• 기술혁신학회지
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• 제14권3호
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• pp.578-598
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• 2011

본 논문은 차세대 그린에너지원으로 주목받고 있는 태양광산업의 핵심소재 기술에 대한 가치를 실물 옵션 기법을 이용하여 추정한다. 본 논문의 기여는 두 가지이다. 하나는 방법론적인 기여로서, 실물옵션의 기초자산 불확실성을 대변하는 변수로서 주가를 고려하여 실물옵션 적용에서 가장 복잡한 단계인 기초자산 불확실성의 모형과정을 대폭 단순화시켰다. 다른 하나는 응용장의 기여로서, 최근 수요가 크게 증가하고 있는 태양광산업의 핵심소재인 폴리실리콘의 생산공정 기술의 경제적 가치를 평가하였다. 분석사례인 폴리실리콘 산업의 A기업에 적용한 결과, 동 기업의 폴리실리콘 기술의 기초자산이 기하브라운모션을 따르는 것으로 나타났으며 이러한 결과에 블랙-숄즈 옵션가격결정모형을 적용하여 A기업의 폴리실리콘 기술에 대한 콜옵션의 가치는 약 34,229억원으로 측정되었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1143-1150
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• 2023

세계적 기후 위기와 저탄소 정책 이행으로 신재생 에너지에 관한 관심이 높아지고 이와 관련된 산업이 증가하고 있다. 이 중에서 태양 에너지는 고갈되지 않고 오염 물질이나 온실가스를 배출하지 않는 대표적인 친환경 에너지로 주목받고 있으며, 이에 따라 세계적으로 태양광 발전 시설 보급이 증가하고 있다. 하지만 태양광 발전은 지리, 날씨와 같은 환경의 영향을 받기 쉬우므로 안정적인 운영과 효율적인 관리를 위해 정확한 발전량 예측이 중요하다. 하지만 변동성이 큰 태양광 발전을 수학적 통계 기술로 정확한 발전량을 예측하는 것은 불가능하다. 이를 위해서 정확하고 효과적인 예측을 위해 딥러닝 기반의 기술에 관한 연구는 필수적이다. 또한, 기존의 딥러닝을 활용한 예측 방식은 장, 단기적인 예측을 나누어 수행하기 때문에 각각의 예측 결과를 얻기 위한 시간이 길어진다는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 시계열 특성을 가진 태양광 발전량 데이터를 사용하여 장단기 통합 예측을 수행하기 위해 순환 신경망의 다대다 구조를 활용한다. 그리고 이를 다양한 딥러닝 모델들에 적용하여 학습을 수행하고 각 모델의 결과를 비교·분석한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.591-591
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• 2012

본 연구는 Transparent conducting oxide (TCO, 산화물투명전극)를 이용한 박막태양전지 효율향상에 관한 것으로, 이중의 TCO층(Double-stacked TCO layer)의 효과적인 광학 및 전기적 설계에 관한 것이다. 기존 박막 태양전지에서는 투명전극 TCO layer로서, ITO (Indium-Tin-Oxide), FTO (Fluorine- Tin-Oxide), 및 AZO(Aluminum-doped Zinc Oxide) 등을 사용해 왔다. 각 TCO layer마다 장점이 있지만 단점 또한 존재한다. ITO의 경우 높은 전기적 특성을 가지는 반면 수소 플라즈마에 취약하고 기계적 강도에 취약해 ITO 단일층만으로 박막 태양전지에 적용하는 것에 제한을 받는다. 한편, AZO의 경우 전기적 특성도 우수할 뿐만 아니라 수소 플라즈마에도 내구성이 강한 장점이 있지만, 일함수가 p형 반도체보다 낮아 Schottky junction이 되어, 높은 전위장벽이 형성된다. 이는 정공의 이동을 방해하고, 정공의 축적이 일어나서 순방향 전압을 인가할 때 많은 전류의 감소를 가져온다. 또한, AZO와 p형 반도체 사이의 높은 직렬저항으로 인해 광전압(Voc, Open circuit voltage)와 충실률 (FF, Fill factor)가 떨어진다는 단점이 있다. 본 실험에서는 ITO/AZO 2중구조의 TCO층을 적용하여 상기의 문제점을 해결하고자 한다. 이중 구조 TCO층은 Magnetron sputter system을 이용하여, 단계적으로 증착되었다. 빛이 입사하는 유리에 ITO를 제1전도층으로 증착하였는데, ITO는 입사광의 투과도와 전기전도성이 우수하다. 제2전도층으로는 AZO층을 이용하였으며, 실리콘 반도체층과 접하게 된다. AZO는 실리콘 증착시 발생하는 수소 플라즈마에 안정적이고, 물리적 강도 또한 우수한 장점이 있다. 이중 구조층위에 실리콘 광흡수층(Si absorber)을 증착하였으며, pin 구조를 가진다. 기존, 단일막 TCO층과 2중구조 TCO층을 이용하여, 실리콘 박막 태양전지를 구성하였다. 이때, ITO/AZO의 2중구조를 적용하였을 때 태양 전지 특성이 크게 향상된 결과를 얻을 수가 있었다. 특히, 전류밀도의 경우 ITO, FTO, AZO 각각 14.5 mA/cm2, 11.2 mA/cm2, 8.18 mA/cm2를 나타낸 반면 ITO/AZO 2중구조의 경우 약 17mA/cm2 로 크게 향상 되었고, 태양전지 변환 효율도 각각 7.5%, 6.9%, 4%에서 ITO/AZO 2중 구조의 경우 8.05%로 크게 향상되었다. 본 발표에서는 2중구조 TCO를 이용한 현공정에 적용 가능한 박막태양전지 효율향상 기법에 대해 논의하고자 한다.

• 전자공학회지
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• 제33권1호
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• pp.35-45
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• 2006

최근 휴대폰에서 개인 정보 보안의 중요성이 대두되고 있으며, 이에 따라 생체인식 기능을 내장한 휴대폰에 관심이 집중되고 있으므로, 본 논문에서는 휴대용 기기에 홍채인식기술을 적용하기 위한 방법을 제안하고 하다. 기존의 홍채인식 알고리즘은 인식을 위해 확대된 홍채영상을 사용하여 처리하였고, 이러한 홍채영상을 획득하기 위해서 고 배율의 줌 렌즈(zoom lens)와 초점 렌즈(focus lens)를 사용하였다. 그런데, 휴대폰에서의 홍채인식을 시도하기 위해 줌렌즈와 초점렌즈를 장착하게 되면 가격이 상승하고 부피가 증가되어, 작고 휴대하기 편리한 휴대폰의 특징에 맞지 않아 사용하기 어려운 문제가 있다. 그러나 최근 휴대폰의 멀티미디어 기기 융복합 추세로 인해 휴대폰 내에 장착된 메가 픽셀 카메라(Mega-pixel Camera)의 성능이 급속히 발전함에 따라, 고 배율의 줌, 초점 렌즈 없이도 확대된 홍채영상의 획득이 가능하게 되었다. 즉, 메가 픽셀 카메라 폰을 사용하여 사용자로부터 원거리에서 취득한 얼굴영상에서 홍채 영역이 홍채인식을 위해 충분한 픽셀정보를 가지게 된다. 그러나 이러한 경우 입력 얼굴영상에서 눈 영역을 먼저 찾는 과정이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 얼굴영상에서 각막에 의해 반사되는 조명 반사광을 기반으로 휴대폰에서의 홍채인식을 위한 고속 동공검출 방법을 제안한다. 또한 입력 영상 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정에서 밝기와 대조 값을 조정하여 동공의 검은 영역과 조명 밝은 반사 위치를 추출함으로써, 정확한 홍채 영역을 보다 빠르고 쉽게 추출할 수 있는 방법 역시 제안한다. 그리고 일반적으로 휴대폰에서 홍채 인식의 경우 손으로 들고 사용하므로, 손 흔들림에 의한 영상 흐림 현상이 빈번하게 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 영상 복원 기법을 적용하여 흐려진 홍채 영상을 복원하는 기법을 제안한다. 마지막으로, 휴대폰의 경우 실외에서 사용이 빈번함으로, 입력 홍채 영상에서 태양광에 의한 영향을 많이 받게 된다. 이러한 문제를 해결하여 홍채 인식 성능을 개선할 수 있는 방법 역시 소개하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.156-162
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• 2004

본 논문에서는 누진전력요금제도 하에서 주어진 부하에 대해 최적의 계통연계형 태양광-풍력 복합발전시스템 용량을 산정하는 기법에 대하여 논한다 일사량 및 풍속의 확률밀도함수를 이용해 복합발전시스템 발전량의 기대치를 구하고, 총수명가 분석법에 기초하여 월별 발전단가를 산정하는 기법과 함께 월사용전력량이 증가함에 따라 전력요금이 급속히 증가하는 누진전력요금구조 하에서 전체 월 전력비용을 최소로 하기 위한 설비용량산정기법에 대하여 논한다. 제안한 기법의 적용가능성을 검토하기 위하여 실제 수도권의 기상데이터를 근거로 하여 본 대학에 설치된 prototype 복합발전시스템을 이용하여 실증연구를 수행하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.401-407
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• 2016

본 논문에서는 태양광 장기체공 무인기의 전력모델을 포함한 3차원 경로계획과 유도에 대하여 기술한다. 본 논문에서 사용한 Dubins curve는 계산속도가 빨라 경로계획에 곧바로 적용이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 Dubins curve의 경로생성 문제는 2차원 평면에서 정의되기 때문에 실제 항공기의 경로계획을 위해 Randal W. Beard에 의해 수행된 비행 경로각의 한계를 고려하여, 고도 차이에 따라 선회경로를 추가하는 방식의 3차원 Dubins 경로생성 알고리즘을 활용하였다. 본 논문에서 사용한 항공기 모델은 Aileron이 없기 때문에 Rudder를 사용하여 횡축 방향 제어기를 설계하였으며, 비선형 경로추종 유도기법을 사용하여 경로추종 시뮬레이션을 수행하였다. 고도조건에 따른 예제를 생성하였으며, 시뮬레이션 결과 생성된 경로를 잘 추종하는 것을 확인하였다. 마지막으로 태양에너지 수율에 대한 계산식을 통해 태양광 장기체공 무인기의 전력 시스템을 모델링하여 48시간 연속비행 시뮬레이션을 실시하였고, 이에 대한 시뮬레이션 결과를 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.1915-1922
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• 2012

본 논문에서는 AJAX(Asynchronous JavaScript And XML)를 이용하여 태양광 인버터의 모니터링 시스템을 구현하고자 한다. AJAX는 DHTML(Dynamic Hyper Text Makeup Language)과 다른 자바스크립트 기술 등과 함께 RIA(Rich Internet Application)를 만들 수 있는 기술 중 하나이다. 이를 사용하여 일반 응용프로그램에 필적하는 강력한 응용프로그램을 만들 수 있다. 기존의 데이터 처리 기법으로는 동일 페이지에서 데이터의 Request와 Response를 동적으로 처리할 수 없다. 하지만 비동기 통신 방법인 AJAX 기반 기술을 이용하면 직관적이며 데이터 변동 상태를 실시간으로 제공하기 때문에, 한 페이지 내에서 모든 기능을 실행할 수 있고 페이지 전환 없이 데이터 전송량이 현저히 작은 AJAX를 사용하여 효율적인 관리 및 모니터링 할 수 있기 때문에 태양광 인버터모니터링 시스템에 AJAX를 적용하여 효율적인 모니터링 시스템을 구현하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.558-559
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• 2014

본 논문에서는 저압 직류 배전(LVDC) 시스템의 통합 운전기법을 제안하였다. 제안된 시스템은 AC배전을 DC배전으로 전력 변환을 해주기 위한 대용량 3-Level NPC PWM 컨버터로 구성하였다. 또한 태양광 발전 시스템을 연계하여 소규모 계통의 운전을 위한 양방향 DC/DC 컨버터로 구성하였다. 분산 전원의 단점을 보완하기 위하여 ESS 시스템을 구성하였고 통합 운전을 수행 하였다. 제안된 시스템에 모드별 적용된 제어기법을 이용하여 동작모드를 확립하였다. 이를 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.188-190
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• 2006

본 논문에서는 국내최초로 개발에 성공한 단일용량의120kW급 계통연계형 태양광발전용 PCS에 관한 내용을 설명하고 있다. 120kW급 계통연계형 태양광발전시스템은 22.9kV의 특고압 계통전원에 연계되도록 설계되었으며, 삼상 380V를 22.9kV로 승압 연계하는 2단 절연방식을 채택하였다. 120kW급 PCS는 상용주파수 변압기 절연방식으로 3상4선식 380v 60H2 출력을 가지고 있으며, PCS 내부에 120kVA급 변압기와 리액터를 포함하고 있다. 최대출력점추종(MPPT)제어 기법으로 P&O 알고리즘을 적용하였으며, 3상 IGBT 인버터를 DSP로 제어하였다. 본 논문에서는 120kW급 단일용량 PC를 개발함에 있어, 계통연계 시험, 유,무효 전류제어 시험, 단독운전 검출 및 방지시험, 출력전류의 THD 측정 등의 결과를 보이고 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1372-1373
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• 2011

신재생에너지 발전기는 출력가변성이 크기 때문에 장기 전력수급계획 수립시 발전용량을 얼마로 할 것인가에 대한 불확실성을 내포하고 있다. 본 논문에서는 확률론적 신뢰도 기법에 기반하여 신재생 발전기가 공급신뢰도에 기여하는 용량산정 방법을 제안하고 우리나라 전력수급기본계획에 적용하는 방안을 살펴보았다. 국내 발전설비계획 수립에 사용하는 공급지장확률(LOLP)을 이용하여 신재생 발전기의 공급 신뢰도 기여용량을 산정하고 그 결과를 현재까지 사용해 온 신재생발전기 이용률에 기반한 기여용량 산정결과와 비교하였다. 특히 신재생발전원 중 우리나라에서 많은 부분을 차지하는 풍력 및 태양광에 대하여 용량가치를 산정하였다. 확률적 신뢰도기반 용량가치 산정법은 제5차 전력 수급기본계획 수립시 적용된 바 있으며, 좀 더 정밀한 산정절차를 수립하여 수급계획에 적용할 필요가 있다. 본 연구의 결과는 향후 수급계획 수립에 신재생 발전원의 정확한 용량가치를 산정하는 방식을 선정하는 데 참고자료로 활용될 수 있다.