• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.4 no.2
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• pp.62-70
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• 2018

대한민국 정부는 '재생에너지 3020 계획'에 따라 2030년까지 재생에너지 발전 비중을 20%까지 확대하겠다는 방침을 세웠다. 목표 달성을 위한 태양광발전은 30.8GW을 신규설비로 확보해야 하지만 신재생에너지를 설치할 수 있는 공간은 한정되어 있어 추가적인 공간이 문제가 된다. $297km^2$의 건물 부지를 소관하고 있는 군(軍)은 공공기관 중 가장 넓은 부지를 보유한 단일 기관이다. 이러한 군 유휴공간을 활용한 민간투자방식의 태양광 발전사업 경제적 타당성을 연구하였다. 본 연구에서는 경제적 효과를 RETScreen을 통해 분석하였고, 그 결과 내부수익률(IRR) 10.7%로 경제적 타당성이 입증되어 민간투자의 사업성을 확인하였다. SWOT분석 결과에 따르면 군 태양광 BOT사업은 전력 모니터링 및 유지보수 등 사업 전 과정에서 보안 요소가 발생하지만, 강한 규제의 산지 및 임야의 대안으로 표준화된 군사시설이, 한 번의 설계로, 유휴공간에 대량 설치가 가능한, 모듈화의 이점을 가지고 있었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.365-366
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• 2014

본 논문에서는 플라이백 마이크로 인버터를 통해 전류센서 없이 최대전력 추종(Maximum Power Point)방법을 제안한다. 이 인버터는 태양광 전력을 역률1인 정현파, 낮은 왜곡율(THDs)로 계통연계 할 수 있는 태양광 인버터 이다. MPPT방식은 전류 센서리스로서 PV모듈의 전압과 MPPT제어 출력 값을 곱하여 PV전력의 정보를 비례적인 값으로 간접적으로 얻는 방식으로 태양광 최대 전력점을 찾을 수 있다. 또한, 계통의 전압으로 위상정보를 얻어 이를 정류시켜 MPPT제어와 곱하여 PWM파형을 발생한다. 제안한 태양광 인버터 전력단 회로는 플라이백으로 불연속 모드(DCM)로 동작하였으며, MPPT제어는 디지털(DSP)로 구현하였다. 100W급 하드웨어로 설계하여 실험을 진행 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.102.2-102.2
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• 2010

저수지 수면을 이용한 태양광발전 시스템은 저수지, 연못 등의 유휴수면에 부유체를 이용하여 태양광발전 시스템을 수면에 설치하는 발전방식이다. 수면의 환경조건은 지상조건에 비해 장애물이 없고 모듈의 온도가 낮기 때문에 일조량 및 발전효율의 증가 등이 예상되고 있다. 지상 태양광 발전은 농지 또는 임야를 개발하는 과정에서 산림훼손 등을 유발하는 단점이 있으나, 수면태양광 발전은 유효 수면을 적극 활용함으로 국토가 협소한 우리나라에 매우 적합한 발전 방식이라 할 수 있다. 본 논문은 한국수자원공사에서 관리하고 있는 주암 다목적댐에 수면태양광 실증플랜트를 설치한 사례로 설계 및 시공 방법에 대하여 기술하고자 한다.

• KIPE Magazine
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• v.13 no.4
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• pp.28-32
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• 2008

Power Supply Designer는 부품설계, large-sign -al 시뮬레이션, feedback control design 그리고 소신호 해석 등 완전한 스위칭 전원공급장치(SMPS)의 설계를 위한 시뮬레이션 프로그램입니다. 또한 최종 정확도 모델링 기술을 사용한 전류-모드 시뮬레이션, CCM & DCM 컨버터 시뮬레이션, loop gain이 포함된 컨트롤 시스템의 해석, 필터 디자인 및 해석, 모든 주요 부품에 대한 파워손실 측정 및 스트레스 해석을 하기 위한 빠르고 순환적인 시뮬레이션과 시뮬레이션시 자주 발생하는 Convergence 에러를 최소화할 수 있는 Convergence 마법사 기능을 수행할 수 있습니다. Power Supply Designer는 ICAP/4 Power Delu -xe라는 시뮬레이터와 인덕터 및 트랜스포머를 설계할 수 있는 Magenetics Designer가 패키지로 구성이 되어 있는 제품입니다. Solar Pro는 일사량, 온도, 각 지역의 위치정보에 대한 데이터와 태양광모듈에 대한 데이터를 고려하여 그림자 분석, I-V계산, 발전량계산, 경제성분석을 제공하는 솔루션입니다. 또한 그림자의 궤적과 발전량을 계산하여 애니메이션으로 볼 수가 있고 경제성을 포함한 시스템 성능을 표시할 수 있기 때문에 태양광 설치 고객에게 태양광 발전 시스템 자체에 대한 이해와 설득력 있는 프리젠테이션을 할 수가 있습니다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.357-358
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• 2014

본 논문에서는 태양광 모듈의 최대 전력점을 추종하기 위한 제어 기법으로 부스트 컨버터(boost converter)의 불연속 전류모드(Discontinuous Current Mode)에서 주파수를 제어하는 기법을 구현 하였다. 태양광 모듈에 연결된 부스트 컨버터는 전압루프를 통하여 Perturb and Observation(P&O)기법을 사용하여 최대 전력점을 추종하였다. 부스트 컨버터의 인덕터에 흐르는 전류는 불연속 전류모드로 제어 된다. 불연속 전류모드에서의 제어기 설계는 MATLAB과 PSIM의 전달함수특성을 수학적 모델링을 통하여 비교 검증 하였으며, 모든제어는 MCU(TEXAS INSTRUMENTS사의 DSPF28335)를 통해 디지털로 제어 하였다. 제안된 기법은 단일 PV모듈이 연결된 불연속전류모드 부스트 컨버터를 통해 동작특성을 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.240-241
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• 2013

태양광발전 시스템에서 PV 모듈 스트링에서 발생되는 손실을 저감할 수 있어 태양광 발전시스템의 발전효율을 향상시킬 수 있는 태양광발전용 마이크로인버터 (MIC: Module Integrated Converter)들의 출력특성을 시험하고 그 결과를 비교분석하여 마이크로인버터 설계에 있어 필요 요소들을 도출한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.6
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• pp.587-599
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• 2018

In building-integrated photovoltaic (BIPV) systems, power generation functions are integrated into building functions by installing solar modules in combination with building materials. While this integration appears to be attractive, a design method is needed to achieve maximum power generation. Previously, the influence of the design elements on power generation was analyzed by computer simulations and demonstration tools. On the other hand, problems remain due to the inaccuracy of power generation analysis and relationship analysis, and limited demonstration. To solve this problem, this paper proposed the use of an extended demonstration mock-up. The mock-up was designed and constructed by implementing the design elements of the module types, installation angles, and direction. The actual operation data for one year were analyzed to evaluate the effects of the design elements on power generation. These results can be used to determine the feasibility of future BIPV systems and the optimal selection of system design elements.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1406-1407
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• 2011

태양광발전은 태양의 복사에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 시스템으로 가동부분이나 열기관이 없어 수명이 길고 운전과 유지보수가 용이하며 모듈로 구성되기 때문에 수요나 지형에 맞게 설계할 수 있다. 이러한 특성으로 인해 태양광 발전은 차세대 성장 에너지원으로 각광 받고 있으며, 최근 문제되고 있는 지구환경문제 해결에도 부합할 수 있는 잠재력을 갖고 있다. 또한 계통 연계형 태양광 발전시스템의 확대 보급시 태양광 발전시스템의 출력특성에 의한 기존 전력계통의 피크전력을 감소시키는 효과도 기대할 수 있다. 국내 태양광발전은 정부 지원정책에 힘입어 지속적으로 보급이 확대되고 있으며, 2009년도 기준으로 약 400 MWp 이상의 설비가 전력시장에 진입하여 상업 운전중에 있다. 태양광발전시스템은 육상에 설치하는 것이 주류를 이루고 있었으나 태양광 입지조건에 적합한 부지를 확보하는 것이 쉽지않기 때문에 최근에는 건물옥상이나 벽에 설치하는 사례가 증가되고 있다. 본 논문에서는 한전전력연구원(대전시 유성구 문지동)의 건물옥상에 설치되어 운전하고 있는 9.52kW급 BIPV 형식의 태양광발전시스템을 대상으로 2010년도 1년간의 운전특성에 대하여 분석 평가하고 이를 통해 BIPV시스템의 운전에 대한 기초자료를 제시하고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.1
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• pp.454-459
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• 2017

In this study, a thermal system was designed using a 3-way valve and PTC attached to a solar module. This design could help solve the problem of rising fossil fuel costs caused by limited reserves and environmental problems resulting from fossil fuel use. The thermal system is a hot-air and heating control system composed of a temperature sensor part, mode setting part (for hot air and heating modes), supply part, and thermal system control part. The temperature sensor part has piping and an indoor temperature display, and the temperature setting part has multiple monitoring functions. The mode setting part switches between hot air and heating modes and can be used to set the temperature. The thermal system control part performs functions such as PTC control and temperature setting, PTC day and night and time selection, hot air and heating control, and three-way valve selection. The results verify that the system operates with stable response speeds of $680{\mu}s$ in the temperature sensor part, $700{\mu}s$ in the mode setting part, and $610{\mu}s$ in the thermal system control part.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.205-206
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• 2011

태양광 발전용 마이크로 인버터는 PV 모듈에 직접 설치되기 때문에 크기, 무게 등이 중요한 설계 요소다. 따라서 출력 필터 설계 시 전력 품질 뿐만 아니라 필터에 사용되는 수동 소자의 크기 또한 고려해야 한다. 본 논문에서는 마이크로 인버터용 출력 필터로서 Trap-CL 구조를 분석하고, 필터의 소형화를 고려한 설계 기법을 제안한다. 설계 된 Trap-CL 필터의 특성을 단상 플라이백 인버터에 적용하여 확인하였으며, 기존 플라이백 인버터에 사용되던 CL 필터와의 비교를 통하여 그 타당성을 검증하였다.