• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권5호
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• pp.9-18
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• 2011

태양광열 복합 시스템(photovoltaic/thermal hybrid solar system, PV/T)은 태양광 모듈 및 태양열 집열판의 단일화를 통한 전기 및 열에너지의 동시 생산이 가능하도록 구성되고 기존 태양광 모듈의 온도 상승에 따른 효율 저하의 문제점을 보완 및 발생하는 열을 회수하여 온수 생산이 가능한 장치이다. 본 연구에서는 액체형 PV/T 시스템의 대표적인 두 형태인 박스형과 튜브형의 성능 검증을 위하여 수학적 모델링을 통한 두 시스템의 열 및 전기적 성능을 비교 분석하였다. 모델링은 에너지 평형식을 이용하여 시간에 따른 각 부분의 온도의 변화를 예측할 수 있도록 수립되었으며 계산된 결과를 기준으로 전기, 열, 및 전체효율을 도출해 내고, 이를 바탕으로 두 시스템의 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로, 박스형 PV/T 시스템의 최고 온수 온도는 $52^{\circ}C$로 예측되었고, 반면에 튜브형은 $48^{\circ}C$에 머물렀다. 또한 열효율은 박스형이 최대 51%, 튜브형이 41%, 전기효율은 박스형이 약 14%, 그리고 튜브형이 13%로 나타났으며, 전체효율은 박스형이 73%, 그리고 튜브형이 64%로 나타나 박스형 PV/T 시스템이 튜브형보다 더 나은 성능을 가지는 것으로 예측되었다. 이는 박스형이 튜브형보다 태양광 모듈과 온수와의 접촉면적이 넓어 더 많은 열전달이 발생하기 때문으로 사료된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권9호
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• pp.826-835
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• 2007

발사체 열환경 설계를 위해서 여러 종류의 태양열 모델을 비교 검토하였으며, 측정된 태양열과 잘 일치하는 태양열 모델을 개발하였다. 기존의 태양열 모델은 태양 직사광 예측은 정확하지만 산란광에 대해서는 오차가 포함되어 있었다. 이에 반하여 새롭게 개발된 산란광 모델은 등방성, 이방성 산란을 고려하였으며 기존의 어느 모델보다 관측값과 잘 일치하였다. 우주 센터의 태양광 측정 데이터가 매우 적기 때문에 본 모델은 발사체 열하중 설계에 필요한 설계 데이터를 제공할 수 있었다. 또한 본 모델은 위도, 경도, 날짜, 고도에 대한 제한이 없는 일반적인 모델이기 때문에 추후 태양열에 민감한 반응을 보이는 비행기구 등의 개발에 효과적인 열환경 예측 수단을 제공할 수 있다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.187-192
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• 1999

전 세계적으로 무분별한 화석에너지 사용에 따른 환경오염 문제와 에너지원의 고갈로 인하여 태양에너지는 대체에너지원으로 가장 유용한 에너지원이다. 대체에너지원으로의 태양에너지는 다양한 이용분야가 개발되어 실용화되고 있는데 그 중에서 온수급탕을 위한 연구로 자연형 태양열 시스템과 상변화형 시스템이 주류를 이루고 있다. 자연형 시스템의 개발과 실용화로 얻어진 기술을 바탕으로 기후에 적합한 상변화를 이용하는 시스템 개발을 추진하고 있는 실정이다.(중략)

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.28-34
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• 2019

태양열은 지구에서 가장 풍부한 재생에너지 중의 하나이지만, 일반적으로 태양열이 풍부한 계절과 열부하가 큰 계절이 서로 달라 사용에 제한이 있다. 유럽과 캐나다에서는 하절기의 풍부한 태양열을 저장하고 그 열을 동절기 난방부하에 활용하여 에너지를 절감하는 태양열 계간축열시스템을 활용하고 있다. 최근 물탱크방식 및 지중축열방식의 태양열 계간축열시스템이 국내에 소개되어 실증연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 연간 2,164 GJ의 난방부하를 가진 경기도 화성시의 유리온실 1개동에 $2,000m^2$의 평판형 태양열 집열기, $20,000m^2$의 지중 계간축열조를 사용하고 단기축열조를 사용하지 않는 보어홀 방식의 태양열 지중 계간축열시스템을 모델링하여, 운전제어조건에 따른 태양열 이용률을 평가하였다. 시간에 따른 태양열 지중 계간축열시스템의 동적성능예측을 위하여 TRNSYS 18 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 본 연구에서 제안한 태양열 지중 계간축열시스템은 태양열 집열과 지중 계간축열조 방열에 각각 차온 제어 하였을 때, 5년간 평균 약 60%의 태양열 이용률을 나타내었다. 본 연구에서 제안된 시스템은 태양열 지중 계간축열시스템의 구성과 제어방법을 단순화하고 성능을 확보하였다.

• 설비공학논문집
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• 제16권6호
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• pp.556-565
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• 2004

We have experimented an actual solar water heating system acquiring real data for one year period. On the basis of the operation data, it is necessary to predict the system performance such as collector efficiency and solar fraction, and to analyze the economical efficiency for system optimal design. To estimate the performance of actual systems through simulation, valid modelling for components consisting of the system should be accompanied. The present study is focused on the modelling for load patterns and operating control conditions. We proposed two load models: concentration model which gathers real loads as a meaningful group and distribution model which disperses real loads with time. If grouping of the load distribution is suitable, the predicted values by the concentration model approaches to those by the distribution model close to actual load pattern apparently. As a result, both of them are in good agreement with those by experiment.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(B)
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• pp.10-12
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• 2012

태양광 발전이란 햇빛을 전기로 전환하는 친환경 차세대 대체 에너지 생산기술로 오래 전부터 주목받아 왔다. 태양광 발전에는 태양열을 모아 이를 발전에 사용하는 태양열 집중방식과 광전효과를 이용하여 직접 전기를 생산하는 태양광 발전으로 나뉘는데 반도체 생산 기술의 발달에 따라 점차 태양광 발전의 비중이 증가하고 있다. 태양광 발전의 효율은 크게 일사량과 온도에 의해 결정되는데 두 요소에 따라 효율의 변동성이 크기 때문에 정확한 발전 효율을 측정하는 일은 어렵다. 본 논문에서는 발전소에서 수집된 온도와 일사량, 발전량 데이터를 이용하여 선형 회기 분석과 확률적 모델링을 사용해 현재 발전량의 신뢰도를 계산하고 발전모듈 점검의 필요성을 판단하는 방법을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권1호
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• pp.56-64
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• 2002

본 논문에서는 복합재료 얇은 벽보의 열진동 응답에 대해 연구하였다. 복합재료 얇은 벽보로 모델링한 위성체 유연 구조물은 회전관성과 1차, 2차 와핑. 전단변형의 비고전적 요소를 포함한다. CUS구조물로 모델링한 복합재료 얇은 벽보의 열진동 특성은 적층순서와 섬유강화복합재료의 방향특성인자로부터 기인된 종방향 굽힘과 횡방향 굽힘이 연성과 관련하여 연구되었다. 열에 의한 구조물의 변형과 온도 구배가 연성된 열 진동에 대한 해석이 수행되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.989-996
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• 2011

태양의 집광 열유속을 이해하는 것은 태양에너지를 이용하는 시스템의 해석과 설계에 중요하다. 본 연구는 우수한 유연성과 확장성을 가진 몬테카를로 광선추적법에 기반하면서 태양주연감광과 반사판 표면 기울기 에러를 고려하는 알고리듬 개발과 이를 통한 태양 열유속 해석에 초점을 맞추고 있다. 검증을 위해 한국에너지기술연구원 태양로에서 측정된 열유속과 비교했을 때, 모델링 결과가 측정 에러 범위인 10% 이내에서 잘 일치하였다. 개발된 모델을 통해 태양로의 집광 성능을 2 mrad 의 추적 정밀도에 최대로 도달 가능한 집광비가 4400 sun 으로 평가하였다. 열유속의 측정 위치에 따른 변화와 수광각에 따른 분포를 통해 화학반응기나 보조집광기 설계에 필요한 상세한 정보를 제공하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.223-228
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• 2011

The volumetric solar receiver is a key element of solar power plants using air. The solar flux distribution inside the receiver should be a priori known for its heat transfer modeling. Previous works have not considered characteristics of the solar flux although they change with radiative properties of receiver materials and receiver geometries. A numerical method, which is based on the Monte Carlo ray-tracing method, was developed in the current work. The solar flux distributions inside multi-channeled volumetric solar receivers were calculated when light is concentrated at the KIER solar furnace. It turned out that 99 percentage of the concentrated solar energy is absorbed within 15 mm charmel length for the charmel radius smaller than 1.5 mm. If the concentrated light is assumed to be diffuse, the absorbed solar energy at the charmel entrance region is overpredicted while the light penetrates more deeply into the charmel. The developed method will help understand the solar flux when only a part of concentrated light is of interest. Furthermore, if the presented results are applied for heat transfer modeling of multi-channeled volumetric solar receivers, one could examine effects of receiver charmel properties and shape on air temperature profiles.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.380-387
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• 2019

최근 태양열의 열 취득과 태양광의 전기에너지 취득의 상호 보완으로 태양광열(PV/T) 연구가 활발히 진행되고 있으며 대체로 PV/T의 에너지 효율이 더 높은 것으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 대상 건물을 모델링하여 연간 에너지 수요량을 산정하고 옥상면에 PV/T를 설치하여 PV/T와 PV의 에너지 생산량을 시뮬레이션별 Case로 비교 분석 하였다. 결과로 남부지방인 부산광역시의 에너지 생산량이 가장 많았다. 또한 에너지 수요량에서 남는 에너지 생산량을 에너지 공유 시스템의 도입을 가정하였을 때 에너지 공급 가능 세대수를 산정한 결과 최대 3.3세대로 나타났다.