• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.431-440
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• 1997

본 논문에서는 교량 단면 내의 시간 종속적 온도 분포를 결정하기 위해, 기존의 열 전달 이론 및 태양 에너지 전달에 대한 이론을 바탕으로 기상관측소 및 현장에서 측정한 기상 자료로부터 교량 온도의 예측에 관한 이론적 모델에 대해 기술하였다. 특히 이 모텔에서는 주간에 교량의 온도 상승에 지배적인 영향을 미치는 태양일사(solar radiation)에 대해 태양 에너지 관련 분야의 여러 실험적 연구 결과를 바탕으로 태양일사량의 계산에 대해 기존에 연구되어 있는 식들 중에서 가장 적합한 식을 제시하였다. 이 해석 모델의 타당성은 사당 고가차도의 장기 계측된 온도 측정 결과와 비교 검토되었다. 또한 장기간 측정된 온도 결과로부터 교량 온도 예측에 대한 해석적 기준(analytical criteria)을 제시하기 위해, 교량의 축 방향 신축의 원인이 되는 단면평균온도, 그리고 곡률 변형을 유발하는 단면온도차 등 교량 단면의 온도 분포와 관련된 변수들과 대기온도, 일사량 등 기상 자료와 관련된 변수들 간의 선형 상관관계(linear correlation)에 대해 기술하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.53-64
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• 2016

Solar power is being spotlighted recently as a new energy source due to environmental problems and applications of solar power to curved structures are increasing. Solar panels installed on curved surfaces have different efficiencies depending on its position and the efficient positioning of solar panels plays a critical role in the design of solar power generation systems. In this study, the changing characteristics of solar irradiance were analyzed for hemispherical dome with a large curvature and the positioning of solar panels that can efficiently utilize solar energy was investigated. With an icosahedron-based hemispherical dome consisting of triangular elements as target model, a program for calculating solar irradiance using a normal vector of the solar module on each face was developed. Furthermore, the change of solar irradiance according to the sun's path was analyzed by time and season, and its effects on shades were also examined. From the analysis results, the effective positioning could be determined on the basis of the efficiency of the solar panels installed on the dome surfaces on solar irradiance.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.643-650
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• 2017

무한한 에너지원을 가진 태양광 발전은 기상 에 의존하기 때문에 발전량이 매우 간헐적이다. 따라서 태양광 발전량의 불확실성을 줄이고 경제성을 향상시키기 위하여 정확한 발전량 예측기술이 필요하다. 기상청은 3일간 기상정보를 예보하지만 태양광 발전 예측에 높은 상관관계가 있는 일조량과 일사량은 예보하지 않는다. 본 연구에서는 기상청에서 3일간 예보하는 기상요소인 기온, 강수량, 풍향, 풍속, 습도, 운량 등을 이용하여, 일조 및 일사량을 예측하였으며, 예측된 일사 및 일조량을 이용하여, 실시간 태양광 발전량을 예측하는 딥러닝 모델을 제안하였다. 결과로서 예측된 기상요소로 발전량을 예측하는 모델보다 제안 모델이 MAE, RMSE, MAPE 등의 오차율 지표에서 더 좋은 결과를 보여주었다. 또한, 기계 학습의 한 종류인 서포트 벡터 머신을 사용하는 것보다 DNN을 사용하는 것이 더 낮은 오차율 지표를 보여주었다.

• 천문학회지
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• 제36권spc1호
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• pp.83-91
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• 2003

There are terrestrial signatures of the solar activity cycle in ice core data (Ram & Stoltz 1999), but the variations in the sun's irradiance over the cycle seem too small to account for the signature (Lean 1997; Goode & Dziembowski 2003). Thus, one would expect that the signature must arise from an indirect effect(s) of solar activity. Such an indirect effect would be expected to manifest itself in the earth's reflectance. Further, the earth's climate depends directly on the albedo. Continuous observations of the earthshine have been carried out from Big Bear Solar Observatory since December 1998, with some more sporadic measurements made during the years 1994 and 1995. We have determined the annual albedos both from our observations and from simulations utilizing the Earth Radiation Budget Experiment (ERBE) scene model and various datasets for the cloud cover, as well as snow and ice cover. With these, we look for inter-annual and longer-term changes in the earth's total reflectance, or Bond albedo. We find that both our observations and simulations indicate that the albedo was significantly higher during 1994-1995 (activity minimum) than for the more recent period covering 1999-2001 (activity maximum). However, the sizes of the changes seem somewhat discrepant. Possible indirect solar influences on the earth's Bond albedo are discussed to emphasize that our earthshine data are already sufficiently precise to detect, if they occur, any meaningful changes in the earth's reflectance. Still greater precision will occur as we expand our single site observations to a global network.

• 응용통계연구
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• 제36권1호
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• pp.49-62
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• 2023

급속적으로 비중이 증가하고 있는 태양광 에너지는 지속적인 개발 및 투자가 이루어지고 있다. 신재생에너지 정책인 그린뉴딜과 가정용 태양광 패널의 설치가 증가함에 따라 국내 태양광 에너지 보급이 점차 확대되어 그에 맞추어 발전량의 정확한 수요 예측 연구가 활발하게 진행되고 있는 시점이다. 또한, 일사량 예측이 발전량 수요 예측에 가장 영향을 미치는 요소로 작용하고 있다는 점에서 일사량 예측의 중요성을 파악하였다. 덧붙여, 본 연구는 선행 연구들에서 사용되지 않은 중기예보 기상 데이터를 활용하여 일사량 예측을 하고자 하였다는 점에서 가장 큰 차이점을 확인할 수 있다. 본 논문에서는 서울, 인천, 수원, 춘천, 대구, 대전의 총 여섯 지역의 태양광 일사량 예측을 위하여 다중선형회귀모형, KNN, Random Forest 그리고 SVR 모형과 클러스터링 기법인 K-means 기법을 결합한 후, 클러스터별 확률밀도함수를 계산하여 시간별 일사량 예측을 진행하고자 하였다. 중기예보 데이터를 사용하기 전, 모형 예측 결과를 비교하기 위한 지표로서 MAE (mean absolute error)와 RMSE (root mean squared error)를 사용하였다. 데이터는 2017년 3월 1일부터 2022년 2월 28일까지의 시간별 원 관측 데이터를 중기예보 데이터 양식에 맞추어 일별 데이터로 변환하였다. 모형의 예측 성능 비교 결과, Random Forest로 일별 일사량을 예측한 후, K-means 클러스터링으로 기후요인이 유사한 날짜들을 분류한 뒤 클러스터별 일사량의 확률밀도함수를 계산하여 시간별 일사량 예측값을 나타낸 방법이 가장 우수한 성능을 보였다. 또한 이 방법론을 이용하여 중기예보 데이터에 모형 적합 후, 예측 결과를 확인하였을 때, 일자별로 예측 오류가 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 중기예보 기상데이터의 예측 오류로 인한 것으로 보인다. 향후 연구에서는 중기예보 데이터에서 활용할 수 있는 기상요인 중, 강수 여부와 같은 외생 변수를 추가하거나 시계열 클러스터링 기법을 적용한 연구가 이루어져야할 것으로 보인다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권8호
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• pp.1185-1195
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• 2003

Heat losses from the receivers of a dish-type solar energy collecting system at the Korea Institute of Energy Research (KIER) are numerically investigated. It is assumed that a number of flat square mirrors are arranged on the parabolic dish structure to serve as a reflector. Two different types of receivers, which have conical and dome shapes, are considered for the system, and several modes of heat losses from the receivers are thoroughly studied. Using the Stine and McDonald model convective heat loss from a receiver is estimated. The Net Radiation Method is used to calculate the radiation heat transfer rate by emission from the inside surface of the cavity receiver to the environment. The Monte-Carlo Method is used to predict the radiation heat transfer rate from the reflector to the receiver. Tracing the photons generated, the reflection loss from the receivers can be estimated. The radiative heat flux distribution produced by a multifaceted parabolic concentrator on the focal plane is estimated using the cone optics method. Also, the solar radiation spillage around the aperture is calculated. Based on the results of the analysis, the performances of two different receivers with multifaceted parabolic solar energy collectors are evaluated.

• 천문학회지
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• 제49권1호
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• pp.1-8
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• 2016

The aim of this study is to describe the physical processes taking place in the solar photosphere. Based on 3D hydrodynamic simulations including a detailed radiation transfer scheme, we investigate thermodynamic structures and radiation fields in solar surface convection. As a starting model, the initial stratification in the outer envelope calculated using the solar calibrations in the context of the standard stellar theory. When the numerical fluid becomes thermally relaxed, the thermodynamic structure of the steady-state turbulent flow was explicitly collected. Particularly, a non-grey radiative transfer incorporating the opacity distribution function was considered in our calculations. In addition, we evaluate the classical approximations that are usually adopted in the onedimensional stellar structure models. We numerically reconfirm that radiation fields are well represented by the asymptotic characteristics of the Eddington approximation (the diffusion limit and the streaming limit). However, this classical approximation underestimates radiation energy in the shallow layers near the surface, which implies that a reliable treatment of the non-grey line opacities is crucial for the accurate description of the photospheric convection phenomenon.

• 천문학회보
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• 제44권1호
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• pp.84.3-84.3
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• 2019

We investigate 3D radiation-hydrodynamics (RHD) for surface convection of the solar-type low-mass stars (M = 0.8, 0.9, and 1.0 Msun). The outer convection zone (CZ) of low-mass stars is an extremely turbulent region composed of partly ionized compressible gases at high temperature. Particularly, the super-adiabatic layer (SAL), the top of the CZ is the transition region where the transport of energy changes drastically from convection to radiation. In order to accurately describe physical processes, a realistic treatment of radiation should be considered as well as convection. As a starting model, the initial stratification in the outer envelope calculated using the solar calibrations in the context of the standard stellar theory. When the numerical fluid becomes thermally relaxed, the thermodynamic structure of the steady-state turbulent flow was explicitly collected. In this presentation, we compared thermodynamic properties of turbulent convection of the solar-type low-mass stars.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.319-327
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• 2001

The objective of this study is to clarify the effect of thermal radiation environments on human thermal comfort, depending on different canyon types and surface materials on the human thermal comfort in a housing complex in Pohang city, Korea. For this purpose, the operative temperature and new effective temperature were calculated based on the modified mean radiant temperature of canyon models variated by the existence of direct radiation existence, surface materials, and the width and length of the street spaces in a housing complex. These indices for the canyon have been calculated from the meteorological data of Pohang city, which include air temperature, relative humidity, air velocity, global solar radiation and cloud. And the monthly averages of these climate factors measured at noon have been used. The results are as follows: (1) It is revealed that the short-wave radiosity reached the human body is affected by direct solar radiation and surface materials, and the long-wave radiosity by canyon types. (2) The existence of direct solar radiation, the kinds of surface materials and canyon types affect operative temperature($OT_n$) and new effective temperature($ET^*{_n}$). (3) The analysis of the human heat balance in the canyon indicates that the influence of radiation on human body is marc likely to be affected by the existence of direct solar radiation on human model.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권1호
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• pp.63-72
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• 2017

태양 복사가 콘크리트 매트기초 내부 온도 분포에 미치는 영향에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 태양복사량 산정을 위해 Zhang and Huang 모델을 사용하였다. 열전달 방정식과 Galerkin 방법을 이용하여 1차원 열전달 유한 요소 정식화를 수행하였으며, MATLAB을 사용하여 유한요소 해석코드를 작성하였다. 작성된 해석코드를 바탕으로 태양복사를 고려한 콘크리트 매트기초의 수화열 해석을 수행하였다. 해석결과, 태양복사가 매트기초 내부-표면부 최대온도차를 줄여주는 효과를 보임을 확인하였다. 또한 이러한 효과는 하절기 타설시, 콘크리트 초기온도가 클수록, 그리고 매트기초의 두께가 두꺼울수록 더욱 뚜렷해짐을 확인 하였다. 본 연구는 콘크리트 매트기초의 수화열 해석시 해석결과의 과대평가를 피하기 위해서 태양 복사의 영향을 고려해야 함을 권고한다.