• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.283-294
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• 2021

경사면일사량은 수평면일사량과 해당위치 지형경사도 간의 기하학적 관계인 일사수광비율을 통해 추정할 수 있다. 그러나 이렇게 추정한 일사량은 주변에 햇빛을 차단하는 장애물이 없다는 것을 가정하기 때문에 만약 실제 농사를 짓고 있는 농장 등에 이를 적용할 경우에 지형으로 인한 차광 등의 영향을 충분히 반영하지 못한다. 음영기복도는 태양의 위치와 지형의 기복으로 인한 직달일사의 변이를 밝기(휘도)로 수치화한 격자 형태의 자료로서, 하나의 격자는 가장 어두운 값 0에서 가장 밝은 값 255까지의 값을 갖는다. 본 연구에서는 지형으로 인한 차광효과를 모의하기 위해 30m 해상도의 DEM을 이용하여 연구지역의 음영기복도를 제작하고 휘도 분석을 수행하였다. 연구지역에 설치된 AWS 22개 지점의 기상자료를 수집하여 일조율 80% 이상인 날을 선별하고, 관측일사량과 각 지점의 휘도를 비교하여 휘도가 지형으로 인한 차광효과를 설명할 수 있는지 확인하였다. 분석결과 휘도와 일사량 간에 상관관계가 있는 것을 확인하였으며, 지형의 영향이 큰 지점에서의 직달일사가 시작되는 시점과 끝나는 시점은 태양고도 보다는 휘도와 잘 부합하는 것으로 나타났다. 추가적인 연구를 통해 주변 지형의 영향을 반영한 휘도를 이용한 상세한 일사량 추정이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권4호
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• pp.92-99
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• 2010

The purpose of this study is to apply pressurized plenum under floor air conditioning system to office areas to understand characteristics of indoor thermal environment based on forms of diffusers. For doing this, the author conducted experiment of module measurement, and based on the results, analyzed indoor temperature distribution and velocity distribution based on direction of diffusion by using Computational Fluid Dynamics(CFD), and estimated the Predicted Mean Vote(PMV) of residents based on forms of diffusers to present the optimal air conditioning of the pressurized plenum under floor air conditioning system in heating. The results of this study are as follows. First, as for forms of diffusers, distributed diffusers rather than conical and grill diffusers were favorable in maintaining $24^{\circ}C$, the established temperature in heating, were active in velocity flowing, and were wide in a radius of diffusion. Second, as for position of pressurizing, the difference between upper and lower temperature was wider in center, lateral, and dispersed pressurizing (in order). As for velocity distribution, the velocity was more increased in lateral, center, and dispersed pressurizing(in order), indicating that dispersed pressurizing maintained uniform thermal environment. Third, as for diffusion direction, mixed direction showed less difference between upper and lower temperature and the difference in velocity between center and lateral part was 0.01m/1, indicating that it maintained uniform thermal environment. Fourth, as for the PMV of residents based on the forms of diffusers, the dispersed type showed(+) values above (0) when applied variably based on the position of diffuser, presenting thermal feeling of "being comfortable" to residents.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.89-99
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• 2008

본 논문은 태양광 발전 추적 시스템의 발전량을 증가시키기 위해 일사량 급변에 대한 추적 장치 기동 시 전력소모를 고려한 새로운 추적 알고리즘을 제시한다. 종래의 태양광 발전에 사용되는 센서방식의 추적시스템은 구름 및 안개 등 급변하는 기후환경에 의해 추적 장치의 오동작의 문제점으로 태양의 정확한 추적이 불가능하다. 또한 프로그램 방식의 경우에는 기후 환경의 외부 요인에 대응하지 못함으로서 추적 장치의 불필요한 동작으로 인한 에너지소비가 발생된다. 이러한 이유로 태양 추적 장치가 실시간으로 태양의 방위각 및 고도 각을 추정하는 경우에도 실제 태양광 발전량은 특정한 위치에 고정되어 있는 경우보다 발전량이 증가하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 전력소모를 줄이기 위한 추적시스템의 새로운 제어 알고리즘을 제시한다. 또한 종래의 태양광 추적 방식과 제시한 방법의 효율을 분석하고, 실증연구를 통하여 제시한 알고리즘의 타당성을 입증한다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.180-187
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• 2013

태양광 발전에서, 태양전지가 받는 태양광량은 발전량에 영향을 주는 가장 중요한 요소이다. 태양전지를 최대한 태양과 마주보도록 회전시켜주는 다양한 형태의 추적식 태양광 발전기가 개발되었으며, 특히 태양의 위치를 2개의 회전축을 이용하여 추적하는 2축식 추적방식이 발전효율을 높이는데 크게 기여하고 있다. 이러한 2축식 태양광 추적식 발전기 중에 경사각 종속형 방식은 초기 투자비용이 비교적 저렴하고 견고한 구조로 유지보수가 용이하기 때문에 실제 발전 현장에서 널리 이용하고 있지만, 회전 각도가 제한적일 수밖에 없는 구조적 특성 때문에 태양을 추적하는데 한계가 있어 발전효율이 상대적으로 낮다. 본 논문은 경사각 종속 2축식 태양광 발전기의 발전효율을 높일 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위해 정확한 제어에 필요한 수식을 유도하고, 한 개의 축이 제한 각도에 도달했을 때에도 그 나머지 축으로 계속 추종해가도록 한다. 제안된 방법이 태양 전지에 입사되는 태양광량이 더 많아짐을 입증하기 위해 정확한 태양의 추종 및 제안방식으로의 운용에 필요한 수식들을 유도하고, 이를 한국천문연구원의 각 분기별 데이터에 적용하여, 회전 제한각도에서 기존의 운용 방식과 비교한 결과로 최대 11.1% 이상의 태양광을 더 받을 수 있음을 확인한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1177-1183
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• 2012

본 연구의 목적은 형상계수와 태양추적장치를 이용하여 헬리오스타트에서 흡수기로 복사열전달이 최대화 될 수 있는 시스템을 개발하는 것이다. 헬리오스타트에서 타워 상단에 위치한 흡수기로의 열전달은 대부분 복사에 의해 일어나기 때문에, 복사 열전달에서 사용되는 형상계수를 헬리오스타트 제어에 이용하였다. 태양 추적 및 태양 위치 계산은 CdS 센서와 시뮬링크 프로그램을 이용하였다. 시뮬링크 프로그램을 이용하여 실시간으로 헬리오스타트, 흡수기, 태양 사이의 형상계수가 최대화되는 알고리즘을 적용함으로서, 헬리오스타트에서 흡수기로의 복사 열전달이 최대화 될 수 있도록 하였다. 또한 다양한 조건에 따른 헬리오스타트 제어에 필요한 각을 시뮬레이션 함으로서 각 조건에 필요한 각을 도출할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.2072-2078
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• 2011

태양광을 이용한 태양광 발전시스템은 태양을 정면으로 바라 볼 때 가장 큰 효율을 얻을 수 있다. 즉, 태양의 위치에 대한 집광판(PV; Photovoltic)의 법선벡터를 일치시켜야 가장 높은 효율을 얻게 된다. 본 논문에서는 시간의 변화에 따라 태양의 이동경로를 추적할 수 있도록 태양의 그림자를 판독할 수 있는 8개의 CdS 센서 모듈을 통하여 태양의 위치를 판독하여 태양의 위치를 추적할 수 있는 시스템을 제시하고자 한다. 태양광 추적시스템의 퍼지제어기(fuzzy controller)는 퍼지 입력공간에 대한 격자형 퍼지분할(grid-type fuzzy partition) 영역으로 분할한 후 퍼지규칙(fuzzy rule)을 수립하여 시스템을 제어하도록 설계하였다. 본 논문에서는 태양광 추적을 위한 간단한 모형의 2축 제어시스템을 구성하였으며, CdS 모듈의 좌표축과 집광판의 좌표축을 일치시키도록 구성하였다. 이러한 시스템은 고정된 장소 및 선박과 같은 이동하는 환경에 효과적으로 태양광을 추적할 수 있는 지능형 퍼지제어기의 적용가능 성을 제시하고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.376-386
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• 2013

This paper proposes an improved Maximum Power Point Tracking method and design methods of unmanned solar vehicle system by parts of hardware, unmanned driving control and power conversion. The hardware design is offered on the weight reduction and structural reliability by using structural analysis software. The technique of curve fitting is applied to unmanned control system due to minimizing the vehicle's behavior. Furthermore, lateral controller applying actuator dynamics is robust enough to prevent performance degradation by measurement noise regarding position and heading angle. The power conversion system contains battery charger system and tapped-inductor boost converter. In the battery charger system, variable step-size MPPT is conducted for quick response of maximum power point tracking. The validity of the proposed algorithm are verified by simulations and experiments.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제34권3호
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• pp.190-196
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• 2009

The temperature of root zone is known as an important factor for the growth of crops and reduction of energy in greenhouse. The purpose of this study was to design the solar energy supply system to keep the optimum condition of root zone by soil warming. As a result of this study, soil warming compared with no warming changed on a large scale temperature rise effect by depth of soil. The greenhouse's inner temperature have an effect on the temperature of surface up to 15 cm, rised to about 1 hour after warming. In case of the temperature fluctuation, soil temperature was about $12^{\circ}C$ up to 15${\sim}$25 cm and it was $13.4^{\circ}C$ at greater depths. This results showed that the position of root zone was very different after 3 weeks of growth.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.422-426
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• 2005

This experimental study represents the results of an analysis on the characteristics of flux density distribution in the focal region of solar concentrator. The characteristics of flux density distributions are investigated to optimally design and position a cavity receiver. This was deemed very useful to find and correct various errors associated with a dish concentrator. We estimated the flux density distribution on the target placed along with focal lengths from the dish vertex to experimentally determine the focal length. It is observed that the actual focal point exists when the focal length is 2.17m. The total integrated power and percent power was 2467W and $85.8\%$, respectively, in the case of small dish, and also 2095W and $79\%$, respectively, in the case of KIERDISH II. As a result of the percent power within radius, approximately $90\%$ of the incident radiation is intercepted by about 0.06 m radius. The minimum radius of receiver in KIERDISH II is found to be 0.15m and approximately $90\%$ of the incident radiation is intercepted by receiver aperture.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.285-288
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• 2005

성층권 비행선은 주어진 임무를 수행하기 위하여 성층권에서 장기 체공을 해야 한다. 이 때, 태양의 복사 열전달 현상이 비행선 성능에 미치는 영향을 알아보기 위하여 열해석을 수행하였다. 이를 위하여 성층권의 열환경을 조사하고, 수치해석을 위해 비행선 모델을 Gridgen을 이용하여 격자를 형성하였다. 그리고, STAR-CD를 사용하여 해석 모델에 대한 열 특성 연구를 수행하였다. 특히, 태양의 위치를 변화시키면서 각각에 대한 비행선 선체의 온도 변화에 중점을 두었다. 이를 바탕으로 태양의 복사에너지가 성층권 비행선에 미치는 영향에 대해 시뮬레이션을 구현하였다.