• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.87-88
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• 2017

본 논문에서는 새로운 태양광 추적 시스템을 제안한다. 일반적으로 기존 감지식 태양광 추적 시스템은 광 센서를 이용하여 태양위치를 추적하는 방식으로 이루어 진다. 제안하는 시스템은 광 센서를 제거한 후 여러 개의 태양광 패널 각각 발전량을 비교하여 태양위치를 추적한다. 이러한 방법은 기존 태양광 추적 시스템의 많은 단점을 보완할 수 있다. 제안된 방법은 프로토 타입을 통해 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.664-671
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• 2018

일반적으로 감지식 태양광 추적 시스템은 태양의 위치를 추적하기 위해 광센서를 사용하여, 최대 전력을 생산한다. 광센서 채택은 시스템 제작 가격을 상승시키고, 오동작에 의한 성능 저하를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 IoT플랫폼 기반의 원격무선 모니터링이 가능하고, 광센서가 없는 새로운 태양광 추적 시스템을 제안한다. 태양광 발전을 위해 사용되는 여러 개의 태양광 패널의 출력 전류량을 비교하여 태양 위치를 광센서 없이 추적한다. 추적 성능의 검증을 위해서 12[V] 20[W] 태양광 발전 시스템을 제작하여 실험을 수행하였다. 본 논문에서 제안한 시스템은 IoT 플랫폼을 사용하여 원격모니터링이 가능하기 때문에 기존 태양광 추적 시스템에 비해 설치, 유지 보수 및 기능 확장의 장점이 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.14-16
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• 2012

본 논문은 단일 추적모듈과 무선 센서 네트워크를 이용한 내장형 태양광 추적시스템을 제안한다. 내장형 태양광 추적시스템은 조도 변화에 따라 단일 추적모듈로부터 도출된 회전값을 무선 센서 네트워크로 발전모듈에게 전달하여 태양전지를 동일하게 회전시키는 시스템이다. 추적모듈은 조도측정부의 양단 간 조도 값을 비교하여 회전값을 도출하고 항상 태양광과 프레임이 수직이 되도록 유지한다. 발전모듈은 전달받은 회전값을 적용하여 추적모듈과 동일한 방향으로 유지함으로 발전량을 최대화한다. 테스트베드를 개발하여 추적 실험을 통해 제안된 시스템의 타당성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.450-453
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• 2017

본 논문은 FPGA를 이용해서 태양을 추적하는 시스템에 대해서 소개한다. 센서를 이용한 추적방법과 태양의 고도를 프로그래밍하여 추적하는 방법을 혼합한 방식인 혼합식 태양 추적 방식을 이용한다. 본 논문에서의 센서는 이미지센서, 광센서를 사용하고 시간에 따라 태양의 고도를 프로그래밍하고 동작 시간은 컴퓨터에서 하이퍼터미널을 통한 무선통신을 통해서 수신한다. 비교적 개발비용이 저렴하고 업데이트 가능한 FPGA를 사용하고, 양방향 추적식 및 혼합추적법을 사용하여 최대한의 에너지 발전효율을 갖는 태양추적시스템을 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.392-402
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• 2020

본 논문은 광센서 없는 태양광 추적 시스템을 제안한다. 태양광 추적, MPPT, ESS, 모니터링의 4가지 기능을 모듈화하여 시스템을 구현하였다. 9개의 태양광 패널을 기본단위로, 바람의 영향을 저감하고, 광센서 없이 태양광 추적이 가능하도록 상하좌우 패널의 높낮이를 다르게 한 격자형 구조를 채택하였다. 저가형 MCU를 이용한 부스트 컨버터 PWM 스위칭을 위해 기존 MPPT의 연산 방법을 개선하였다. ESS 모듈은 리튬 이온 배터리 12개(직렬 3셀과 병렬 4셀)를 기본 단위로 구성하여 온도 및 전기 특성의 이상 유무 감시가 가능하게 하였다. 각 모듈의 MCU는 Atmega128 또는 Raspberry PI로 구성하였으며 운전 정보를 상호 교환하고, IoT 기술을 응용하여 실시간 원격 모니터링과 클라우드에 데이터베이스를 구축하여 유지보수가 가능하게 하였다. 실험을 위해 제작된 태양광 발전 시스템의 운전 데이터는 각 모듈의 분산 및 원격 모니터링의 가능성, 유지보수의 편의성 및 광추적 성능을 증명한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.131-133
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• 2015

일반적으로, 태양광 발전은 최대한 오랜 시간 많은 양의 태양광을 받을 수 있는 방법이 중요하다. 본 연구에서는 태양광 수집 량을 높이기 위해 태양 전지판에 매트릭스 형태로 배치된 광센서의 조도차를 이용한 자동 태양광 추적 및 충전 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 날씨 및 주변 환경의 조도 간섭 등과 같은 환경 상태정보를 광센서로부터 획득한 조도 정보와 함께 태양의 방향을 추적하기 위한 알고리즘에 적용한다. 본 시스템을 통해 사용자는 좁은 공간에서도 최대한의 태양광을 집적할 수 있으며, 적은 비용으로 효율성 있는 태양광 발전 시스템을 구축 할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.92.1-92.1
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• 2010

본 기술개발은 기존 태양추적기의 구조를 크게 변화시킬 수 있는 무선망 활용 태양추적기 개발에 관한 내용이다. 기존의 태양추적기는 태양광어레이에 스탠드얼론 시스템으로 부착되어 태양추적 및 관련 제어기능을 수행한다. 그러나 본 무선망활용 태양추적기는 PC와 태양광어레이가 지그비 무선망으로 연결되는 구조이다. 무선망을 활용함으로서 기존 태양추적기 대비 제어모듈의 역할이 매우 단순화되어 장치의 강건함, 내구성 및 경제성이 증가되는 효과가 있다. 무선망을 활용함으로서 태양광에레이 측은 무선데이터 송수신 기능과 모터제어 부분만 구현되어도 되며 나머지 기능들은 PC에서 처리해서 무선으로 태양광에레이 모듈에게 전달된다. 또한 고가의 센서 등도 PC에만 구현되고 필요한 데이터는 PC에서 처리하고 계산해서 무선으로 태양광어레이에게 전달하는 구조이다. 그리고 태양추적을 위한 정밀한 자동제어 알고리즘도 PC에서는 충분히 구현할 수 있으며 이를 수행한 후 필요 데이터를 태양광어레이 모듈에게 무선으로 전달한다. 본 기술개발 내용에 대한 시제품이 완성단계에 있으며 필드테스트 수행을 준비하고 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.640-644
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• 2009

현재 태양광 산업에서는 고정식 태양광 발전장치보다 발전 효율이 우수한 추적식 태양광 발전장치를 개발하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 추적식 태양광 발전장치는 고정식에 대비하여 단위면적당 일사량을 최대로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 일조시간을 최대로 하여 태양전지의 발전효율을 극대화할 수 있다. 따라서 정밀하면서도 저렴한 태양위치 추적장치는 태양광 발전사업의 경제성을 높이고, 성능 대비 투자비용을 낮춰 태양광 발전설비의 보급을 촉진시켜줄 수 있는 중요한 기술이다. 본 연구는 태양위치를 감지하는데 센서를 사용하지 않고 천문학과 수학을 이용하여 정밀도 1분($0.016^{\circ}$)이내의 태양위치를 계산하는 알고리즘에 관한 것이다. 본 연구에서 제안하는 알고리즘은 장치의 제작비용을 낮추어 줄 뿐 아니라, 발전효율도 높여준다. 구현된 알고리즘을 적용시킨 추적식 태양광 발전장치를 운용 실측한 결과, 최대 30초($0.0038^{\circ}$)의 오차를 보여 추적식 발전장치의 경제성을 높일 수 있고, 시간복잡도(Time Complexity)와 공간복잡도(Spatial Complexity)가 낮아 실시간 태양 추적장치에 최적임을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.2072-2078
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• 2011

태양광을 이용한 태양광 발전시스템은 태양을 정면으로 바라 볼 때 가장 큰 효율을 얻을 수 있다. 즉, 태양의 위치에 대한 집광판(PV; Photovoltic)의 법선벡터를 일치시켜야 가장 높은 효율을 얻게 된다. 본 논문에서는 시간의 변화에 따라 태양의 이동경로를 추적할 수 있도록 태양의 그림자를 판독할 수 있는 8개의 CdS 센서 모듈을 통하여 태양의 위치를 판독하여 태양의 위치를 추적할 수 있는 시스템을 제시하고자 한다. 태양광 추적시스템의 퍼지제어기(fuzzy controller)는 퍼지 입력공간에 대한 격자형 퍼지분할(grid-type fuzzy partition) 영역으로 분할한 후 퍼지규칙(fuzzy rule)을 수립하여 시스템을 제어하도록 설계하였다. 본 논문에서는 태양광 추적을 위한 간단한 모형의 2축 제어시스템을 구성하였으며, CdS 모듈의 좌표축과 집광판의 좌표축을 일치시키도록 구성하였다. 이러한 시스템은 고정된 장소 및 선박과 같은 이동하는 환경에 효과적으로 태양광을 추적할 수 있는 지능형 퍼지제어기의 적용가능 성을 제시하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.33-38
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• 2010

최근 태양광 발전시스템은 정부 에너지 정책에 의해서 널리 보급되고 있다. 여기에 광전지 전력생산의 효율을 높이기 위해서는 견실한 태양 추적식이 필요하다. 하지만 태양추적 식은 추적기술의 미비에 의해서 아직 널리 보급되지 못하고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 태양광전지의 최대전력추적을 위해서 태양광센서 및 신경회로망 제어알고리즘을 적용하였다. 태양추적 센서는 평판위에 한 개의 사각기둥과 동, 서, 남, 북 4개의 광센서로 구성된다. 태양추적 2축 제어는 두 개의 모터에 의해서 각각 동작되며, 모터의 제어 입력은 신경회로망 제어 알고리즘에 의해서 계산된다. 제안된 제어방식의 기능은 태양추적광 발전 실험에 의해서 확인하였으며, 본 논문의 태양추적방식은 고정식 보다 32[%]효율을 증가시켰다.