• 제목/요약/키워드: Solar radiation rate

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아리랑 2호의 방사능 환경 및 영향에 관한 분석(II)- SINGLE EVENT 영향 중심으로 - (THE ANALYSIS ON SPACE RADIATION ENVIRONMENT AND EFFECT OF THE KOMPSAT-2 SPACECRAFT(II): SINGLE EVENT EFFECT)

  • 백명진;김대영;김학정
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제18권2호
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    • pp.163-173
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    • 2001
  • 본 논문에서는 아리랑 2호가 운용될 궤도의 우주방사능 환경 및 single event 영향(SEE)에 관하여 분석하였다. 위성체 외부 및 내부 방사능 환경으로서 지구 자기장 내부에 포획되어 활동하는 포획된 양자, 태양 및 태양계 외부에서 전달되는 SEP(solar energetic particle) 및 GCR(galactic cosmic ray)고 에너지 입자에 대하여 양자와 중이 온으로 구분하여 그들의 스펙트럼을 분석하였다. 아리랑 2호 전자소자로 사용 예정인 Intel 계열 80386 마이크로 프로세서 CPU에 대한 SEU 및 SEL발생률을 추정하였다. 분석결과, 정상적인 조건에서 포획된 양자나 고 에너지 양자에 의한 SEU 영향은 아리랑 2호 위성이 운용되는 3년동안 발생하지 않을 것으로 추정된다. 반면에, GCR 중이온에 의한 SEU 발생은 운용 중에 수차례 발생할 수 있는 것으로 추정되었다. 아리랑 2호는 탑재 소프트웨어의 프로세서 CPU오류 감지기능을 이용하여 SEU발생에 대처할 수 있는 시스템 레벨의 설계를 반영하고 있다.

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Optimization of photovoltaic thermal (PV/T) hybrid collectors by genetic algorithm in Iran's residential areas

  • Ehyaei, M.A.;Farshin, Behzad
    • Advances in Energy Research
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    • 제5권1호
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    • pp.31-55
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    • 2017
  • In the present study, PV/T collector was modeled via analysis of governing equations and physics of the problem. Specifications of solar radiation were computed based on geographical characteristics of the location and the corresponding time. Temperature of the collector plate was calculated as a function of time using the energy equations and temperature behavior of the photovoltaic cell was incorporated in the model with the aid of curve fitting. Subsequently, operational range for reaching to maximal efficiency was studied using Genetic Algorithm (GA) technique. Optimization was performed by defining an objective function based on equivalent value of electrical and thermal energies. Optimal values for equipment components were determined. The optimal value of water flow rate was approximately 1 gallon per minute (gpm). The collector angle was around 50 degrees, respectively. By selecting the optimal values of parameters, efficiency of photovoltaic collector was improved about 17% at initial moments of collector operation. Efficiency increase was around 5% at steady condition. It was demonstrated that utilization of photovoltaic collector can improve efficiency of solar energy-based systems.

Ionization of Hydrogen in the Solar Atmosphere

  • Chae, Jongchul
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제38권2호
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    • pp.83-92
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    • 2021
  • The ionization degree of hydrogen is crucial in the physics of the plasma in the solar chromosphere. It specifically limits the range of plasma temperatures that can be determined from the Hα line. Given that the chromosphere greatly deviates from the local thermodynamic equilibrium (LTE) condition, precise determinations of hydrogen ionization require the solving of the full set of non-LTE radiative transfer equations throughout the atmosphere, which is usually a formidable task. In many cases, it is still necessary to obtain a quick estimate of hydrogen ionization without having to solve for the non-LTE radiative transfer. Here, we present a simple method to meet this need. We adopt the assumption that the photoionizing radiation field changes little over time, even if physical conditions change locally. With this assumption, the photoionization rate can be obtained from a published atmosphere model and can be used to determine the degree of hydrogen ionization when the temperature and electron density are specified. The application of our method indicates that in the chromospheric environment, plasma features contain more than 10% neutral hydrogen at temperatures lower than 17,000 K but less than 1% neutral hydrogen at temperatures higher than 23,000 K, implying that the hydrogen temperature determined from the Hα line is physically plausible if it is lower than 20,000 K, but may not be real, if it is higher than 25,000 K. We conclude that our method can be readily exploited to obtain a quick estimate of hydrogen ionization in plasma features in the solar chromosphere.

Forbush Decreases Observed by the LRO/CRaTER

  • 손종대;오수연;이유;김어진;이주희
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.120.1-120.1
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    • 2012
  • The Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) launched on June 16, 2009 has six experiments including of the Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation (CRaTER) onboard. The CRaTER instrument characterizes the radiation environment to be experienced by humans during future lunar missions. The CRaTER instrument measures the effects of ionizing energy loss in matter specifically in silicon solid-state detectors due to penetrating solar energetic protons (SEP) and galactic cosmic rays (GCRs) after interactions with tissue-equivalent plastic (TEP), a synthetic analog of human tissue. The CRaTER instrument houses a compact and highly precise microdosimeter. It measures dose rates below one micro-Rad/sec in silicon in lunar radiation environment. Forbush decrease (FD) event is the sudden decrease of GCR flux. We use the data of cosmic ray and dose rates observed by the CRaTER instrument. We also use the CME list of STEREO SECCHI inner, outer coronagraph and the interplanetary CME data of the ACE/MAG instrument.We examine the origins and the characteristics of the FD-like events in lunar radiation environment. We also compare these events with the FD events on the Earth. We find that whenever the FD events are recorded at ground Neutron Monitor stations, the FD-like events also occur on the lunar environments. The flux variation amplitude of FD-like events on the Moon is approximately two times larger than that of FD events on the Earth. We compare time profiles of GCR flux with of the dose rate of FD-like events in the lunar environment. We figure out that the distinct FD-like events correspond to dose rate events in the CRaTER on lunar environment during the event period.

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Plastic house의 형태, 재배양식 및 시설내 위치에 따른 기상환경의 차이가 암면재배 오이의 생장에 미치는 영향 (Effects of Climatic Factors varied due to the Type of Plastic House, Cultural Season and Locations in the Plastic House on the Growth of Cucumber Plants Grown in Rockwool)

  • 임정묵;권병선;신동영;현규환;김학진;정순주;이범선;임준택
    • 한국자원식물학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.218-222
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    • 2006
  • 재배시기, 시설형태 그리고 시설내 계배위치에 따른 가상환경의 차이와 이에 따른 양액계배 오이의 생장 반응을 알아보기 위하여 여름재배와 억제재배, 1-2W형 하우스와 무기둥 하우스에 양액계배를 통해 오이를 패배한 후 시설내 부위별 기온, 상대습도, 일사량과 생장해석을 통해 얻어진 생리적 형질들을 조사하여 비교한 결과는 다음과 같다. 하우스 내부의 평균기온이나 평균상대습도는 하우스 형태간 유의한 차이가 없었으나 일사량은 1-2W형 하우스가 무기둥 하우스에 비해 유의하게 높았다. 일누적일사량은 1-2W형에서는 남서쪽이 무기둥 하우스에서는 북서쪽이 대체로 높았다. 초장과 엽수는 억제재배보다 여름재배에서 높게 나타났으며 엽면적은 억제재배에서 많았다. 상대생장율은 순동화율 및 엽면적비율과 고도로 유의한 정의 상관관계를 보였으며 상대생장율에 대한 기여도는 순동화율이 엽면적비율보다 높은 것으로 나타났다. 작물생장율은 엽면적지수와 고도로 유의한 정의 상관을 보여 엽면적지수의 증대가 단위면적당 생산량의 증대에 크게 영향하는 것으로 나타났다. 전 생육기간의 일평균기온는 상대생장을 및 순동화율과 고도로 유의한 정의 상관관계가 있었다. 억제재배에서는 전 생육기간의 누적일사량과 상대생장을 및 순동화율과 유의한 정의 상관관계가 있었다.

장기 수경재배에서 급액량의 차이가 토마토 생육과 수량 특성에 미치는 영향 (Effect of Difference in Irrigation Amount on Growth and Yield of Tomato Plant in Long-term Cultivation of Hydroponics)

  • 최경이;임미영;김소희;노미영
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.444-451
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    • 2022
  • 최근 토마토 수경재배가 증가하며 장기 재배가 일반화 되고 있다. 수경재배에서는 작물의 양분과 수분 요구도를 고려하여 적정 양액을 공급하는 것이 생산성, 자원의 이용, 환경보전 측면에서도 매우 중요한데 장기재배에서는 계절적인 환경변화가 심하므로 이것을 고려한 급액 관리가 매우 중요하다. 따라서 코이어 배지를 이용한 토마토 장기재배에서 급액량이 생육과 수량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 온실 외부에 설치된 일사 센서로 적산일사를 기준으로 급액 횟수를 조절하였으며, 생육시기별로 급액 기준을 변경하며 4수준(High, Medium high, Meidum low, Low)으로 급액량을 달리 처리하였다. 급액량이 많을수록 배액률이 높았으며 배액의 EC가 지나치게 높아지는 것을 방지 할 수 있었다. 재배기간이 경과하면서 배액 EC가 높아졌는데 급액량이 적은 처리일수록 상승 폭이 컸다. 초장은 급액량이 가장 적은 처리구가 다른 처리구에 비하여 작았고 마디수와 화방의 발생 수는 급액량에 영향을 받지 않았다. 착과수는 전체적으로는 급액량의 영향을 크게 받지 않았으나 저온기에 발생한, 12-15화방에서는 급액량이 가장 많았던 처리구가 착과수가 적었다. 배꼽썩음과는 급액량이 가장 적은 처리구가 많았고 발생 시기도 빨랐다. 과실의 크기는 High 처리구가 컸으나 전체 수량은 Medium high 처리가 가장 많았다. 시험의 결과로 코이어를 이용한 토마토 수경재배에서 급액량이 근권의 양·수분 안정화와 생산성에 미치는 영향과 적정한 급액 관리의 중요성을 확인할 수 있었다. 따라서 최근에 보급되고 있는 복합환경제어시스템에 근권의 정보를 기준으로 정밀급액제어 알고리즘을 적용한다면 수경재배 제어기술 발전과 더불어 작물의 생산성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 판단되므로 이에 대한 지속적인 연구가 필요할 것이다.

일사 수광량 보정에 의한 산악지대 매시기온의 공간내삽 (Spatial Interpolation of Hourly Air Temperature over Sloping Surfaces Based on a Solar Irradiance Correction)

  • 정유란;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.95-102
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    • 2002
  • 관측밀도가 낮고 지형이 복잡한 산악지역을 대상으로 낮 시간대 기온의 경시변화를 기존의 방법으로 내삽할 경우 일사수광량의 불균일한 분포 때문에 심각한 추정오차가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 기존의 기온감율을 고려한 거리역산가중 내삽모형에 일사수광량 보정항을 추가하고 오차경감 정도를 평가하였다. 강원도 평창군 일대 14km$\times$22km 지역을 10m 해상도의 수치고도모형으로 표현하고, 각 격자점에 대해 태양과 지표면 사이의 기하학적 관계를 바탕으로 시간대별 실제 일사 수광량을 직달, 산란, 반사 등 성분별로 계산하였다. 수평면 일사량과의 편차를 산출한 다음 이 지역에서 경험적으로 얻은 일사-기온 변환당량을 적용하여 보정값을 얻었다. 기존의 방법에 의해 내삽된 기온값에 이 보정값을 적용하여 대상지역 전역의 기온분포도를 작성하였다. 대상 지역 내 경사향이 서로 다른 8개 지점에서 기온을 측정하여 기온분포도와 비교한 결과 추정오차가 크게 줄어들었음을 확인할 수 있었다.

Overall efficiency enhancement and cost optimization of semitransparent photovoltaic thermal air collector

  • Beniwal, Ruby;Tiwari, Gopal Nath;Gupta, Hari Om
    • ETRI Journal
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    • 제42권1호
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    • pp.118-128
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    • 2020
  • A semitransparent photovoltaic-thermal (PV/T) air collector can produce electricity and heat simultaneously. To maximize the thermal and overall efficiency of the semitransparent PV/T air collector, its availability should be maximum; this can be determined through a Markov analysis. In this paper, a Markov model is developed to select an optimized number of semitransparent PV modules in service with five states and two states by considering two parameters, namely failure rate (λ) and repair rate (μ). Three artificial neural network (ANN) models are developed to obtain the minimum cost, minimum temperature, and maximum thermal efficiency of the semitransparent PV/T air collector by setting its type appropriately and optimizing the number of photovoltaic modules and cost. An attempt is also made to achieve maximum thermal and overall efficiency for the semitransparent PV/T air collector by using ANN after obtaining its minimum temperature and available solar radiation.

대학교 기숙사의 전력소비량과 BIPV시스템의 발전효율·부하부담율에 관한 연구 (A Study on the Power Consumption and the Generation Efficiency and Load Rate of the Building Integrated Photovoltaic System in University Dormitories)

  • 서원덕;이강국;홍원화
    • KIEAE Journal
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    • 제11권6호
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    • pp.87-93
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    • 2011
  • This study examines building's power consumption unit cost and Building Integrated Photovoltaic (BIPV)'s generation efficiency and load rate with the subjects of university dormitory buildings in order to suggest foundational data for new and recycled energy use and management to plan and operate university dormitories afterwards. Thereby, this research gained the following findings. 1. The quantity of solar radiation and efficiency change in the BIPV system applied to the research subject buildings after the lapse of time was averagely 8.7%, and it is thought that temperature increase determines conversion efficiency with the influence of surrounding outside temperature and the module's temperature. 2. The generation efficiency of the BIPV system in the research subject buildings was averagely 10.9%. In May, it was 13.9%, and in January, it was the lowest as 10.25%. Considering the fact that power consumption reduces during an intermediate period, it will be necessary to establish measures for equipment and power consumption load balancing. 3. The monthly load rate of the BIPV system was averagely 4.09%. In May, it was the highest as 4.94%, and in July, it was the lowest as 3.24%. 4. It is intended to conduct constant follow-up research on estimating university dormitory building's power consumption unit cost and examining the generation efficiency and load rate of the BIPV system.

5 L급 액체수소 저장용기의 성능특성 연구 (Performance of a 5 L Liquid Hydrogen Storage Vessel)

  • 강상우;나다니엘 가르소;임창무;백종훈;김서영;오인환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.234-240
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    • 2015
  • In the face of the world's growing energy storage needs, liquid hydrogen offers a high energy density solution for the storage and transport of energy throughout society. A 5 L liquid hydrogen storage tank has been designed, fabricated and tested to investigate boil-off rate of liquid hydrogen. As the insulation plays a key role on the cryogenic vessels, various insulation methods have been employed. To reduce heat conduction loss, the epoxy resin-based insulation supports G-10 were used. To minimize radiation heat loss, vapor cooled radiation shield, multi-layer insulation, and high vacuum were adopted. Mass flow meter was used to measure boil-off rate of the 5 L cryogenic vessel. A series of performance tests were done for liquid nitrogen and liquid hydrogen to compare with design parameters, resulting in the boil-off rate of 1.7%/day for liquid nitrogen and 16.8%/day for liquid hydrogen at maximum.