• 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.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제21권3호
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• pp.306-314
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• 2018

In maritime environment, it is necessary to understand the characteristics of sunglint since it may degrade the target detection performance of the infrared sensor mounted weapons. In this paper, sunglint in LWIR band is modeled using the slope distribution of the sea surface, and is verified by comparing the radiance of a simulated result with that of the real world. According to the simulation, sunglint is critical when the solar zenith angle is over $60^{\circ}$. The peak radiance of sunglint grows as the solar zenith angle increases until it reaches $83^{\circ}$ and has a large difference depending on the solar zenith angle when the wind speed is small. Finally, seasonal and temporal characteristics of sunglint effects are analyzed. In summer, sunglint is dominant in the horizon near the solar azimuth right after sunrise and before sunset. However, in winter, the influence of sunglint lasts even during the daytime since the elevation of the sun is much lower than in summer.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.75.1-75.1
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• 2011

화석연료의 고갈과 온실가스 배출의 증가로 지속 가능한 친환경 에너지 생산이 요구되는 가운데, 태양광 발전은 이러한 조건을 만족시키는 에너지 생산 방안으로 주목받고 있다. 태양광 발전은 태양 직사광을 이용한 발전 방법 때문에 실외에 설치되어야 하며 이에 따라 외부의 충격이나 오염물질로부터 태양전지 패널을 보호하기 위한 보호층이 필수적이다. 그러나 보호층에 의한 입사광의 반사 및 먼지나 황사에 의한 보호층의 오염 등은 태양전지의 발전 효율을 감소시키는 요인으로 작용하여 이에 대한 대응이 필요하다. 본 연구에서는 PET 필름에 나노 임프린트 리소그래피 및 핫 엠보싱 공정을 이용하여 moth-eye 반사방지 패턴을 형성함으로써 보호층에서의 입사광 반사를 억제하였다. 또한, 이러한 반사방지 패턴에 초소수성 자기조립단분자막을 코팅하여 표면 에너지를 낮춤으로써 먼지 및 황사에 의해 오염되었을 경우에도 빗물에 의해 오염 물질이 쉽게 씻겨 내릴 수 있는 자정기능을 부여하였다. 이러한 반사방지를 통한 입사광 투과량의 향상 및 초소수성 표면에 의한 자정작용에 의하여 태양전지의 발전 효율이 증가되었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.51-62
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• 2004

Architects may evaluate building models to see how a building will shadow itself and its neighbors at various times. A heliodon, a tilt-table which is a machine that imitates the rotation and orbit of the Earth, helps architects wanting to analyze patterns of shadow patch, passive solar heating options, site solar panels, or control solar heat gain. The heliodon swivels in three directions for setting latitude, season, and time of day. Using the device, an architect first clamps a model to the tabletop, then turns the table to the coordinates of interest. Usually, the winter and summer solstices receive strong attention, for they represent extreme cases, A more recent installation at a university adds to its heliodon a set of lamps to recreate the illumination level and more accurate patterns of shadow patch. The table holds the building model at various angles to a spotlight, which mounts in the pole. The set of scale model measurement describes the validity of various electric lamps as an artificial sun to approximate the sun's parallel rays, helping designers to distinguish between illuminated areas in and around a building and those regions falling in the shadows.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권10호
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• pp.898-906
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• 2017

본 논문은 우주선의 우주궤도 상에서 받는 외부 열원을 효과적이고 정확하게 계산할 수 있는 방법에 대해 논한다. 우주 외부 열원은 크게 태양직사광, 지구반사광, 지구복사열 세가지로 구분할 수 있다. 본 논문은 지구반사광과 지구복사열이 확산반사 및 방사를 따른다고 가정하고 지구표면을 다수의 구역들로 분할하여 이들과 인공위성 표면과의 반사/복사열을 계산하여 합산하였다. 본 연구에는 이들의 엄밀 적분식을 적용하여 수렴성을 극대화하였으며 많은 경우 정확한 결과를 가져올 수 있음을 알 수 있다. 그리고 외부 열원과 위성 표면 사이의 광선 차폐를 판단하기 위해 KD Tree Ray Tracing을 적용한 인공위성 궤도 열하중 계산 알고리즘을 개발하였다.

• KIEAE Journal
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• 제3권1호
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• pp.21-29
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• 2003

Scale model measurements should be conducted under an actual sky or in a simulated sky where conditions can be held constant. A number of successful attempts have been made to develop artificial sky domes with man-made sun emulators. With reference to formerly-developed examples, sky simulator facility has recently been activated in oder to provide desirable sky conditions for teaching and studies. The structure is a 6m-diameter dome and promises to set various condition for energy related and lighting research activities. The sky dome is also equipped a heliodon, the tilt table, to facilitate additive direct sun impact under clear skies. Shading studies, using scale models with the heliodon, reveal how a building's design blocks or permits light's passage to the interior; solar access studies, and tests of the reflection and transmittance characteristics of new daylighting technologies. The design and construction specification and the initial operating experience with a building configuration are reported.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.163.1-163.1
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• 2012

이 연구는 우주물체에 대한 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 선행연구로, 궤도전파 시뮬레이터를 개발하여 궤도상 위성의 광학관측가능성을 분석하고 광학관측 여부를 판단하는 것을 목표로 한다. 연구의 주 내용은 주어진 궤도정보를 바탕으로 하는 태양동기궤도(Sun-Synchronous Orbit; SSO) 위성, Dawn-dusk 위성, 저궤도(Low Earth Orbit; LEO) 위성, 정지궤도(Geostationary Orbit; GEO) 위성 등 궤도상 위성의 추정궤도 전파와 자국위성의 광학관측가능성 분석으로 구성된다. 각각의 궤도전파 정밀도 및 광학관측가능성 분석성능을 확인하기 위해 AGI(Analytical Graphics Incorporated)사의 STK(Satellite Tool Kit) 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 개발된 궤도전파 시뮬레이터와 비교하였다. 시뮬레이션 과정에서 광학관측의 제한조건을, 지구반영(penumbra)과 태양직사광(direct sun)에서만 관측하며, 고도(elevation angle)의 최소값은 20도, 태양고도(Sun elevation angle)의 최대값은 -10도로 설정하였다. 광학관측이 이루어지는 가상의 관측소는 임의로 선정하였으며, 기본적인 관측시간은 1년으로 잡고, 계절의 변화에 따른 광학관측가능성 궤적의 변화를 보기위해 춘하추동에 대해서 각각 3일이내의 기간 동안 시뮬레이션을 수행하였다. 결과적으로, 우주물체 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 광학관측가능성 분석성능은 궤도전파 시뮬레이터 및 초기궤도요소 정밀도, 좌표변환과정 오차 등의 영향을 받으며, 설정된 제한조건에 따라 광학관측 지속시간의 차이가 발생한다. 연구결과를 통해 궤도상 위성의 궤도를 추정하기 위한 위성의 궤도전파 시뮬레이터를 개발하고, 자국위성의 관측가능성 분석을 통해 광학감시 및 추적시스템의 운영이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.13-22
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• 2005

채광과 직사광 제어라는 자연조명의 상반된 목적을 동시에 충족시키기 위하여 본 연구에서 기존의 유리 창호를 용도와 기능에 따라 채광창과 조망창의 두 부분으로 분리한 이중분할창호시스템이 설계되었다. 채광량을 극대화하기 위하여 고창부의 채광창은 투명유리를 사용하며 조망창은 제어를 위한 다양한 기능성 유리를 적용하였다. 부가적으로 물리적 광제어 및 조절장치인 광선반, 수평 및 수직형 블라인드가 내장된 일체형 이중분할창호를 포함한 포괄적인 광제어 기법의 양적$\cdot$질적 조명효과를 통합적으로 평가하여, 제안된 창호시스템의 적용성을 평가하였다. 조망창과 채광고창의 경계부에 수평형 광선반을 설치하면 일차적인 직사광 유입으로 인하여 극심하게 높은 조도를 나타내는 창면 관접부의 조도를 완화시키는 차폐효과와 아울러 광선반의 반사 능력으로 인하여 채광성능면에서 불리한 실내측 후면부의 조도를 증가시키는데 현격한 효과를 2차적으로 기대할 수 있다. 실내바닥 수평면의 평균조도는 차광기능에 의하여 균제도가 2배 이상 향상되며 수평 슬릿의 반사에 의하여 $16(\%)$ 이상 증가하는 효과가 있으며 태양고도가 낮고 방위각이 정남향이 아닌 경우 수직 차광재를 사용하면 광제어 기능으로 인한 균제도의 향상과 $10(\%)$이상의 후면부 조도의 증가 및 조망이 확보되는 상대적인 장점이 있다.

• 한국조경학회지
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• 제40권5호
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• pp.100-108
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• 2012

통풍과 차양이 하절기 옥외공간에서 인간이 느끼는 온열쾌적성에 어떤 영향을 미치는지를 객관적으로 검증하기 위하여 통풍과 차양을 달리한 실험구를 조성하고 흑구온도와 기온 및 풍속을 측정하여 평균복사온도를 환산하여 비교 분석하였다. 미기후 측정을 위하여 개방된 잔디밭에 철제 각관을 이용하여 가로${\times}$세로${\times}$높이가 각각 $3m{\times}3m{\times}1.5m$인 프레임을 구성하고, 투명 폴리에틸렌 필름과 농업용 차광막을 이용하여 통풍과 차양의 조건을 달리한 네 가지의 실험구를 조성하였다. 각 실험구 내 중심부 지면으로부터 1.2m 높이에서 베인형 풍속계와 흑구, 측온저항체(PT-100)를 이용하여 2011년 5월 1일부터 동년 9월 30일까지 풍속과 기온, 흑구온도를 매 분 단위로 계측하였다. 기상조건과 계측자료의 유효성 등을 고려하여 총 44일 동안의 13,262건의 자료를 바탕으로 실험구별 일중 시계열적 변화를 분석하였으며, 낮 시간에 해당되는 오전 7시부터 오후 8시까지의 7,172건의 자료를 바탕으로 실험구에 따른 통계적 차이를 해석하였다. 아울러 햇볕이 가장 강렬한 시간대인 오전 11시부터 오후 4시까지의 자료를 바탕으로 평균복사온도와 풍속 및 일사량과의 관계를 분석하였다. 평균복사온도를 기준으로 해석했을 때, 통풍이 차단된 노지에서의 측정기간 중 최고값이 $58.84^{\circ}C$까지 상승한 반면, 차양이 적용되고 통풍이 원할한 실험구의 최고값은 $42.94^{\circ}C$였다. 시험결과를 종합하면, 하절기 옥외공간에서 낮 동안의 평균복사온도에 있어서 차양에 의해서는 최대 $13^{\circ}C$, 평균 $9^{\circ}C$의 냉각효과가 발생한 반면, 방풍에 의해서는 반대로 평균 약 $3^{\circ}C$의 가열효과가 있는 것으로 정리되어, 통풍이 되지 않는 태양직사광 지역은 바람이 원활하게 통하는 그림자 지역 보다 최대 $16^{\circ}C$까지 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구를 통해서 하절기 옥외공간의 열쾌적성을 개선하는데 차양이 가장 중요하며, 그 다음이 통풍이라는 사실을 파악할 수 있었다. 따라서 옥외공간에 더 많은 녹음수와 숲을 조성하여 그림자 지역을 증가시킴으로써 인간의 하절기 옥외활동에 많은 제약을 주고 있는 불필요한 열에너지를 현격하게 저감시켜 쾌적한 미기후를 효과적으로 조성할 수 있으며, 나아가 정교하게 조성된 바람길이나 통풍 시스템을 적용한다면 도시 전체의 열환경도 효과적으로 개선할 수 있을 것이다.