Transparent conductive thin films (TCFs) are essential materials for solar cells, organic light-emitting diodes, and display panels. Indium tin oxide (ITO) is one of the most widely used commercial materials to create TCFs'; however, new materials that can possibly replace ITO at a lower cost and/or those possessing mechanical flexibility are urgently needed. Silver nanowire (AgNW) is one of those promising materials, as it is less expensive and possesses superior mechanical flexibility as compared to ITO. We used AgNW and sol-gel ZnO to fabricate composite thin films by spray coating. We propose two spray-coating methods: the 'metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD)/AgNW' method and the Mixture method. These two methods are expected to be commercialized for high-quality and low-cost products, respectively.
$TiO_2$(2 wt.%)-doped ZnO(TZO) films with thickness from 100 nm to 500 nm were prepared on polyethylene naphthalate(PEN) substrate under various rf-power range from 40 W to 80 W. Their electrical and optical properties were investigated as a function of rf-power. We think that these properties were closely related with the crystallization and the film density of TZO films. It was also presumed that the vaporization of the water vapor and other adsorbed particles such as an organic solvents can affect the electrical properties of the conventional transparent conductive oxide(TCO) films. On the other hand, since the TZO film deposited on glass substrate at room temperature with rf-power of 80 W shows a very low resistivity of $7.5\times10^{-4}\;\Omega{\cdot}cm$ and a very excellent transmittance over an average 85% in the visible range, that is comparable to that of ITO films. Therefore, we expect that the TZO films can be used as transparent electrode for optoelectronic devices such as touch-panels, flat-panel displays, and thin-film solar cells.
Recently micro-nano structures has widely been reported to improve the performance of waterproof, heat isolation, sound and light absorption in various fields of electric devices such as mobiles, battery, display and solar panels. A lot of micro-sized holes on the surface of thin film provide excellent sound, or heat, or light transmission efficiency more than solid film and simultaneously nano-sized protrusions around micro hole increase the hydrophobicity of the surface of thin film because of lotus leaf effects as generally known previously. In this paper new rapid fabrication process with 355 nm UV laser ablation was proposed to get micro-nano structures on the surface of thin film, which have only been observed at higher laser fluence. Developed thin micro-nano structured film was also investigated the hydrophobic property by measuring the contact angle and demonstrated the possibility to apply to water droplet separation.
본 논문은 SLAM 기술로 3D 매핑하고 태양광 발전기 패널 표면의 오염영역을 파악하여 청소하는 자율비행 드론에 대한 연구이다. 본 프로젝트에서 구현된 드론은 SLAM 기술을 활용하여 3D 매핑과 ROS Topic 통신으로 자율비행을 하면서 카메라로 촬영한 영상에서 태양광 발전기 패널을 파악하고 패널에 있는 얇은 먼지막을 프로펠러에 의하여 발생하는 바람으로 제거한다. 그리고 열화상 카메라로 확인된 고오염 또는 고장으로 인한 발열 부분에 페인트 볼을 떨어트려 시각적으로 표시하고 관리자에게 능동적으로 알린다. 이로 인해 제안된 방법에 따라 넓은 영역에 분포된 다수의 태양광 발전기 패널의 오염정도를 쉽게 파악하고 저오염 영역의 즉각적인 청소 및 고오염 영역의 빠른 보고로 인하여 전반적인 태양광 발전 효율을 제고할 수 있으며, 수동으로 이루어지는 인력 관리에 비하여 오염지역 파악 및 제거 시간이 보다 빠르고 정확하게 이루어질 수 있다.
다물체 동역학 기법을 이용하여 가변속 제어모멘트자이로와 인공위성의 상호작용하는 모델을 개발한 연구결과를 소개한다. 이 상호작용 모델을 이용하여, VCMG 모터의 사양 설계와 위성 구조물의 강도설계에 활용할 수 있는 데이터를 얻었다. 그리고 태양 전지판과 같은 유연 모듈의 상호작용 효과도 포함하였다. 위성의 기동에 의하여 유연 모드가 야기되고, 이 모드의 진동에 의하여 위성 자세에 변동이 가해진다. 모델리카 언어로 시뮬레이션 프로그램을 개발하고, 제시한 모델의 타당성을 검증하였다.
Tulebekova, Saule;Zhang, Dichuan;Lee, Deuckhang;Kim, Jong R.;Barissov, Temirlan;Tsoy, Viktoriya
Structural Engineering and Mechanics
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제71권4호
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pp.363-375
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2019
A renewable energy storage pile foundation system is being developed through a multi-disciplinary research project. This system intends to use reinforced concrete pile foundations configured with hollowed sections to store renewable energy generated from solar panels attached to building structures in the form of compressed air. However previous research indicates that the compressed air will generate considerable high circumferential tensile stresses in the concrete pile, which requires unrealistic high hoop reinforcement ratio to avoid leakage of the compressed air. One possible solution is to utilize fiber reinforced concrete instead of placing the hoop reinforcement to resist the tensile stress. This paper investigates nonlinear structural responses and post-cracking behavior of the fiber reinforced concrete pile subjected to high air pressure through nonlinear finite element simulations. Concrete damage plasticity models were used in the simulation. Several parameters were considered in the study including concrete grade, fiber content, and thickness of the pile section. The air pressures which the pile can resist at different crack depths along the pile section were identified. Design recommendations were provided for the energy storage pile foundation using the fiber reinforced concrete.
대단위 신재생 에너지 발전단지의 효율적인 유지관리를 위해 드론의 활용이 점차 증가하고 있다. 오래전부터 태양광 패널을 드론으로 촬영하여 패널의 유실 및 오염 등을 관리하고 있다. 본 논문에서는 열화상카메라를 장착한 드론을 이용하여 획득된 태양광패널 이미지에서 아크, 단선, 크랙 등의 고장 유무를 판별하기 위해 시멘틱세그멘테이션 기법을 이용한 분류모델을 제안한다. 또한 적은 데이터셋으로도 강인한 분류 성능을 보이는 U-Net의 튜닝을 통해 효율적인 분류모델을 구현하였다.
본 연구에서는 단지형 건물 군 내 여러 건물의 옥상에 설치된 태양광 패널의 연간 발전량 분석을 통해 설치 여건에 따른 발전 효율의 차이와 원인을 확인하고자 하였다. 즉, 일정한 지역에 입지한 다수의 태양광 발전 실적에 대한 사후 평가를 통하여 효율에 영향을 끼는 환경적 변수를 도출하고 이들의 상대적인 영향력을 파악하고자 하였다. 기존의 연구는 개별적 영향 요인의 최적화 방안을 실험 환경에서 도출한 연구가 주를 이루고 있으며 실제 운영 성과물을 대상으로 한 실증적인 연구가 부족한 실정이다. 본 연구의 결과, 같은 지역에 설치되어 있더라도 환경적 요인에 의하여 최대 1.5배의 발전 효율을 보이고 있음을 확인하였다. 또한 변환 효율에 영향을 주는 변수인 방위각, 앙각, 음영에 대해서 통계적 검정을 실시한 결과 모든 요인이 종속변수인 변환효율에 영향을 주는 변수임을 통계적으로 확인하였다. 가장 큰 영향을 주는 요인은 방위각이며, 다음으로 앙각과 음영이 발전효율에 영향을 끼치는 요인으로 밝혀졌다. 본 연구를 통해 태양광 발전 설비의 도입이 꾸준히 증가하고 있는 여건에서 실제 설치된 환경적 요인이 변환 효율에 영향을 주는 정도를 실증적으로 확인하여 향후 도입되는 태양광 발전 설비의 설치 가이드라인을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.
In order to overcome the limitations of the individual renewable energy technologies such as photovoltaic (PV) and solar-thermal and effectively realize zero energy buildings, the photovoltaic-thermal (PVT) technology is being proposed. The current PVT module was simply combined with a PV panel and a solar-thermal collector. Therefore, it was difficult to commercialize because the PVT module is heavy and has no significant advantages compared to applying the individual technology. In this study, an attached PVT module is proposed for the commercialization and securing competitiveness in the renewable energy market. The attached PVT module enables on-site work with a simplified manufacturing process and can significantly reduce the supply price of the product. Moreover, it can be easily applied on already installed the PV panels. This study aims to commercialize the attached PVT module, the basic data was established as follows: (1) latest technology related to PVT module, (2) Global trends of the PVT module market. The possibility of commercialization of the attached PVT module was reviewed based on the results of the latest technology and market trends analysis. The supply price of the attached PVT module is lower than the existing products and it is considered that there is a high possibility of commercialization and introduction market with the advantage such as utilizing the existing PV industry and market. Moreover, the attached PVT module can be produced simultaneously the thermal and electrical energy, and it can be presented as an innovative alternative that can respond to the energy demand for residential sector.
본 연구의 목적은 웨어러블 에너지 하베스팅의 전도사를 통한 효율적인 전력 전달을 위해 전도사 자수 스트치 회로에서 각도와 굽힘의 개수가 저항에 미치는 영향을 분석하고 실제 태양광 패널과의 연결을 통해 손실 전력의 변화를 연구하는 것이다. 본 연구에서는 전도사 스티치 회로의 각도를 30˚부터 180˚까지 30˚단위로 설계하였으며 저항의 측정은 analog discovery2 장비를 활용하여 측정한다. 측정한 저항값을 분석하여 저항값이 급격히 변화하는 각도의 구간에서는 5˚단위로 다시 측정하여 분석한다. 이후 분석 결과를 토대로 전도사에 가해지는 장력이 수렴하는 각도를 분석하고 해당 각도에서 스티치의 굽힘 개수를 달리하여 다시 저항을 측정한다. 스티치의 각도가 줄어들수록, 굽힘의 개수가 늘어날수록 저항은 줄어듦을 확인하고 연구결과를 토대로 스티치로 인한 손실 전력을 계산한 결과 전도사 자수 스티치가 일반적인 자수에 비해 1.61배의 손실 전력을 줄일 수 있음을 고찰한다. 이러한 결과는 웨어러블 에너지 하베스팅의 전도사를 통한 전달에서 자수의 스티치가 전력 전달에 중요한 영향을 미치는 것을 시사한다. 본 연구결과를 기반으로 후속 연구에서는 곡선 형태의 스티치, 전도사의 개수 등 다양한 형태의 스티치를 비교 분석하여 웨어러블 에너지 하베스팅이 보다 효율적으로 생산 후 저장될 수 있도록 하는 전도사 회로 설계 기술을 개발하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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