• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권1호
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• pp.31-36
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• 2011

CF(Circular Fresnel) POF(Plastic Optical Fiber) daylighting system is a beam daylighting system utilizing solar direct beam radiation. In this study, a CF POF daylighting system has been introduced, developed and applied to KIER test buildings. The CF POF daylighting system consists of three parts: light collector, light transmitter and light diffuser. The light collector includes a Circular Fresnel lens focusing solar direct illuminance by sun tracking. The light transmitter contains the POF cable which has light transmission loss of 4.5% per meter. The light diffuser has about 80% diffuser efficiency. This study aims to evaluate of POF daylighting system performance. At the results of a CFPOF system performance evaluation, the theoretical CFPOF system efficiency was 41.9% and the actual CFPOF system efficiency at the KIER test building was 37.5%. The difference was due partly to the connecting efficiency.

• 산업기술연구
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• 제29권B호
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• pp.145-149
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• 2009

A RF-DC converter is one of the most important components for a wireless power transmission. It has been developed for many applications such as space solar power system, and Radio Frequency Identification(RFID). In this paper, we designed three types of RF-DC converter and compare the performance of each. All types RF-DC convertoer have a maximum conversion efficiency at input power level of 0 dBm~5 dBm and RF-DC converter of third type was the best performance that has a 21.9% of conversion efficiency.

• Smart Structures and Systems
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• 제14권4호
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• pp.617-641
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• 2014

The energy constraint is still a common issue for the practical application of wireless sensors, since they are usually powered by batteries which limit their lifetime. In this paper, a practical compound energy efficiency strategy is proposed and realized in the implementation of a real time wireless sensor platform. The platform is intended for wireless structural monitoring applications and consists of three parts, wireless sensing unit, base station and data acquisition and configuration software running in a computer within the Matlab environment. The high energy efficiency of the wireless sensor platform is achieved by a proposed adaptive radio transmission power control algorithm, and some straightforward methods, including adopting low power ICs and high efficient power management circuits, low duty cycle radio polling and switching off radio between two adjacent data packets' transmission. The adaptive transmission power control algorithm is based on the statistical average of the path loss estimations using a moving average filter. The algorithm is implemented in the wireless node and relies on the received signal strength feedback piggybacked in the ACK packet from the base station node to estimate the path loss. Therefore, it does not need any control packet overheads. Several experiments are carried out to investigate the link quality of radio channels, validate and evaluate the proposed adaptive transmission power control algorithm, including static and dynamic experiments.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권2호
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• pp.82-88
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• 2011

The artificial increase in the solar intensity incident on solar cells using lenses or mirrors can allow solar cells to generate equivalent power with a lower cost. There are two types of concentration optics for solar energy conversion. One is to use mirrors, and the other is to use Fresnel lenses. The gains that can be achieved with a Fresnel lens or a parabolic mirror are compared. The result showed the gains are comparable and the two configurations were developed competitively. In application areas of Fresnel lenses as solar concentrators, several variations of design were devised and tested. Some PV systems still use commercially available flat Fresnel lenses as concentrators. A convex linear Fresnel lens to improve the concentration ratio and the efficiency is devised and flat linear Fresnel lens in thermal energy collection is utilized. In this study, we designed and optimized flat Fresnel lens and the 'light pipe' to develop 500X concentrated solar PV system. In the process, we compare the transmission efficiencies according to groove types. We performed rigorous ray tracing simulation of the flat Fresnel lenses. The computer aided simulation showed the 'grooves in case' has the better efficiency than that of 'grooves out case'. Based on the ray-trace results we designed and manufactured sample Fresnel lenses. The optical performance were measured and compared with ray-trace results. Finally, the optical efficiency was measured to be above 75%. All the design and manufacturing were performed based on that InGaP/InGaAs/Ge triple junction solar cell is used to convert the photon energy to electrical power. Field test will be made and analyzed in the near future.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권1호
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• pp.33-39
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• 2007

본 논문은 대기층을 통한 파장별 태양복사를 고려한 3차원 지상 물체의 표면 온도 분포를 예측하는 소프트웨어를 개발하는데 도움을 줄 것이다. 다양한 가스로 구성된 대기층을 통과하는 파장별 태양복사 에너지를 계산하기 위해서 LOWTRAN7을 이용하였으며, 여기서 얻어진 결과는 파장별 흡수 또는 총괄흡수 방식으로 에너지보존방정식에 반영하였다. 원통형 물체 위의 시간별 표면온도 분포를 나타내기 위해서 준 내재적 방법을 사용하여 계산하였으며 물체의 파장별 표면 복사 특성을 이용하기 위해서 태양복사를 흡수하거나 물체의 표면 방사가 이루어지는 모델을 사용하였다. 본 논문에서는 개발된 S/W의 성능 향상을 위하여 파장별 태양복사 분석 방법과 총괄태양복사 분석 방법을 각각 적용하여 본 결과 이들 두 방법 사이에는 약 3% 이내의 차이를 나타내었으나 두 방법 모두 실용적 관점에서 충분한 결과를 나타내었음을 알 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제8권3호
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• pp.202-208
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• 1999

김과 이(1997, 1998a, 1998b)가 개발한 컴퓨터 시뮬레이션 모형을 이용하여 온실의 골조율과 동길이가 직달일사 및 산란일사 투과율에 미치는 영향을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 글조율의 증가에 따라 산란일사 투과율이 조금씩 감소하였으나, 산란일사 투과율에 미치는 골조율의 영향은 작게 나타났다. 동일한 골조율에서 산란일사 투과율에 미치는 동수의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 단동 또는 연동온실의 기본 골조물을 14.9%로 설정하였을 때 11.3%의 골조율에서 직달일사 투과율은 약 1.5∼3.0% 증가하였으며, 골조율이 18.3%일 때에는 1. 5∼3.0% 낮게 나타났다. 연동 온실에서 골조율의 증가 또는 감소가 직달일사 투과율에 미치는 효과는 동서동과 남북동 온실에서 유사하게 나타났다. 직달일사 투과율의 차이가 동계에 온실내의 식물 생육에 미치는 영향이 크기 때문에, 온실을 설계할 때 구조물의 안전이 유지되는 범위 내에서 내구력을 지닌 경량의 구조재를 사용하여 일사 투과를 각 대화시키는 것이 바람직하다 한편, 동길이가 24.5m 이상인 경우 동서동 또는 남북동에서 직달일사 투과율에 미치는 동길이의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권1호
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• pp.95-101
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• 2022

This paper proposes a method to process the shape of an optical transmission road and attempts to determine the most suitable single processing method for an acrylic plate optical transmission road. In addition, by manufacturing an automatic pattern processing device to generate certain shapes on the acrylic plate at regular intervals, and measuring the illuminance of the patterned acrylic plate optical transmission road, the measured illuminance was confirmed to fall under the KS illuminance values presented in Table 1. In conclusion, when an incident light of approximately 20,000 lx is applied, the transmission illumination is approximately 200 lx, which represents a transmission rate of approximately 1% for incident light and corresponds to the KS illumination criterion F. Additionally, the right-angle triangular pyramid base size (A) processed at a temperature of 350 ℃ for one second was 2 mm, exhibiting the largest transmission illumination of 280 lx. When the transparent acrylic plate was set to a constant size of 1.6 mm at the bottom of the right-angle triangular pyramid, the fastest response occurred at a processing tip temperature of 350 ℃ (0.04 s). On the other hand, it took 10 s to process the size of the bottom of the right-angled triangular pyramid at a temperature of 200 ℃ to 1.6 mm, and it was confirmed that the optical transmission efficiency was significantly reduced because of the burr that occurred at this time.

• 한국진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.13-19
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• 2013

건물기능과 디자인을 개선하는 건물일체형 태양전지의 발전 가능성이 높게 평가되고 있다. 현재는 투명 염료감응형 태양전지가 유력한 건물일체형 태양전지 기술로서 개발되고 있는데 박막 공정 기술에 기초하는 Si계 투명 박막 태양전지가 새로운 대안으로서 조명받고 있다. Si계 투명 박막 태양전지에 선택적 투과막을 적용하면 가시광선은 태양전지를 투과하고 적외선은 광 흡수층으로 재반사되기 때문에 변환효율이 향상된다. 본 연구에서는 여러 종류의 박막 증착 기술 중에서 경제성이 높은 스퍼터링 방식을 이용하여 Al-Ti계 산화물 박막을 형성하고 조성에 따른 선택적 투과 특성 변화를 관찰하였다. Al-Ti계 산화물 박막의 투과율 및 반사율은 조성에 따라 크게 변화하였으며 25 nm 두께의 AlTiO 박막에서 선택적 투과 특성이 관찰되었다. 이러한 Al-Ti계 산화물 박막의 광학적 특성을 Si계 박막 태양전지에 응용하면 투명 태양전지 구현 및 변환효율 향상이 가능해 지리라 판단된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제28권2호
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• pp.58-63
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• 2008

This study has analysed power output characteristics of transparent thin-film PV module depending on incidence angle and azimuth. The experiment results showed power outputs of transparent thin-film PV module applied to full-scale mock up model on slope of $90^{\circ},\;30^{\circ},\;0^{\circ}$ to the south. The simulation results was evaluated power outputs of transparent thin-film PV module depending on incidence angle and azimuth after calibrating the experimental and computed data. As a result. the best power output performance of transparent thin-film PV module was obtained at slope of $30^{\circ}$ to the south, producing the annual power output of 977kWh/kWp. The annual power output data demonstrated that the PV module with a slope of $30^{\circ}$ could produce a 68 % higher power output than that with a slope of $90^{\circ}$ with respect to the inclined slope of the module, Furthermore, the PV module facing south showed a 22 % higher power output than that facing to the east in terms of the angle of the azimuth, Specipically. the varying power output with incidence angle of PV module can be resulted from the influence of incidence angle modifier of glass on PV module. That is, the solar energy transmission can be reduced as an increase of incidence angle of PV module. Therefore, when the inclined slope of the PV module was over $70^{\circ}$ there was a significant reduction of power output, and this was caused by the decrease of solar energy transmission in the transparent thin-film PV module.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권4호
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• pp.232-237
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• 2010

작물모형의 필수 입력자료인 일간 누적일사량은 다른 기상요소들에 비해 관측밀도가 낮아 대안으로서 일조 시간을 기반으로 한 Angstrom-Prescott 모형 추정값이 널리 사용되고 있다. 추정의 간편성 때문에 월 단위 일사량 및 일조시간 자료가 모형의 계수(Angstrom-Prescott coefficients, 이하 A-P 계수) 도출에 사용되고 있지만 작물생육모형에서 요구하는 일간 일사량을 추정하는 데는 한계가 있다. A-P 계수 도출에 월 단위 자료 대신 일 단위 자료를 사용함으로써 기대되는 개선효과를 판정하기 위해 일사량과 일조시간을 동시에 관측하는 국내 18개 기상대의 25년 간(1983~2007) 일 단위 및 월 단위 자료로부터 A-P 계수를 각각 도출하였다. 이 계수들의 공간분포로부터 일사 미관측 기상대 8곳의 A-P 계수를 추출하고 지점별 일 단위 및 월 단위 계수를 실측 일조시간자료에 적용하여 2008년 9월부터 2009년 8월까지 일사량을 일별로 추정하였다. 같은 기간 중 이들 일사 미관측기상대에 검증용 일사계를 설치하여 얻은 실측 일사량자료와 비교한 결과 일 단위자료 기반의 추정오차가 월 단위자료 기반 오차에 비해 평균 9.3% 적었다.