• 한국태양광발전학회지
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• 제7권1호
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• pp.27-32
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• 2021

코로나-19 팬데믹으로 인류는 많은 어려움에 처하게 되었다. 그러나 바이러스 감염 예방을 위해 대량 시료에 대한 정확하고 신속한 분석이 필요함에 따라 실험실 자동화 기술의 상용화가 크게 앞당겨졌다. 스마트 랩이란 실험실 자동화를 위한 H/W인 실험실 자동화 시스템(LAS)와 실험 절차 및 데이터를 통합 관리하는 S/W인 실험실 데이터 관리 시스템 (LIMS)의 결합으로 이뤄진 통합 연구 시스템이라고 할 수 있다. 스마트 랩을 통해 사용자는 24시간 연속적인 장비 가동을 통한 분석 물량 확대는 물론 전처리와 같은 반복 작업 감소, 정확도 향상 등의 자동화로 인한 장점과 함께 시험 방법의 동일성 유지, 시료별 이력 추적, 조작 방지 등의 소프트웨어적인 장점을 동시에 얻을 수 있다. 스마트 랩은 지금도 발전하고 있으며 일부 대기업과 연구소에서 도입을 추진하고 있는 태동기라고 할 수 있다. 최근 우리나라가 선도하고 있는 페로브스카이트 태양전지와 같이 수분에 취약한 유무가 복합 재료의 in-line 시험이나 조성의 미세한 조정에 따라 변화하는 물성 변화를 추적 조사하는데 필요한 많은 측정과 데이터 처리 등 태양전지 분야에서도 앞으로 그 활약이 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.240-240
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• 2007

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.135-139
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• 2012

디지털 제어기를 사용하면 태양전력 조절기의 전력변환 시 아날로그 회로로 구현이 불가능한 전력변환 제어 기법을 적용할 수 있으며 태양전력 조절기의 복잡한 운용 알고리즘을 구현할 수 있다. 디지털 제어기를 사용하여 태양전력 조절기의 입력 등가 임피던스를 저항 특성을 가지도록 정저항 제어하면 단일 정저항 제어기만으로 태양전력 조절기의 전류를 제어를 할 수 있다. 한편, 태양전지는 전압원 영역에서 저항이 큰 폭으로 변하며, 전류원 영역에서 작은 폭으로 변한다. 따라서 태양전력 조절기를 정저항 제어기로 제어하는 경우, 이러한 태양전지의 특성에 적합한 가변 진폭 최대 전력점 추적 기법을 적용하는 것이 유리하다. 그러나 가변 진폭 최대 전력점 추적은 태양전지의 대신호 저항과 소신호 저항을 이용하므로 태양전지가 출력하는 전력량을 계산하여 제한할 수 없다. 본 논문에서는 디지털 제어기를 사용하여 태양전지가 생성하는 최대 전력을 제한하는 운용 알고리즘을 제안하고 모의실험을 통해 디지털 제어기로 제어되는 태양전력 조절기를 검증한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.828-834
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• 2013

본 논문에서는 태양광 집광 효율 향상을 위한 많은 연구 방법 중 하나로서 태양광을 효율적으로 집광할 수 있는 TMC(Tracker Motion Controller) 시스템 구성하여 발전효율의 향상성을 갖춘 집광형 태양광 발전시스템(CPV)과 실리콘을 이용한 PV 시스템으로 실험하였다. 태양추적 발전시스템에 사용되는 마이크로프로세서는 실시간으로 태양광의 고도와 위도 각을 계산한다. 또 한 센서로부터 값을 받아들이고, 태양의 현재 위치 값을 계산하여 모터를 제어하며 중앙제어 시스템과의 통신을 하기 때문에 적용 가능성에 대한 부담이 커지고 있다. 따라서 집광형 태양광 발전시스템에 적합한 프로그램 방식과 센서방식을 혼합한 하이브리드 방식의 알고리즘 통하여 ARM코어를 내장한 TMC에 구현하였으며, 구현된 TMC를 통하여 기존 PV시스템, CPV 시스템 대비하여 국내에서의 발전효율을 비교 분석하였다. 실험결과 기존의 센서방식을 이용한 집광형 태양광 발전 시스템에 GPS통신 값을 통해 프로그램 방식의 천문학 계산에 의하여 지평좌표계에서의 태양의 방위각과 고도각을 계산하는 하이브리드 태양위치추적 방식을 실험한 결과를 보면 맑고 일사량이 높은 날에는 큰 차이를 보이진 않았다. 그러나 흐리고 맑은 날 등 일사량이 없어 센서가 태양의 위치를 추적하지 못하고 멈춘 상태에서 일정 시간이 지난 후 태양이 센서의 사각지대에서 나타나면 센서의 오류가 생길 수 있는 기후변화에서는 오히려 센서방식보다 더 우수함을 확인할 수 있었다. 태양전지의 발전효율이 높아지고 생산발전 단가가 줄이는 부분에 대한 지속적인 연구, 더불어 기후의 변화에 따른 최적의 발전 능력을 가진 TMC를 적용한 고효율 집광형 시스템에 대한 연구가 지속적으로 필요할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.672-680
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• 2017

태양광 발전 시스템은 태양광 패널이 부착되어 있는 구조물, 이를 지지하는 부분과 발전된 전력을 계통 또는 부하측에 공급하는 장치로 구성된다. 태양광 패널의 발전효율은 태양빛의 입사량에 영향을 받기 때문에 패널이 태양빛을 가장 많이 받을 수 있는 방향으로 패널 구조물을 설치한다. 그러나 태양은 계속 이동하기 때문에 고정식 보다는 태양을 향하여 패널이 회전하는 방식이 더욱 효율이 좋다. 태양광 패널 구조물은 야외에 설치되므로 풍하중, 적설하중 지진하중 등이 작용한다. 본 논문에서는 태양광 패널 구조물에 가장 영향이 큰 풍하중을 유한요소법을 사용하여 구하고 이를 적용하여 태양 추적식 발전 장치의 구조물을 설계하였다. 특히 패널간의 간격에 따른 풍하중을 구하고, 패널 구조물이 지면과 이루는 각도에 따른 풍하중의 변화도 구하였다. 패널간의 간격은 간격이 없을 경우, 간격이 40 mm, 80 mm일 경우 등 3가지 경우에 대하여 해석을 하였으며, 지면과의 각도는 30도, 45도, 60도 등에 대하여 해석을 하였다. 해석결과 풍하중은 패널간의 간격이 없을 경우가 가장 적게 나타났고, 지면과의 경사각이 클수록 커지는 것을 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.56-60
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• 2014

태양추적 장치에 장착된 집광기를 이용하여 획득한 고밀도의 태양광에너지는 적외선 범위 및 가시광선 범위의 두 파장 영역으로 분리할 수 있다. 적외선 범위의 파장은 열음향 시스템으로 활용할 수 있으며, 가시광선 범위의 파장은 조명시스템을 통하여 실내 태양광 조명에 활용할 수 있다. 즉, 집광된 태양광은 2차 반사경을 통해 광분리 장치로 입사되며, 입사된 태양광은 Hot mirror를 통하여 가시광선 영역과 적외선 영역으로 분리된다. 본 연구에서는 자연 태양광 및 실내의 인공광원을 대상으로 분리 실험을 하였다. 실내 광원 발생장치 실험에서 분리된 인공광원이 가시광선 영역의 파장은 400m부터 720m 범위이며, 적외선 영역의 파장은 620m부터 940m 범위이다. 또한, 태양추적 장치의 집광된 태양광을 통한 실험에서 가시광선 영역의 파장은 460m부터 680m 범위를 보이며, 적외선 영역의 파장은 620m부터 940m 범위인 것을 확인하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.1-10
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• 2005

In this paper, 150W photovoltaic system using neural network tracker is proposed, the system designed as the normal line of the solar cell always runs parallel the ray of the sun. This design can minimize the cosine loss of the system output results of solar cell are sensitive to the change of weather and insolation condition don't react rapidly to parameter condition change such as system circumstance and deterioration. To achieve precise operation of photovoltaic tracker system using method of intelligent control, Neural Network is used in the design of the photovoltaic tracker system drive. The control performance of this system drive influenced by the environment parameter such as weather condition and motor parameter variations. we used synchronous motor in this tracker and the experimental results show that the fixing system shows 10,159[Wh] and tracking system shows 12,360[Wh] electricity.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제29권3호
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• pp.1-11
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• 2009

Heliostat sun tracking accuracy could be the most important requirement in solar thermal power plant, since it determines the overall efficiency of power plant. This study presents the effect of geometrical errors on the heliostat sun tracking performance. The geometrical errors considered here are the mirror canting error, encoder reference error, heliostat position error. pivot offset and tilt error, gear backlash and mass unbalanced effect error. We first investigate the effect of each individual geometrical error on the sun tracking accuracy. Then, the sun tracking error caused by the combination of individual geometrical error is computed and analyzed. The results obtained using the solar ray tracing technique shows that the sun tracking error due to the geometrical error is varying almost randomly. It also shows that the mirror canting error is the most significant error source, while the encoder reference error and gear backlash are second and the third dominant source of errors.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.50-57
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• 2009

Heliostat in the tower type solar thermal power plant is a mirror system tracking the sun's movement to collect the solar energy and it is the most important subsystem determining the efficiency of solar thermal power plant. Thus a good performance of it, which is mostly the accurate sun tracking performance under the various hazardous operating condition, is required. Heliostat control system is a system to manage the heliostat sun tracking movement and other operations. It also communicates with the master controller through the heliostat filed control system to receive and send the informations required to operate the heliostat as a part of the solar thermal power plant. This study presents a heliostat control system designed and developed for the 1MW solar thermal power plant. We first define the functionality of heliostat control system. Then sun tracking controller as well as the sun tracking algorithm satisfying the required functionality have been developed. We tested the developed heliostat control system and it showed a good performance in regulation of heliostat motion and communication.

• 천문학회보
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• 제36권1호
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• pp.67.1-67.1
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• 2011

태양으로부터 날아오는 고에너지 하전 입자들은 인공위성이나 지구의 통신장비에 심각한 고장을 일으킬 수 있다. 이런 사고를 방지하기 위해서는 사전에 태양풍의 물리량을 알아내는 것이 중요하다. 이를 위해 inter planetary scintillation 현상을 이용하여 태양풍의 운동을 예보하는 시스템을 전파연구소와 협력하여 개발할 예정이다. 그 첫 단계로 이 시스템보다 작은 규모의 시제품을 만들어 동작을 입증하고자 한다. 이 시제품은 각각 16개의 다이폴 안테나로 구성된 타일 3개로 이루어져 있다. 다이폴 안테나들의 중심주파수는 350MHz이고, 대역폭은 약10MHz이다. 48개의 다이폴 안테나들의 총 집광면적은 약 30m2이고, 타일 내의 다이폴 안테나들을 나선형으로 배열해 grating lobe의 크기를 감소시켰다. 각 안테나에서 나오는 신호는 저 잡음의 LNA를 이용해 증폭하여 beam former로 인가된다. Beam former는 안테나에서 나오는 신호의 위상을 조절하고 합쳐서 약 15도 크기의 빔을 만들고 전자적으로 천체를 추적한다. Beam former에서 나온 신호는 수신기에서 저주파의 신호로 변환되는데, 국부발진기를 조절하여 radio frequency interference에 능동적으로 대처할 수 있도록 하였다. 수신기에서 나오는 아날로그 신호는 digitizer를 최대 107sps의 빠르기로 2바이트의 디지털 신호로 전환된다. Labview 프로그램을 사용하여 3개의 타일에서 나온 신호를 합성해서 태양 근처의 전파원을 추적하도록 하였다.