this species. The maximum growth rate, 0.35 /day, was obtained at $25^{\circ}C$ and 30 psu. In light experiments, cell growth of C. polykrikoides was conducted with constant temperature ($20^{\circ}C$) and salinity (30 psu) under light photon flux densities (PFD) of 10, 25, 50, 70, 100, 150, 250 and $350\;{\mu}mol/m^2/s$. C. polykrikoides did not grow at $10\;{\mu}mol/m^2/s$. Cell growth was observed at irradiance values of $25\;{\mu}mol/m^2/s$ and above. The irradiance-growth curve was described as ${\mu}=0.30{\cdot}(I-15.27)/(I+27.22)$, (r=0.99). This suggests a compensation PFD of $15.27\;{\mu}mol/m^2/s$ and a maximum growth rate of 0.30 /day. In conclusion, C. polykrikoides prefers high salinity, temperature and irradiance in summer in Korea. These results provide important information for understanding the mechanism of C. polykrikoides blooms and developing technology to predict blooms of this organism in the field.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.312-317
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• 2017

In this paper, the effects of environmental variables on the output of the floating photovoltaic water systems, which were installed at the Hapcheon dam in South Korea, were investigated, and the correlations between them were analyzed. The system output was linearly proportional to the solar radiation or irradiance. The output was large in spring and autumn because of high irradiance, but low in the summer when the solar module temperature was high. The influence of the module temperature on the system output was limited in the summer, during which the module temperature change affected the system output more than the change of the irradiance did. In addition, in winter and summer, the module temperature tended to decrease with increasing windspeed, but windspeed did not affect module temperature significantly in the spring and autumn. On the other hand, in winter and spring, the irradiance decreased as the windspeed increased because of movement (or circulation) of the photovoltaic modules.

• 한국수산과학회지
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• 제41권6호
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• pp.511-517
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• 2008

The radiation characteristics and economic efficiency of high - luminance light - emitting diodes (LEDs), a metal halide lamp, and a halogen lamp were studied to evaluate their potential as an energy-saving light source for fishing lamps. The wavelengths at which irradiance was maximum were 709, 613, 473, 501, 525, 465, 578, and 973 nm for red, orange, blue, peacock blue, green, and white LEDs, the metal halide lamp, and the halogen lamp, respectively. If the irradiance characteristics at 300-1,100 nm wavelengths are set as 100%, the irradiance rates at 381-780 nm were 99-78%, 82%, and 24% for the LEDs, metal halide lamp, and halogen lamp, respectively. The economic efficiency was superior in the order metal halide lamp, halogen lamp, peacock blue LED, and blue LED at 381-780 nm and metal halide lamp, peacock blue LED, blue LED, and halogen lamp at 480-520 nm. Based on the radiation characteristics and economic efficiency evaluated at 480-520 nm, the blue and peacock blue LED light sources can be used as energy-saving light sources for fishing lamps.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.204-209
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• 2007

수중에서의 하향 방향의 감쇠 계수 (Diffuse attenuation coefficient of down-welling irradiance, $K_d$)에 대한 연구는 상충 해양에 대한 열전달 수중에서의 광합성 및 다른 생물학적 과정에 대한 연구，해양 일차 생산력 추정, 대양 및 연안에서의 탁도 추정 등에 대한 연구의 보조 자료로서 해양원격탐사를 포함한 해양에 대한 연구에 매우 중요한 요소이다. 우리나라는 세계 최초의 정지궤도 해색 센서인 Geostationary Ocean Color Imager (GOCI)를 2008년 말에 통신해양기상위성 (COMS, Communication Ocean and Meteorological Satellite)에 탑재하여 쏘아 올릴 계획에 있다. 이 센서는 매일 한 시간 간격으로 한반도 주변 해역을 8회 이상 관측할 계획에 었다. 따라서 기존의 해색 센서들에 비해서 시간 해상도가 향상되기 때문에 해양 환경 모니터링에 있어서 많은 도움이 될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 앞으로 운영될 GOCI 센서에 대한 수중에서의 하향 방향의 감쇠계수 (The diffuse attenuation coefficient of down-welling irradiance, $K_d$) 알고리즘을 현장 관측 값을 이용하여 미리 만들어 보고 이를 현재의 대표적인 해색 센서인 SeaWiFS 영상의$K_d$(490) product와 비교하여 보았다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.252-256
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• 2008

Photovoltaic (PV) modules output changes noticeable with variations in temperature and irradiance. In general it is has been shown that a $1^{\circ}C$ increase in temperature results in a 0.5% drop in output. In this paper, seven PV module types are analyzed for variation in temperature and irradiance, and the resulting output characteristics examined. The 7 modules types utilized are as follows; 3 poly crystalline modules, 2 single crystalline modules, 1 back contact single crystalline module and 1 HIT module. 3 groups of experiments are then conducted on the modules; tests with varying irradiance values, tests with module temperature varying under $25^{\circ}C$ and tests with module temperature varying over $25^{\circ}C$. The experiments results show that as temperature rises the follow is observed; Pmax decreases by 0.6%, Voc decreases by about 0.4%, and Isc increasing by between 0.03%${\sim}$0.08%. In addition, an irradiance decrease of 100 w/m2 translates into a 10% drop in Pmax.