• 한국건설관리학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.151-159
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• 2011

신 재생에너지에 대한 건축물 인증제도, 공공건축물 신 재생에너지 투자의무비율 확대 등 다양한 건축물 신 재생에너지 설비투자 지원정책으로 건축물 지붕을 활용한 태양광 사업 추진이 빠르게 확대되고 있다. 이러한 건물 지붕을 활용한 태양광 설비는 인접 건축물 또는 자체 구조물이나 시설에 의한 정밀한 음영분석이 필요함에도, 설계자의 경험이나 단순 그래픽툴에 의해 배치 설계가 이루어지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 건축물에 소요되는 에너지 일부를 지붕형 태양광 설비에 의한 생산전력으로 대체하고자 할 때, 특정 선정기준에 따른 태양광 어레이의 최적 배치안을 선정하는 프로세스 모델을 구축하고자 한다.

• 한국조경학회지
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• 제42권1호
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• pp.41-49
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• 2014

본 연구는 미국 샌프란시스코시 수목 음영이 개별 건물 지붕 및 옥상에 입사되는 태양에너지 잠재량에 미치는 영향을 LiDAR를 이용한 고해상도 3차원 수치모델을 이용하여 공간적으로 정량화하였다. 최근 분산형 태양광 발전이 기후변화 대응에 중요한 부분으로 주목받고 있으나, 이러한 도심 태양광 발전은 주변부의 지형, 건물, 지붕모양, 수목 등의 음영에 의해 발전량이 제한되는 특성이 있다. 특히 건물 주변의 수목의 경우 도시열섬현상의 저감, 냉난방 에너지 수요량의 절감 등의 순기능과 태양광 발전량 감소의 역기능을 동시에 가지고 있어 두 가지 효용의 상충을 최소화하기 위해 해당 위치에 대한 공간적 분석이 요구된다. 샌프란시스코시 전체 건물 지붕면적의 태양에너지 총량은 년간 18,326,671 MWh으로, 수목의 음영에 의한 감소량은 326,406 MWh로 총량의 1.78%에 해당하였다. 건물지붕의 단위 면적당 일조량은 $34.4kWh/m^2/year$에서 $1,348.4kWh/m^2/year$ 범위로 산출되었다. 본 연구를 통해 도심 수목에 의한 건물별 일조에너지 감소량의 공간자료가 구축되었으며, 개별 건물지붕에 일조량의 변이를 주변 수목의 밀도, 평균수고, 수고의 분산값을 이용한 회귀모델을 통해 설명하였다. 본 연구는 도심수목의 환경적 순기능을 유지함과 동시에 태양광 발전 감소량의 최소화 할 수 있는 방법을 제공함으로써 지속가능한 도시를 구축하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권2호
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• pp.387-392
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• 2022

세계적인 탄소 중립에 동참하고자, 대한민국 정부에서도 '녹색건축물 조성 지원 법' 시행령을 통해 2030년까지 모든 건축물에 대해 제로에너지 건축물 인증을 진행할 계획에 있다. 이에 따라 국가적으로도 비교적 생활 밀접 접근성이 좋은 태양광 발전과 관련한 여러 사업을 지원하고 있다. 특히 지붕 설치형 태양광 발전 시스템의 경우 환경 파괴 없이 유휴 공간을 활용하여 에너지를 생산한다는 측면에서 주목받고 있지만, 다른 태양광 발전 설비 대비 낮은 발전효율이 단점으로 지적되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 부분을 해소하고자, 단축형 태양광 추적을 위한 태양광 패널 구조물에 관한 연구를 통해 효율적인 태양광 패널 각도 가변 시스템을 제안하고 더불어 지붕 설치형 태양광 발전 시스템의 적용 환경을 고려해 태양광 패널의 파손 및 2차 피해 예방을 위한 방안을 제안한다. 더불어 ICT 융합을 통해 태양광 패널을 제어, 사고 예측 안전 시스템 구성을 프로젝트 기반의 교육 프로그램 연계 구성이 가능할 것으로 판단된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.50-51
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• 2017

최근 전 세계적으로 차세대 초고속 교통수단의 연구, 개발에 박차를 가하고 있다. 대표적으로 미국에서 개발하고 있는 하이퍼루프는 승객을 태운 차체가 원통형인 튜브안에서 최대 1200 km/h로 이동하는 초고속 교통수단이다. 이렇게 빠른 속도에 도달하기 위해서 수십 MW 수준의 상당히 큰 전력이 필요하며, 이러한 큰 전력소모에 의한 전력망의 부담을 덜기 위해, 태양광 시스템을 튜브에 장착하여 추진에 필요한 일부 전력을 태양광 발전으로 대체하는 시스템이 연구되고 있다. 본 논문에서는 튜브의 방향, 태양전지의 배열에 따른 에너지 생산량, 전력발전량 및 비용 등의 다각적인 측면에서의 분석을 제시하였다. 원통형 튜브에 부착되는 태양전의 배열을 여섯 가지 경우로 나누었을 때, 삼각 지붕 모양으로 태양전지를 배열한 Case 2가 가장 높은 에너지 생산량을 보였다. 하지만 태양전지의 단위면적 당 에너지 생산량을 비용으로 계산하였을 경우, 튜브 위에 평평하게 태양전지를 배열한 Case 1이 가장 높은 가격 경쟁력을 가졌다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제38권2호
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• pp.45-53
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• 2018

For the preliminary step for estimating the performance of roof-type photovoltaic system in urban areas, we analyzed the solar radiation reduction ratio by shadow effect by buildings using DSM (Digital Surface Model) and GIS (Geographical Information System) tools. An average loss by the shadow is about 19% in Seoul. The result was related to the building density and distribution. Monthly results show that the winter season (December and January) was more affected by the shading than during the summer season (June and July). It is expected that useful empirical formulas can be made if more detailed correlation studies are performed.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.9-15
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• 2020

In this study, effect of reinforced insulation on heating and cooling loads were studied due to installation of PV panels on factory building roof with a floor area of 12,960 m². For PV panel installation, combination of aluminum, polyurethane, air, polystyrene and steel materials were added to the original roof, which increased thermal insulation performance. Half of the roof were covered with PV panel and the other half without. Temperature and relative humidity were measured for 8 days during summer season for both indoor spaces. PV panel showed the effect of lowering the indoor space temperature by 0.6℃. TRNSYS dynamic simulation showed that with PV panel, cooling load per area is reduced by 1.7 W/m² and heating by 10.0 W/m². PV panels installed on building roof not only generate electricity but also can save energy by reducing cooling and heating loads.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.27-33
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• 2005

To improve the performance of the top-positioning space in buildings, we suggested the environment-friendly system integrating various design techniques in the previous paper. This work discussed to calculate the length of PV considering a part of metallic radiators for radiative cooling, an critical element of the whole system, for shading not to prevent the PV on roof from generating electricity. In the process of calculating the shading area, we used the geometrical relationship between the sun-rays and the variable roof. For general applications, we utilized DL, the ratio of the length of PV and that of metallic radiator on roof, as a design factor, and then used the maximum insolation and the specific insolation($200W/m^2$) to decide the distance off the axis of rotation. As a result, for DL, we found out the reasonable value of 1.0 with full covering, 1.2 with 90%, and 2.0 with 70% in PV covering.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.67-74
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• 2010

국내에 설치될 강구조 스타디움에 향후 신재생에너지 중 하나인 태양광 발전을 위한 PV 시스템을 적용하는 것에 따른 강재 어레이에 관한 기초 연구로 해외의 사례를 토대로 구성되었다. 연구를 진행하기 위하여 1990년대 이후 PV 시스템이 적용된 강구조 스타디움 20건을 사례 분석 대상으로 선정하였다. 선정된 20건의 강구조 스타디움을 PV 모듈을 고정하기 위하여 설치된 레일 시스템에 따라 분류해 보았다. 그 결과 격자고정방식 중 선형모듈고정방식과 지붕 통합형이 전체의 28%에 해당되는 것으로 조사되었으며 그 뒤로 레일 고정형 17%, 세로 고정방식 중 모듈그룹 고정 11% 순으로 조사되었다. 또한 스타디움 내부에는 주로 격자 고정방식 중 선형모듈 고정방식과 지붕통합형이 적용되고 있었으며 스타디움 외부나 그 외 부분에서는 앵글 브라킷으로 PV 모듈이 고정되고 있는 것으로 조사되었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1183-1194
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• 2021

전통적으로 전력시스템은 공급체계의 말단에 있는 소비자의 위치에서 보면 중앙집중화된 구조를 갖고 있다. 그러나 최근 수 십년간 지붕형 태양광, 영농형 태양광, 소형 풍력터빈, 배터리저장장치 및 스마트 가전품과 같은 분산에너지원의 등장을 보아왔다. 분산에너지원의 등장에 따라 배전계통 운전원의 역할도 확장된다. 확장된 분산전원의 진출은 배전망이나 송전망의 전통적인 계획과 운영에 영향을 주는 전력계통의 역조류와 예측성을 어렵게 할 수 있다. 이는 전형적인 계통계획, 정비 및 망관리, 정전할당 등 배전계통 운전원이 갖는 기능이 변경되어야 할 필요성을 증폭시킨다. 이 연구의 목적은 다중 분산전원을 갖는 미래 배전운전시스템을 설계하고 제안된 배전시스템 모델을 HILS로 구현 및 검증하는 것이다. 시험결과를 보면 제안된 배전시스템이 정상 영역에서 운전되고 배전선로 손실이 감소된다는 것을 보여준다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권3호
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• pp.11-18
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• 2012

To expect accurately the maximum power of solar cell module under various installation conditions, it is required to know the performance characteristics like temperature dependence. Today, the PV (photovoltaic) market in Korea has been growing. Also BIPV (building integrated photovoltaic) systems are diversified and become popular. But thermal dependence of PV module is little known to customers and system installers. In IEC 61215,a regulation for testing the crystalline silicon solar cell module, the testing method is specified for modules. However there is limitation for testing the module with diverse application examples. In extreme installation method, there is no air flow between rear side of module and ambient, and it can induce temperature increase. In this paper, we studied the roof type installation of PV module on the surface of one-axis tracker system. We measured temperature on every component of PV module and compared to open-rack structure. As a result, we provide the foundation that explains temperature characteristics and NOCT (nominal operation cell temperature) difference. The detail description will be specified as the following paper.