• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.24 no.4
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• pp.135-140
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• 2024

It is said that PV power generation systems have a long lifespan compared to other renewable energy sources and require little maintenance. However, there are cases where the performance expected during initial design is not achieved due to shading, temperature rise, mismatch, contamination/deterioration of PV modules, failure of inverter, leakage current, and arc generation. Therefore, in order to solve the problems of these systems, the power generation amount and operation status are investigated qualitatively, or the performance is comparatively analyzed based on the performance ratio (PR), which is the performance index of the solar power generation system. However, because it includes large losses, it is difficult to accurately determine whether there are any abnormalities such as performance degradation, failure, or defects in the PV power generation system using only the performance coefficient. In this paper, we studied a status diagnosis algorithm for shading, inverter failure, leakage, and arcing of PV modules to optimize the power generation of PV power generation systems according to changes in the surrounding environment. In addition, using the studied algorithm, we examined the results of an empirical test on condition diagnosis for each area and the resulting optimized operation of power generation.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.10
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• pp.229-235
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• 2019

A floating photovoltaic generation system is a new concept that combines existing photovoltaic generation technology with floating technology. This is installed in the water not on conventional land and a building. The system is designed as a unit module type that can be connected to other modules according to the power generation capacity, thereby forming a large-scale power generation facility. As a renewable energy source, it is composed of a floating structure, mooring device, photovoltaic power generation facility, and underwater cable. Because this system is installed outdoors, the effect of the wind load on the structure is very large. In this study, the wind loads most affected on the floating photovoltaic generation structure were obtained by computational fluid dynamic analysis. The flow characteristics and wind loads were analyzed for a range of wind orientations and angles of inclination. The analysis showed the position and magnitude of the maximum wind load to the wind direction and the flow characteristics around the solar panel and floating system. The wind load increased with increasing angle of inclination of the panel to the ground.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.701-703
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• 2011

본 논문에서는 태양광병용형 식물공장과 USN 기술이 융합된 스마트 팜 모니터링 시스템을 설계 및 구현하고자 한다. 먼저 식물공장의 규모 및 내부 환경 정보 수집에 적합한 무선 통신 모듈과 온도, 습도, 조도, PPFD, 일사량 센서를 선택한 뒤, 각 센서를 통합하기 위한 PCB 모듈을 설계 및 제작한다. 제작된 통합센서는 송신부와 수신부가 포함되어 있으며 일정 간격마다 USN 게이트웨이의 요청에 의해 식물공장 내부의 환경 정보를 측정하여 서버로 전송하고, 전송된 데이터는 서버관리자에 의해 데이터베이스에 저장 및 각 환경 정보와 연관된 디바이스 제어 시 입력 요소로 사용된다. 향후 본 시스템을 확장 및 적용할 경우 태양광병용형 식물공장의 생산 효율이 증대되고, 에너지 소비 효율을 향상시킬수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.85-85
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• 2015

현재 태양광에너지 시장은 해마다 빠른 속도로 성장하는 추세이며 50 GWp/년 이상의 시장으로 변화하였고 앞으로도 전체적인 성장세는 지속 유지될 것으로 판단된다. 하지만 이와 아울러 각 Value chain 별로 많은 기업들이 생겨나게되어 각각의 기업들이 제품을 고효율 저가화 함으로서 경쟁력을 확보하기 위해 많은 노력들이 기울이고 있으며 본 강연에서는 이러한 측면에서 태양광 에너지의 분야별 고효율/저가화를 위한 기술동향을 살펴보고자 한다. 태양광 산업은 아직은 다소 높은 발전단가로 인해 일부 정부의 지원이나 정책에 의해 산업의 규모가 결정되게 되는데 주요한 지원제도는 RPS 제도와 FIT 제도가 있으며 우리나라는 초기 FIT 제도로 국가에서 태양광에서 생산된 전기를 높은 가격에 사주었으나 근래에들어 RPS 제도를 운영하게 되었으며 매전을 하면서 SMP에 준하는 수익을 창출하고 이와 아울러 REC 를 확보하여 확보된 REC 단가에 의해 추가적인 수익을 창출하는 구조의 발전사업이 진행되고 있다. 그리고 RPS나 FIT와 같은 정부의 지원없이도 발전단가의 경쟁력을 확보하는 시점을 그리드패러티라고 하며 이는 매우 중요한 의미를 갖는다. 태양광의 저가화는 그리드패러티 달성을 확보하기 위해 필수적으로 필요한 사안이며 앞으로도 이러한 저가화 / 고효율화 기술노력은 계속 진행될 것으로 판단된다. 우선 소재의 가격을 줄이기 위해 웨이퍼의 두께가 점점 박형화 되어가고 박형화 되면서도 안정적인 공정수율 및 효율을 향상시키기 위한 기술개발이 진행되고 있으며 Cell 분야에 있어서도 고효율을 위한 다양한 Texturing 기술 및 패시베이션 기술의 개발이 이루어 지고 있으며 고효율 컨셉의 MRT cell, Back contact cell 등 고효율 구조의 cell의 양산을 진행하고 있는 등 최근 n-type 기반의 고효율 cell 기술이 활발하게 양산화 검토가 이루어 지고 있다. 모듈 분야에 있어서는 저가/고효율화와 아울러 제품의 신뢰성 확보가 무엇보다도 중요하게 다루어 지고 있으며 이는 모듈이 최소 25년 이상 Field 에서 운용되어 수익창출이 가능해야 하므로 가장 중요한 요소중에 하나라고 할 수 있다. 신뢰성 측면에서 중요하게 다루어 지고 있는 것 중 하나가 PID 저감을 위한 노력이며 이와 관련된 각 소재의 개발이 가장 활발하게 진행되고 있으며 이와 아울러 장수명을 보장하기 위한 내구성이 겸비된 봉지재의 개발 또한 많은 관심을 불러 일으키고 있다. 저가/고효율화를 위해 CTM loss를 줄이기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있으며 특수 형태의 리본으로 빛의 흡수를 증가시키거나 컨택저항을 최소화 하기위한 소재의 개발이 이루어 지고 있다. 태양광 시스템 분야의 경우 발전량과 수익창출에 있어 직접적인 영향을 미치는 분야로서 전체 시스템의 loss 를 줄이고 최적의 환경에서 최대한의 발전량을 확보하기 위한 array 설계 및 운용기술이 활발하게 개발되고 있으며 시스템에서의 loss를 줄여줄수 있는 마이크로 인버터나 multi string 인버터의 적용도 이루어 지고 있으나 저가화를 위한 추가적인 노력이 필요한 상황이다. 본 강연의 마지막으로 이러한 노력들의 산물인 특수 태양광 제품 및 시스템의 기술동향에 대해 살펴하고자 한다. 사막은 전체면적의 1/3을 차지할 정도로 넓은 면적을 자랑하지만 밤과 낮의 기온차 그리고 계통 선로의 부재 등 적용하기 어려운 환경적인 제약도 함께 존재하며 이러한 문제를 해결하기 위한 방안에 대해 살펴보고 최근 Hot issue 중의 하나인 수상 태양광 시스템의 장, 단점과 기술적 특성 등을 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1102_1103
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• 2009

본 논문은 에너지 고갈로 인해 신재생에너지가 대두되는 가운데 독립형 태양광 발전시스템의 PV_Array 선정에 대한 논문이다. 독립형 태양광 발전 시스템만을 이용한 PV_Array 출력을 조정해서 부하에 안정적으로 공급하게 설계하였다. 본 논문에서는 PV_Array 내부 모듈의 개수와 인버터 변환 효율을 조정하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1093-1094
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• 2008

본 논문은 수학적 모델링이 간편하고 제어기법의 적용이 쉬운 MATLAB 기반으로 태양광 셀과 모듈을 모델링하고 기존의 P&O MPPT제어 알고리즘을 분석하고 구현하였으며 전력전자 회로의 구현이 간단한 PLCES를 사용하여 부스트 컨버터 구현하였다. 이로써 일사량 변화와 온도변화의 영향이 고려되고, MATLAB 기반이므로 시뮬레이션 시간이 단축되며, 다양한 제어기법을 쉽게 적용할 수 있는 PV 발전시스템을 구축하였으며 시뮬레이션을 통해 태양광 모델의 성능과 MPPT 제어 성능을 검증하였다

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.50 no.7
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• pp.471-478
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• 2022

This paper is about research and development of Korea Aerospace University's Solar-Powered UAV System that named of KAU-SPUAV, and describes the design process of the 4.2 m solar UAV that succeeded in a long flight of 32 hours and 19 minutes at June 2020. In order to improve the long-term flight performance of the KAU-SPUAV, For reduce drag, a circular cross-section of the fuselage was designed, and manufactured light and sturdy fuselage by applying a monocoque structure using a glass fiber composite material. In addition, a solar module optimized for the wing shape of a 4.2 m solar drone was constructed and arranged, and a propulsion system applied with the 23[in] × 23[in] propeller was constructed to improve charging and flight efficiency. The developed KAU-SPUAV consumes an average of 55W when cruising and can receive up to 165W of energy during the day, and its Long-term Endurance was verified through flight tests.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.21 no.2
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• pp.137-142
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• 2021

A Photovoltaic power streetlight is a system that uses solar energy to charge a secondary battery and then uses it for night lighting through a lamp, and can be configured as a standalone or grid-connected type by installing an LED streetlight at the load end. The energy generated through the solar cell module can be charged to the secondary battery through the charge/discharge control device, and then the LED street light can be turned on and off by comparing the power generation voltage and the charging voltage according to the monitoring of solar radiation, or by setting a specific time after sunset or sunrise. Based on these contents, this paper designed and manufactured a simulated solar power streetlight for education using new and renewable energy utilization and storage functions. Using these educational equipment, students can 1) understand the flow of energy change using renewable energy including sunlight as electric energy, 2) understand new and renewable energy, and cultivate basic design and manufacturing application power of related products, 3) The use of new and renewable energy through power conversion and strengthening of practical training and analysis through hardware production can be instilled.

• Journal of IKEEE
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• v.15 no.3
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• pp.211-217
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• 2011

The energy of CPV system is different as the altitude and azimuth of solar. In order to The maximum of solar energy density, the tracking system which does there to make be the module and the solar will be able to maintain a normal line is necessary. This paper proposed for GPS solar tracker of stand-alone 60[W] concentrating photovoltaic system. The position algorithm of solar tracker is through the coordinates transformation calculating the altitude and azimuth of the solar.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.10
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• pp.283-290
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• 2020

In this study, a floater was developed for a frame-type solar power plant. The floater supports the frame and the solar panels. A finite element analysis was performed to design its shape and thickness, and the floater was manufactured by a rotational molding method using linear low-density polyethylene. It was found that the floater did not cause collapse and it maintained its stiffness even at 4 times the maximum load of 322.7 kgf. To perform a long-term compression test, a weight-type load application device that uses gravity was designed and manufactured. The amount of compressive deformation was measured for 7 days, and a long-term deformation equation was obtained. Even under small loads, continuous deformation was observed. However, the 10-year deformation amount for a constant load of 100 kgf was predicted to be small at about 4.64 mm. As a result, it was found that the developed floater could be used in a solar power plant on a body of water.