• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.373-380
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• 2005

알루미늄 재질의 찬넬을 흡열판으로 이용하는 평판형 태양열 집열기를 개발하였다. 이러한 흡열판은 찬넬 내부 전체로 전열매체가 흐르기 때문에 집열기의 열적성능을 향상시킬 것으로 예상되며, 모듈화되어 있어 제작 및 설치가 기존 흡열판보다 용이하다는 장점이 있다. 제작된 찬넬형 평판형 태양열 집열기에 대한 집열효율 시험을 수차례 수행하면서 성능을 개선시키고 있으며, 그 결과 기존 상용화된 집열기 수준의 우수한 열적성능을 갖는 것으로 나타났다. 알루미늄 재질 흡열판 외에 플라스틱 재질의 찬넬형 흡열판도 적용하였으며, 기타 실용화 및 성능 향상에 필요한 요소들에 대해 연구하였다.

• 태양에너지
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• 제18권3호
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• pp.15-24
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• 1998

태양열 집열기의 열손실은 크게 3가지 즉 상부 열손실, 하부 열손실, 측부 열손실로 대별되나 단열이 양호한 집열기에서는 일반적으로 측면으로의 열손실은 무시한다. 측부 열손실을 제외한 두 열손실 중에서도 상부 열손실은 집열기의 대부분의 열손실을 차지하는 지배적인 요소이다. 따라서 태양열 집열기의 집열 성능을 정확하게 파악하기 위해서는 상부 열손실 계수를 정확하게 계산할 필요가 있다. 본 연구에서 사용한 평판형 태양열 집열기(재생기)는 하계에는 제습 및 냉방을 행하고 동계에는 난방을 행하는 전천후 집열판으로 제작되었다. 따라서 장치의 전환없이 겨울에 난방용으로 사용하였을 경우의 집열 성능을 파악하기 위하여 옥외에서 실험을 하였다. 동계 기간 실험을 통하여 본 집열기의 상부 열손실 계수는 약 $3{\sim}4.5W/m^2^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 그리고 집열표면에 선택흡수막을 입혀서 난방용으로 사용하면 주위와의 복사 열손실을 크게 줄일 수 있기 때문에 본 집열기의 집열 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 기계저널
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• 제17권1호
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• pp.23-27
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• 1977

태양열을 냉방에 이용하기 위한 시스템은 집열기,열교환기,냉동기 등으로 구성된다. 집열기는 난 방시와 마찬가지로 볼 때 냉난방을 병용하는 집열기를 사용하면 유리하다. 열교환기는 집열기에 서 수집한 열을 냉방기에 전달시키는 기능을 가지는데 용도에 따라 이것을 사용하지 않는 경우도 있다. 냉동기로는 보통 흡수식 냉동기를 사요하나 그외 개방식, 분사식 등의 냉동기도 사용된다. 그러나 분방식 냉동기는 취급은 용이하나 흡수제의 재생조건이 까다로워 높은 습기를 갖는 경우 재생온도가 역시 높아져야 하므로 우리나라의 경우에는 여름철의 습도가 높기 때문에 재생온도가 높아져야 하므로 태양열 냉방에는 부적당하다. 또 분사식 냉동기의 경우 성적계수(Coefficient of Performance) 가 다른 냉동기에 비해 낮고 증기압력이 낮으면 이것이 극히 낮아지기 때문에 태양 열 냉방에 많이 사용하지 않는다. 그래서 태양열 냉방에 있어서 냉동기는 거의 흡수식을 사용하 고 있으며, 여기에서도 주로 흡수식 냉동기를 사용한 냉방에 대하여 논하고져 한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제10권1호
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• pp.48-53
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• 1985

농산물 건조를 위하여 평판형 태양열 집열기를 이용할 경우 가열된 출구공기는 각종 농산물건조적온보다 일반적으로 고온이므로 이의 조절을 위한 출구공기 온도의 예측이 중요시 된다. 본 연구에서는 차원해석법(dimensional analysis)을 이용하여 평판형 집열기의 출구에서 나오는 가열된 공기의 온도를 예측하는 방법이 제시되었으며, 이 방법을 이용하여 집열기의 출구공기온도 예측방정식들이 유량별로 유도되었다. 이 방정식들로부터 구한 출구온도들은 실측한 값들과 잘 일치하였으며($R^2$=0.917~0.957) 또한 집열기의 효율을 나타내는 이론식이 출구공기온도 예측방정식으로 부터 직접 유도되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1237-1245
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• 1993

본 연구에서는 그 동안 본 실험실에서 태양열 집열기용으로 개발한 에탄올 열파이프를 집열판에 설치하여 집열기 모델을 설계 제작하였다. 그리고 실제 태양 복사하에서 집열기의 집열과 열이송과정에 대한 특성을 검토함으로써 열파이프의 적 응성을 확인하였다. 특히 열파이프의 시동 및 작동상태, 집열판내의 열유동과정 그리고 집열기의 집열효율에 관하여 고찰하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.125-125
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• 2017

본 연구에서 원추형 태양열 집광기의 흡수관 표면의 흑색 도색 여부에 따른 효율분석을 수행하였다. 원추형 집광기 시스템은 열 손실 최소화 및 집광비가 우수한 $45^{\circ}$의 원추각을 갖는 원추형 집광기를 설계 및 제작하였다. 원추형 태양열 집광시스템은 열매체 축열을 위한 온도센서가 내장된 축열조와 태양에너지를 집열시키는 원추형 집광기, 유량측정을 위한 유량계, 열매체의 강제순환을 위한 펌프로 구성되어있다. 또한 지속적인 태양추적을 위해 2축 태양 추적 장치를 설치하였다. 흡수관은 원추형 집광기의 중심부에 설비되었으며, 열매체의 순환을 위해 이중 열교환기 구조로 제작되었다. 흡수관의 길이는 열 손실을 최소화하기 위하여 집광기의 높이와 동일하게 설계하였다. 원추형 집광시스템의 작동유체인 물은 펌프에 의해 흡수관과 축열조를 강제순환 하게되고, 용량이 70L인 축열조에 흡수관으로부터 흡수된 태양 복사열이 저장된다. 원추형 집광시스템의 성능실험은 청명한 날 유량 2L/min, 4L/min, 6L/min에 대해 수행되었으며, 집열효율을 계산하여 비교 및 분석하였다. 흑색으로 도색된 흡수기를 부착한 원추형 집광시스템의 집열효율은 82.25%로 나타났으며, 무 도색 흡수관을 갖는 원추형 집광시스템은 73.26%의 집열효율을 나타내었다. 따라서 본 연구를 통해 흡수관 표면의 흑색 도색이 원추형 집광시스템의 집열효율에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2007년도 추계학술 발표회
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• pp.181-186
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• 2007

본 논문은 현재 국내 외적으로 널리 공급되고 있는 유리식(glass) 진공관형 태양열 집열기를 대체할 수 있는 비유리식(non-glass) 진공관형 태양열 집열기의 설계 및 제작에 관한 실험적 내용을 소개하고 있다. 비유리식 진공관형 태양열 집열기는 유리식에 비해 그 내구성이 탁월할 뿐 아니라 적용성도 뛰어나지만 비유리식 집열기는 유리식 집열기와 달리 외부공기 입자의 진공관 내부로의 확산을 억제하거나 그 내부의 진공도 유지를 위해 특수 설계를 하여야 하며 아울러 소재의 특성을 최대한 살릴 수 있는 응용 기술의 개발을 필요로 한다. 이를 위하여 진공관 내부의 일정한 진공도 유지를 위해 집열기와 별도로 설치된 Vacuum Chamber를 진공관과 튜브(vacuum connector)로 연결하여 진공관 내의 outgasing이 가능하도록 할 수도 있으며, 진공관 외피에 공기의 침투를 억제하기 위한 gas barrier coating을 고려할 수도 있다. 본 논문에서 소개하는 비유리식(non-glass) 진공관형 태양열 집열기는 기계, 화공, 재료 등 다양한 분야의 원천 기술을 복합적으로 적용한 것으로 기존의 유리식에 비해 설계 및 제작에 있어서 다소 복잡한 양상을 띠고 있다.

• 태양에너지
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• 제11권3호
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• pp.9-20
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• 1991

무우절편의 태양열건조 및 천일건조 실험을 수행하여 건조 특성 및 품질 변화 특성을 비교하여 분석하였다. 무우절편의 태양열 건조 시스템은 공기 가열식 태양열 집열기와 터널 건조실로 구성된다. 태양열 집열기의 구성 요소에 에너지 평형식을 적용하여 일사량과 송풍량의 변화에 따른 집열기의 집열성능을 분석할 수 있는 시뮬레이션 모형을 개발하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.353-362
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• 2005

태양열시스템은 하절기에 급탕과 난방 부하가 적거나, 거의 없어 시스템의 과열 문제가 야기 될 수 있다. 이를 해결하는 방안 중에 하나로 흡수식 냉방시스템을 이용하여 하절기 잉여열원을 활용하여 냉방하는 방법이 대두되고 있다. 태양열 냉방시스템은 전기에너지를 대체하는 효과 뿐 아니라 태양열 연간 이용 효율 극대화에도 크게 기여 할 수 있다. 본 고에서는 국내 기술로 최초로 개발 실용화된 중온용 단일 진공관형 태양열 집열기와 1중 효용 흡수식 냉방기를 이용하여 실증연구를 계획하였다. 태양열 냉방 실증을 위하여 단일 진공관형 태양열 집열기 집열면적 200m2, 축열조(태양열, 급탕, 냉수), 10RT급 냉방기, 냉각탑, 보조 보일러, 원격 제어 및 모니터링 등이 계획 되었다. 실증시험 중간 결과 태양열 냉방시스템은 하절기 맑은 날 하루 동안 약 5 - 6시간 안정적으로 가동 되었으며, 앞으로 온수급탕, 난방 시험을 거쳐 시스템 성능 및 경제성 평가를 통하여 유용성, 안정성 및 신뢰성이 검증 될 계획이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권9호
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• pp.799-805
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• 2013

본 논문에서는 나노유체를 사용한 평판형 집열기의 효율을 예측하기 위한 이론적인 연구를 수행하였다. 평판형 태양열 집열기 내부의 온도분포에 관한 해석적 해를 구하기 위해 무차원화된 2 차원 열 확산방정식을 풀었으며, 이 과정에서 흡광계수와 복사강도는 파장에 독립적이라고 가정하였다. 이렇게 주어진 식을 바탕으로, 물-기반 단일벽 탄소나노혼 나노유체를 작동유체로 사용할 경우 나노입자의 부피비, 열손실의 크기, 집열기의 높이에 따른 무차원 온도분포를 파악해 보았다. 마지막으로 나노유체 기반 평판형 집열기의 효율을 예측해 본 결과 일정 형상조건 이내에서 나노유체 태양열 집열기가 기존 집열기 보다 높은 효율을 가질 수 있음을 파악하였다.