• 태양에너지
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• 제11권1호
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• pp.69-77
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• 1991

파라핀 왁스에 열에너지를 저장하기 위해 열전달 기구로 원판형 핀이 달린 열싸이폰을 사용하였다. 실험은 4, 6, 8개의 핀에 대해 수행되었으며 각각의 경우 왁스의 초기온도와 주입열량을 변화시키면서 실험을 반복하였다. 실험을 통하여 특히 잠열 축열계의 전열경로의 주요지점에서의 열전달 특성을 규명하고자 하였으며 주요 결론은 다음과 같다. (1) 열싸이폰의 열관류율과 총합열관류율은 핀의 수가 증가함에 따라 커지나 핀과 왁스사이의 열전달계수는 감소하였다. (2) 핀에 의해 열전달이 촉진됨으로서 핀이 없는 열싸이폰에서 일어나는 dry-out 현상이 제거되었다. (3) 수평형의 핀은 왁스의 큰 규모의 대류를 억제하며 핀의 수가 증가함에 따라 핀 사이에서의 국소대류도 더욱 억제되었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권4호
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• pp.128-135
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• 2011

일반적으로 PEM 연료전지에서는 수분 균형이 시스템의 효율에 결정적으로 영향을 미치기 때문에, 이에 대한 균형(balance)을 잡는 것이 매우 중요하다. 특히, 촉매 층에서 물이 넘치는 익수현상(flooding)이나 건조현상(drying)이 발생하게 되면 연료전지의 효율이 급격하게 저하하므로, 항상 수분의 균형이 잡히도록 시스템을 제어하는 것이 일반적이다. 이 때,수분의 익수현상이나 건조현상은 PEM 연료전지의 용량과 주위의 환경, 즉 온도와 습도에 많은 영향을 받게 된다. 금번 논문에서는 가정용 규모인 3kW급에서 10kW급까지의 PEM 연료전지를 설치하였을 때, 주위의 환경(온도와 습도)이 수분 이동에 어떠한 영향을 미치는 지를 시간에 따라서 시뮬레이션(simulation)한 결과를 보여주고 있다. 결과에서 유입공기의 온도가 $50^{\circ}C$ 이하일 경우, 고정부하가 5kW급 이하이면 대부분이 건조현상이 발생하였으나, 고정부하가 6kW급 이상이 되면 익수현상이 운전시간이 20분 이내에서 발생하였다. 또한 고정부하를 최고 10kW급까지 올린 경우, 유입공기의 온도가 $50^{\circ}C$까지는 익수현상이 발생하였으나 $60^{\circ}C$ 이상인 경우에는 거의 건조현상이 발생함을 알 수 있었다.

• 한국전자거래학회지
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• 제24권4호
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• pp.119-133
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• 2019

최근 태양광 발전량 예측은 태양광 발전량 설비 시스템의 안정적인 작동을 위한 조정 계획, 설비 규격 결정 및 생산 계획 일정을 수립하기 위해 필수적인 요소로 고려된다. 특히, 대부분의 태양광 발전량은 피크시간에 측정되기 때문에, 태양광 시스템 운영자의 이익 최대화와 전력 계통량 안정화를 위해 피크시간의 태양광 발전량 예측은 매우 중요한 요소이다. 또한, 기존 연구들은 광범위한 지역에서 예측된 불확실한 기후 정보들을 이용하여 태양광 발전량을 예측하는 한계점 때문에 일사량, 운량, 온도 등과 기상정보 없이 피크시간의 태양광 발전량을 예측하는 것은 매우 어려운 문제로 고려된다. 따라서 본 논문에서는 피크이전의 기후, 계절 및 관측된 태양광 발전량을 이용하여 미래의 기후 및 계절 정보 없이 피크시간의 태양광 발전량을 예측할 수 있는 LSTM(Long-Shot Term Memory) 기반의 태양광 발전량 예측 기법을 제안한다. 본 연구에서 제안한 모델을 기반으로 실 데이터를 통한 실험 결과, 단기 및 장기적 관점에서 높은 성능을 보였으며, 이는 본 연구에서 목표로 한 피크시간의 태양광 발전량 예측 성능 향상에 긍정적인 영향을 나타내었음을 보여준다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.353-360
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• 2017

본 연구에서는 장미 재배온실을 대상으로 온실 내부의 태양잉여열과 외부의 공기열을 선택적 열원으로 이용하여 온실난방용 온수를 생산할 수 있는 공기 대 물 히트펌프의 설계와 성능시험을 수행하였다. 태양잉여열 이용 축열운전과 외기열 이용 축열운전은 작물의 생육적온을 고려한 온실내부의 설정온도에 따라 자동전환 되도록 설계하였다. 제어반에 12개의 기준온도를 설정함으로써 축열운전 전환, 난방, 환기를 자동제어하며, 태양잉여열-외기열 선택적 축열운전에서 축열조의 온도는 축열능력과 난방부하에 대응하여 $35{\sim}52^{\circ}C$로 3단계 변온제어 하였다. 태양잉여열-외기열 선택적 축열에서 태양잉여열 이용 축열은 전체 시간의 23.1%, 외기열 이용 축열은 30.7%, 히트펌프 휴지시간은 46.2%를 차지하였으며, 난방성능계수는 태양잉여열 이용 축열 시 3.83, 외기열 이용 축열시 2.77, 전체 3.24로 평가되었다. 비교시험을 위해 축열조 온도를 $50{\sim}52^{\circ}C$로 항온제어 하는 조건에서 외기열 단독 이용 축열 시험을 수행하였으며 이때의 난방성능계수는 2.33으로 분석되었다. 결과적으로 공기 대 물 히트 펌프의 열원으로 온실내부 태양잉여열과 외부 공기열을 병용하고, 축열조 온도를 변온제어 한 결과 일반적인 외기열 이용 축열운전과 축열조 항온제어에 비해 난방성능 계수가 39% 향상됨을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권9호
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• pp.923-930
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• 2009

본 논문에서는 위성의 개념설계와 교육목적에 활용할 수 있는 위성 시스템 개념설계 소프트웨어 개발에 관한 내용을 담고 있다. 이 소프트웨어는 상용도구인 MATLAB, STK, Excel을 이용하여 구성되었다. MATLAB은 기본연산, GUI 구성, 엑셀 데이터베이스 관리 및 STK의 제어를 담당한다. AGI사에서 개발한 궤도 시뮬레이션 소프트웨어인 STK는 위성의 정밀 궤도정보의 산출을 담당한다. 마이크로소프사의 엑셀은 기존 위성들의 데이터 베이스 와 본 개념설계 소프트웨어의 임시적 및 최종 결과의 저장장소로 사용된다. 위성의 개념설계는 위성의 대략적인 전력시스템과 질량계를 추정하는 것이다. 전력시스템 설계과정에서는 태양전지판과 배터리의 크기를 결정한다. 기존 위성들의 데이터베이스를 기반으로 목표 위성의 부시스템의 질량 분할을 추정할 수 있다. 개발된 소프트웨어의 입증을 위해 아리랑 1호 및 2호에 대한 개념설계결과를 포함하였다.

• 설비공학논문집
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• 제26권12호
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• pp.559-564
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• 2014

The development of photovoltaic-thermal (PVT) technology has been introduced in recent years specifically to increase PV efficiency. One of the characteristics of PV systems is that the electricity generation increases as the solar radiation increases whereas the efficiency decreases because of high surface temperatures. Using a photovoltaic-thermal system, the surface temperature can be decreased by capturing the excess heat and the efficiency can be increased due to these characteristics. In this paper, three cases are introduced : 1) PV_r as the reference case, 2) PVT_a, which uses air as a heat source, and 3) PVT_w, which uses water as a heat source. Experiments were performed, analyzed, and compared to examine the effect of the PVT type on the efficiency of the system. The results showed that ETC($%/^{\circ}C$) efficiency of the PVT cases was increased versus the reference case due to decreasing surface temperature. Total efficiencies, which are electrical efficiency and thermal efficiency, for each PVT are tested and found to be 12.22% for PV_r, 29.50% for PVT_a, and 68.74% for PVT_w.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.259-264
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• 2009

Most of the fossil power plants firing lower grade coals are challenged with maintaining good combustion conditions while maximizing generation and minimizing emissions. In many cases significant derate, availability losses and increase in unburned carbon levels can be attributed to poor combustion conditions as a result of poorly controlled local fuel and air distribution within the boiler furnace. The poor combustion conditions are directly related to the gas flow deviation in upper furnace and convection tube-bank but a less reported issue related to in large-scale oppose wall fired boilers. In order to develop a on-line combustion monitoring system and suggest an alternative heat flux estimation method at tube bank, which is very useful information for boiler design tool and blower optimizing system, field test was conducted at operating power boiler. During the field test the exhaust gases' temperature and tube metal temperature were monitored by using a spatially distributed sensors grid which located in the boiler's high temperature vestibule region. At these locations. the flue gas flow is still significantly stratified, and air in-leakage is minimal which enables tracing of poor combustion zones to specific burners and over-fire air ports. Test results showed that the flue gas monitoring method is more proper than metal temperature distribution monitoring for real time combustion monitoring because tube metal temp. distribution monitoring method is related to so many variables such as flue gas, internal flow unbalance, spray etc., Heat flux estimation at the tube bank with flue gas temp. and metal temp. data can be alternative method when tube drilling type sensor can't able to use.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.64-64
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• 2008

연속공정이 가능한 Roll to Roll sputter system을 이용하여 플렉시블 indium tin oxide(ITO) 투명전극을 PET(polyethlyene terephthalate) 기판위에 성막하였다. 연속 성막공정을 위해 Roll to Roll sputter system에서의 unwinder roller와 rewinder roller를 이용한 servomotor의 rolling으로 기판의 움직임이 완벽히 제어되었으며, 외부 응력으로 부터의 안정성 및 성막 공정 시의 PET 기판의 열적 변형을 최소화하기 위한 접촉식 냉각방식의 cooling system을 main drum으로 사용하였다. 또한 고분자 기판과 투명전극 사이의 adhesion을 향상시키기 위한 전처리 공정으로 gridless linear ion beam source를 pretreatment system으로 구축하였다. 이렇게 제작된 Roll to Roll sputter system을 이용하여 PET 기판위에 연속공정을 통해 ITO 투명전극을 성막하였다. 성막된 플렉시블 ITO/PET 투명전극은 XRD, HREM, SEM 분석을 통하여 main drum의 cooling에 의해 완전한 비정질 구조를 나타내었음을 확인할 수 있었으며, 비록 Roll to Roll sputter system을 통하여 상온에서 성막 되었음에도 불구하고 최적화 된 조건에서 가시광선 영역 83.46 %의 높은 광투과도 값과 47.4 Ohm/square의 비교적 낮은 먼저항 값을 얻을 수 있었다. 또한 Bending test 결과를 통하여 ion source의 전처리 공정으로 굽힘/평의 반복적 응력에 따른 전기적 특성 열화를 최소화 할 수 있음을 보였다. 최적화된 플렉시블 투명전극을 이용하여 P3HT:PCBM 기반의 플렉시블 유기태양전지를 제작하였으며, 제작된 유기태양전지로부터 1.88%의 power conversion efficiency (PCE)을 확보함으로써 플렉시블 유기태양전지 제작을 위한 ITO/PET 투명전극 성막 공법으로써 Roll to Roll sputter system의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권1호
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• pp.53-58
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• 2003

This study was carried out to design, construct, and test a greenhouse monitoring system fur the environment and status of control devices in a greenhouse from a remote site using internet. The measuring items selected out of many environmental factors were temperature, humidity, solar radiation, CO$_2$, SOx, NOx concentration, EC, pH of nutrient solution, the state of control devices, and the image of greenhouse. The developed greenhouse monitoring system was composed of the network system and the measuring module. The network system consists of the three kinds of monitors named the Croup Monitor. the Client Monitor and the Server Monitor. The results of the study are summarized as follows. 1. The measuring module named the House Monitor. which is used to watch the state of the control device and the environment of the greenhouse, was developed to a embedded monitoring module using one chip microprocessor 2. For all measuring items. the House Monitor showed a satisfactory accuracy within the range of ${\pm}$0.3%FS. The House Monitors were connected to the Croup Monitor by communication method of RS-485 type and could operate under power and communication fault condition within 10 hours. The Croup Monitor was developed to receive and display measurement data received from the House Monitors and to control the greenhouse environmental devices. 3. The images of the plants inside greenhouse were captured by PC camera and sent to the Group Monitor. The greenhouse manager was able to monitor the growth state of plants inside greenhouse without visiting individual greenhouses. 4. Remote monitoring the greenhouse environment and status of control devices was implemented in a client/server environment. The client monitor of the greenhouse manager at a remote site or other greenhouse manager was able to monitor the greenhouse environment and the state of control devices from the Server Monitor using internet.

• 한국안전학회지
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• 제33권4호
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• pp.1-7
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• 2018

This paper is analyzed for the thermal characteristics(1 year) of the 6 components(DC breaker, DC filter(including capacitor and discharge resistance), IGBT(Insulated gate bipolar mode transistor), AC filter, AC breaker, etc.) of a photovoltaic power generation-based PCS(Power conditioning system) below 20 kW. Among the modules, the discharge resistance included in the DC filter indicated the highest heat at $125^{\circ}C$, and such heat resulting from the discharge resistance had an influence on the IGBT installed on the rear side the board. Therefore, risk priority through risk priority number(RPN) of FMEA(Failure modes and effects analysis) sheet is conducted for classification into top 10 %. According to thermal characteristics and FMEA, it is necessary to pay attention to not only the in-house defects found in the IGBT, but also the conductive heat caused by the discharge resistance. Since it is possible that animal, dust and others can be accumulated within the PCS, it is possible that the heat resulting from the discharge resistance may cause fire. Accordingly, there are two options that can be used: installing a heat sink while designing the discharge resistance, and designing the discharge resistance in a structure capable of avoiding heat conduction through setting a separation distance between discharge resistance and IGBT. This data can be used as the data for conducting a comparative analysis of abnormal signals in the process of developing a safety device for solar electricity-based photovoltaic power generation systems, as the data for examining the fire accidents caused by each module, and as the field data for setting component management priorities.