• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.155-155
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• 2011

신재생에너지 수요가 확대됨에 따라 신재생에너지 관련 제품에 소요되는 물질에 대한 관심이 확대되고 있다. 이들 물질은 공급리스크가 존재하는 희유금속이 주를 이루고 있다. 본 연구에서는 신재생에너지 등의 high tech 기술 확대로 인한 희유금속의 수요 및 공급을 전망하고 있는 미국의 critical raw material 관리 전략을 살펴보고자 한다. 미국은 2010년 12월 미국 에너지성(DOE : Department of Energy)에서 위기 물질 전략(Critical Materials Strategy)에 관한 리포트를 공표하였다. 클린 에너지 기술 4개 분야(영구자석, 선진 전지, 태양전지 박막, 형광 물질)에서 핵심이 되는 물질(희유금속 등)의 수급 불균형이 일어날 가능성에 대해 조사를 실시하여 리스크 평가하여 단기, 중단기로 구분하여 위기물질을 선정하였다. 클린 에너지 기술 4개 분야에서 핵심이 되는 물질(네오디움, 디스프로슘, 코발트, 리튬, 랜턴, 세륨, 테룰, 인듐, 갈륨, 유로피움, 테르비움, 이트륨)의 12광종 수급을 2025년까지 전망한 결과 전체적으로 단기(2010년~2015년)보다 중기(2015년~2025년)에 공급 부족이 확대한다고 예측되었다. 단기적으로는 인듐이 약간 부족하는 것 외에 디스프로슘과 이트륨에 관해서도 공급 부족할 것으로 예측되었다. 중기적으로는 코발트(전지 기술에 사용)와 유로피움(고효율 조명용의 형광 물질에 사용) 외 대상이 된 다른 모든 물질은 공급 부족이 발생할 것으로 전망되었다. 이를 종합하여 단기적으로는 디스프리슘, 유로피움, 인듐, 테르븀, 네오디움, 이트륨 등이, 중기적으로는 디스프리슘, 유로피움, 테르븀, 네오디움, 이트륨 등이 위기물질(Critical Material)로 분석되었다. 에너지성은 위기물질을 공급원다각화, 대체물질개발, 리유즈, 리사이클링 등을 국제적 파트너와 함께 추진하여 리스크를 관리할 것이며, 2011년까지 최신정보를 구축하여 위기물질 전략을 재설정할 예정이다. 체계적인 위기물질 선정 및 관리전략 등을 참조하고, 신재생에너지기술 변화에 따른 원재료의 중요성 및 리스크 관리현황을 기초로 우리나라에 적합한 위기관리 물질 선정 및 관리가 필요할 것이다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권2호
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• pp.387-392
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• 2022

세계적인 탄소 중립에 동참하고자, 대한민국 정부에서도 '녹색건축물 조성 지원 법' 시행령을 통해 2030년까지 모든 건축물에 대해 제로에너지 건축물 인증을 진행할 계획에 있다. 이에 따라 국가적으로도 비교적 생활 밀접 접근성이 좋은 태양광 발전과 관련한 여러 사업을 지원하고 있다. 특히 지붕 설치형 태양광 발전 시스템의 경우 환경 파괴 없이 유휴 공간을 활용하여 에너지를 생산한다는 측면에서 주목받고 있지만, 다른 태양광 발전 설비 대비 낮은 발전효율이 단점으로 지적되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 부분을 해소하고자, 단축형 태양광 추적을 위한 태양광 패널 구조물에 관한 연구를 통해 효율적인 태양광 패널 각도 가변 시스템을 제안하고 더불어 지붕 설치형 태양광 발전 시스템의 적용 환경을 고려해 태양광 패널의 파손 및 2차 피해 예방을 위한 방안을 제안한다. 더불어 ICT 융합을 통해 태양광 패널을 제어, 사고 예측 안전 시스템 구성을 프로젝트 기반의 교육 프로그램 연계 구성이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제15권2호
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• pp.449-458
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• 1998

다목적실용위성은 고도 685km의 태양동기궤도를 임무 궤도로 사용하며, 궤도 당 약 34~35분씩 지구에 의해 태양 빛이 가리는 식 현상과 비 주기적으로 달에 의한 월식 현상이 발생한다. 위성의 월식은 달이 태양과 위성 사이에 위치하여 위성에 도달하는 태양 빛을 전체 혹은 부분적으로 가리는 것을 의미한다. 식 현상은 위성 체의 배터리 충전 및 방전 회수를 증가시키며 위성의 수명과 임무 및 운용에 영향을 준다. 다목적 실용위성은 주기적인 지구의 식 현상을 고려하여 설계되었으나 월식이 일어나는 경우 위성 체의 에너지 균형과 배터리 방전에 대한 부수적인 효과와 함께 운용상의 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 다목적실용위성의 임무 기간인 3년 동안 위성 운용 중에 발생할 수 있는 월식 현상을 예측하고 이에 대비한 임무 계획을 제시하였다.

• 전기저널
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• 9호통권33호
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• pp.33-39
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• 1979

2차대전후 일본의 에너지 소비는 경이적인 것으로 $1960{\~}1973$년까지의 14년간에 총수요는 약 4배에 달하였고 년율로는 약 $12\%$가 된다. 이것은 같은 기간의 세계 전체의 신장율 년평균 $5\%$에 비하여 쉽게 이해할 수 없을 정도이다. 1973년부터 1975년에 걸쳐 에너지다소비형산업의 활동이 극히 저미했기 때문에 다소 감축은 되었으나 절대량이 석유환산으로 3억 6천 7백만톤(1975년)으로서 전세계 수요의 약 $10\%$를 소비하는 세계 제 3위의 에너지소비국이다. 수급면의 구성비를 볼 때 에너지밸런스에서 몇가지의 특징이 있다. 첫째, 석유에너지가 점하는비율이 현저하게 높다는 것이다. 1975년을 기준으로 볼 때 일본이 $73\%$, 미국($43\%$), 영국($47\%$), 서독($49\%$)로 되어 있다. 둘째는 에너지의 수입비율이 높다는 것이다. 석유의 수입과 현재 이용되고 있는 석탄의 4분의 3이상을 점하는 철강용${\cdot}$원료탄도 대부분은 값싸고 품질이 좋은 해외탄이기 때문이다. 일본은 실제로 에너지수요의 $88\%$를 수입에 의존하고 있다. 셋째로는 산업부문의 소비율이 현저하게 높다는 것이다. 일본($57\%$)에 비하여 미국($32\%$), 서독($37\%$), 영국($32\%$)은 낮다. 그러면 장차 이 에너지밸런스는 어떻게 되어갈 것인가. 석유공급의 감소, 원자력이용계획의 지연이 예측되는 가운데에서 일본 에너지의 안정공급을 위해서는 태양, 지열, 해양 등의 풍부하고도 깨끗한 국내자원의 활용을 도모함과 동시에 석탄가스화${\cdot}$액화, 고속증식로의 개발 등 재래 자원보다 고도의 이용을 목적으로 강력하게 기술개발을 진행시켜 나가는 길밖에 없다고 하겠다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권4호
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• pp.53-59
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• 2003

다목적실용위성(KOMPASA) 태양전지판을 전개하기 위해 사용되는 Strain Energy Hinge(SEH)는 신뢰성 있는 전개를 보장하지만, 태양전지판이 완전 전개되는 순간, 큰 좌굴충격력을 유발하여 위성의 구조적 안정성이나 자세제어에 심각한 영향을 미칠 수 있으므로 전개장치의 설계단계에서부터 동역학적인 평가가 필요하다. 더욱이 위성의 임무가 다양해짐에 따라 태양전지판의 면적이 커지면서 보다 실제적이고 정확한 해석을 위해서는 태양전지판의 탄성변형 효과도 고려되어야 한다. 본 연구에서는 SE H를 이용하여 탄성효과가 큰 태양전지판을 전개할 때 발생하는 동적 특성들을 예측할 수 있도록 동력학 해석절차를 제시하였으며 다목적실용위성 2호의 태양전지판 전개시험을 통하여 해석결과의 신뢰성을 검증하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권4호
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• pp.359-365
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• 2016

정부의 신재생에너지에 대한 지원으로 태양광발전설비의 보급이 급속하게 증가하고 있다. 그러나 보급량에 비해서 유지관리에 대한 지원이나 연구는 부족한 실정이다. 대규모 발전시설은 유지관리가 이루어지고 있지만, 주택용과 같은 소형 설비는 유지관리가 거의 이루어지지 않고 있다. 본 연구는 주택용 태양광발전설비를 중심으로 유지관리의 효과를 분석하는 것을 목적으로 하였다. 주택용 태양광발전설비의 유지관리는 거의 이루어지지 않는 것으로 조사되었다. 유지관리의 효과 중에서 가장 중요한 것은 발전량의 증가이다. 주택용 태양광발전설비의 유지관리가 이루어진다면, 발전량이 최소 6.5% 정도 증가할 것으로 예측되었다. 이것은 주택용 태양광발전설비를 약 9,700세대에 추가로 보급한 것과 같은 효과와 같다. 따라서 태양광발전설비에 대한 유지관리를 통하여 정부예산 투자의 효과를 극대화할 필요성이 있는 것으로 분석되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.49.1-49.1
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• 2011

집광채광 설비는 건축물의 조명에너지 절감 및 자연광의 실내 유입을 위해 적용 가능한 태양에너지설비로써 다른 신 재생 에너지 설비와 다르게 연간에너지생산에 대한 정량적 데이터가 아직까지 부재하다. 집광채광 설비의 설치효과를 판단하기 위해서는 집광채광 설비 설치에 따른 연간 에너지생산량 산출이 필요하며, 이를 위해서는 각 구성부분(집광부, 전송부 및 산광부)의 광전송 효율에 대한 데이터가 구축되어야 한다. 본 연구는 집광채광 설비의 효율 분석에 관한 첫 번째 단계로써 외부광속에 대한 집광부 통과 직후의 내부광속의 비율을 예측하였다. 국내에 보급된 집광채광 설비는 대부분 프리즘형과 광덕트형이며, 우선적으로 집광부 입사면의 경사각과 방위각이 다양하여 내부광속 산출방법론이 매우 복잡한 프리즘형을 분석대상으로 삼았다. 전일사량, 외부조도 및 집광부 내부조도가 측정되었으며, 외부광속으로부터 내부광속을 산출하는 공식을 유도하기 위해 천공상태에 따라 전일사량 측정치가 직산분리 되었다. Perez model과 Liu and Jordon에 의해 제시된 계산식과 입사면 및 집광부 면적을 고려하여 수평면 외부조도 측정치로부터 외부광속이 그리고 내부조도로부터 내부광속이 산출되었다. 입사면의 투과율이 동일하다는 전제 하에 천공상태에 따른 태양광 투과 비율을 도출한 결과, 담천공(Kt ${\leq}$ 0.3)에서 0.39, 부분담천공(0.3${\geq}$ 0.78)에서 1.0으로 나타났다. 도출된 투과비율을 외부광속에 적용하여 내부광속을 계산한 결과치와 측정치는 약 ${\pm}9%$ 정도의 차이를 보였다. 연간 기상데이터에 위와 같은 방법론이 적용되면 프리즘형 집광부의 연간 내부광속이 산출될 수 있다. 또한 기존 연구에서 제시된 발광효율 산출식과 일사 파장에 따른 시감도를 고려하면 매 시간별 외부조도도 산출이 가능하다. 일사량 측정치와 외부조도 측정치 사이의 상관관계를 분석한 결과 결정계수 $R^2$이 0.99인데 반해 일사량 측정치와 외부조도 계산치 사이의 상관관계 결정계수는 0.95로 측정치 보다 약간 작은 값을 갖는다. 이렇게 산출된 외부조도는 각 입사면의 면적을 반영하여 외부광속으로 변환되고, 앞서 산출된 천공상태별 투과비율이 적용됨으로써 내부광속이 도출될 수 있다. 이와 같은 집광부에 대한 연구를 바탕으로 향후 전송부와 산광부 효율을 도출하고 궁극적으로 집광채광 설비를 통해 실내에 전달되는 연간 빛에너지를 예측할 수 있을 것이다. 또한 본 연구의 방법론은 다른 형태의 집광채광 설비에도 적용이 가능할 것으로 판단되며, 국내 집광채광 설비의 연간 에너지생산량에 대한 폭 넓은 데이터 구축이 가능할 것으로 기대된다.

• 태양에너지
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• 제17권1호
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• pp.3-15
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• 1997

본 연구는 R-12($CF_2Cl_2F$) 대체냉매인 R-134a($CF_3CH_2F$) 적용 태양열 열펌프시스템에 의하여 학교교실($20{\sim}25$평형)이나 학교 화장실($13{\sim}17$평형)의 난방에 관한 것으로서 대체냉매 적용할 때 시스템의 안정성과 성능에 관해 실험되어졌다. 학교교실 난방을 위한 방법 중에서 온풍난방을 택하여 실험하였는데 대체냉매 적용 실제와 모형시스템의 난방성능을 비교 해석하였다. 이 결과를 근거로 R-22($CHClF_2$)와 그 대체냉매들에 대한 성능을 예측하였다. 서울지방 봄 가을철, 겨울철의 외기 온도에서 실내온도가 $18{\sim}20^{\circ}C,\;23{\sim}25^{\circ}C$로 유지할 수 있도록 설계 제작되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.67.2-67.2
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• 2011

It is necessary to estimate empirical constants in order to predict the monthly mean daily global radiation on a horizontal surface in the developing areas for alternative energy. Therefore many different equations have proposed to evaluate them for certain areas. In this work a new correlation has been made to predict the solar radiation for any areas over Korea by calculating the regression models taking into account latitude, percentage of possible sunshine, and cloud cover. From the results, the single linear equation proposed by using percentage of possible sunshine method shows reliable results for estimating the global radiation with average annual deviation of -3.1 to +0.6 % from measured values.

• 전기저널
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• 통권409호
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• pp.58-62
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• 2011

신재생에너지 사업역량 강화! 현대중공업(회장 민계식)이 그동안 조선업종과 전기전자시스템 분야에서 축적한 경험과 기술을 토대로, 지속적인 성장이 예측되고 있는 풍력분야에 역량을 집중하고 있다. 글로벌 시장 진입을 향한 이 같은 도전은 지난해 3월 풍력업체 최초로 군산풍력발전기공장을 군산산업단지 내에 완공하면서 새로운 전기가 마련되었고, 해외진출을 본격화하기 위한 대량생산체제 구축, 기종 다변화 및 신규모델 개발 등 힘찬 비상의 담금질에 연일 가속도가 붙고 있다. 현대중공업은 오는 2012년까지 군산 공장을 800MW 규모까지 확장시켜 풍력시장 수요에 신속히 대응하는 한편, 세계 풍력발전기 시장의 중심축 역할을 견고히 소화해 내겠다는 포석을 이미 마쳤다. 미래에너지로 주목받고 있는 풍력 및 태양광발전에 꾸준히 투자해온 현대중공업이 그린비지니스 사업 분야 특히, 풍력발전에 집중하는 행보에 관심이 집중되고 있다.