Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2012.06b
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pp.10-12
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2012
태양광 발전이란 햇빛을 전기로 전환하는 친환경 차세대 대체 에너지 생산기술로 오래 전부터 주목받아 왔다. 태양광 발전에는 태양열을 모아 이를 발전에 사용하는 태양열 집중방식과 광전효과를 이용하여 직접 전기를 생산하는 태양광 발전으로 나뉘는데 반도체 생산 기술의 발달에 따라 점차 태양광 발전의 비중이 증가하고 있다. 태양광 발전의 효율은 크게 일사량과 온도에 의해 결정되는데 두 요소에 따라 효율의 변동성이 크기 때문에 정확한 발전 효율을 측정하는 일은 어렵다. 본 논문에서는 발전소에서 수집된 온도와 일사량, 발전량 데이터를 이용하여 선형 회기 분석과 확률적 모델링을 사용해 현재 발전량의 신뢰도를 계산하고 발전모듈 점검의 필요성을 판단하는 방법을 제시하였다.
There are fifteen solar radiation measurement stations over the entire country in Korea. However, they are not capable of supplying reliable solar radiation data for remote areas including islands. The un-manned automated insolation measurement station is suitable for these areas due to the electric power shortage and the maintenance problems at these isolated areas. Our main aim in this work is to develop a solar radiation measurement system which collects and stores data by itself utilizing a PV module and a battery as power source for entire system irregardless of the environmental condition. A developed KIER's prototype system along with an independent HWS reference system has been installed at the designated remote island, Dok-do. Global solar radiation has been measured every hour for a 6-month period of time by both systems at this site. A comparison between the measured solar radiation data by each system indicates that there is an excellent agreement showing average 3.0% of an absolute error. It has been observed that the 8-month average global solar radiation was $2,330W/m^2$ day at this island. We came to the conservative conclusion that the developed KIER system is applicable for measuring solar radiation and for supplying reliable fundamental design data for solar energy utilization system at the remote areas.
Solar energy, which is rapidly increasing in proportion, is being continuously developed and invested. As the installation of new and renewable energy policy green new deal and home solar panels increases, the supply of solar energy in Korea is gradually expanding, and research on accurate demand prediction of power generation is actively underway. In addition, the importance of solar radiation prediction was identified in that solar radiation prediction is acting as a factor that most influences power generation demand prediction. In addition, this study can confirm the biggest difference in that it attempted to predict solar radiation using medium-term forecast weather data not used in previous studies. In this paper, we combined the multi-linear regression model, KNN, random fores, and SVR model and the clustering technique, K-means, to predict solar radiation by hour, by calculating the probability density function for each cluster. Before using medium-term forecast data, mean absolute error (MAE) and root mean squared error (RMSE) were used as indicators to compare model prediction results. The data were converted into daily data according to the medium-term forecast data format from March 1, 2017 to February 28, 2022. As a result of comparing the predictive performance of the model, the method showed the best performance by predicting daily solar radiation with random forest, classifying dates with similar climate factors, and calculating the probability density function of solar radiation by cluster. In addition, when the prediction results were checked after fitting the model to the medium-term forecast data using this methodology, it was confirmed that the prediction error increased by date. This seems to be due to a prediction error in the mid-term forecast weather data. In future studies, among the weather factors that can be used in the mid-term forecast data, studies that add exogenous variables such as precipitation or apply time series clustering techniques should be conducted.
Surface insolation is one of the major indicators for climate research over the Earth system. For the climate research, long-term data and wide range of spatial coverage from the data observed by two or more of satellites of the same orbit are needed. It is important to improve the continuity and consistency of the derived products, such as surface insolation, from different satellites. In this study, surface insolations based on Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES-9) and Multi-functional Transport Satellites (MTSAT-1R) were compared during overlap period using physical model of insolation to find ways to improve the consistency and continuity between two satellites through comparison of each channel data and ground observation data. The thermal infrared brightness temperature of two satellites show a relatively good agreement between two satellites : rootmean square error (RMSE)=5.595 Kelvin; Bias=2.065 Kelvin. Whereas, visible channels shown a quite different values, but it distributed similar tendency. And the surface insolations from two satellites are different from the ground observation data. To improve the quality of retrieved insolations, we have reproduced surface insolation of each satellite through adjustment of the Cloud Factor, and the Cloud Factor for GOES-9 satellite is modified based on the analysis result of difference channel data. As a result, the insolations estimated from GOES-9 for cloudy conditions show good agreement with MTSAT-1R and ground observation : RMSE=$83.439W\;m^{-2}$ Bias=$27.296W\;m^{-2}$. The result improved accuracy confirms that the modification of Cloud Factor for GOES-9 can improve the continuity and consistency of the insolations derived from two or more satellites.
Stem diameter and shoot fresh weight of tomato grown in greenhouse were measured non-destructively at 10 minutes interval from 1 to 16 July, 1996 with displacement detector using strain gauges and with suspension-type load cell, respectively, and simultaneously were measured soil water potential, transpiration and solar radiation. Ample water was irrigated before experiment, and thereafter, irrigations were made on the next morning when visual symptoms of wilting appeared. Shoot fresh weight and stem diameter showed very similar patterns in diurnal changes which are characterized by predawn maximum and afternoon minimum and in long- term evolutions, suggesting that stem diameter shrinkage and expansion are closely related to plant water content and growth, respectively, Shoot weight and stem diameter reached minimum values a little later than the time on which transpiration showed maximum. The daily net gains of fresh weight(DG) and stem diameter(DI) showed significantly Positive correlations with solar radiation in those days on which plants were not water-stressed. However, Dl and DG on those days of water stress showed much lower values than expected from the relationships between solar radiation and them. Transpiration was much lower than the expected potential transpiration on 10 July, implying that plants were water-stressed. In this case water stress was not detected from visual symptom of wilting and/or soil water potential, but was able to be identified by the lower DI and DG than the expected. The maximum contraction of stem diameter(MC) and the maximum loss of fresh weight(ML) during daytime showed significantly positive correlations with solar radiation in those days on which plants were not water-stressed and were observed greater than expected from the relationships on severely water-stressed days. But mild water stress could not be discernable by ML and MC. It would be concluded that the daily net gains of fresh weight and/or stem diameter could be used as criteria for diagnosing the water status of tomato and for triggoring the onset of irrigation in automatic system.
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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v.20
no.4
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pp.376-385
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2018
To estimate the hourly temperature distribution due to solar radiation during the day, on slope in complex terrain, an empirical formula was developed including the hourly deviation in the observed temperature following solar radiation deviation, at weather stations on the east-facing and west-facing slopes. The solar radiation effect was simulated using the empirical formula to estimate hourly temperature at 11 weather observation sites in mountainous agricultural areas, and the result was verified for the period from January 2015 to December 2017. When the estimated temperature was compared with the control, only considering temperature lapse rate, it was found that the tendency to underestimate the temperature from 9 am to 3 pm was reduced with the use of an empirical formula in the form of linear expression; consequently, the estimation error was reduced as well. However, for the time from 5 pm to 6 pm, the estimation error was smaller when a hyperbolic equation drawn from the deviation in solar radiation on the slope, which was calculated based on geometric conditions, was used instead of observed values. The reliability of estimating the daytime temperature at 3 pm was compared with existing estimation model proposed in other studies; the estimation error could be mitigated up to an ME (mean error) of $-0.28^{\circ}C$ and RMSE (root mean square error) of $1.29^{\circ}C$ compared to the estimation error in previous models (ME $-1.20^{\circ}C$, RMSE $2.01^{\circ}C$).
현대중공업은 2009년 충북 음성에 500kW급 태양광 발전소를 건설하여 태양광 인버터 개발품에 대한 실증시험을 진행하고 있다. 본 연구의 목적은 태양광 발전소내에서의 실제 발전 전력을 분석하여 고품질의 전력을 발전하는 제품을 만들고자 하는 데 있다. 전력의 품질은 태양광 인버터의 제어특성 뿐만 아니라 일사량이나, 구름의 움직임, 온도 그리고, 계통의 부하에 따라 변화하므로 발전량 전영역에서 고품질의 전력을 생산하는 것이 매우 어렵다. 본 연구에서는 전력의 품질을 확인하기 위하여 역률 및 고조파를 측정하여 나타내었다. 연구 결과 저전력에서의 역률 및 고조파의 큰 변화를 확인할 수 있다.
중국 남부에 분포하는 Karst 지역에 있어서 화남지방의 기후는 전 계절에 걸쳐 강우가 많으나 특히 여름에 최대강우를 나타내고150mm~2500mm 강우가 내린다. 습윤월은 8월~12월이고 여름은 덥고(17$^{\circ}C$~3$0^{\circ}C$) 겨울도 온화하다. 태풍이 자주 발생하고 이에 따라 강우가 동반한다. 서리는 없다. 동결로 인한 파괴나 일사로 인한 파괴가 없고 기온의 일교차나 계절적인 교차가 적어서 기계적 풍화가 적고 연중 화학적인 풍화가 왕성한 지역이다.(중략)
Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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2004.05a
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pp.32-36
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2004
본 연구는 최근 인구와 산업체가 급증하고 있는 김해시를 대상으로 김해시.군을 통합한 1996년 이후부터 2002년까지 김해시 지상오존농도의 변화경향과 고농도 오존일에 대한 사례 연구결과 다음과 같다. 김해시 대기오염농도의 시계열변화는 증가추세가 뚜렷하였으며, 최근 대기환경기준이 강화되면서 환경지정기준을 초과하기도 하였다. 계절별 오존농도의 일변화는 사계절 가운데 봄철이 가장 농도가 높게 나타났으며 매년 증가하는 농도폭도 가장 크게 나타났다. 이는 여름철의 경우 태양고도가 높고 단위시간당 일사량은 많으나, 장마와 같은 운량 증가로 인한 일사량의 감소되거나, 기온이 상승할 경우 해안으로부터 해풍이 증가하여 여름보다는 봄철에 더 높은 농도를 나타낸 것으로 생각되며, 인구와 자동차 등의 증가로 인한 배출량이 증가한 것도 크게 영향을 미친 것으로 생각된다. 연구기간동안 60 ppb 이상의 고농도 오존일의 총 발생빈도는 237일로 나타났으며, 매년 발생빈도가 증가하고 있으며, 대기환경기준 100 ppb/hr를 초과한 날도 8일이나 되었는데, 1999년이 4일 발생하여 오존에 의한 대기오염규제지역으로 선정되었는데, 고농도 오존일은 지난 1997년 이후 매년 증가하고 있으며 겨울을 제외한 전 월에 발생하는 특징을 나타내어 오존의 저감을 위한 실천 계획 수립뿐 아니라 고농도 오존일에 대한 집중적인 연구와 빠른 시간 내에 오존의 예.경보제를 도입 운영하는 것이 김해시민의 건강과 복지에 도움이 될 것으로 생각된다. 고농도 오존일에 대한 사례일 첫 번째인 5월 1일은 일 최고 기온은 그리 높은 상태는 아니었지만 광범위한 이동성 고기압에 의해 대기가 정체하고 바람이 약한 시점에 광화학반응에 의한 오존생성이 용이하였고 해안가의 높은 농도의 오존이 수송되어 고농도 오존이 발생하였으며, 사례 2의 경우 대륙에서 이동해 오는 이동성 고기압의 영향으로 대기는 안정하고 바람이 약하여 기온이 급상승하였으며, 광화학반응에 의한 오존 생성이 용이하였다. 사례 3의 경우는 남북으로 놓여 있는 대규모 기압계 사이에 안상부 형태의 대상고기압이 놓여 대기는 매우 안정하고 바람이 약하며 때때로 기압계에 의한 바람이 불 경우 다소 강한 바람이 불어 일사량이 많은 기압계에서 광화학반응과 수소에 의한 오존생성이 용이하여 고농도 오존을 발생하였다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2007.05a
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pp.1363-1367
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2007
낙동강 하류지점인 물금은 2003년${\sim}$2005년의 대부분이 부영양화의 기준을 넘고 있다. 본 연구에서는 WASP 모형을 이용하여 낙동강 하류에서 부영양화의 주요원인이 되는 영양물질과 결과적으로 나타나는 Chl-a 농도변화를 모의하였다. Chl-a의 농도모의를 위한 주요 입력자료로서 측정된 동물성 플랑크톤의 개체수가 입력되었다. 선정된 수질조사 지점은 낙동강 본류(왜관, 고령, 적포, 남지, 하남, 낙동강 하구둑)와 지류인 금호강, 회천, 황강, 남강, 밀양강이다. 수질모의 구간은 낙동강 본류(왜관${\sim}$낙동강 하구둑)와 지류인 금호강, 회천, 황강, 남강, 밀양강을 포함한 총 72개의 구간이다. 모형의 모의시간과 출력시간은 각각 1일로 하였다. 2003년의 자료를 이용하여 추정된 수질 매개변수들의 적합성을 확인하기 위해 2004년${\sim}$2005년의 수질자료와 유량자료를 이용하여 검증하였고, 입력된 매개변수와 기상 입력자료(유량, 수온, 일사량, 일조율)의 값을 중심으로 10% 씩 상하로 변화시켰을 때의 민감도를 분석하였다. Chl-a는 민감도분석결과 Chl-a의 성장률과 동물성 플랑크톤의 섭식률에 의해 영향을 많이 받았다. 인은 Chl-a에 영향을 주었지만 질소는 거의 영향이 없었다. 기상자료의 민감도분석결과 유량, 수온, 일조율, 일사량의 순서로 민감하게 모의 되었다. WASP 모형에서 동물성 플랑크톤 개체수의 입력 유 무에 따른 수질모의결과는 동물성 플랑크톤을 입력했을 때가 더 정확히 모의되는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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