| 초록 |
○ 태양에너지를 이용하는 방법은 태양광을 이용하는 직접적인 방법과 바람, 낙수차, 식물 등을 이용하는 간접적인 방법이 있다. 이러한 재생에너지 이용을 위한 발전 시스템, 가열시스템 등 각종 시스템을 구비, 운용하려면 다양한 설계 및 운전 파라미터에 대한 최적값 결정의 단계가 불가피하다. 본고에서는 각종 파라미터에 대해 학자들이 어떠한 최적화 기법을 응용하고 있는지를 검토하였다. - 유전알고리즘(GA, genetic algorithm)은 자연세계의 진화과정에 기초한 계산 모델로서 존 홀랜드(John Holland)에 의해서 1975년에 개발된 전역최적화 기법이다. 입자군집최적화(PSO, particle swarm optimization)는 1995년 Kennedy Eberhart가 소개한 것으로서 각각의 해를 입자라고 칭한다. 모의담금질법(SA, Simulated Annealing)은 1980년대 Scott Kirkpatrick 등 여러 학자들에 의하여 소개되었다. ○ 태양에서 방사되는 에너지는 3.83 × 1026W이다. 이는 태양 표면에서 나오는 전자파인데 이를 방사하는 가시 표면의 크기는 직경이 약 1.39 × 109m이다. 지구와 태양의 거리는 1.496 × 1011m로서 지구 대기권에 도달한 태양 에너지의 밀도는 1367W/m2이다. 날씨에 따라 크게 다르지만 평균 대기권에서 30%의 손실이 발생한다고 보며, 지표에 1sun이 도달한다고 본다(ASTM E927에서는 1sun = 1000W/m2로 정의한다). ○ 국내 학계에서 태양열, 태양광 시설과 최적화 연구는 매우 활발하다. 고명진(2011)의 “사무소 건물 태양열급탕시스템의 LCC 최적화에 따른 에너지성능 변화 분석”, 신우철(2011)의 “태양열 급탕시스템의 최적화 운전을 위한 열성능 분석”, 김세종(2011)의 “3차원 지형공간정보 기반 지붕형 태양광 어레이 배치 최적화 연구”, 조현철(2011)의 “확률론적 의사결정기법을 이용한 태양광 발전 시스템의 고장검출 알고리즘”, 손준호(2011)의 “분산전원이 연계된 고압배전선로에 있어서 선로전압 조정장치의 최적운용 평가시스템 개발” 등 무수하다. ○ 이러한 활발한 연구의 성과로 우리나라 태양 에너지 활용 분야 기술이 선진국과 대등해질 것을 기대한다. |
