• 제목/요약/키워드: 일사반사

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회전 반사판을 이용한 태양광발전장치의 발전량 향상 (Improvement of the Power Generation of Photovoltaic Generation System using Rotating Reflector)

  • 홍경진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.157-162
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    • 2020
  • 기존의 태양광발전장치 중에서 반사판을 갖춘 장치는 태양에너지(일사량)를 태양광 모듈 표면에 집중적으로 입사되는 방식이지만 태양광 모듈을 통해 다시 반사되어 손실되는 태양에너지(일사량)는 고려되지 않는 구조로 되어있다. 또한, 태양광 모듈 주위에 반사판을 설치하여 발전량을 높이는 방안이 제시되고 있지만, 이는 다른 태양광 모듈의 음영에 따른 발전 저하에 영향을 주고 있다. 따라서 이러한 문제점을 개선하고자 본 논문에서는 1) 음영에 따른 태양광 모듈의 발전에 영향을 주지 않으면서 2) 태양광 모듈에서 반사되어 손실되는 태양에너지(일사량)를 회전하는 반사판을 이용하여 태양광 모듈에 다시 입사되는 방법을 연구 및 제안한다. 따라서 손실된 태양에너지(일사량)의 무수한 반사 각도에 따른 태양에너지를 재활용할 수 있는 방법을 통해 태양에너지(일사량)에 대한 손실을 최소화, 동일 일사량에 대한 발전량을 최대화하므로 태양광발전장치의 발전량을 증가시킬 수 있다.

수정된 Heliosat-II 방법과 COMS-MI 위성 영상을 이용한 한반도 일사량 추정 (Solar Irradiance Estimation in Korea by Using Modified Heliosat-II Method and COMS-MI Imagery)

  • 최원석;송아람;김용일
    • 한국측량학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.463-472
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    • 2015
  • 지표 일사량 데이터는 신재생 에너지 자원지도 제작, 태양 에너지 관련 시설의 입지 선정 및 관련 정책의 기초 자료 및 농작물 생산량 예측 등의 매우 다양한 분야에 사용될 수 있는 중요한 데이터이며, 이에 최근 한국에서도 일사량 데이터 구축에 대한 연구의 필요성이 커지고 있다. 이에 본 연구에서는 COMS-MI(천리안 기상위성) 영상과 Heliosat-II 방법을 이용하여 국내 일사량을 추정하고자, Heliosat-II 방법을 국내 데이터에 적합하도록 수정하고, 이를 통하여 일사량을 추정하는 것을 목표로 하였다. 이를 위하여 먼저 COMS-MI 위성 영상 및 국내 기상 데이터 등을 확보하고 전처리를 수행하였다. 또한 Heliosat-II 방법의 입력 데이터이자 중간 결과물인 지표 반사도(ground albedo) 보정을 수행하고, 반사도 참조 지도(background albedo map)의 정확도를 높이고자 기존의 방법을 수정하였다. 그리고 이와 같이 수정된 Heliosat-II 방법을 통하여 추정 일사량을 도출하고, 이를 지상에서 관측된 일사량 실측치와의 비교를 통하여 정확도를 검증하였다. 실험 결과, 수정된 Heliosat-II 방법을 사용할 경우, 약 30.8%의 RMSE(%) 정확도를 나타내었으며, 기존 Heliosat-II 방법을 그대로 이용하였을 경우에 비하여 약 10% 수준의 향상된 정확도를 확보할 수 있음을 확인하였다.

건물외피 재료의 성능평가와 일사반사 특성에 미치는 영향 (Influence to give to a performance evaluation and sunlight reflection properties of the building crustal material)

  • 상희선;곽성근;이증석
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.177-186
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    • 2011
  • We can expect reduction of the sunlight absorption quantity to a structure and an earth surface, a decline of the surface temperature and a decline of the heat transport volume in what there is a method I give the sunlight reflectance in the aspect to the surface of the building by painting sunlight high reflectance paint, and to reduce the sunlight absorption quantity to a structure and an earth surface and does so, and, in addition, a method high water retentivity of tree planting and the road surface of the city space uses evaporation latent heat of the water by making it, and to restrain a rise in temperature is thought about. and It is thought that I reduce the sunlight absorption quantity to not only the structure but also other structures and attention gathers to the reflexive reflector reflecting in the direction again and it is wide as a marker of a board and the clothing of the traffic sign and is used the incidence energy from a source of light for this reflexive reflector now by there is it and devises surface structure again, and controlling reflection directivity for the sunlight for the purpose of raising night visibility.

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조경용 차양막 재료의 명도가 하절기 옥외공간의 평균복사온도에 미치는 영향 (The Influence of the Landscaping Shade Membrane's Brightness on the Mean Radiant Temperature(MRT) of Summer Outdoor)

  • 이춘석;류남형
    • 한국조경학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.65-73
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    • 2015
  • 조경용 차양막의 명도가 하절기 옥외공간에서 인간이 느끼는 온열쾌적성에 어떤 영향을 미치는 지를 객관적으로 검증하기 위하여 흑색과 백색 차양막으로 2.5m의 피라미드형 시험구를 조성하여 그 하부 공간의 평균복사온도 변화 특성을 비교 분석하였다. 그리고 현실적인 적용가능성을 검토하기 위하여 95% 일사차단율의 농업용 통기성 흑색 차양망 하부와 비교 검토하였다. 지면으로부터 1.1m, 1.7m, 2.4m 지점에서 계측된 평균복사온도를 비교한 결과, 차양이 없는 대조구의 평균복사온도가 $41.8^{\circ}C$일 때, 막면과 인접한 지상 2.4m 지점의 평균복사온도는 흑색 및 백색막과 통기성 흑색망에서 각각 $49.1^{\circ}C$, $41.6^{\circ}C$, $36.8^{\circ}C$로 분석되어, 흑색막 아래의 값이 현저히 높은 것으로 나타났다. 그러나, 실제 사람이 체감하는 범위인 지상 1.7m 지점의 평균값은 $37^{\circ}C$, $38^{\circ}C$, $33^{\circ}C$로 분석되어 재료의 명도에 의한 차이는 크지 않은 것으로 나타났는데, 이 높이 이하의 위치에서는 흑색막보다 백색막 아래의 평균복사온도 값이 미세하게나마 높은 것으로 나타났다. 통기성 흑색망의 경우 모든 높이에서 가장 낮은 평균복사온도를 보여서 하절기 열환경 개선측면에서 가장 효과적인 것으로 나타났다. 시험에 사용된 차양막 소재의 일사 반사 및 흡수 특성을 분석한 결과, 동일 소재라도 색상의 밝기에 따라서 일사의 반사율과 흡수율, 투과율에서 차이가 발생됨이 확인되었다. 흑색막의 경우, 일사 반사율은 낮고, 흡수율은 높아 막 자체의 온도가 현저히 높아지는 것으로 나타난 반면, 일사 투과율은 상대적으로 낮은 것으로 평가되었다. 백색막의 경우, 일사반사율은 높은 반면, 일사 흡수율이 낮아 막면 자체의 온도는 상대적으로 낮았으나, 일사투과율은 상대적으로 높은 것으로 평가되었다. 결과적으로 막면의 장파복사량과 표면온도는 흑색이 높게 나타났으나, 실제 사람들의 체감 범위에서의 평균복사온도는 흑색막 아래가 미세하게나마 더 낮아지는 결과가 나타난 것은 백색막의 상대적으로 높은 일사투과율의 영향인 것으로 판단되었다.

반사판을 이용한 집광형 태양광 모듈 실증 연구 (Performance evaluation of concentrator photovoltaic modules with aluminium reflectors)

  • 정혜정;이영우;유희수;부성재
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.114-117
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    • 2008
  • 본 연구에서는 알루미늄 반사판을 이용한 저집속 (2.25X) 집광형 태양광 모듈을 설계 및 제작하여 실증 연구를 실시하였다. 반사판을 이용한 집광형PV시스템의 성능향상을 평가하기 위하여, 일사량과 모듈온도 변화에 따른 출력변화와 효율변화를 평판형 모듈과 집광형 모듈에 대해서 각각 측정하고 비교하였다. 결과적으로 반사판을 사용 집속한 모듈이 약 20% 이상의 출력 증가를 보였으며, 모듈의 평균 온도 상승에도 불구하고 1.4 배의 발전효율 증가를 확인하였다.

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차열 및 방수성능을 갖는 쿨루프 도막재의 색상별 일사반사율 평가 연구 (A Study on Solar Reflectance of Cool-Roof Coating Material with Heat Barrier and Waterproofing Performance According to Color Type)

  • 오상근;이태양;박진상;김동범;박완구;최수영
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2018년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.251-252
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    • 2018
  • Cool roof coating materials generally use white color which has the highest reflectance, but it is a tendency to apply various colors because it can cause glare and fatigue of a nearby building user due to the urban beauty and high reflection. This study when applying color diversity material cool roof coating was carried out as a basic research for the degree of solar radiation reflectance change. Experiment result. As a result of the measurement of the reflectance of each specimen, white showed the best reflectance in the near infrared region, and black had the lowest reflectance. Also, in case of brown, it was confirmed that the reflectance of solar radiation in the near extrinsic region is lower than that of gray.

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플로팅 건축물 특성을 고려한 냉난방 부하산정 요소에 관한 연구

  • 임덕민;김익현;화나현;강영훈;도근영
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.199-200
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    • 2014
  • 최근 국내에서는 경제적 여유와 함께 웰빙에 관심이 높아지며 도심생활에서 벗어나 수변공간, 해양레저활동 등이 주목받고 있다. 이에 따라 수상에서의 다양한 활동을 수용할 수 있는 플로팅 건축물에 대한 관심이 증가하고 있으며, 플로팅 건축물을 이용한 다양한 용도와 기능의 건축물들이 수상에 설치되고 있다. 플로팅 건축물 역시 사람들의 생활을 위한 공간으로 육상의 일반 건축물과 같이 쾌적한 거주환경 제공을 위하여 다양한 설비들이 설치되고 있다. 하지만 플로팅 건축물은 수상에 위치한 입지적 특성으로 인하여 육상의 일반건축물과 다른 환경적 요인을 고려한 설비시스템 도입이 필요함에도 불구하고 수상환경을 고려한 설비시스템의 설치는 이루어지지 않고 있다. 특히, 실내의 쾌적한 거주환경 유지를 위하여 중요한 요소인 냉난방설비는 충분한 성능을 발휘하기 위하여 시스템설계 전 충분한 환경적 요소를 고려한 부하산정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 플로팅 건축물의 입지적 특성을 고려하여 냉난방 시스템 설계 시 일반건축물에 적용되는 부하산정 요소 외 해수온도, 해수면 반사일사 및 창면적비를 부하산정 요소로 도입하고 각 요소별 특성을 고찰하여 플로팅 건축물 냉난방부하에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 종합적으로 고찰하였다.

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고반사 도료를 사용한 차열성 아스팔트 도로포장의 온도저감특성 (Properties of Temperature Reduction of Cooling Asphalt Pavements Using High-Reflectivity Paints)

  • 홍창우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.317-327
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    • 2013
  • 도심지의 대기오염 및 인공열 등으로 인해 도시열섬현상이 발생되고 있으며, 특히 아스팔트 포장의 경우 낮에는 일사열을 흡수하고 밤에 방출하기 때문에 도심부의 환경을 개선하기 위해서는 도심 도로포장의 온도를 저하시키는 차열성 포장에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 도로포장에 차열성 도료를 적용하기 위해서는 시인성을 높이기 위해 흑색명도를 저하시켜야 하며, 적외선 반사율은 증가시키고, 가시광선 반사율은 최소화 하는 특성이 요구된다. 본 연구에서는 1액형 아크릴 에멀젼을 주 바인더로 사용하고 안료의 종류(카본블랙, 합성무기안료) 및 중공세라믹 혼입률(0%, 15%, 30%)변화, 흑색명도의 변화를 주요 실험인자로 선정하였다. 차열성 도로포장의 온도저감 성능은 분광반사율과 일사반사율, 램프 조사 방법을 통해 분석하였다. 그리고 마모저항성, 자외선 촉진내후성, 미끄럼 저항성에대한 현장적용성을 평가하였다. 그리고 고반사 도료 시험포장에 대해서 열화상 촬영을 통해 온도저감 효과를 분석하였다. 실험결과 합성무기안료와 중공세라믹 30%를 혼입한 경우에 흑색 명도 $L^*$= 42.89에서 분광반사율이 근적외선 영역에서 43%, 가시광선 영역에서 17%를 보였으며, 일사반사율은 27.5%로 나타났다. 그리고 자외선 촉진내후성 시험에 의한 총색차 ${\Delta}E$가 0.27로 색변화가 거의 발생되지 않았으며, 규사 2호, 4호를 상도, 하도에 $0.12kg/m^2$이상 산포할 경우 BPN은 53이상을 보였다. 또한 테이버 마모시험에 의한 마모감량은 500회전시 최대 86.4mg이하로 나타났다. 아스팔트 포장에 고반사 도료를 시공한 시험구간의 열저감 성능을 열화상 촬영에 의해 평가한 결과 CI-30-40 차열성포장($L^*$=38.76)은 $12.7^{\circ}C$, CI-30-60 차열성포장($L^*$=57.12)은 $14.2^{\circ}C$의 온도저감효과를 보였다.

정지궤도 위성자료를 이용한 지표면 도달 태양복사량 연구 (A Study on the Retrievals of Downward Solar Radiation at the Surface based on the Observations from Multiple Geostationary Satellites)

  • 지준범;조일성;이규태
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.123-135
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    • 2013
  • 정지기상 위성의 가시채널에서 관측되는 반사도는 지상의 일사량 관측자료와 비교하여 구름량 계산이 가능하며 이를 이용하여 지표면에 도달되는 일사량을 추정할 수 있다. 기상 센서(MI)의 경우는 675 nm 파장으로 관측된 반사도를 이용하며 해양 센서(GOCI)는 기상 센서(MI)의 관측파장과 유사한 660 nm, 680 nm 파장으로 관측된 자료를 이용할 수 있다. 연구를 위하여 태풍이 있었던 흐린 날과 맑은 날을 선정하였으며 정지위성으로부터 관측된 자료들을 이용하였다. 위성영상의 반사도가 40%이상 높은 화소들은 0.3이하의 청천지수가 나타났으며 70%이상의 태양에너지가 차폐되었다. 또한 15%이하의 반사도가 나타나는 화소들은 0.9이상의 청천지수가 나타났으며 90%이상의 태양에너지가 지표면에 도달되었다. 계산된 일누적 일사량은 기상청 22개 관측소의 관측 일누적 일사량과 비교하였다. COMS와 MTSAT의 MI센서의 경우 관측값과 비교하여 다소 작게 계산되었으며 GOCI센서를 이용한 계산결과인 상관계수 0.96보다 낮은 0.94와 0.93의 상관성을 보였다. 그리고 일사량 관측값에 대한 RMSE는 MTSAT, COMS MI, GOCI순으로 2.21, 2.09, 2.02 MJ/$m^2$로 나타났다. 또한 COMS GOCI센서의 일누적 계산결과를 지상 관측자료와 비교하였을 때 흐린 날과 맑은 날의 상관성은 각각 0.96과 0.86이었으며 RMSE는 1.82 MJ/$m^2$와 2.27 MJ/$m^2$로서 흐린 날의 상관성이 높게 나타났다. COMS 위성의 해양 센서는 기상센서와 비교하여 관측시각이 한정적이고 관측의 불연속이 있으나 높은 해상도의 이점이 있기 때문에 태양에너지 분석 등의 연구에 유용할 것으로 사료된다.

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.