초록 ▼

□ 연구개요
인공지능(AI, deep learning) 및 최적설계(design optimization) 기반의 태양광발전소(solar power plant), 태양광모듈(solar module), 태양광전지(solar cell)를 위한 AI 최적 설계 프로그램을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
- 최적 설계 혹은 인공지능을 이용하여 최적의 태양전지(breakthrough solar cell model), 태양전지모듈(breakthrough solar cell module), 태양광발전소(break

□ 연구개요
인공지능(AI, deep learning) 및 최적설계(design optimization) 기반의 태양광발전소(solar power plant), 태양광모듈(solar module), 태양광전지(solar cell)를 위한 AI 최적 설계 프로그램을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
- 최적 설계 혹은 인공지능을 이용하여 최적의 태양전지(breakthrough solar cell model), 태양전지모듈(breakthrough solar cell module), 태양광발전소(breakthrough solar power plant)를 도출하기 위해서는 해당시스템에 대한 big data가 필수적임. 하지만, 보안 및 기밀 등의 이유로 설계 관련 big data는 얻기가 쉽지 않음.
- 태양광 시스템 설계 관련 big data의 수집의 어려움을 해결하기 위해, 상용소프트웨어 및 최적설계 기반의 태양광시스템(cell, module, plant)용 최적 설계 내부프로그램(in-house codes)을 선행적으로 개발하였음. 이를 활용하여, 관련 big data 생산하고, 생산된 big data를 통해 인공지능 모델을 훈련시켜(well-trained AI model 도출), 최적 설계 혹은 인공지능 기반의 태양광시스템 설계 및 해석 프로그램을 개발하였음. (아래 표)
- 태양광발전소 설계 및 해석용 AI 최적 설계 프로그램 개발이 완료되지는 못하였지만, 관련된 Bigdata 구축 프로그램을 완료하였고, 태양광 셀 및 도뮬 설계 및 해석 AI 최적 설계 프로그램을 완료하였음으로, 이를 통해, AI 적용 전체프로세스를 구현하였고, 적용 분야를 태양광발전소로 확대하는 것임으로 미달성된 부분은 충분히 해결할 수 있다고 판단됨.

○ 추진목표 : 태양광발전소 설계 및 해석용 Bidgata 구축 프로그램 개발
○ 달성내용 : 태양광발전소를 위한, 전자기장 및 회로 설계가 가능한 상용소프트웨어 기반 bigdata 구축 프로그램을 완료하였고, 논문 및 결과로 증명하였음.

○ 추진목표 : 태양광발전소 설계 및 해석용 AI 최적설계 프로그램 개발
○ 달성내용 : 구축된 Bigdata를 활용하여, AI 모델을 훈련하고 검증하는 절차에 대해서 연구가 진행되고 있음.

○ 추진목표 : 태양광 셀 및 모듈 설계 및 해석용 Bidgata 구축 프로그램 개발
○ 달성내용 : 태양광 셀 및 모듈 설계를 위한 PC1D(상용소프트웨어) 기반의 설계 및 해석 프로그램을 내부프로그램을 활용하여 구축하였고, 12100 케이스 스터디를 구현하여 bigdata 구축 가능한 프로그램을 완료하였음.

○ 추진목표 : 태양광 셀 및 모듈 설계 및 해석용 AI 최적설계 프로그램 개발
○ 달성내용 : 구축된 Bigdata를 활용하여, well-trained AI 기반 최적 설계 프로그램을 구축하였고, 이를 통해 도출된 모델을 PC1D 모델과 비교함으로서 개발된 최적화 프로그램을 통해 도출된 모델의 가능성을 검증하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 친환경 신재생에너지 시스템인 태양광에너지의 셀부터 발전소까지 통합적으로 설계 할 수 있는 가능성을 확인한 연구로서, 추후 국가경제에 크게 이바지 할 것으로 보임. (수조원의 국익창출 가능)
- 타 신재생에너지(수소연료전지, 풍력 등)에 적용이 가능한 Bigdata 생성 및 구축, AI기반 설계 플랫폼 기술이 될 것으로 기대됨. 신재생에너지 선두국가 확립, 관련 새로운 일자리 창출 및 사회·경제적 이윤 증대가 기대됨.
- 신재생에너지를 활용한 EVs(전기자동차, 전기 보트, 전기 킥보드 등) 충전 시스템을 위한 추가적인 연구를 통하여, 국익 창출을 위한 연구를 지속할 예정임.
- 또한, 관련 분야의 여러 기업과의 추가적인 프로젝트를 구성하여, 개발된 프로그램에 대한 기술이전을 통해 관련 산업의 경쟁력을 강화할 계획이며, 신제품 개발의 기간을 단축하고, 연구 개발 비용을 절약함으로서 관련 제품의 가격경쟁력을 향상시킬 예정임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구의 목표 및 내용 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 13
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 13
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 15
• 끝페이지 ... 37