• 한국항공우주학회지
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• 제35권9호
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• pp.826-835
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• 2007

발사체 열환경 설계를 위해서 여러 종류의 태양열 모델을 비교 검토하였으며, 측정된 태양열과 잘 일치하는 태양열 모델을 개발하였다. 기존의 태양열 모델은 태양 직사광 예측은 정확하지만 산란광에 대해서는 오차가 포함되어 있었다. 이에 반하여 새롭게 개발된 산란광 모델은 등방성, 이방성 산란을 고려하였으며 기존의 어느 모델보다 관측값과 잘 일치하였다. 우주 센터의 태양광 측정 데이터가 매우 적기 때문에 본 모델은 발사체 열하중 설계에 필요한 설계 데이터를 제공할 수 있었다. 또한 본 모델은 위도, 경도, 날짜, 고도에 대한 제한이 없는 일반적인 모델이기 때문에 추후 태양열에 민감한 반응을 보이는 비행기구 등의 개발에 효과적인 열환경 예측 수단을 제공할 수 있다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.74-79
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• 2011

Concentration characteristics of the KIER solar furnace are analyzed with a heat flux measurement technique. Total heat capacity of 40kW was confirmed within 1.04% average error, and the normalized maximum heat flux of 3,452 $kW/m^2$ was proved. Non-Gaussian flux distribution in the vertical direction implies that reflectors should not be random rather inclined downwards. Moreover, we characterized flux distribution variations with furnace blind opening ratio, distance from the focal plane, and misalignment of the measurement system. Based on the results, the heat flux distribution can be simply estimated once reflectivity and direct normal insolation values are known. This study will be helpful to the design and the performance evaluation of receivers or chemical reactors.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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• pp.25.2-25.2
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• 2008

Polar rain is a spatially uniform precipitation of electrons with energies around 100eV that penetrate into the polar cap region where geomagnetic field lines are connected to the Interplanetary Magnetic Fields (IMF). Since their occurrences depend on the IMF sector polarity, they are believed to originate from the field aligned component of the solar wind. However, statistically direct correlation between polar rain and solar wind has not been shown. In this presentation, we examined specifically the IMF strength influence on the polar rain flux variation by classifying of IMF sector polarities. For this study, we employed the polar rain flux data measured by STSAT-1 and compared them with the solar wind parameters obtained from the WIND and ACE satellites. We found the direct mutuality between polar rain flux and IMF strength with correlation coefficient above 0.5. This proportional tendency appears stronger when the northern hemisphere is in the away sector of the IMF, which could be associated with a favorable geometry for magnetic reconnection. Simple particle trajectory simulation clearly shows why polar rain intensity depends on the IMF sector polarity. These results are consistent with the direct entry model of Fairfield et al.(1985), while low correlation coefficient with solar wind density, the similarity between slops of both energy spectra shows that transport process occur without acceleration.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.227-232
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• 2008

Stirling engine for solar thermal power is an essential part of Dish-Stirling system which generates electricity by using direct normal irradiation and will go into commercialization in near future. For the Stirling engine used in this study is Solo 161 model the capacity of which is 10 kWe and was already used for the Dish-Stirling system of KIER in Jinhae. The receiver of Stirling engine absorbes concentrated solar radiation and transfer it to working fluid of Hydrogen. The working condition of striling engine is high temperature and high pressure to make high efficiency. Therefore the receiver should stand against high temperature of above 800 $^{\circ}C$ and high pressure of max. 150 bar with good performance of heat transfer. The receiver is composed of 78 Inconel tubes of 1/8" with thickness of 0.71 mm and two reserviors which is connected with two cylinders. In order to know the charaterristics of heat transfer of Stirling engine receiver, simulation on the heat transfer of the receiver of Solo 161 is conducted by using CFD code of Fluent. The heat flux on the receiver surface has a shape of Gaussian distribution so, it is necessary to simulate a whole receiver. However, It is difficult and time consuming to simulate the whole receiver that one tube with different heat flux conditions are considered in this study. From the simulation results, heat transfer charateristics of receiver are observed and tube wall and fluid temperature and heat transfer coefficient are obtained and compared with the calculated results from Dittus-Boelter's correlation.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.203-208
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• 2008

The purpose of this study is to compare the different shapes of condenser of the direct contact heat transfer from the heat pipe condenser to the receiving water using CFD. The heat transfer from the working fluid of the heat pipe to receiving fluid flows through the manifolder is one of the important part in evacuated solar collector system. The retrenchment of the thermal resistance between the heat pipe and the manifolder could increase the thermal performances of the whole system. Recently, direct heat transfer from the heat pipe condenser wall to the receiving water was suggested and accompanied experiments were achieved. This experiment shows the better performances of the direct contact heat transfer analogically. Preceding calculations are carried out for the performance comparison: mesh dependence test, discretization method test and equation model test. with these preceding tests, 4 different shapes of condenser are compared and each case were set up for the same heat flux at the condenser wall. The calculation result shows that the efficiency of the extended surface condenser shape is 10% higher then the that of the others.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권3호
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• pp.80-88
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• 2011

Heliostat in the tower type solar thermal power plant is a sun tracking mirror system to reflect the solar energy to the receiver and the optical performance of it affects to the efficiency of whole power plant most significantly. Thus a solid understanding of heliostat's energy concentration characteristics is the most important step in designing of the heliostat field and the whole power plant. The work presented here is the analysis of energy concentration characteristics of heliostat used in 200kW solar thermal power plant, where the receiver located at 43m high in tower has $2{\times}2$m rectangular shape. The heliostat reflective surface is formed by 4 of $1{\times}1$m flat plate mirror facet and the mirror facet is mounted on the spherical frame. The direct normal incident radiation models in vernal equinox, summer solstice, autumnal equinox and winter solstice are first derived from the actually measured data. Then the intercept ratio, heat flux distribution and total energy collected at the receiver for the heliostats located in the various places of the heliostat field are investigated. Finally the effect of mirror facet installation error on the optical performance of the heliostat is analyzed.

• 한국농림기상학회지
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• 제22권3호
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• pp.144-151
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• 2020

작물을 재배하는 동시에 전력 생산도 가능한 영농형 태양광 발전은 농업·농촌 분야와 재생에너지 산업 모두로부터 주목 받고 있다. 하지만, 그 역사가 짧은 만큼 영농형 태양광 하부에서의 미기상 환경 변화에 대한 이해와 관측 방법론이 정립되지 않은 실정이다. 따라서 본고에서는 보성군에 설치된 영농형 태양광에서 2019년 11월 부터 2020년 5월까지의 보리 생육기간 동안 일사광, 광합성유효복사광, 기온, 습도, 토양습도·온도, 풍향·풍속을 5분 간격으로 측정하여 공개했다. 또한, 노지의 일사량 및 광합성유효복사량에 대한 약 13일 간의 자료 결손에 대해서는 가까운 기상청 관측 자료를 활용하거나 영농형 태양광 하부의 자료를 이용한 두 가지 경험적 메우기 방법을 제안하였다. 본고 자료가 영농형 태양광에 대한 농업적 평가에 다양하게 활용되기를 기대한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제13권2호
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• pp.99-120
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• 1997

위성 탐사 지구 관측 자료, 특히 가시광선 영역의 자료는 태양광이 지구 대기계와 복잡 한 상호 작용을 거친후 위성센서에 의해서 감지되어 수집된 것이다. 따라서 가시광선 영역의 지 구 관측 위성 자료를 정량적으로 분석하기 위해서는 대기의 산란과 흡수에 의한 대기효과에 대한 정량적 보정이 필요하다. 본 연구에서는 대기효과에 대한 정량적 보정을 위해서 복사 전달 모델 의 활용 가능성을 조사하였다. 이를 위해 위성 원격탐사 응용 분야에 이용되고 있는 복사 전달 모델 중의 하나인 LOWTRAN7의 복사 전달 모의 결과 중 단파 자료를 복사 관측 자료인 CAGEX 자료와 비교하였다. CAGEX 관측 자료는 대기복사 모델의 검정을 위하여 NASA Langley Research Center에서 수집한 자료로써, 1)대기 sounding, aerosols, 구름의 특성 자료, 2) 지구복사계, 직달일사계, 차광전천일사계에 의해 측정된 ARM(Aerosol Radiation Measurement) 자료, 3)Fu-Luio 모델에 의해 모의된 장파, 단파 flux 등의 자료로 구성되어 있다. 대기복사 전달 모의를 위하여 에어로졸의 광학적 특성은 CAGEX의 column optical depth, Spinhime의 산란 계 수 수직 분포와 D' Almeida의 에어로졸 복사 특성 값으로부터 도출되었다. LOWTRAN7의 복사 모의는 완전히 맑은 날에 해당하는 31개의 경우에 대하여 수행되었으며, 이 모의 결과 중 단파영 역에서의 지표면에서의 상향복사와 지표면으로의 하향직달복사 및 하향 확산 복사 그리고 대기 상단에서의 상향 복사를 CAGEX 관측 자료와 각각 비교 하였다. 비교 결과 CAGEX 자료에 대한 LOWTRAN7 결과의 표준 오차는 지표면에서의 하향 확산 복사(6.9%)를 제외한 모든 복사 항목 들이 5%이내였다. 이 결과로 보아 하향 확산 복사항의 오차가 가장 크며 이 오차가 관련된 나머 지 항목의 오차를 일으키는 역할을 하는 것으로 추측할 수 있다. 결론적으로 지표면에서의 하향 확산 복사 항목은 에어로졸에 의해 생기는 항목이므로 향후 복사 모델을 고려할 때 에어로졸의 산란에 의한 부분이 더 고려 된다면 복사 전달 모델을 이용하여 정량적으로 대기 효과를 보정하 는데 오차를 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

• International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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• 제21권1호
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• pp.31-46
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• 1993

대기 가열율과 복사속의 연직 분포를 계산하기 위하여 two-stream/delta-Eddington 근사법을 이용한 복사전달모형이 개발되었다. 이 모형의 결과를 ICRCCM의 결과와 비교하므로써 모형의 완성도를 평가하였다. 이 모형은 정확성 뿐 아니라 경제적인 면에서도 태양복사를 계산하는데 적합한 것으로 증명되었다. 대기 꼭대기에서의 복사속과 지표에서의 복사속 간의 관계를 비교하므로써 자외선 B 영역(UV-B; 280-320nm)의 특징들이 검토되었다. 이 영역에서는 강한 오존 흡수가 있어 UV-B의 관계가 2차 함수로 나타난다. 또한, 성층권 오존 감소와 화산 폭발로 기인한 성층권 에어로졸 안개가 UV-B 복사에 미치는 영향을 다양한 태양의 천정각에서 조사했다. 태양의 천정각이 증가함에 따라 지표 UV-B도 증가하였다. 성층권 에어로졸은 후방 산란을 통해 행성 반사도를 증가시켰다. 행성 반사도는 에어로졸 효과로 인해 태양의 천정각이 증가함에 따라 증가한다. 그러나, 행성 반사도의 변화가 태양의 천정각 변화에 따라 민감하게 나타나지는 않는다. 이것은 태양의 천정각이 클 때 에어로졸의 산란 효과가 상대적으로 긴 복사 경로에서 포화되었기 때문일 것이다. 끝으로, 화산 폭발에서 비롯된 성층권 에어로졸이 지표 UV-B 복사 강도에 미치는 지역적 영향이 추정되었다. 고위도에서는 에어로졸의 광자 포획(photon trap)이나 일몰 효과로 복사 강도가 증가하는 반면 저위도에서는 감소한다. 고위도에서 에어로졸의 산란과 오존 흡수는 지표 UV-B 복사의 최대 증가는 봄 기간 중에 양 반구 모두 중위도에서 나타난다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.190-195
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• 2008

The objective of this research is to determine overall heat transfer coefficients (K-value) of exterior wall, floor, and roof of Nakseonjae, a Korean traditional residence via field measurement of transient heat flow and temperature difference across each envelope component. Heat flow sensors and T-type thermocouple were attached on the internal and the external surface of each building component, and real-time measurement data were collected for the three consecutive summer days. The K-values determined in this research showed good agreement with other results from open literature. Peak and annual thermal loads of the traditional residence estimated by a commercial energy simulation program were compared with those for a current apartment house. The traditional house showed lower annual cooling load than that of the current building. It may caused by the fact that the traditional building has less air-tight envelopes and no fenestration passing direct solar radiation into the space.