• 대한기계학회논문집B
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• 제39권12호
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• pp.927-934
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• 2015

고일사 지역인 사우디아라비아에서 태양열로 구동하는 흡수식 냉동 시스템 개발을 염두에 두고, 본 논문에서는 태양을 추적하는 선형 프레넬 반사판 시스템의 집광 특성을 수치해석 하였다. 몬테카를로 광선추적법을 기반으로 하는 광학 프로그램을 통해 집광 열유속, 집광 효율, 집광 에너지를 일년을 대표하는 춘분, 하지, 추분, 동지 날짜에 계산하였다. 동지를 제외하면, 9 시에서 15 시까지는 집광 성능이 일정한 가운데, 집광 효율도 70% 이상으로 높게 나타났다. 이 시간대에서 흡수기 중심 20% 영역에 모이는 최대 열유속은 하지 때 약 $13.0{\sim}14.6kW/m^2$ 범위에서 변했다. 집광 시스템의 설계 인자 중에서 흡수기 설치 높이, 반사판의 폭, 반사판 사이의 거리가 집광 효율을 조사해 보면, 흡수기 설치 높이는 반사판의 폭에 관계없이 5 m 에서 최적의 성능을 나타냈다. 반사판의 폭이 작을수록 집광 효율이 좋지만, 반사판의 폭은 집광 되는 에너지에 직접적으로 비례하기 때문에 냉동 시스템의 용량에 맞추어 설계가 필요하다. 본 연구는 흡수기의 열전달 해석의 중요한 선행조건이므로 향후에 광학-열전달 연계된 해석을 통해 전체 시스템의 성능을 예측하고 설계하는데 활용할 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.221-221
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• 2011

최근, 대외적으로 기후변화협약 등 환경에 대한 관심이 높아지면서 국내에서도 온실가스 배출이 큰 에너지의 22.3%를 소비하고 있는 건축물로 인한 환경부하에 관심이 높아지며 고효율 창호의 필요성이 대두되고 있다. 기존의 Low-E (저방사) 유리는 적외선을 반사시켜 단열 유리로서 겨울철에 유리하지만, 건물 전면에 약 50~95% 창호가 사용되는 office 건물에는 여름철 냉방에너지를 많이 사용하기 때문에 단열뿐만 아니라 일사 차폐가 가능한 근적외선 차폐유리가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기존의 Low-E 유리의 문제점인 근적외선 투과문제를 해결하기 위한 기술로서 근적외선 영역을 선택적으로 차폐할 수 있는 박막코팅 물질(흡수체, 반사체) 및 Low-E 대체용 Themochromic 등 나노 박막을 RF magnetron sputtering으로 제조하여 복층유리 구조로 조합해 UV-visible을 측정하였으며 IR Lamp와 태양광 아래에서 온도변화 실험을 진행하였다. 그 결과, 기존 Low-E 복층유리 대비 본 실험에서 사용한 복층유리의 근적외선 차폐효율이 개선됨을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제26권12호
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• pp.565-571
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• 2014

Nowadays, to make buildings light weight and aesthetically pleasing, curtain wall structure are commonly used. Therefore, window to wall ratio is increasing, which has caused cooling and heating load in crease in buildings as well. This phenomenon has negative impact from energy point of view. This paper analyzes window and wall convective heat gain when the slat reflectance of external and internal blinds are changed for the better understanding of the fundamentals behind the phenomena. It was observed that, if slat reflectance is increased, window transmitted solar increases and convection heat rate is clearly affected. Among six surfaces including four walls, ceiling and floor, maximum convection heat rate occurs on the south wall in summer. On the other hand, ceiling and floor showed the lowest convection heat gain, since they are shared by adjacent floors.

• 한국지구과학회지
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• 제33권2호
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• pp.139-147
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• 2012

몽골의 태양-기상자원지도는 위성자료 및 재분석 자료를 이용하여 개발되었다. 태양복사량은 단층 태양복사모델을 이용하였으며 입력자료는 SRTM, MODIS, OMI, MTSAT-1R 등의 위성관측자료와 전구모델의 재분석자료를 이용하였다. 계산된 결과는 NCEP/NCAR 재분석 DSWRF 자료를 이용하여 계산된 일사량을 검증하였다. 몽골은 서부의 산악지역과 중남부의 사막 및 반사막지대로 이루어져 있으며 대륙 내부에 위치하여 강수량이 적고 맑은 날이 많아 동일 위도상의 다른 지역과 비교하여 높은 일사량이 나타난다. 서부 산악지역은 고도가 높아 태양에너지가 많이 도달되는 곳임에도 불구하고 일사량이 낮게 나타난다. 그 이유는 산악지역에 존재하는 연중 적설이 위성자료의 구름탐지 알고리즘에서 구름으로 오탐지 되기 때문이다. 따라서 청천지수뿐만 아니라 일사량 또한 낮게 계산된다. 남부지역은 상대적으로 높은 가강수량과 에어로솔 광학두께가 나타났으나 다른 지역에 비해 위도가 낮고 청천지수가 높아 일사량이 높게 나타나는 것으로 분석된다. 계산된 월 누적 일사량은 547.59 MJ로써 전 지점에서 약 2.89 MJ로 높게 계산되었으며 상관성은 0.99였고 평방근오차(Root Mean Square Error; RMSE)는 6.17 MJ 이었다. 월별 통계 값을 계산하였을 때 상관성이 가장 높은 월은 10월로 0.94였고 3월은 0.62로 가장 낮게 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권2호
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• pp.48-55
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• 2011

해안지대의 에너지평형을 결정짓는 복사성분 가운데 주변 바다로부터 반사되는 양을 무시할 수 없지만 아직 해수면 반사성분을 추정할 수 있는 방법이 확립되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 새로운 추정방법을 고안하여 해수면 반사성분의 지리적, 계절적 분포양상을 모의하였으며, 그 결과 영향권의 면적과 수광량 모두 동지 무렵에 가장 크고 하지 무렵에 가장 적다는 것을 밝혔다. 이 방법을 제주도 한라산 사면에 적용할 경우 동지 무렵의 해수면 반사영향권은 $182.3km^2$이고 하루 누적 수광량은 $0.41MJ\;m^{-2}$ 이었다. 순간값의 경우 일 중 시간에 따라 전체 일사수광량 가운데 해수면 반사성분이 최대 33%를 차지하였다. 이 모형에 의해 해수면 반사성분을 추정할 때 가장 큰 영향을 주는 기상요인은 풍속으로 나타났다. 따라서, 현실적인 산출을 위해서는 모형에서 풍속을 고려해 주어야만 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.439-439
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• 2012

태양광 발전은 발전 셀의 특성상 태양광의 일사량, 태양과 셀 단면이 이루는 각도에 따라서 발전량의 차이를 가져온다. 실리콘 태양전지의 전면 texturing은 입사광의 반사율을 크게 감소시키고, 태양전지 내에서 빛의 통과길이를 증가시켜 태양전지 내의 흡수하는 빛의 양을 증가 시키는 역할을 한다. 따라서 전면 texturing은 단락전류를 증대시키는 효과를 가지고 온다. 일반적으로 texturing은 alkaline etching (WET) 공정과 reactive ion etching (RIE) 공정이 사용된다. 그리고 다결정 실리콘 태양전지의 경우에는 재료의 결정방향에 따라 식각이 되어지는 WET 공정의 경우 texturing 모양을 제어할 수 없어 효과적이지 못하는 결과를 가지고 온다. 본 연구에서는 Electroluminescence을 측정하여 RIE, WET 공정을 사용하여 만든 texturing 구조의 다결정 태양전지의 Microcrack 및 Defect, Electrode Failure, Hot spot등을 검출하였으며, ${\mu}$-PCD 측정 결과와 비교 분석하여 Micro carrier life time을 유추하여 계산하였다. 또한 반사율을 측정해본 결과 WET 공정 대비 RIE의 경우 단파장영역에서 반사율이 크게 감소하여, 상대적으로 높은 External quantum efficiency (EQE)가 측정되었다. 이는 Jsc를 증가시켜, 태양전지의 효율이 증가되는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1997년도 봄 심포지움 및 학술논문발표요지
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• pp.87-91
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• 1997

시설원예의 현대화에 따른 각종 피복자재의 도입ㆍ개발과 시설재배 면적의 급속한 증가로 인해 그에 따른 피복자재의 광환경 특성이 검토되지 않고 피복자재가 이용되고 있다. 따라서 본 연구는 연질필름중 가장 피복재배면적이 많은 PE(Polyethylene)필름과 경질판PC (Polycarbonate), PET (Poyethylene terephthalate), 유리 피복자재의 광환경 개선을 위한 기초 연구로 실시하였다. 1. 피복자재별 광투과율은 PE가 약 80%, 유리가 약 90%로, 유리 온실은 완공후 4년이하 경과했음에도 약 5개월 된 PE 보다 광투과율이 높았다. 2. 피복자재별 광반사율은 PE가 가장 높은 약 3% 였고 PC>PET>유리의 순으로 나타났다. 3. 피복자재별 광흡수율은 PE는 전파장에 걸쳐 고루 흡수되었으나 PC, PET는 자외선의 흡수가 많았다. 4. 피복자재별 토마토 군락내 광분포에서 제 1과방의 광량은 시설내 투과일사의 약 15%정도였다. 5. 피복자재별 토마토엽의 증산속도는 PE가 다소 낮았으나 처리간 큰 차이는 없었다. 6. 수경재배의 토마토의 광합성속도가 토경재배 보다 낮았다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권5호
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• pp.33-40
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• 2011

In this study, it is quantitatively analyzed for thermal Characteristics of isolation-heat paint which has been supplied to a domestic market through experiments and simulations. In the case of experiment using the container box, it shows 8% decrease on cooling energy consumption in a summer season, but shows increase on heating energy consumption. As a result, the analysis has found increase of energy consumption. As a result of holding simulations with meteorological data of domestic major cities, it shows an increase of energy consumption in domestic condition, and it is hard to expect an energy saving from the isolation-heat paint unless greater air-conditioning load.

• 토지주택연구
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• 제13권4호
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• pp.115-123
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• 2022

본 연구는 지붕 표면에 온도 변색 도료(Thermochromic paint) 적용에 따른 지붕 표면 온도 저감 및 실내 냉방 효과를 분석하는 것에 목적이 있다. 본 도료는 특정 온도에서 색상이 변화되는 특징을 갖는다. 만약 본 도료를 적용함으로서 지붕 표면이 여름철에는 흰색으로, 겨울철에는 검정색으로 계절에 따라 변화될 수 있다면, 여름철에는 일사를 반사하여 실내 냉방 효과를 발휘할 수 있고, 겨울철에는 일사를 흡수하여 난방 효과를 가져올 수 있다. 이 중, 본 논문에서는 본 도료에 의해 여름철에 지붕의 표면 온도와 실내 온도가 어느 정도 감소되는지에 대해 실증 실험 및 기존 도료와의 비교를 통해 그 성능을 확인하였다. 그 결과, 온도 변색 도료가 적용된 지붕의 표면온도는 기존 도료의 경우보다 대략 5~10℃ 정도 낮게 나타났으며, 이로 인해, 실내 기온 또한 기존보다 대략 3℃ 이상 낮게 분석되었다. 따라서 온도 변색 도료는 여름철 높은 표면 온도를 유지하는 지붕에 적용 될 시, 표면 온도를 크게 감소시켜 실내 냉방효과를 발휘할 수 있는 것으로 확인되었다.

• 공업화학
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• 제27권1호
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• pp.16-20
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• 2016

본 연구에서는 $TiO_2$/마이카 혼성 복합 재료의 합성과 적외선 반사 특성에 관한 연구를 수행하였다. 마이카 입자의 존재 하에 아세트산 수용액에서 titanium isopropoxide의 가수 분해 반응과 축합 반응에 의해 $TiO_2$/마이카 복합 재료를 합성하였다. $TiO_2$/마이카 복합 재료의 열처리($600{\sim}1000^{\circ}C$, 1~3 h)에 의해 마이카 표면에 형성된 비결정성 상의 $TiO_2$은 anatase 상을 거쳐 결정성 rutile 상으로 전환되었으며 열처리 조건에 의해 결정의 크기가 제어되었다. FE-SEM 분석, ED-XRF 분석, XRPD 분석을 통하여 마이카와 $TiO_2$/마이카 복합 재료의 물리화학적 특성을 규명하였다. 확산 반사-근적외선 분광 분석을 통하여 측정한 $TiO_2$/마이카 혼성 복합 재료의 근적외선 범위(780~2,500 nm)에서의 일사 반사율은 88.6%로, 순수한 소성 마이카의 86.6%보다 다소 높았다. 따라서 $TiO_2$/마이카 혼성 복합 재료는 높은 광반사율을 나타내는 차열 도료의 안료로 사용할 수 있을 것이다.