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수상 태양광 발전시설 무인청소 로봇 개발
Development of Unmanned Cleaning Robot for Floating Photovoltaic Panels 원문보기

반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.19 no.3, 2020년, pp.130 - 135  

박성수 (한국기술교육대학교 메카트로닉스공학부) ,  이승렬 (한국기술교육대학교 메카트로닉스공학부) ,  이현규 (한국과학기술원 로봇공학학제) ,  이상순 (한국기술교육대학교 메카트로닉스공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper describes the results of a study on the unmanned cleaning robot that performs the cleaning of the floating photovoltaic panels. The robot uses two SSC (Sliding Suction Cup) adsorptive devices to move up and down the slope. First, the forces generated when the robot moves up the slope are ...

주제어

#Photovoltaic Generation   #Unmanned Cleaning Robot   #Floating Photovoltaic Panel   #Suspension System   #Inclined Panel  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 Fig. 1에 나타나 있는 것처럼 청소 로봇의 바퀴에 서스펜션을 장착하여 앞서 언급한 수상 환경에서의 제약 조건들을 극복하고 안정적인 주행이 가능한 로봇을 개발하고 있다. 로봇은 총 4개의 독립된 모터를 사용하는 바퀴를 가졌으며 각 바퀴에 독립적으로 서스펜션을 구성하여 좀 더 유동적으로 바퀴가 움직일 수 있도록 하고 있다.
  • 본 연구에서는 수상태양광발전시설에서 무인으로 동작하는 태양광패널 주행 로봇을 설계하고 제작하였다. 로봇이 굴곡과 단차, 이격이 있는 험지를 주파하기 위한 서스펜션-모터 구동계를 제안하고 해석하였으며, 주변 환경을 인지하여 자율적으로 일반적인 태양광 어레이 전체를 훑는 경로를 탐색하는 제어 알고리즘을 설계했다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
태양광 패널의 발전 효율과 먼지 간에는 어떤 상관관계가 있는가? 태양광 발전은 패널에 입사한 빛에 의해 전력이 생산되므로 입사광량은 태양광 발전의 발전 효율과 밀접한 상관관계가 있다. 태양광 발전은 사용과정 중에 먼지에 의한 패널의 오염에 의해서 발전 효율이 30~40%까지 감소할 수 있다.[1-3] 따라서 태양광 패널의 발전 효율을 유지하기 위해서는 입사광량을 제한하는 태양광 패널 위의 먼지를 주기적으로 청소해주어야 한다.
육상에 주로 설치되던 태양광 발전 시설의 문제는 무엇인가? 육상에 주로 설치되던 태양광 발전 시설은 공간의 효율성, 산림파괴 등의 문제점이 나타남에 따라 평야나 산지가 아닌, 저수지나 호수 등의 수상 환경에 태양광 발전 시설을 설치하는 것에 관심이 더해지고 있다. 수상 태양광 발전은 태양광 패널을 육상에 설치하지 않고 저수지나 호수 등의 수상 위에 설치하기 때문에 육상 태양광 발전 방식과 비교하여 지상 공간의 효율성을 높이는 것에 큰 장점이 있다.
수상 태양광 발전의 장점은 무엇인가? 육상에 주로 설치되던 태양광 발전 시설은 공간의 효율성, 산림파괴 등의 문제점이 나타남에 따라 평야나 산지가 아닌, 저수지나 호수 등의 수상 환경에 태양광 발전 시설을 설치하는 것에 관심이 더해지고 있다. 수상 태양광 발전은 태양광 패널을 육상에 설치하지 않고 저수지나 호수 등의 수상 위에 설치하기 때문에 육상 태양광 발전 방식과 비교하여 지상 공간의 효율성을 높이는 것에 큰 장점이 있다.
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참고문헌 (7)

  1. Kontges, M., et al., "The risk of power loss in crystalline silicon based photovoltaic modules due to micro-cracks." Solar Energy Materials and Solar Cells, Vol. 95, pp. 1131-1137, 2011. 

    상세보기

  2. Chaichan, M. T., Bashar A. M., and Hussein A. K., "Effect of pollution and cleaning on photovoltaic performance based on experimental study." International Journal of Scientific and Engineering Research, Vol 6, pp.594-601, 2015. 

  3. Macomber, H. L., John B. R., and Frederick A. C., "Photovoltaic Stand Alone Systems." DOE/NASA/0195-1. 1981. 

  4. Sayyah, A., Mark N. H., and Malay K. M., "Energy yield loss caused by dust deposition on photovoltaic panels." Solar Energy, Vol. 107, pp. 576-604, 2014. 

    상세보기

  5. Hyungyu Lee and Sang Soon Lee, "Development of Unmanned Cleaning Robot for Photovoltaic Panels", Journal of Semiconductor & Display Technology, Vol.18, No.3, pp.144-149, 2019. 

  6. Song, Y. K., et al. "Development of wall climbing robotic system for inspection purpose." 2008 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. IEEE, 2008. 

  7. Miyake, T. and Hidenori I., "Mechanisms and basic properties of window cleaning robot." Advanced Intelligent Mechatronics, IEEE/ASME International Conference, Vol. 2. IEEE, 2003. 

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