• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.74-75
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• 2010

As global warming due to burning fossil fuels and natural resource depletion issues have emerged, the development of renewable energy sources such as photovoltaics (PV) has been brought to recent interest. Amongst the vast efforts to harvest and convert solar energy into electricity, the module integrated converters (MIC) has become a worthy topic of research for grid-connected photovoltaic systems. Due to the required high-boosting qualities, only a restricted amount of DC/DC converter topologies can be applied to MICs. This paper investigates the possibility of a tapped-inductor boost converter as a candidate for PV MICs. A dual-inductor interleaving scheme operating slightly above the boundary of the two conduction modes (BCM) is suggested for reduction of input current ripple and minimization of component stress. A digital controller is used for implementation, assuring maximum power tracking and transfer while providing sufficient computational space for other grid connectivity applications, etc. For verification, a 200W converter is designed and simulated via computer software including component losses. High efficiency over a wide power range proves the feasibility of the proposed PV MIC system.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.14-16
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• 2012

본 논문은 단일 추적모듈과 무선 센서 네트워크를 이용한 내장형 태양광 추적시스템을 제안한다. 내장형 태양광 추적시스템은 조도 변화에 따라 단일 추적모듈로부터 도출된 회전값을 무선 센서 네트워크로 발전모듈에게 전달하여 태양전지를 동일하게 회전시키는 시스템이다. 추적모듈은 조도측정부의 양단 간 조도 값을 비교하여 회전값을 도출하고 항상 태양광과 프레임이 수직이 되도록 유지한다. 발전모듈은 전달받은 회전값을 적용하여 추적모듈과 동일한 방향으로 유지함으로 발전량을 최대화한다. 테스트베드를 개발하여 추적 실험을 통해 제안된 시스템의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.425-432
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• 2020

The phase-shifted, full-bridge (PSFB) DC-DC converter is widely used in electric vehicles (EVs) to charge a low-voltage (12 V) battery from a high-voltage battery. A Photovoltaic (PV) module-integrated PSFB converter is proposed for the EV power conversion system. The converter is useful because solar energy can be utilized to extend the driving range. The buck converter circuit is simply realized by adding one switch to the conventional PSFB converter's secondary side. For the inductor and diode, the existing components in the PSFB converter are shared. The proposed converter can charge a low-voltage battery from the PV module with maximum power point tracking. In addition, the two power sources can be used simultaneously, and efficiency is increased by reducing the circulating current, which is a problem for the conventional PSFB converter.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권3호
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• pp.17-24
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• 2021

페로브스카이트 태양전지는 용액공정으로 제작되어 공정 중 전구체 조성제어를 통해 밴드갭을 용이하게 조절할 수 있다. 탠덤 태양전지의 상부셀로 활용하여 실리콘 태양전지와 접합 시 30% 이상의 효율 달성이 가능하지만, 페로브스카이트 태양전지의 낮은 안정성이 상용화의 걸림돌로 작용하고 있다. 아이오딘 이온 및 전극 물질 확산이 주된 열화기구로 알려져 있어 장기 안정성을 확보하기 위해서는 이러한 이온 이동의 방지가 필요하다. 본 연구에서는 층간소재와 페로브스카이트 광활성층 사이의 이온이동에 의한 열화현상을 관찰하고, 이를 억제하기 위해 페로브스카이트 소재와 은전극 사이에 버퍼층을 도입하여 소자의 안정성을 확보하였다. 85℃에서 300시간 이상 보관 시 버퍼가 없는 소자는 페로브스카이트 층이 PbI₂ 및 델타상으로 변화하며 변색되었으며 AgI가 형성되는 것을 확인했다. LiF와 SnO₂ 버퍼 도입 시 이온이동 억제 효과를 통해 페로브스카이트 태양전지의 열안정성이 향상되었다. LiF버퍼층 적용 및 봉지를 한 소자는 85℃-85%RH damp heat 시험 200시간 후 효율감소가 발생하지 않았으며 추가로 AM 1.5G-1SUN 하에서 최대출력점을 추적하였을 때 200시간 후 초기 효율의 90% 이상 유지하는 것을 확인했다. 이 결과는 버퍼층 형성을 통한 층간 물질이동 억제가 장기안정성을 확보하기 위한 필요조건임을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.201-208
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• 2017

최근, 전 세계적으로 신 재생에너지에 대한 관심이 증가됨에 따라 친환경적이고 무한한 태양에너지를 이용하는 태양광 발전의 설치가 매년 급증하고 있다. 그러나, 태양광발전시스템은 일반적으로 태양광 전지에서 발생한 에너지로부터 전력변환장치(DC/AC)를 거쳐 계통연계 지점까지 약 25[%]의 전력손실을 발생시키고 있다. 이 전력손실 가운데, 일부 태양광 모듈에 음영이나 환경변화(일사량, 온도, 습도 등)로 인해 스트링의 출력 전압이 인버터의 동작전압보다 낮아지면 해당 스트링이 동작하지 않아 전체의 발전효율이 감소하거나, 최악의 경우 인버터가 탈락되어 계통의 출력 전력이 저하되는 등의 손실이 큰 부분을 차지하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 각각의 스트링별로 DC/DC 전압 레귤레이터를 도입하여 환경변화에 따른 전압 저하로 발생하는 스트링의 탈락을 방지하는 제어방식을 제시하였고, 기존 인버터의 MPPT(P&O) 제어와 정전압 제어기능을 전압 레귤레이터에서 수행하는 방식을 채택하였다. 또한, 제안한 알고리즘을 바탕으로 2kW급의 전압 레귤레이터를 구현하여 기존의 운용방식과 비교, 분석한 결과, 환경변화에 따른 다양한 시나리오에서 제안한 운용방식의 운용효율이 크게 향상됨을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.235-240
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• 2006

Ionospheric scintillation induces a rapid change in the amplitude and phase of radio wave signals. This is due to irregularities of electron density in the F-region of the ionosphere. It reduces the accuracy of both pseudorange and carrier phase measurements in GPS/satellite based Augmentation system (SBAS) receivers, and can cause loss of lock on the satellite signal. Scintillation is not as strong at mid-latitude regions such that positioning is not affected as much. Severe effects of scintillation occur mainly in a band approximately 20 degrees on either side of the magnetic equator and sometimes in the polar and auroral regions. Most scintillation occurs for a few hours after sunset during the peak years of the solar cycle. This paper focuses on estimation of the effects of ionospheric scintillation on GPS and SBAS signals using a software receiver. Software receivers have the advantage of flexibility over conventional receivers in examining performance. PC based receivers are especially effective in studying errors such as multipath and ionospheric scintillation. This is because it is possible to analyze IF signal data stored in host PC by the various processing algorithms. A L1 C/A software GPS receiver was developed consisting of a RF front-end module and a signal processing program on the PC. The RF front-end module consists of a down converter and a general purpose device for acquiring data. The signal processing program written in MATLAB implements signal acquisition, tracking, and pseudorange measurements. The receiver achieves standalone positioning with accuracy between 5 and 10 meters in 2drms. Typical phase locked loop (PLL) designs of GPS/SBAS receivers enable them to handle moderate amounts of scintillation. So the effects of ionospheric scintillation was estimated on the performance of GPS L1 C/A and SBAS receivers in terms of degradation of PLL accuracy considering the effect of various noise sources such as thermal noise jitter, ionospheric phase jitter and dynamic stress error.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제36권6호
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• pp.1-12
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• 2016

A control algorithm for a 100 kW wind turbine is designed in this study. The wind turbine is operating as a variable speed variable pitch (VSVP) status. Also, this wind turbine is a permanent magnet synchronous generator (PMSG) Type. For the medium capacity wind turbine considered in this study, it was found that the optimum tip speed ratios to achieve the maximum power coefficients varied with wind speeds. Therefore a commercial blade element momentum theory and multi-body dynamics based program was implemented to consider the variation of aerodynamic coefficients with respect to Reynolds numbers and to find out the power and thrust coefficients with respect tip speed ratio and blade pitch angles. In the end a basic power controller was designed for below rated, transition and above rated regions, and a load reduction algorithm was designed to reduce tower vibration by the nacelle motion. As a result, damage equivalent Load (DEL) of tower fore-aft has been reduced by 32%. From dynamic simulations in the commercial program, the controller was found to work properly as designed. Experimental validation of the control algorithm will be done in the future.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.109-116
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• 2005

풍력 및 태양광 발전시스템은 화석에너지의 고갈에 대한 대체에너지로 각광을 받고 있으며, 환경오염을 발생하지 않고 무한정으로 사용할 수 있으나 풍속과 태양광의 변화에 따른 안정성의 문제가 발생한다. 풍력발전시스템의 경우 태풍과 급속한 풍속의 변화에 의해 시스템의 안정성 문제가 발생한다. 본 논문에서는 풍속을 이용한 피드백 제어를 기초로 하는 자동강풍제어기를 포함하는 풍력 발전시스템을 구성하였으며, 이를 다양한 조건의 실험을 통하여 입증하였다. 태양전지 어레이의 최대 출력을 위한 MPPT제어와 고르지 못한 DC 전압을 정류하기 위하여 buck-boost컨버터를 사용하였고, 실험을 동하여 시스템 출력전류 리플 저감의 결과를 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제1권1호
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• pp.72-83
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• 2002

본 논문은 다목적실용위성 전력시스템의 초기 설계과정으로, 2000년 11월 ASTRIUM과 KARI에서 진행한 다목적실용위성 2호기 전력시스템의 용량설계와 태양전지 어레이의 설계를 기술하였다. ASTRIUM은 다목적실용위성 2호기 전력시스템의 기본설계를 위하여, ASTRIUM의 기존 위성 프로그램인 CHAMP 위성과 GlobalStar 위성에 적용한 전력설계 개념을 고려하였다. 그러나 전력시스템의 설계는 전력운용 개념, 각 전장품 및 전력원의 특성에 따라 설계가 다르다. 그리고 ASTRIUM사의 전력시스템 운용개념은 다목적실용위성 1호기와 다르며, 전력시스템에 사용한 전력원과 각 전장품의 상이한 특성으로 전력시스템의 설계에 근본적인 차이가 있음을 미리 밝혀둔다. 따라서 본 논문은 2호기의 제안서에 기술된 내용을 중심으로 ASTRIUM과 KARI에서 수행한 2호기 전력시스템의 기본설계를 요약하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.35-45
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• 2022

본 논문에서는 PV 시스템에서 태양광 발전 시스템의 완전한 동작을 위해 DC-DC 벅-부스트 컨버터와 MPPT (Maximum Power Point Tracking)제어 시스템에 대한 완전한 동작 시스템에 대해 모델링하고 시뮬레이션을 수행하여 양호한 동작을 확인하고자 한다. 이를 위해 이중층 커패시터(EDLC:Electric double-layer capacitors )를 사용한 순간전압강하 보상장치가 개발되어 적용되고 있다. 따라서 태양광 발전의 ESS(Energy Storage System)를 고려한 PCS(Power Conditioning System)를 제안하여 부하평준화를 통한 전력의 안정적인 공급을 확인한다. 본 논문에서는 순간전압강하 보상장치(DVR :Dynamic Voltage Restorer)에 사용되는 전기 이중층 커패시터에 비해 동일 사이즈 대비 에너지 밀도가 높은 하이브리드 커패시터(hybrid capacitor)를 적용하는 연구를 하였고, 단상 3[kW] 계통 연계형 태양광 전력변환기를 제안하였다.