• 제목/요약/키워드: solar radiation effect

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열파이프가 부착된 평판형 태양열 집열기의 열전달 특성에 대한 실험적 고찰 (An Experimental Study on the Heat Transfer Characteristics for a Flat Plate Solar Collector with a Heat Pipe)

  • 김철주;임광빈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1237-1245
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    • 1993
  • 본 연구에서는 그 동안 본 실험실에서 태양열 집열기용으로 개발한 에탄올 열파이프를 집열판에 설치하여 집열기 모델을 설계 제작하였다. 그리고 실제 태양 복사하에서 집열기의 집열과 열이송과정에 대한 특성을 검토함으로써 열파이프의 적 응성을 확인하였다. 특히 열파이프의 시동 및 작동상태, 집열판내의 열유동과정 그리고 집열기의 집열효율에 관하여 고찰하였다.

위성자료 기반의 단층태양복사모델을 이용한 한반도 태양-기상자원지도 개발 (Development of Solar-Meteorological Resources Map using One-layer Solar Radiation Model Based on Satellites Data on Korean Peninsula)

  • 지준범;최영진;이규태;조일성
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.56.1-56.1
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    • 2011
  • The solar and meteorological resources map is calculated using by one-layer solar radiation model (GWNU model), satellites data and numerical model output on the Korean peninsula. The Meteorological input data to perform the GWNU model are retrieved aerosol optical thickness from MODIS (TERA/AQUA), total ozone amount from OMI (AURA), cloud fraction from geostationary satellites (MTSAT-1R) and temperature, pressure and total precipitable water from output of RDAPS (Regional Data Assimilation and Prediction System) and KLAPS (Korea Local Analysis and Prediction System) model operated by KMA (Korea Meteorological Administration). The model is carried out every hour using by the meteorological data (total ozone amount, aerosol optical thickness, temperature, pressure and cloud amount) and the basic data (surface albedo and DEM). And the result is analyzed the distribution in time and space and validated with 22 meteorological solar observations. The solar resources map is used to the solar energy-related industries and assessment of the potential resources for solar plant. The National Institute of Meteorological Research in KMA released $4km{\times}4km$ solar map in 2008 and updated solar map with $1km{\times}1km$ resolution and topological effect in 2010. The meteorological resources map homepage (http://www.greenmap.go.kr) is provided the various information and result for the meteorological-solar resources map.

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Frozen Orbits Construction for a Lunar Solar Sail

  • Khattab, Elamira Hend;Radwan, Mohamed;Rahoma, Walid Ali
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제37권1호
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    • pp.1-9
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    • 2020
  • Frozen orbit is an attractive option for orbital design owing to its characteristics (its argument of pericenter and eccentricity are kept constant on an average). Solar sails are attractive solutions for massive and expensive missions. However, the solar radiation pressure effect represents an additional force on the solar sail that may greatly affect its orbital behavior in the long run. Thus, this force must be included as a perturbation force in the dynamical model for more accuracy. This study shows the calculations of initial conditions for a lunar solar sail frozen orbit. The disturbing function of the problem was developed to include the lunar gravitational field that is characterized by uneven mass distribution, third body perturbation, and the effect of solar radiation. An averaging technique was used to reduce the dynamical problem to a long period system. Lagrange planetary equations were utilized to formulate the rate of change of the argument of pericenter and eccentricity. Using the reduced system, frozen orbits for the Moon sail orbiter were constructed. The resulting frozen orbits are shown by two 3Dsurface (semi-major, eccentricity, inclination) figures. To simplify the analysis, we showed inclination-eccentricity contours for different values of semi-major axis, argument of pericenter, and values of sail lightness number.

컴퓨터 시뮬레이션에 의한 연동 유리온실내의 직달일사 및 산란일사 투과율에 미치는 지붕경사각의 영향 (Effect of roof slope on the transmissivities of direct and diffuse solar radiation in multispan glasshouse by a computer simulation)

  • 이석건;김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.324-329
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    • 1998
  • 온실내의 일사 투과율을 해석하고자 김과이(1997, 1998)가 개발한 컴퓨터 시뮬레이션 모형을 사용하여 지붕경사각이 온실내의 직달일사 및 산란일사 투과율에 미치는 영향을 분석하였다. 국내의 서울, 전주 및 제주 지역의 10연동 유리온실을 대상으로 지붕경사각이 온실내의 직달일사 및 산란일사 투과율에 미치는 영향에 관한 결과를 요약하면 다음과 같다. 지붕경사각이 15$^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 24.6$^{\circ}$ 일 때 산란일사 투과율은 61.3~61.7%로서 거의 일정하였으나, 30。와 35。에서는 56.8~58.6% 로 다소 작게 나타났다. 동계(12월 초순~익년 1월 하순). 춘계(2월 중순~4월 초순) 및 추계(9월 하순~ll월 초순)에 동서동 연동온실에서 직달일사 투과율은 지붕경사각의 영향을 크게 받으나, 하계(5월~8월)에서 직달일사 투과율은 지붕경사각의 영향을 크게 받지 않았다. 즉 동계의 경우 직달일사 투과율이 30$^{\circ}$와 35$^{\circ}$의 지붕경사각에서 높게 나타났으나, 춘계와 추계에서는 20$^{\circ}$의 지붕경사각에서 높게 나타났다. 20$^{\circ}$의 지붕경사각을 갖는 국내의 동서동 온실에서 위도에 따른 직달일사 투과율의 차이가 10월~익년 2월 사이에 나타났으며, 이 시기에 직달일사 투과율은 위도가 낮은 지역에서 높게 나타났다. 남북동 온실의 직달일사 투과율에 미치는 지붕경사각의 영향은 동서동 온실에 비해서 상대적으로 작게 나타났으나, 20$^{\circ}$의 지붕경사각에서 직달일사 투과율이 가장 높게 나타났다. 그러므로 국내에서 직달일사를 많이 확보할 수 있는 온실의 지붕경사각은 20。인 것으로 판단된다. 한편 연동온실의 직달일사 투과율에 미치는 영향은 위도보다 지붕경사각에서 크게 나타났다.

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Construction of Korean Space Weather Prediction Center: Space radiation effect

  • Lee, Jae-Jin;Cho, Kyung-Suk;Hwang, Jung-A;Kwak, Young-Sil;Kim, Khan-Hyuk;Bong, Su-Chan;Kim, Yeon-Han;Park, Young-Deuk;Choi, Seong-Hwan
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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    • pp.33.3-34
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    • 2008
  • As an activity of building Korean Space Weather Prediction Center (KSWPC), we has studied of radiation effect on the spacecraft components. High energy charged particles trapped by geomagnetic field in the region named Van Allen Belt can move to low altitude along magnetic field and threaten even low altitude spacecraft. Space Radiation can cause equipment failures and on occasions can even destroy operations of satellites in orbit. Sun sensors aboard Science and Technology Satellite (STSAT-1) was designed to detect sun light with silicon solar cells which performance was degraded during satellite operation. In this study, we try to identify which particle contribute to the solar cell degradation with ground based radiation facilities. We measured the short circuit current after bombarding electrons and protons on the solar cells same as STSAT-1 sun sensors. Also we estimated particle flux on the STSAT-1 orbit with analyzing NOAA POES particle data. Our result clearly shows STSAT-1 solar cell degradation was caused by energetic protons which energy is about 700 keV to 1.5 MeV. Our result can be applied to estimate solar cell conditions of other satellites.

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성층권 에어로졸에 의한 지표면 UV-B 복사량 변동 (The Changes of UV-B Radiation at the Surface due to Stratospheric Aerosols)

  • Jai-Ho Oh;Joon-Hee Jung;Jeong-Woo Kim
    • International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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    • 제21권1호
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    • pp.31-46
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    • 1993
  • 대기 가열율과 복사속의 연직 분포를 계산하기 위하여 two-stream/delta-Eddington 근사법을 이용한 복사전달모형이 개발되었다. 이 모형의 결과를 ICRCCM의 결과와 비교하므로써 모형의 완성도를 평가하였다. 이 모형은 정확성 뿐 아니라 경제적인 면에서도 태양복사를 계산하는데 적합한 것으로 증명되었다. 대기 꼭대기에서의 복사속과 지표에서의 복사속 간의 관계를 비교하므로써 자외선 B 영역(UV-B; 280-320nm)의 특징들이 검토되었다. 이 영역에서는 강한 오존 흡수가 있어 UV-B의 관계가 2차 함수로 나타난다. 또한, 성층권 오존 감소와 화산 폭발로 기인한 성층권 에어로졸 안개가 UV-B 복사에 미치는 영향을 다양한 태양의 천정각에서 조사했다. 태양의 천정각이 증가함에 따라 지표 UV-B도 증가하였다. 성층권 에어로졸은 후방 산란을 통해 행성 반사도를 증가시켰다. 행성 반사도는 에어로졸 효과로 인해 태양의 천정각이 증가함에 따라 증가한다. 그러나, 행성 반사도의 변화가 태양의 천정각 변화에 따라 민감하게 나타나지는 않는다. 이것은 태양의 천정각이 클 때 에어로졸의 산란 효과가 상대적으로 긴 복사 경로에서 포화되었기 때문일 것이다. 끝으로, 화산 폭발에서 비롯된 성층권 에어로졸이 지표 UV-B 복사 강도에 미치는 지역적 영향이 추정되었다. 고위도에서는 에어로졸의 광자 포획(photon trap)이나 일몰 효과로 복사 강도가 증가하는 반면 저위도에서는 감소한다. 고위도에서 에어로졸의 산란과 오존 흡수는 지표 UV-B 복사의 최대 증가는 봄 기간 중에 양 반구 모두 중위도에서 나타난다.

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지형 효과를 고려한 지표면 태양광 분포 (Distribution of Photovoltaic Energy Including Topography Effect)

  • 지준범;조일성;이규태;최영진
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.190-199
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    • 2011
  • 지형 효과가 포함된 태양복사 모델(GWNU)을 이용한 한반도의 태양광 자원지도를 개발하였다. 태양복사 모델의 입력 자료는 위성 관측 자료(MODIS, OMI, MTSAT-1R)와 수치 모델(RDAPS) 자료를 사용하였으며 특히 고해상도 지형 자료를 이용하여 지형 효과에 따른 한반도의 지표면 태양광 변화를 계산하였다. 계산 결과를 월 및 연 누적하여 분석하였을 때 여름철은 태양 고도각이 높아 지형 효과에 영향이 10% 이하로 적은 반면 겨울철은 20% 이상의 큰 차이가 나타났다. 또한 4 km 해상도의 지표면 태양광의 경우보다 1 km 해상도의 경우 지형 효과 포함에 따른 태양광 차이가 약 2배 정도 크게 나타났다. 즉 지표면에 도달하는 태양광을 정확히 모델링하기 위해서는 입력 자료뿐만 아니라 정확하고 고해상도의 지형 자료가 필연적이며 지형효과는 더욱 뚜렷이 나타나 실제와 유사할 것이다.

Estimation of Solar Radiation Potential in the Urban Buildings Using CIE Sky Model and Ray-tracing

  • Yoon, Dong Hyeon;Song, Jung Heon;Koh, June Hwan
    • 한국측량학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.141-151
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    • 2020
  • Since it was first studied in 1980, solar energy analysis model for geographic information systems has been used to determine the approximate spatial distribution of terrain. However, the spatial pattern was not able to be grasped in 3D (three-dimensional) space with low accuracy due to the limitation of input data. Because of computational efficiency, using a constant value for the brightness of the sky caused the simulation results to be less reliable especially when the slope is high or buildings are crowded around. For the above reasons, this study proposed a model that predicts solar energy of vertical surfaces of buildings with four stages below. Firstly, CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) luminance distribution model was used to calculate the brightness distribution of the sky using NREL (National Renewable Energy Laboratory) solar tracking algorithm. Secondly, we suggested a method of calculating the shadow effect using ray tracing. Thirdly, LOD (Level of Detail) 3 of 3D spatial data was used as input data for analysis. Lastly, the accuracy was evaluated based on the atmospheric radiation data collected through the ground observation equipment in Daejeon, South Korea. As a result of evaluating the accuracy, NMBE was 5.14%, RMSE 11.12, and CVRMSE 7.09%.

오존 농도에 영향을 미치는 주 기상요소의 도출 및 예측모형 수립 (Statistical Analysis of the Meteorological Elements for Ozone and Development of the Simplified Model for Ozone Concentration)

  • 전의찬;우정헌
    • 한국대기환경학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.257-266
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    • 1999
  • In order to analyze the effect of meteorological elements on ozone concentration, we carried out cross-correlation of the elements with ozone concentraton, and time series analysis on them. As a result, it revealed that temperature, wind speed and humidity are not independent variables with ozone concentrations, and also, solar radiation and mixing height are the major elements that affect them. We developed models for ozone with solar radiation and mixing height as dependent variables to verify the effect of major meteorological elements. The predicted ozone concentration has strong correlation coefficients, So, We could conclude that we can predict ozone concentreation only with solar raidation and mixing height as dependents.

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주택지붕용 2kWp BIPV시스템의 성능 실험 및 전기 부하 감당에 관한 연구 (The Performance and Energy Saving Effect of a 2kWp Roof-Integrated Photovoltaic System)

  • 이강록;오명택;박경은;김진희;김준태
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.13-19
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    • 2006
  • The efficiency of building-integrated photovoltaic(BIPV) system is mainly determined by solar radiation and the temperature of PV modules. The performance of BIPV systems is reported to be different from that of conventional PV systems installed in the open-air. This paper presents the relationship of solar radiation and electricity generation from a 2kWp roof-integrated PV system that is applied as building elements on an experimental house, and the energy saving effect of the BIPV system for a typical house. For the performance evaluation of the BIPV system, it produced a regression equation with measured data for winter days. The regression equation showed that a comparison of the measured electricity generation and the predicted electricity generation of the BIPV system were meaningful. It showed that an annual electricity generation of the system appeared to cover around 52% of an annual electricity consumption of a typical domestic house with the floor area of $96m^2$.