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스털링 엔진을 이용한 태양열 발전
Solar Power Generation with A Stirling Engine 원문보기

한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부, 2012 May 25, 2012년, pp.559 - 561  

김기범 (충북대학교 기계공학부)

초록
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현대 사회의 중요 자원인 전기는 총생산량 중 90%이상이 화력발전과 원자력 발전에 의존하고 있으나, 최근 화석 연료의 급격한 가격 상승과 환경오염에 대한 중요성이 대두 되면서, 그린에너지 연구에 대한 관심이 급증하고 있다. 이러한 연구의 일환으로 본 연구에서는 태양에너지의 이용효율을 높일 수 있는 시스템 개발 기술에 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 열효율이 좋은 스털링 엔진을 구동하는 열원으로 태양열을 이용하고, 엔진에 발전 시스템을 결합시켜 전기를 생산할 수 있는 소형 태양열 발전 시스템을 제작하였다. 제작된 시스템으로 기초실험을 수행하여, 기술의 실용성을 평가하였다. 본 연구에서 제작한 시스템에서 155 mW의 전기를 발전할 수 있었으나, 시스템의 최적 설계 시 더 높은 출력을 얻을 수 있는 기술이라 예상한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 소형 스털링 엔진을 이용한 태양열 자가 발전 시스템을 개발하여 기초 테스트를 수행하였다. 본 시스템은 고층 빌딩의 옥상 등 협소한 공간에 설치가 가능하여, 공간 이용률을 향상 시킬 수 있다.
  • 본 연구에서는 고층 건물의 옥상에 방사형 집열기와 Stirling엔진을 설치하여 발전하는 방식을 조사하기 위하여 발전 시스템의 소형 시제품을 제작하고 기초 실험을 수행하였다.

가설 설정

  • 특히 태양 에너지에 대한 연구개발은 활발히 진행되고 있다.[1] 태양 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 방식은 태양광 발전과 태양열 발전으로 나뉜다. 태양열을 이용하는 방식은 주로 적도지방이나 고도가 높은 지역에 유리하기에 스페인이나 미국 캘리포니아, 또는 뉴멕시코 지역에서 많이 사용하고 있다.
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