• Title/Summary/Keyword: 태양전지시스템

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Development and Verification of Modular 3U Cubesat Standard Platform (3U 큐브위성 표준 플랫폼의 개발)

  • Song, Sua;Lee, Soo-Yeon;Kim, Hongrae;Chang, Young-Keun
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.11 no.5
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    • pp.65-75
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    • 2017
  • This study proposes development of 3U CubeSat standard platform whose function and performance are verified via KAUSAT-5 development. 3U CubeSat platform specification was selected for the design of 3U Cubesat standard platform by examining existing CubeSat and state-of-art technology, and consequently a universally usable 3U CubeSat platform was designed. Standard platform was manufactured in 1.5U size and developed with a modular concept to be able to add and expand payloads and ADCS actuators for meeting the user's needs. In addition, in case of the power system, the solar panel, the battery, and the deployment mechanism are designed to be configured by the user. In the mechanical system design of a standard platform, subsystem and micro equipment functions/performance could be integrated and miniaturized on micro-sized PCBs and maximized electrical capability to accommodate multiple payloads. In the development of the 3U CubeSat, the satellite platform adopts the developed standard platform, which can reduce the cost and schedule for the whole satellite development by reducing the additional function verification.

EMF (electromagnetic field strength)가 스퍼터된 ITO 박막의 초기 성장에 미치는 영향

  • Park, So-Yun;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.183-183
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    • 2015
  • Indium tin oxide (ITO)는 넓은 밴드갭을 가지는 n-type의 축퇴 반도체로 태양전지, 스마트윈도우, 터치 센서, organic light emitting displays (OLEDs) 등에 널리 적용된다. 최근 touch screen panels (TSPs)의 높은 전기적 특성 및 고해상도 요구에 따라 고품질 ITO 박막개발의 수요도 증가하는 추세이다. 지금까지 ITO 박막의 물성 및 기계적 특성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔지만 ITO 초박막 에서의 근본적인 물성 변화에 대한 연구는 미흡한 실정이므로, 이러한 연구는 필수적이라 할 수 있다. ITO 초박막은 광학적 특성은 우수하나, 낮은 결정성으로 인해 전기적 특성이 나쁘다는 단점을 가지며, 이러한 ITO 박막의 결정성은 초기 박막 성장과정에 많은 영향을 받는다. ITO 박막의 초기성장과정은 핵이 생성된 후(nucleation), 각각의 위치에서 성장하게 되고(growth), 합쳐지면서(coalescence) 연속적인 막을 형성 하는데(continuous), 이러한 초기 박막 성장 과정 중에 핵 생성 밀도를 증가시키고 박막이 연속적으로 되는 두께를 감소시킨다면, 더욱 더 고품질의 ITO 초박막을 얻을 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구에서는 박막 초기 형성 과정 중 섬들이 합체되는 두께를 최소화시키기 위하여 EMF(electromagnetic field strength) 시스템을 이용하였다. EMF 시스템은 DC 캐소드에 전자석 코일을 장착하여 전자기장을 추가로 부가한 것으로, 이를 이용할 경우 스퍼터 원자가 중성상태로 기판에 도달하는 것이 아니라, 이온화되어 Vp-Vf의 차이로 가속되어 추가적인 에너지를 공급받음으로써 기판표면상에서 확산을 촉진시키므로 박막이 연속적으로 되는 임계 두께를 감소시킬 수 있는 것으로 기대된다. 실험은 실온에서 DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하였으며, 유리기판위에 4, 6, 8, 10, 12, 20 nm의 두께로 ITO 박막을 제작하였다. 스퍼터링 파워는 150 W (3.29 W/cm3), 작업 압력은 0.13 Pa, 기판과 타깃 사이의 거리는 70 mm였다. 각각의 두께에서 EMF 파워 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 W로 인가하여 박막을 제작한 후, EMF 파워에 따른 ITO 박막의 초기 성장 과정중 표면상태를 AFM (atomic force microscope) 이미지를 통하여 관찰하였다. 또한, 두께 약 8 nm에서와 20 nm일 때의 전기적 특성 및 광학적 특성을 관찰하였으며, 두 박막 모두 EMF 파워 15 W를 인가하였을 때 그 특성이 가장 향상되는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 박막은 초기 성장이 중요하므로, 매우 얇은 두께에서 좋은 특성을 가진 박막을 제작하여야 박막의 두께를 증가시켰을 때도 좋은 특성의 막을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 또한, EMF 파워를 증가시킴에 따라 자장강도를 증가시키는 것과 같은 효과 즉, 플라즈마 임피던스가 감소하는 효과를 내어 증착 중 고 에너지 입자 (Ar0, O-)에 의한 박막손상이 감소한 것으로 판단된다. 따라서 적정 EMF 파워 15 W를 인가하였을때 가장 물성이 좋은 ITO 박막을 얻을 수 있었다. 즉, EMF 시스템을 이용하여 저온 공정에서 결함농도가 적은 고품질의 ITO 초박막을 제작할 수 있었다.

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A Development of Green Transportation Design for Special Identity of Jecheon Area - centered on Exterior Design for Development of Design Business - (제천지역의 특성화를 위한 친환경운송수단 디자인개발 - 디자인비즈니스 개발을 위한 익스테리어 디자인을 중심으로 -)

  • Mun Keum-Hi
    • Archives of design research
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    • v.19 no.4 s.66
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    • pp.175-186
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    • 2006
  • In the 21C, each nation controls exhaust fumes from automobiles and makes an effort to develop alternative energy because of serious environmental problem. Jechon area has many historical and cultural archeological sites. And Jechon city sponsors various cultural events. But the way of transportation which is connected with Jecheon and around sightseeing places is general and not ready yet. Therefore, if a special means of vehicle is developed, it could play an another role of sightseeing resources. Special identity of Jecheon area for establishment of green vehicle traffic system which gives Jecheon area specific character was investigated for theoretical background. Traffic system was studied for establishment of direction through existent successful case study. Moreover content, method, structure and advantage & shortcoming etc. of vehicle that use green energy resource such as solar car, fuel cell car, hybrid car, natural gas car etc. were examined. The suitable means of vehicle for Jechon area was proposed to three directions with research and investigation. After comparison and investigation by inquiry of each section's experts, the most suitable traffic system of which energy resource of car, form of vehicles, the complement, dimension of vehicles etc. were decided. Design proposal should be drawn according to process of automobile design in decided direction. Special Exterior design of vehicle that use green energy resource connecting Jecheon and around area should be suggested in Jecheon City Hall and Chungchong-bukdo provincial office for vivify image of cleanliness area.

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Balcony window style photo-voltaic(PV) system design by considering resident's residential time rate - Focus on the design of apartment building balcony window PV system and it's performance - (거주자 주택 점유율을 고려한 공동주택 발코니 PV시스템 디자인 - 공동주택의 발코니 PV시스템 디자인과 성능검증 중심으로 -)

  • Chin, Kyung-Il
    • Korean Institute of Interior Design Journal
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    • v.18 no.5
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    • pp.101-110
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    • 2009
  • In case of general residential house, photovoltaic can be installed at roof, wall, and any other places. But, in case of apartment building, there has not enough roof space to install photovoltaic panels to supply enough electricity. Actually, apartment building roof and facade wall (exclude the balcony window space) is not enough space to produce and supply the electricity to residents by installing PV panel. Generally, the space of facade balcony with windows in facade wall at apartment building occupied about $70{\sim}80%$, in all facade space. So, if we could use the balcony and windows space in facade as PV to generating electricity, there could contribute the energy saying. But, PV cell is opacify. So if it installed at front window area in apartment building, residents may have displeasure for that opacity character. But the other hand, residents are not always in house especially in day time that is exactly good time for generating electricity by PV. If we can use PV at the facade balcony with window without collusion of resident's displeasure, there have good attraction to using sustainable energy. Hence, this study suggests the design of facade balcony window style PV by considering resident's living pattern in apartment building. The methods of this study are as follows. At first, this study surveyed to the residents about residential time in their home and asked user demand by Delphi survey. At second, this study designed balcony open style PV system which oriented to the user demand. At third, this study tests designed result performance by computer simulation that compared design result with old design. As a result, For the purpose of satisfying the resident demand, there designed sliding window style which slide the several door systems to the one side. That would be make balcony absolute open scenery to the residents. Hence, the designed system performance results were as follows. When we compare the small apartment and large apartment, smaller one has good performance than larger one. Because resident's residential time characteristic. And that has more good electronic performance than vertical style that is similar to roof style.

진공공정 실시간 측정 기술 개발 동향

  • Sin, Yong-Hyeon;Hong, Seung-Su;Im, In-Tae;Seong, Dae-Jin;Im, Jong-Yeon;Kim, Jin-Tae;Kim, Jeong-Hyeong;Gang, Sang-U;Yun, Ju-Yeong;Yu, Sin-Jae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.28-28
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    • 2011
  • 우리나라의 주력산업인 반도체 및 디스플레이의 경우 그 생산 설비의 1/3이상이 진공 장비이며 진공 공정을 통해 만들어진다. 이들 산업 분야에서는 우리나라가 세계 최고의 생산 기술을 가지고 있으므로 자체적인 기술 개발 확보가 중요하다. 최근에는 기존에 개발되어 있는 장비의 성능을 뛰어넘어야 하는 공정 기술력이 요구되면서, 진공 공정 기술 개발이 매우 중요한 이슈가 되었다. 반도체나 디스플레이 산업 등 기존 주력산업의 전후방 산업의 경쟁력 강화 측면에서뿐 아니라 태양전지, LED 등 진공기술을 이용한 신성장 동력 산업의 생산 시스템 경쟁력 확보 측면에서도 진공 공정 기술 개발 중요성은 매우 크다. 지금까지 양산에 적용되는 증착, 식각, 확산 등 진공 공정 운영은, 사전 시험을 통해 얻은 최적 공정의 입력 파라미터들을 정해 놓고 그대로 공정을 진행한 뒤, 생산되어 나오는 제품의 상태를 사후 측정하여 공정 이상 여부를 점검하고 미세 조정하는 형태로 진행되고 있다. 실질적으로 현재 진행 중인 진공 공정에 대한 직접적인 정보가 없으므로 공정 중 발생되는 문제들에 대한 대처는 그 공정이 끝난 후에 이루어지는 상황이다. 공정 미세화 및 대구경화에 따라 기존의 wafer to wafer 제어 개념 보다 발전된 개념으로 센서 기반 실시간 공정 진단 제어 기술의 필요성이 대두되었으며 이를 위한 오류 인식 및 예지기술 (Fault Detection & Classification, FDC) 그리고 이 정보를 이용한 첨단 제어 기술(Advanced Process Control, APC)을 개발하는 노력들이 시작되었다. 한국표준과학연구원에서는 수요기업인 대기업과 장비업체, 센서 개발 중소기업 및 학교 연구소와 공동으로 진공 공정 실시간 측정 진단 제어와 관련된 연구를 하고 있다. 진공 공정 환경측정 기술, 플라즈마 상태 측정 기술, 진공 공정 중 발생하는 오염입자 측정 원천 기술 개발과 이를 구현하기 위한 센서 개발, 화학 증착 소스 및 진공 공정 부품용 소재에 대한 평가 플랫폼 구축, 배기 시스템 진단기술 개발 등 현재 진행되고 있는 기술 개발 내용과 동향을 소개한다. 진공 공정 실시간 측정 기술이 확보되면 차세대 반도체 제작에 필요한 정밀 공정 제어가 가능해지고, 공정 이상에 바로 대응 혹은 예방 할 수 있으며, 여유분으로 필요 이상으로 투입되던 자원(대기시간, 투입 재료, 대체용 장비)을 절감하는 등 생산성을 향상을 기대할 수 있다. 또한 진공 환경에서 이루어지는 박막 증착, 식각 공정 과정에 대한 이해가 높아지고, 공정을 개발하고 최적화하는데 유용한 정보를 제공할 수 있으므로, 기존 장비와 차별화된 경쟁력을 가진 고품위 진공 장비 및 부품 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

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System Development of Cubsat SIGMA(KHUSAT-3)

  • Shin, Jehyuck;Lee, Seongwhan;Lee, Jung-Kyu;Lee, Hyojeong;Lee, Jeongho;Seo, Junwon;Shin, Youra;Jeong, Seonyeong;Cheon, Junghoon;Kim, Hanjun;Lim, Jeonghyun;Lee, Junmin;Jin, Ho;Nam, Uk-Won;Kim, Sunghwan;Lee, Regina;Kim, Hyomin;Lessard, Marc R.
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.39 no.2
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    • pp.106-106
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    • 2014
  • SIGMA (Scientific cubesat with Instrument for Global Magnetic field and rAdiation)는 근 지구공간에서 우주방사선량 측정과 자기장 변화 검출의 과학적 목적과 교육적 목적을 가지고 개발하고 있는 초소형 큐브위성이다. $100mm{\times}100mm{\times}340.5mm$의 크기로 약 3.6 kg의 무게를 가지며, 탑재체는 방사선에 대하여 인체와 동일한 산란 흡수 특성을 가진 Tissue Equivalent Proportional Counter (TEPC)와 자기장 측정을 위한 Magnetometer (Mag)이다. 위성체는 구조계, 자세제어계, 전력계, 명령 및 데이터처리계, 통신계로 구성되어있다. 구조계는 위성의 뼈대인 Chassis와 Mag deployer로 이루어져있고, 위성의 안정적인 자세유지를 목적으로 Attitude Control System (ACS) Board와 Torque Coil이 자세제어계로 구성된다. 전력의 생산과 공급 및 충전은 태양전지판과 Electrical Power System (EPS), 리튬 배터리로 구성된 전력계에서 이뤄지며, 명령 및 데이터처리계는 On Board Computer (OBC)와 Instrument Interface board (IIB)를 중심으로 서브시스템의 명령체계와 데이터처리를 다룬다. 통신계는 Uplink인 VHF 안테나와 Downlink인 UHF, S-band 안테나로 구성되며 지상과 명령을 송수신한다. SIGMA는 타임인터럽트 기능을 활용한 Flight Software (FSW)로 운용되며 임무에 따른 6가지 모드의 시나리오로 위성을 운용한다. 이에 SIGMA의 개발과 테스트 결과를 소개한다. 본 큐브위성 개발기술을 바탕으로 향후 천문관측용 위성에도 활용할 예정이다.

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기판후면 온도 모니터링을 이용한 CIGS박막 하향 증착시스템 개발 및 그 소자로서의 특성 연구

  • Kim, Eun-Do;Cha, Su-Yeong;Mun, Il-Gwon;Hwang, Do-Won;Jo, Seong-Jin;Kim, Chung-Gi;Kim, Jong-Pil;Yun, Jae-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.443-443
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    • 2014
  • CIS 박막을 제조하기 위한 방법으로 셀렌화(selenization)방식, MOCVD방식, 동시진공증발(co-evaporation)방식, 전착(electrodeposition)방식 등이 있으나, 이러한 방식을 이용하여 CuInSe2 박막을 제조하는 경우 어떤 방법으로든 다원화합물의 조성 및 결정성을 조절하기가 매우 어려운 단점이 있었다. 기판의 온도를 일정 온도로 유지하도록 하고, 증발원을 가열하여 이에 내포된 물질(이원화합물 또는 단일원소)을 증발시켜 기판에 증착이 이루어지도록 하거나, 기판의 온도를 승온시키고 구리 이원화합물을 내포한 증발원을 가열해 물질을 증발시켜 기판에 증착이 이루어지도록 하는 방법으로 기판에 박막이 형성되도록 한다. 기판의 대면적화로 인해 균일한 박막의 형성이 어려워지고 있으며, 이중 15% 이상의 고효율을 보인 방법은 3-stage process를 이용한 동시진공증발방식으로, Cu, In, Ga, Se 등의 각 원소를 동시에 진공 증발시키면서 조성을 조절하여 태양전지에 적절한 전기적, 광학적 특성을 가지는 Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)박막을 증착시키는 방법이다. 일반적으로, 실험실에서 연구되고 있는 장비의 구조는 증발원이 아래에 장착되어서 상향 증착되는 방식이다. 본 연구에서 사용된 장비는 하향 증발원이 측면에 장착되어서 하향 증착되는 방식으로 구성하였다. 증착되는 면방향으로, 적외선온도계(pyrometer)가 설치된 시창(viewport)의 오염 등으로 인하여, 지속적인 공정이 이루어지기 힘든 점을 개선하여 증착기판의 후면에 적외선 온도계를 설치하여 기판의 온도변화를 감지하여 공정에 반영할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 하향식 진공 증발원, 기판후면 온도모니터링모듈 등을 개발 장착하여, CIGS 박막을 제조하였으며, 버퍼층은 moving 스퍼터링법으로 ZnS를 증착하였고, 투명전극층은 PLD(Pulsed Laser Deposition)를 이용하여 제조하였다. 가장 높은 광변환효율을 보인 Al/ZnO/CdS/Mo/SLG박막시료는 유효면적 $0.45cm^2$에 광변환효율 15.65 %, Jsc : $33.59mA/cm^2$, Voc : 0.64 V, FF : 73.09 %를 얻을 수 있었으며, CdS를 ZnS로 대체한 Al/ZnO/ZnS/Mo/SLG박막시료는 유효면적 $0.45cm^2$에 광변환효율 12.45 %, Jsc : $33.62mA/cm^2$, Voc : 0.59 V, FF : 62.35 %를 얻을 수 있었다.

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Radiation detector material development with multi-layer by hetero-junction for the reduction of leakage current (헤테르접합을 이용한 누설전류 저감을 위한 다층구조의 방사선 검출 물질 개발)

  • Oh, Kyung-Min;Yoon, Min-Seok;Kim, Min-Woo;Cho, Sung-Ho;Nam, Sang-Hee;Park, Ji-Goon
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.3 no.1
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    • pp.11-15
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    • 2009
  • In this study, the basic research verifying possibility of applications as radiology image sensor in Digital Radiography was performed, the radiology image sensor was fabricated using a multi-layer technique to decrease dark current. High efficiency materials in substitution for Amorphous Selenium(a-Se) have been studied as a direct method of imaging detector in Digital Radiography to decrease dark current by using PN junction or Hetero junction already used as solar cell, semiconductor. Particle-In -Binder method is used to fabricate radiology image sensor because it has a lot of advantages such as fabrication convenient, high yield, suitability for large area sensor. But high leakage current is one of main problem in Particle-In -Binder method. To make up for the weak points, multi-layer technique is used, and it is considered that high efficient digital radiation sensor can be fabricated with easy and convenient process. In this study, electrical properties such as leakage current, sensitivity, signal linearity is measured to evaluate multi-layer radiation sensor material.

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Improvement of PWM Driving Control Characteristics for Low Power LED Security Light (저전력형 LED 보안등의 PWM형 구동제어 특성 개선)

  • Park, Hyung-Jun;Kim, Nag-Cheol;Kim, In-Su
    • Journal of IKEEE
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    • v.21 no.4
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    • pp.368-374
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    • 2017
  • In this Paper, we developed a low power type LED security light using LED lighting that substitutes a 220[V] commercial power source for a solar cell module instead of a halogen or a sodium lamp. in addition, a PWM type drive control circuit is designed to minimize the heat generation problem and the drive current of the LED drive controller. in developed system, The light efficiency measurement value is 93.6[lm/W], and a high precision temperature sensor is used inside the controller to control the heat generation of the LED lamp. In order to eliminate the high heat generated from the LED lamp, it is designed to disperse quickly into the atmosphere through the metal insertion type heat sink. The heat control range of LED lighting was $50-55[^{\circ}C]$. The luminous flux and the lighting speed of the LED security lamp were 0.5[s], and the beam diffusion angle of the LED lamp was about $110[^{\circ}C]$ by the light distribution curve based on the height of 6[m].

A Study on Structural Analysis for Improving Driving Performance of Agricultural Electric Car (농업용 전기운반차의 주행성능 향상을 위한 구조해석에 관한 연구)

  • Jo, Jae-Hyun;Lee, Sang-Sik
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.13 no.6
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    • pp.556-561
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    • 2020
  • The aging and declining agricultural population in the modern society requires improvement of the agricultural environment and is one of the representative problems. And since most of the work systems always require a transport work, the ratio of labor consumed in the transport work is very high. Accordingly, many types of transport vehicles are being developed and sold, and in the early days, most of them are powered transport vehicles using fossil fuels. However, it is paying attention to next-generation eco-friendly energy such as hydrogen, fuel cells, solar power, and bio due to the strengthening of international environmental regulations such as global warming and the Convention on Climate Change and the depletion of fossil fuels. Therefore, in this study, the ultimate goal is to develop an eco-friendly, easy-to-operate, safe agricultural electric vehicle that replaces fossil fuels. It was designed with a focus on controlling a wide range of vehicle speeds and securing stability of electric agricultural vehicles. Considering the performance and design, it is composed of a frame, a driving part, a steering part, and a controller system, and we are going to review and manufacture each part. It is believed that the manufactured electric vehicle for agriculture can be easily and conveniently operated in an agricultural society where young manpower is scarce, and can be helpful to the agricultural society through high efficiency.