[논문]바람 증폭 장치를 가진 태양전지 오염방지시스템의 TRIZ(6SC) 응용 설계

허용정; 홍성도; 김재민

바람 증폭 장치를 가진 태양전지 오염방지시스템의 TRIZ(6SC) 응용 설계
A Study on TRIZ Applied Design for Contamination Preventation System of Solar Battery with Wind Amplifier 원문보기

반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.12 no.2, 2013년, pp.7 - 11

허용정 (한국기술교육대학교 메카트로닉스 공학부) , 홍성도 (한국기술교육대학교 대학원 메카트로닉스 공학과) , 김재민 (한국기술교육대학교 메카트로닉스 공학부)

Abstract ▼ AI-Helper

This paper presents a study on the design for contamination preventation system of solar battery. The system of contamination preventation has an wind amplifier. Wind amplifier is conceptually designed by using TRIZ. The surface of solar battery is covered with dust during accumulate the energy. The dust cause reduce power of photovoltaic module and efficiency drop of photovoltaic system. Reflect and absorb of incident ray are caused by the dust on surface of solar battery. The solution of this problem has been derived using 6SC(6 steps creativity)TRIZ. The wind amplifier which has structure such as funnel shape. The incident wind in the wide hole is amplified by the gate become narrow. The system of contamination preventation with wind amplifier which mounted on the side of the solar battery surface reduces the reflect and absorb and improve the efficiency of photovoltaic system.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 TRIZ 기법인 6SC를 활용함으로써, 먼지의 쌓임으로 인해 유발되는 태양 전지의 전기적 손실과 모듈의 수명 감소를 개선하기 위한 바람 증폭 장치를 가진 태양광 발전 시스템을 제안하였다.

가설 설정

상기 사항을 이상적으로 해결하기 위해서는 구조적 해결에 따르는 비용의 추가 없이 유해한 요소인 먼지를 제거해야만 한다. 따라서 본 연구의 이상해결책은 태양광 발전 시스템의 운용에 있어서 비용을 계속적으로 발생시키는 시스템의 추가 없이 먼지를 제거해야만 하는 것이다.
이는 모듈출력 저하와 국부적 출력불균일도를 야기하여 전체 시스템의 효율 저하를 일으키는 원인이 된다. 모듈 표면의 오염으로 인한 입사광량의 감소는 출력 특성에 부정적인 영향을 줄 수 있고 태양전지모듈마다의 출력 특성의 변화가 달라지면 전체 태양광발전은 전력량이 낮아진다. 모듈에 입사되는 태양빛의 투과율은 환경에 따라서 변동되기 때문에 시스템 유지 관리에 많은 주의가 요구되는 실정이다[1].

제안 방법

본 연구에서 수행한 시스템 기능분석 과정을 통해 태양전지모듈의 외부환경과 태양광 발전 시스템 간의 상호작용을 분석하였고, 시스템의 유익한 작용의 증진과 유해한 작용의 제거를 위해 태양전지모듈 글라스 표면의 먼지를 가장 유해한 요소로서 도출하였다.

이론/모형

본 논문에서는 TRIZ의 문제 해결 방법 중 하나인 6SC를 활용하여 문제를 해결하였다.

성능/효과

1. 기존의 태양광 발전 시스템의 구성요소인 글라스의 옆면에 바람 증폭 장치를 설치하여 입사 광을 막는 먼지를 소제시킴으로써 태양광 발전 효율의 증가를 기대할 수 있다.
2. 바람 증폭 장치의 에너지원으로서 대기의 바람 자원을 사용하여 별도 동력을 필요로 하지 않고 이에 따르는 추가적인 비용 없이 먼지 제거 기능을 수행할 수 있다.
태양전지 글라스 표면의 먼지가 입사광을 반사하거나 흡수함으로 인해 유발되는 발전 효율 저하의 문제점을 개선하기 위해 창의적인 문제해결 기법인 TRIZ의 6SC 를 적용하여 해결함을 보였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	6SC 기법의 실행과정을 순차적으로 설명하시오.	6SC 기법은 1) 그림으로 표현, 2) 시스템의 기능분석,3) 이상해결책, 4) 모순과 분리원리, 5) 요소-상호작용, 6) 해결책과 평가의 6단계를 거치면서 문제를 분석하고 정의하여 정형화된 최종 해결책을 찾는 기법이다[4]
	높은 태양광 발전효율은 언제 얻어지는가?	태양광 발전효율은 글라스를 거쳐 실리콘 솔라셀까지 투과되는 태양광의 양이 많을수록 높아진다.
	태양전지모듈의 표면의 미세먼지나 얼룩으로 인하여 어떤 문제가 발생하는가?	태양광발전시스템에서 태양전지모듈의 표면을 살펴보면 투과율을 떨어뜨리는 유리 표면의 미세 먼지와 여러 가지 오염 요인에 의하여 표면이 얼룩져 보이는 것이 일반적이다. 이는 모듈출력 저하와 국부적 출력불균일도를 야기하여 전체 시스템의 효율 저하를 일으키는 원인이 된다. 모듈 표면의 오염으로 인한 입사광량의 감소는 출력 특성에 부정적인 영향을 줄 수 있고 태양전지모듈마다의 출력 특성의 변화가 달라지면 전체 태양광발전은 전력량이 낮아진다. 모듈에 입사되는 태양빛의 투과율은 환경에 따라서 변동되기 때문에 시스템 유지 관리에 많은 주의가 요구되는 실정이다[1].

참고문헌 (7)

Gi-Hwan Kang, Kyung-Soo Kim, Chi-Hong Park, Gwon-Jong Yu, Hyung-Keun Ahn, Deuk-Young Han, The effects of environmental changes on photovoltaic module's optical and electrical output power characteristics, The Korean Solar Energy Society, pp.114-118, 2007.
Sang-Hun Lee, Gi-Hwan Kang, Gwon-Jong Yu, Hyung-Keun Ahn, Deuk-Young Han, A Study for reduction of the power loss of PV modules, The Korean Solar Energy Society, Vol. 31, No. 2, 2011.
Jin-Ha Jeong, Young-Won Park, TRIZ Problem Definition through Requirements Engineering, Journal of the Korean Society of Machine Tool Engineers, Vol. 19, No. 3, pp.440-448, 2010.
Sa-Hwan Leem, Yong Jeong Huh, Ju-Yeon Lim, In- Gyu Kim, Shin-Young Jeong, Problem Solving for LPG Strage Tank using RPS-TRIZ, Journal of the Korean Institute of Gas, Vol. 15, No. 5, 2011.
Sa-Hwan Leem, Sung-Do Hong, Yong Jeong Huh, A Study on the Creative Design of Solar Flower using TRIZ(6SC), The Korean Society of Semiconductor & Display Technology , Vol. 10, no 2, 2011.
Hyo-Jun Kim, Theory of Inventive Problem Solving TRIZ, JIHYE Pub, pp. 57, pp. 233, 2004.
Soon-Hyo Park, A Study on Heat and Mass Transfer of the Natural Cooling System using the Underground Energy, Architectural Institute of Korea, Vol.11,No.10, 1995.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증