• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.148-155
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• 2002

성층권 비행선용 재생전원 시스템에 대한 기본 연구로서 태양전지 설치각의 최적값에 대한 연구를 수행하였다. 비행선이 풍향에 따라 동절기에는 서쪽을, 하절기에는 동쪽을 향하게 된다. 이를 고려하면 위도 약 36도의 한반도 지역의 성층권 고도에서 단순화된 풍향 가정하에 태양전지가 비행선 왼쪽에 중심각 30도로 장착되는 경우 동지 시의 공급전력량을 최대화하여 동시에 하절기의 전력 요구량을 만족함을 알 수 있었다. 본 최적화 연구결과, 태양전지 설치각의 최적화와 동시에 재생형 연료전지의 효율이 47%이상 되어야 170m급 성층권 비행선의 요구전력량을 공급할 수 있으며, 요구되는 효율의 증가량은 비행선의 크기가 커질수록 감소한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제37권6호
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• pp.69-77
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• 2017

The amount of solar irradiation obtained by a photovoltaic (PV) solar panel is the major factor determining the power generated by a PV system, and the array tilt angle is critical for maximizing panel radiation acquisition. There are three types of PV systems based on the manner of setting the array tilt angle: fixed, semi-fixed, and tracking systems. A fixed system cannot respond to seasonal solar altitude angle changes, and therefore cannot absorb the maximum available solar radiation. The tracking system continually adjusts the tilt angle to absorb the maximum available radiation, but requires additional cost for equipment, installation, operation, and maintenance. The semi-fixed system is only adjusted periodically (usually seasonally) to obtain more energy than a fixed system at an overall cost that is less than a tracking system. To maximize semi-fixed system efficiency, determining the optimal tilt angle adjustment schedule are required. In this research, we conducted a simulation to derive an optimal operation schedule for a semi-fixed system in Seoul, Korea (latitude $37.5^{\circ}$). We implemented a solar radiation acquisition model and PV genereation model on MATLAB. The optimal operation schedule was derived by changing the number of tilt angle adjustments throughout a year using a Dynamic Algorithm. The results show that adjusting the tilt angle 4 times a year was the most appropriate. and then, generation amount of PV system increased 2.80% compared with the fixed system. This corresponds to 99% compared to daily adjustment model. This increase would be quite valid as the PV system installation area increased.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.91-98
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• 2023

태양광 발전소의 발전량은 기상 조건, 지리적 조건, 태양광 패널 설치 조건과 높은 상관관계를 갖는다. 과거 연구들에서는 발전량에 영향을 미치는 요소를 찾아내었고, 그 중 일부는 태양광 패널이 최대 전력량을 생산할 수 있는 최적의 조건을 찾았었다. 하지만, 태양광발전소 설치 시 현실적 제약을 고려하면 최대 발전량 조건을 만족시키기는 매우 어렵다. 발전소 소유자가 태양광발전소 설치를 검토할 때 태양광 발전량을 예측하기 위해서는 발전량에 영향을 미치는 요인들의 민감도를 알아야 한다. 본 논문에서는 태양광발전소의 발전량과 날씨, 위치, 설치 조건 등 관련 요인들과의 관계를 분석하기 위한 다항회귀분석 방법을 제안한다. 분석자료는 대구, 경북에 설치·운영되는 태양광발전소 11개소로부터 수집하였다. 분석 결과 발전량은 패널 종류, 일사량, 음영 유무에 영향을 받으며 패널 설치 각도와 방향이 복합적인 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 대한건축학회논문집:계획계
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• 제35권11호
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• pp.25-34
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• 2019

It is important to design windows in a reasonable way considering the performance characteristics of the elements of the window rather than just to increase the thermal energy performance of the window. In this study, the Heat-transfer Coefficient as insulation performance of the windows and together with the grade of the glass's SHGC (Solar Heat Gain Coefficient) were analyzed to relate to the energy efficiency performance of the building by azimuth angle. Based on this basic study, the Heat-transfer Coefficient of windows and the SHGC rating of glass were applied to the unit plan of apartment building, and the Heating and Cooling Demand were analyzed by azimuth angle. Apartment plan types were divided into 2 types of Non-extension and extension of balcony. The designPH analysis data derived from the variant of the Heat-transfer Coefficient and SHGC, were put into PHPP(Passive House Planning Package) to analyze precisely the energy efficiency(Heating and Cooling Demands) of the building by azimuth angle. In addition, assuming the 'ㅁ' shape layout, energy efficiency performance and potential of PV Panel installation also were analyzed by floors and azimuth angle, reflecting the shading effects by surrounding buildings. As the results of the study, the effect of Heat Gain by SHGC was greater than Heat Loss due to the Heat-transfer Coefficient. So it is more effective to increase SHGC to satisfy the same Heating Demand, and increasing SHGC made possible to design windows with low Heat-transfer Coefficient. It was also revealed that the difference in annual Heating and Cooling Demands between the low, mid and high floor households is significantly high. In addition to it, the installation of PV Panel in the form of a shading canopy over the window reduces the Cooling Load while at the same time producing electricity, and also confirmed that absolute thermal energy efficiency could not be maximized without controlling the thermal bridge and ventilation problems as important heat loss factors.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.556-563
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• 2020

대부분의 건물일체형 태양광 발전 시스템(BIPVS; Building Integrated Photovoltaic System)은 건물의 옥상이나 벽면에 설치된다. 따라서 BIVPS의 설치 위치 선정 시 고려해야할 가장 중요한 요소는 주변 건물에 의한 그림자 영향이다. 그러나 지면 위에 있는 방음벽에 태양광 시스템을 설치할 경우, 그림자는 주변 건물은 물론 가로수에 의해서도 생성된다. 따라서 방음벽 일체형 태양광 발전 시스템(SIPVS; Soundproof wall Integrated Photovoltaic System)의 설치 적합지를 선정하기 위해서는 BIPVS의 경우와 다른 데이터 모델 및 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 수치표면모형 기반의 방음벽 일체형 태양광 시스템의 설치 적지 분석을 다룬다. 첫째, 설치 후보지(태양광 패널)의 연간 태양 입사각과 고도각을 계산한다. 둘째, 설치 후보지의 시간대 별 그림자 생성 여부를 수치표면모형을 이용하여 결정한다. 셋째, 그림자가 생성되지 않은 시간대의 태양 입사각을 이용하여 일사량을 계산한다. 일사량의 연간 누적 비교를 통하여 일사량이 충분한 곳을 SIPVS의 설치 적합지로 결정할 수 있다. 제안된 알고리즘은 시작품 형태로 구현(Java Program)되었다. 실험 결과, 총 아홉 곳의 후보지에 대한 설치 적합도의 순서를 결정할 수 있었다. 제안된 알고리즘은 건물의 낮은 위치에 설치할 BIPVS의 적정 설치위치 및 기대 전력 생산량의 계산에도 활용될 수 있을 것이다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.25-32
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• 2006

The objective of this study is to investigate the effect of building integrated PV application method on power generation. PV modules were integrated to a hypothetical apartment building facade in Seoul, Korea. Three different design options of PV panel mounted on exterior wall were developed for the analysis of cooling effects through ventilation. Numerical simulations using TRNSYS coupled with COMIS were executed to evaluate the design options. Their facade configurations are such as vertically installed PV panels with or without air gap between PV rear surface and exterior wall surface, and the tilted PV panels attached to the exterior wall at an angle of to the horizontal. Parametric results show that there is little difference regardless of the air 9ap width between PV rear surface and exterior wall surface. Special strategies which could effectively cool a PV panel to increase the electric power are required if we prefer to a vertical facade configuration in a building integrated PV installation. Consequently, it is expected that there is no reason for architect to install vertically PV panels with air gap unless active strategies are considered.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권3호
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• pp.167-176
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• 2018

해상에서 운용되는 일점계류형 해양플랜트의 태양광 발전 시스템은 독립 전원 체계를 가지고 있으며, 해상 환경, 부조일수 등의 영향으로 안정적인 전력을 공급하는 것이 중요하다. 이러한 이유로 태양광 패널을 여러 방향으로 설치하게 되는데, 이 때 각 패널마다 입사되는 광량이 달라지므로 부분음영현상이 발생하게 된다. 육상용 태양광 발전시스템의 발전량은 위도의 영향을 받으므로 우리나라의 경우 $30{\sim}36^{\circ}$ 사이의 각도로 설치하는 것이 일반적이나, 일점계류형 해양플랜트에 설치되는 태양광 발전 시스템의 경우 부분 음영 현상에 의해 최대전력점이 제어 가능 범위 밖에 존재하는 경우가 발생하게 되고 이는 전력 발전 손실이 된다. 이 때 두 패널의 광량차이를 줄임으로써, 최대 전력점을 MPPT 알고리즘이 추종 가능한 범위에 존재하게 하여 발전 효율을 더 높일 수 있으며, 시뮬레이션 결과 설치각도 $20^{\circ}$에서 가장 높은 발전 효율 가짐을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권2호
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• pp.152-158
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• 2015

Unlike photovoltaic systems installed on land, photovoltaic systems applied to the offshore plant have the characteristic that is installed in a limited space. For single point mooring plant, it is advantageous in terms of a reliable power supply to be installed in different directions of photovoltaic panels, because it is not possible to identify the position of the sun by rotation of the plant itself. Differences of installation angle between photovoltaic panels make a difference of the intensity of radiation irradiated on each photovoltaic panel, and it brings loss of generation quantity due to the partial shading. In order to provide a photovoltaic system suitable for offshore plant, the modeling which contains multiple photovoltaic panels controlled by single controller is performed. Then, it was examined how the output characteristics of the photovoltaic system change about the difference of the intensity of radiation that varies depending on the altitude of the sun. Finally, through the simulation, a development model of the photovoltaic system which is suitable for offshore plant is suggested.