• 제목/요약/키워드: Active Solar System

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한국천문연구원의 태양 및 우주환경 모니터링 시스템 개발: I. 실시간 자료취득과 응용 (DEVELOPMENT OF KAO SPACE WEATHER MONITORING SYSTEM: I. REAL-TIME DATA ACQUISITION TOOLS AND APPLICATIONS)

  • 박형민;문용재;조경석;박소영;이상우;이우경;박영득;김연한
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제21권4호
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    • pp.429-440
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    • 2004
  • 우주환경을 예보하거나 연구하는데 있어서 실시간 자료 취득은 점점 중요해지고 있다. 우리는 본 연구에서 실시간으로 자료를 획득하고 전시하는 방법을 개발하고 이를 우주환경 감시에 활용하였다. 이를 위해 우선 IDL과 shellscript을 사용하여 실시간으로 우주환경 자료를 얻을 수 있고 ION(IDL on the Net)을 이용하여 웹상에서 사용자 중심의 자료전시를 구현하는 기본프로그램을 개발하였다. 이를 기반으로 태양 활동영역의 다양한 관측 자료를 보여주는 Active Region Monitor(ARM)의 미러사이트를 구축하였고, GPS 자료를 이용하여 우리나라에서 운용중인 위성(우리별 3호, 아리랑 1호, 과학기술위성 1호)이 지나가는 경로상의 총 전자 함유량을 보여주는 프로그램을 개발하였다. 한국천문연구원에서 운영하고 있는 ARM 미러사이트는 (http://sun.kao.re.kr/arm) 현재 성공적으로 운영되고 있으며, 매 30분마다 업데이트 되고 있다. GPS 데이터와 위성의 궤도정보를 이용하여 만들어진 TEC 지도는 국내 위성 궤도상의 우주환경을 감시하는데 유용하게 사용될 것이다.

INVESTIGATION OF BAIKDU-SAN VOLCANO WITH SPACE-BORNE SAR SYSTEM

  • Kim, Duk-Jin;Feng, Lanying;Moon, Wooil-M.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.148-153
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    • 1999
  • Baikdu-san was a very active volcano during the Cenozoic era and is believed to be formed in late Cenozoic era. Recently it was also reported that there was a major eruption in or around 1002 A.D. and there are evidences which indicate that it is still an active volcano and a potential volcanic hazard. Remote sensing techniques have been widely used to monitor various natural hazards, including volcanic hazards. However, during an active volcanic eruption, volcanic ash can basically cover the sky and often blocks the solar radiation preventing any use of optical sensors. Synthetic aperture radar(SAR) is an ideal tool to monitor the volcanic activities and lava flows, because the wavelength of the microwave signal is considerably longer that the average volcanic ash particle size. In this study we have utilized several sets of SAR data to evaluate the utility of the space-borne SAR system. The data sets include JERS-1(L-band) SAR, and RADARSAT(C-band) data which included both standard mode and the ScanSAR mode data sets. We also utilized several sets of auxiliary data such as local geological maps and JERS-1 OPS data. The routine preprocessing and image processing steps were applied to these data sets before any attempts of classifying and mapping surface geological features. Although we computed sigma nought ($\sigma$$^{0}$) values far the standard mode RADARSAT data, the utility of sigma nought image was minimal in this study. Application of various types of classification algorithms to identify and map several stages of volcanic flows was not very successful. Although this research is still in progress, the following preliminary conclusions could be made: (1) sigma nought (RADARSAT standard mode data) and DN (JERS-1 SAR and RADARSAT ScanSAR data) have limited usefulness for distinguishing early basalt lava flows from late trachyte flows or later trachyte flows from the old basement granitic rocks around Baikdu-san volcano, (2) surface geological structure features such as several faults and volcanic lava flow channels can easily be identified and mapped, and (3) routine application of unsupervised classification methods cannot be used for mapping any types of surface lava flow patterns.

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Utility-Interactive Four-Switch Three-Phase Soft-Switching Inverter with Single Resonant DC-Link Snubber and Boost Chopper

  • Ahmed, Tarek;Nagai, Shinichiro;Nakaoka, Mutsuo;Tanaka, Toshihiko
    • Journal of Power Electronics
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    • 제7권2호
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    • pp.109-117
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    • 2007
  • In this paper, a novel proposal for a utility-interactive three-phase soft commutation sinewave PWM power conditioner with an auxiliary active resonant DC-link snubber is developed for fuel cell and solar power generation systems. The prototype of this power conditioner consists of a PWM boost chopper cascaded three-phase power conditioner, a single two-switch auxiliary resonant DC-link snubber with two electrolytic capacitors incorporated into one leg of a three-phase V-connection inverter and a three-phase AC power source. The proposed cost-effective utility-interactive power conditioner implements a unique design and control system with a high-frequency soft switching sinewave PWM scheme for all system switches. The operating performance of the 10 kW experimental setup including waveform quality, EMI/RFI noises and actual efficiency characteristics of the proposed power conditioner are demonstrated on the basis of the measured data.

Development of Solar Activity Monitoring Map and Its Application to the Space Weather Forecasting System

  • Shin, Junho;Moon, Yong-Jae;Lee, Jae-Hyung
    • 천문학회보
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    • 제42권2호
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    • pp.83.1-83.1
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    • 2017
  • SDO/AIA와 STEREO/EUVI 두 태양 관측 위성의 193 파장에서의 실시간 영상 이미지를 이용하여 Stonyhurst Heliographic Map을 작성하고 각각의 위성 데이터 분석으로부터 얻어진 결과들을 종합적으로 재구성하여 태양 전면 및 후면의 활동 영역들을 동시에 표출하는 태양 활동성 지도 (Solar Activity Monitoring Map)를 작성하는 프로그램을 제작하였다. 태양 활동성 지도를 이용하여 태양 후면에서의 극자외선 밝기 분포를 경도에 따라 등간격으로 나눈 후 각 지역에서 얻은 극자외선량을 실시간으로 갱신하며 그래프를 작성하는 프로그램도 함께 제작하고 그로부터 태양 후면 영역의 활동성이 향후 지구에 어떠한 방식으로 영향을 미칠 것인지 사전에 예측 가능하도록 하였다. 또한 태양 후면에서 발생하는 활동 영역 (Active Region) 및 코로나홀들을 자동적으로 탐지한 후 실시간으로 변화 정도를 추적 및 기록하는 프로그램도 제작하였다. 태양 활동성 지도는 193 파장에서 뿐만 아니라 두 위성이 공유하는 세 개의 동일 혹은 유사한 파장대 (171,211,304)에서 얻어진 데이터들도 함께 이용하여 각 파장대에서 독립적으로 작성하였는데 이로 인해 각각의 에너지 영역의 특성에 해당하는 태양 활동성을 동시에 표출하는 것이 가능하게 되었다. 이러한 프로그램을 이용하여 태양 후면에서의 활동 영역의 발생 및 변화를 사전에 인식하고 그들이 태양 전면으로 나타나기 전에 대비할 수 있는 예보 장치가 마련되었다. 본 연구들과 더불어 극자외선 영역에서의 태양 활동성 조사로부터 플레어의 발생을 예측할 수 있을 것인지의 가능성 여부를 타진하기 위해 과거 극자외선 관측에서 얻어진 활동 영역들의 데이터와 연 X-선 관측으로부터 기록된 플레어 발생 여부의 상관관계를 조사하는 연구가 현재 진행 중이다. 이러한 연구로부터 긍정적인 결과가 도출되는 경우 극자외선 영역에서의 관측 데이터를 이용하여 플레어 발생 가능성을 예측하는 새로운 방법을 제시하는 것이 가능해질 것이다.

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다변량 환경 공간변수 주성분 분석을 통한 남·북 생태계 차이 (Principal Component Analysis Based Ecosystem Differences between South and North Korea Using Multivariate Spatial Environmental Variables)

  • 유재심;김경민
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.15-27
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    • 2015
  • The objectives of this study are to analyze the quantitative ecological principal components of Korean Peninsula using the multivariate spatial environmental datasets and to compare the ecological difference between South and North Korea. Ecological maps with GIS(Geographical Information System) are constructed by PCA(Principal Component Analysis) based on seventeen raster(cell based) variables at 1km resolution. Ecological differences between South and North Korea are extracted by Factor Analysis using ecosystem maps masked from Korean ones. Spatial data include SRTM(Shuttle Radar Topography Mission), Temperature, Precipitation, SWC(Soil Water Content), fPAR(Fraction of Photosynthetically Active Radiation) representing for a productivity, and SR(Solar Radiation), which all cover Korean peninsula. When it performed PCA, the first three scores were assigned to red, green, and blue color. This color triplet indicates the relative mixture of the seventeen environmental conditions inside each ecological region. The first red one represents for 'physiographic conditions' worked by high elevation and solar radiation and low temperature. The second green one stands for 'seasonality' caused by seasonal variations of temperature, precipitation, and productivity. The third blue one means 'wetness condition' worked by high value such as precipitation and soil water contents. FA extraction shows that South Korea has relatively warm and humid ecosystem affected by high temperature, precipitation, and soil water contents whereas North Korea has relatively cold and dry ecosystem due to the high elevation, low temperature and precipitation. Results would be useful at environmental planning on inaccessible land of North Korea.

3-D Structure of a Coronal Jet Seen in Hinode, SDO, and STEREO

  • Lee, Kyoung-Sun;Innes, Davina;Moon, Yong-Jae;Shibata, Kazunari
    • 천문학회보
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    • 제36권2호
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    • pp.89.1-89.1
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    • 2011
  • We have investigated a coronal jet near the limb on 2010 June 27 by Hinode/X-Ray Telescope (XRT), EUV Imaging Spectrograph (EIS), Solar Optical Telescope (SOT), SDO/Atmospheric Imaging Assembly (AIA), and STEREO. From EUV (AIA and EIS) and soft X-ray (XRT) images we identify the erupting jet feature in cool and hot temperatures. It is noted that there was a small loop eruption in Ca II images of the SOT before the jet eruption. Using high temporal and multi wavelength AIA images, we found that the hot jet preceded its associated cool jet. The jet also shows helical-like structures during the rising period. According to the spectroscopic analysis, the jet structure changes from blue shift to red one with time, implying the helical structure of the jet. The STEREO observation, which enables us to observe this jet on the disk, shows that there was a dim loop associated with the jet. Comparing the observations from the AIA and STEREO, the dim loop corresponds to the jet structure which implies the heated loop. Considering that the structure of its associated active region seen in STEREO is similar to that in AIA observed 5 days before, we compared the jet morphology on the limb with the magnetic fields extrapolated from a HMI vector magnetogram observed on the disk. Interestingly, the comparison shows that the open field corresponds to the jet which is seen as the dim loop in STEREO. Our observations (XRT, SDO, SOT, and STEREO) are well consistent with the numerical simulation of the emerging flux reconnection model.

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신경회로망을 적용한 직류배전시스템의 AFE 정류기 제어에 관한 연구 (Active Front End Rectifier Control of DC Distribution System Using Neural Network)

  • 김성완;전현민;김종수
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.1124-1128
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    • 2021
  • 선박으로부터 발생하는 배출가스에 대한 규제가 강화되고 이를 해결하기위한 대안으로 전기추진시스템의적용이 대형상선에서부터 중·소형선박에 이르기까지 그 사용이 증가되고있다. 전기추진시스템의 효율 향상을 위한 방법으로 발전원의 개선, 배터리·연료전지·태양광 등의 친환경 발전원의 시스템 연계 및 정류기, 전력변환장치, 추진전동기의 개발과 제어방식의 연구를 들 수 있다. 그 중 정류방식에 있어 상천이변압기과 다이오드를 이용하는 방식이 널리 사용되었으나, 직류배전을 이용한 친환경발전원의 계통 연계, 가변속 발전원의 사용, 중·소형 전기추진시스템의 적용을 통해 전력용 반도체 소자를 이용한 AFE정류기에 대한 수요가 증대되고 있다. 이러한 AFE 정류기를 제어하는 방식에 있어 기존의 비례적분제어기가 아닌 신경회로망을 이용한 방식을 본 연구에서는 제안하였다. 기존의 제어기 데이터를 활용하여 Matlab/Simulink를 통해 학습한 신경회로망제어기를 설계하고 PSIM을 통해 설계된 정류시스템에 신경회로망 제어기를 적용하여 부하변동에 따른 직류출력단의 파형과 역률 개선의 유효성을 확인하였다. 이는 공간이 협소한 중소형 친환경 선박의 정류시스템으로써 적용이 가능하다.

소형 로봇용 연료 전지 스택 설계 사양 최적화 (Optimization of a Fuel Cell Stack for Small Robot Systems)

  • 황순욱;최경호;박용헌;;;이상철;권오성;이동하
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.211-216
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    • 2012
  • Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) are the most appropriate for energy source of small robot applications. PEMFC has superior in power density and thermodynamic efficiency as compared with the Direct Methaol Fuel Cell (DMFC). Furthermore, PEMFC has lighter weight and smaller size than DMFC which are very important factors as small robot power system. The most significant factor of mobile robots is weight which relates closely with energy consumption and robot operation. This research tried to find optimum specifications in terms of type, number of cell, active area, cooling method, weight, and size. In order to find optimum 500W PEMFC, six options are designed in this paper and studied to reduce total stack weight by applying new materials and design innovations. However, still remaining problems are thermal management, robot space for energy sources, and so on. For a thermal management, design options need to analysis of Computational Fluid Dynamics (CFD) for determining which option has the improved performance and durability.

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가정용 태양광/ESS 통합 스마트 PCS 개발 (Development of Smart PCS(Power Conditioning System) Integrating PV/ESS for Home)

  • 이상학
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권7호
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    • pp.193-200
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    • 2016
  • 최근 들어 가정 내 태양광과 에너지저장시스템을 도입하여 에너지 자립도를 높이고자 하는 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 낮에 생산된 전기를 에너지 저장 시스템에 충전해 두고 전기요금이 높을 때 사용함으로써 효율적인 에너지 관리를 수행할 수 있다. 국내에서는 아직까지 가정용 실시간 요금제가 이루어지고 있지 않지만 누진제 상의 일정 목표까지 전기 사용량을 낮출 수 있다. 가정 내 태양광을 도입하기 위해서는 전력 변환장치인 PCS를 필요로 한다. PCS는 직류로 생산된 전력을 교류로 변환하여 사용하고 에너지 저장 시스템의 충방전을 수행하도록 한다. 에너지 자립형 스마트 홈 시스템은 태양광, 에너지저장시스템에 대한 일반인들의 관심이 높아지면서 해외를 중심으로 시장이 형성되는 단계이다. 본 논문의 결과물은 실환경에 설치되어 검증을 수행하였으며 실시간 요금제를 가정하여 에너지 절감 효과를 분석하였다.

Biological Inspiration toward Artificial Photostystem

  • Park, Jimin;Lee, Jung-Ho;Park, Yong-Sun;Jin, Kyoungsuk;Nam, Ki Tae
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.91-91
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    • 2013
  • Imagine a world where we could biomanufacture hybrid nanomaterials having atomic-scale resolution over functionality and architecture. Toward this vision, a fundamental challenge in materials science is how to design and synthesize protein-like material that can be fully self-assembled and exhibit information-specific process. In an ongoing effort to extend the fundamental understanding of protein structure to non-natural systems, we have designed a class of short peptides to fold like proteins and assemble into defined nanostructures. In this talk, I will talk about new strategies to drive the self-assembled structures designing sequence of peptide. I will also discuss about the specific interaction between proteins and inorganics that can be used for the development of new hybrid solar energy devices. Splitting water into hydrogen and oxygen is one of the promising pathways for solar to energy convertsion and storage system. The oxygen evolution reaction (OER) has been regarded as a major bottleneck in the overall water splitting process due to the slow transfer rate of four electrons and the high activation energy barrier for O-O bond formation. In nature, there is a water oxidation complex (WOC) in photosystem II (PSII) comprised of the earthabundant elements Mn and Ca. The WOC in photosystem II, in the form of a cubical CaMn4O5 cluster, efficiently catalyzes water oxidation under neutral conditions with extremely low overpotential (~160 mV) and a high TOF number. The cluster is stabilized by a surrounding redox-active peptide ligand, and undergo successive changes in oxidation state by PCET (proton-coupled electron transfer) reaction with the peptide ligand. It is fundamental challenge to achieve a level of structural complexity and functionality that rivals that seen in the cubane Mn4CaO5 cluster and surrounding peptide in nature. In this presentation, I will present a new strategy to mimic the natural photosystem. The approach is based on the atomically defined assembly based on the short redox-active peptide sequences. Additionally, I will show a newly identified manganese based compound that is very close to manganese clusters in photosystem II.

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