• 제목/요약/키워드: 일사저하

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PTC형 태양열 집열기로 조사되는 PV cell의 열적 성능 (Thermal Performance of PV Cells Exposed to Irradiation by a Parabolic Trough Concentrator)

  • 황선엽;강태곤;부준홍
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.68-68
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    • 2011
  • 본 연구에서는 PV cell이 직달 일사에 노출되는 경우와 집광된 태양광에 조사되는 경우의 성능을 비교하는 한편 집광기의 형태에 따른 열적 성능을 검토하고자 하였다. PV cell은 본질적으로 반도체의 특성을 가지므로 작동온도의 상승에 따라 성능이 저하된다는 사실이 알려져 있으며, 태양조사의 강도 및 밀도 등 특성에 따라서도 성능의 변화를 예상할 수 있다. 그러나 이러한 성능변화에 관련된 인자들과 그 영향의 크기에 대한 정량적인 기술자료가 부족하므로 설치와 이용에 한계가 있는 것이 현실이다. 인공태양 장치(solar simulator)를 이용하여 0.7에서 1.2 sun 범위의 태양 조사 환경에서 결정질 실리콘계 PV cell과 집광형 PV cell의 성능을 검토하였다. 집광에 사용한 PTC는 집광면적의 폭이 500 mm이며, 집광 조사면적이 최소 10 mm인 경우 이론적 최대 집광비가 50이었다. PTC의 축방향으로는 균일한 태양조사가 있게된다는 것을 가정하여 모델의 길이는 간편한 실험을 위해 150에서 500 mm의 범위에서 제작하였다. 수평으로 놓인 PTC의 상부 초점 위치로부터 집광면이 아래 쪽에 위치할수록 집광 조사 면적이 증가하므로 PV cell의 크기에 따라 PTC 초점의 위치로부터 거리를 결정하였다. 한편, PTC 자체의 성능도 촛점거리와 집광면 폭의 비에 따라 달라질 수 있다는 가정 하에, 포물면의 최저 위치로부터 촛점거리는 각각 300, 400 및 500 mm가 되도록 세가지 형태를 제작하여 사용하였다. 동일한 형태의 PTC에서 PV cell의 동일한 설치 위치에서도 최고 $110^{\circ}C$ 범위의 PV cell의 작동 (표면) 온도에 따른 성능의 차이를 관찰하기 위해 셀의 후면을 냉각시키는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였다. PV cell의 표면 온도 측정을 위해서, 후면의 온도와 같이 광선 차단 효과의 우려가 없는 경우에는 열전대를 설치하였으며, 셀의 전면 온도 측정을 위해서는 비접촉식 적외선 온도계를 사용하였다. 냉각 방법으로는 공기를 이용한 자연대류와 액체를 사용하는 강제대류의 경우를 고려하였으며, 필요에 따라 적절히 설계된 히트싱크를 설치하여 비교 실험을 진행하였다. 강제대류 냉각의 경우는 항온조를 사용하여 순환하는 냉각수의 유량과 공급온도를 변화시킴으로써 PV cell의 작동온도를 조절하고, 이에 따른 발전 성능의 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 도출한 실험 및 분석 결과는 PV cell의 설치 환경과 작동온도의 변화에 따라 그 성능 변화를 예측할 수 있는 기술적 자료를 제공함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모하는데 기여할 수 있을 것이다.

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Master-Slave 방식을 적용한 가정용 PV Charging Module 개발에 관한 연구 (A Study on Development of PV Charging Module for Home Using Master-Slave Method)

  • 정도영;차인수;정경환;김성민;김락준;강병복
    • 에너지공학
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    • 제29권1호
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    • pp.44-51
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    • 2020
  • ESS의 중요성은 네트워크 신뢰성 저하 및 재생 가능 에너지원의 확장으로 인한 전력 수요의 안정화로 인해 강조되었다. ESS (Energy Storage System)는 남은 전력을 저장하고 전력 수요를 충족시키기 위해 필요할 때 이를 사용하며 주로 태양 광 및 풍력과 연계하여 ESS 시스템을 구축한다. 본 논문에서는 낮은 일사량에 효과적인 Master-Slave 방법을 이용한 가정용 PV 충전 모듈을 제안한다. 모듈을 설계 한 후 고속 MPPT 알고리즘이 적용되어 PV 모듈의 비선형 출력 특성에서 최대 출력을 생성한다. PV 충전 모듈의 입력에 대한 평균 전력 값은 296.90 W, 출력 전력은 289.60 W로 평균 97.54 %의 전력변환 효율을 보인다.

포장도로의 실측값을 활용한 한국형 동결깊이 예측모델 개발 (Development of Prediction Model of Frost Penetration Depth on Pavement in Korea)

  • 홍승서;김영석;김학승
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.47-56
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    • 2010
  • 우리나라는 동절기 지반이 동결되는 계절성 동토지대로 겨울철에 기온이 영하가 되면 포장도로가 동상으로 융기되거나 봄철 융해기에 침하가 발생하여 포장체의 손상을 유발한다. 일반적으로 도로포장 설계에서는 동상으로 인한 피해를 방지하기 위하여 동상방지층을 설치하는데 국내에 적용하는 동상방지층 설계는 외국에서 적용하는 방법을 사용하고 있다. 이 방법들은 각 나라마다의 기후나 지반 여건을 고려하여 만들어진 것으로 국내에서 그대로 적용하는 데에는 문제가 있다. 즉, 외국의 동결깊이 산정방법을 국내 도로설계에 적용할 경우 동상방지층 설계깊이가 달라질 수 있으며 이에 따라 공사비의 과도한 집행이나 도로의 내구성 저하가 발생할 수도 있다. 본 논문에서는 다년간(1991~2010) 전국 포장국도에서 측정한 동결깊이 자료를 이용한 동결깊이 산정식을 도출하였으며, 이를 바탕으로 지역, 일사량 등의 외적요인에 대한 보정상수를 적용한 동결깊이 추정모델을 제안하였다.

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Linear Alkylbenzene Sulfonate 분해세균의 분리 및 동정 (Isolation and Identification of Linear Alkylbenzene Sulfonate Degrading Bacteria)

  • 이기무;최우영
    • 농업과학연구
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    • 제21권1호
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    • pp.60-66
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    • 1994
  • 하수 및 토양시료로부터 다수의 LAS분해세균을 분리하고 고농도 (LAS 200ppm)의 액체 배지에서 생육하면서 분해력이 높은 KL-3, SH-2, EN-1등 3개 균주를 선발하였다. 이들의 형태적, 생리적 및 배양적 성질에 따라 KL-3은 Klebsiella속, SH-2는 Shigella속, EN-1은 Enterobacter속 균주로 각각 동정되었다. 실험실용 발효조에서의 LAS의 분해양상은 배양초기에 분해속도가 빠르고 (1 일후의 분해율: KL-3 및 SH-2, 50%; EN-1, 20%), 배양 1-2일사이에서 그 속도가 크게 지연되다가 다시 분해가 빠르게 진행되며 3, 4일후에는 다시 늦어지는 경향을 나타내었다 (7일후의 분해율: KL-3, 85%; SH-2, 82%; EN-1, 75%). 균체의 생육은 배양 2일 후에 $10^8cfu/mL$수준의 정지기에 도달하였으며 pH는 최초 7.0에서 6.2~6.7의 범위로 저하되어 서서히 변화하는 경향이었다. 균체에 의한 LAS의 흡착량은 Shigella sp. SH-2균주의 경우가 가장 많았으며 Freund1ich흡착등식 Y= 0.030X + 0.95를 나타내었다.

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태양광발전의 운용효율 향상을 위한 DC/DC 전압 레귤레이터의 구현 및 특성분석 (Implementation and Characteristic Analysis of DC/DC Voltage Regulator for Operation Efficiency Improvement in PV system)

  • 김찬혁;최성식;강민관;정영문;노대석
    • 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.

한라산 백록담 서북벽 암온의 향별 특성 (Rock-Surface Temperatures of Baeknokdam Northwest Face in the Summit Area of Mt. Halla)

  • 김태호
    • 한국지형학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.109-121
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    • 2012
  • 한라산 정상의 백록담 서북벽 표고 1,860m 지점에서 18개월간 용암돔 암벽의 표면 온도를 향별로 관측하여 동결융해 사이클의 빈도와 출현 시기, 동결기의 암온 저하량을 밝혔다. 관측 지점에는 일주기와 연주기의 동결융해 사이클이 나타난다. 유효동결융해 사이클을 포함하여 일주기성 동결융해 사이클은 북동향 암벽보다 남서향 암벽에서 더 많이 발생한다. 일주기성 동결융해 사이클은 남서향 암벽에서는 2월과 3월에, 북동향 암벽에서는 11월과 4월에 집중적으로 출현한다. 또한 남서향 암벽에서는 11월 중순~4월 중순, 북동향 암벽에서는 11월 초순~4월 하순에 걸쳐 $0^{\circ}C$ 이하의 암온이 지속되는 계절적 동결기가 출현함으로써 연주기성 동결융해 사이클도 확인된다. 동결기의 암온 저하량은 동결지수가 더 높은 북동향 암벽에서 더 크고, 동결파쇄의 최적 온도 기준점으로 알려진 $-3^{\circ}C$ 이하의 지속시간도 북동향 암벽에서 더 길어 북동향 암벽이 남서향 암벽보다 일주기성 동결융해 사이클의 빈도는 낮아도 동결 강도는 더 큰 것으로 보인다. 따라서 암벽의 향에 따른 일사 조건의 차이가 동결융해 사이클의 빈도와 동결 지속시간을 결정함으로써 일주기성 동결융해 사이클은 남서향 암벽에서, 연주기성 동결융해 사이클은 북동향 암벽에서 현저하게 출현한다. 암석의 동결파쇄는 온도 조건으로만 결정되는 것은 아니므로 식생피복, 지형적 위치, 고도, 향을 달리하는 다양한 장소의 온도 자료 축적과 함께 암석 물성과 수분 공급에 관한 조사가 필요하다.

등숙기 일사 저하가 쌀 수량 및 품질에 미치는 영향 (Effect of Low Radiation During Grain Filling Stage on Rice Yield and Grain Quality)

  • 김기영;고종철;신운철;박현수;백만기;남정권;김보경;이점호
    • 한국작물학회지
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    • 제59권2호
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    • pp.174-180
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    • 2014
  • 등숙기 일조부족이 수량 및 수량구성형질, 쌀의 이화학적 특성 및 식미치에 미치는 영향을 분석하고자 자연광을 대비하여 35%, 55% 차광 처리한 결과는 다음과 같다. 1. 등숙기 차광처리에 의해 미품, 호품, 신동진의 등숙률, 현미천립중, 쌀 수량은 감소하였고 차광정도가 클수록 높은 감소율을 보였다. 2. 차광처리시 백미 단백질 함량은 증가하였고 35% 차광보다 55% 차광에서 높았으며, 미품이 호품과 신동진에 비해 단백질 함량의 변화가 적었다. 3. 차광처리시 아밀로스 함량 변화는 없었으나 식미치는 차광정도가 높을수록 감소하였고 미품이 신동진과 호품에 비해 변화가 적었다. 4. 차광에 의해 최고점도, 최저점도, 최종점도 및 강화점도는 낮아지고 호화온도와 치반점도는 높았다.

반복 일사하중에 대한 철근콘크리트 지붕슬래브의 구조적 거동 (Structural Behavior of RC Roof Slab under Cyclic Temperature Load)

  • 서수연;윤승조;조용만;최기봉
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.67-74
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    • 2010
  • 철근콘크리트 지붕 슬래브에 작용하는 온도변화는 여름에는 부재를 팽창시키고 겨울에는 수축시키기 때문에 콘크리트의 응력변화를 야기시키며 이와 같은 거동은 년단위로 반복되어 사용성과 극한상태 모두에 대해서 부재의 구조성능에 영향을 미친다. 본 논문에서는 최근 20년 동안 한국의 기상변화를 분석하여 온도변화의 패턴을 계산하였으며 또한 이와 같이 장기적으로 반복되는 온도변화에 대한 영향을 실험적으로 연구하였다. 6개의 동일한 형태를 가진 철근콘크리트 슬래브를 제작하고 가력주기와 손상유무를 주 변수로 실험을 실시하였다. 실험으로부터, 1년, 10년 20년 동안의 가력기간 변화에 따른 슬래브의 강성변화에서, 여름의 경우에는 10년에서 1년 일 때의 강성과 비교하여 약 30% 정도 감소되고 겨울의 경우에는 30년 이후부터 약 31%(1년과 비교) 저하되는 것으로 나타났다. 또한 이들 손상된 RC슬래브에 대한 파괴실험을 통하여 슬래브 부재의 보유성능을 평가한 결과, 외기에 노출된 기간의 변화에 따른 슬래브 부재의 초기강성 및 최대내력의 변화는 크지 않은 것으로 나타났다. 단, 20년 이상의 반복온도하중을 받은 경우에는 항복내력이 낮아지는 경향을 보이는 것으로 나타났다.

Burley종의 재식거잡가 광환경, 수량 및 품종에 미치는 영향 (Effects of Plant Spacing on Light Environment, Yield and Quality of Burley Tobacco)

  • 배성국;임해건
    • 한국작물학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.212-217
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    • 1981
  • 담배 품종은 Burley 2001를 공시하여 휴간을 90, 105, 120cm로 하고 주간을 각각 30, 35, 40cm로하여 재식밀도 및 재식거리 Burley종의 수량 및 품종에 미치는 영향을 구명하여 알맞는 재식거리를 구하고자 시험하여 얻은 결과를 요약하면, 1. 간경 및 최대도 등 1주당 생장량은 소식할수록 컸고, 같은 재식밀도에서는 주간을 넓힌 처리에서 더 컸다. 2. 후기생육은 밀직할수록, 같은 재식밀도에서는 휴간을 넓힐수록 완만하였다. 또한 주당 엽면적, 단위 엽면적중은 소식할수록 증가하는 반면 엽면적수는 밀식할수록 증가하였다. 같은 재식밀도에서는 단면적, 단위 엽면적중, 엽면적지수 모두 주간을 넓힌 처리에서 증가하였다. 3. 수광율은 소식할수록 중.본엽에서 더 많아 품종과 정의 상관을 보였으며 착엽각도도 켰다. 동일 재식밀도에서는 주간을 좁히고 휴간을 넓힌 처리에서 주당 생장량이 적으므로 수광율은 증가했으나 착엽각은 좁아서 1주면적당 일사량 이용은 주간을 넓힌 처리보다 더 적을 것으로 본다. 4. 밀식할수록 수량은 증가했으나 품질과 내용성분은 저하였고, 이에 대금은 90$\times$ 40 > 105$\times$ 40cm로 2,700주/10a에서 많았고, 같은 재식밀도에서는 수량, 품종 대금 모두 휴간을 좁히고 주간을 넓힌 처리에서 증가했으나 처리간 유의성이 인정되지 않았다. 이상 결과에서 재식밀도는 2,400~2,700주/10a로 토양비옥도에 따라 가감해야 할 것이고 재식거리는 작업의 성력화를 위해 휴간을 다소 넓힌 105$\times$ 35, 105$\times$40cm로 재식함이 바람직할 것이다.

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조선왕릉 태조 건원릉 내 석물의 훼손 특성 분석 (Analyzing Characteristic of Deterioration Status for Stone Properties in the Tae-Jo Geonwolleung of the Royal Tombs of the Joseon Dynasty)

  • 이미혜;이명성;전유근;이태종
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제48권4호
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    • pp.62-73
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    • 2015
  • 세계문화유산인 조선왕릉 중 태조 건원릉은 조선 제1대 임금인 태조 이성계의 무덤으로 다양한 종류의 석물이 배치되어 있다. 모든 석물들은 중립질 흑운모화강암으로 구성되어 있으나, 위치에 따라 훼손형태 및 손상도의 차이를 나타내고 있다. 석물의 훼손도를 평가한 결과, 주요 훼손 양상은 물리적 훼손과 생물 오염으로 확인되었다. 이 중에서 박리박락, 탈락, 입상 분해와 같은 물리적 훼손 유형은 봉분 석재와 주변 석물이 유사한 발생 빈도를 나타내지만 토사, 선태류, 초본식물 및 보수 물질의 비율은 봉분 석재에서 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 이는 봉분에서 지속적으로 유입되는 토양 및 수분, 지면과의 거리 및 일사량 저하 등으로 수분의 지속시간이 증가하여 물리적 및 생물학적 훼손이 주변 석물에 비해 빠르게 진행된 것으로 판단된다. 따라서 건원릉 석물의 훼손을 저감하기 위해서는 수분 제어와 함께 봉분 석재를 중심으로 생물의 제거가 요구되며 물리적 훼손이 심한 부재는 강화처리 및 접착 등 물리적인 보강이 필요하다.