PV ์์คํ ์ DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ด ๋๋ฌด ๋ฆ๊ธฐ ์ ์ ๊ฐ์งํด์ผ ํ๋ ์จ๊ฒจ์ง ์ํ์ธ ์ด์ ์ ๋ํด ์์๋ณด์ญ์์ค. PV ์์คํ ์์ ์ฌ๊ฐ ์ง๋๋ฅผ ์ฐพ์ผ์ญ์์ค. ํ์๊ด ์ ์ง ๊ฒฐํจ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ญ์์ค.
DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ PV ์์คํ ์์ ๊ฐ์ฅ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๊ฒฐํจ ์ ํ์ด๋ฉฐ ์ด์ค ์ ๋ฐ์ ๊ฐ์ง๋์ง ์์ต๋๋ค. DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ DC ์ ์์ ์ ๋ฌํ๋ ํ๋ก(์ธ๋ฒํฐ ์ด์ )์์ ์ฅ๋น์ ์ ์ง ๋์ฒด๋ฅผ ํตํด ์ ๋ฅ๊ฐ ํ๋ฅด๋ ๋ฐ๋์งํ์ง ์์ ์ํ์ ๋๋ค. ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ์ํฌ ๊ฒฐํจ, ์ ์์ด ๋์ ๊ฒฝ์ฐ ์ํฌ ์ฌ๊ด์ผ๋ก ์ด์ด์ง๋ ๋ฑ ์ฌ๊ฐํ ์์ ์์ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ผ์ผํฌ ์ ์์ต๋๋ค. ์์ ์ํ ์ธ์๋ ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ด ์์ผ๋ฉด ๋จ๋ฝ ํ๋ก ์ ๋ฅ์ ์ํด ๋๊ธ์(bare metal)์ด ๊ฐ์ด๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ํ์ฌ๋ก ์ด์ด์ง ์ํ์ด ์์ต๋๋ค.
DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ๋ ์ ์ดํดํ๊ธฐ ์ํด ๋ช ๊ฐ์ง ์ฉ์ด๋ฅผ ๊ฒํ ํ๊ณ PV ์์คํ ์ ์ดํด ๋ณด๊ฒ ์ต๋๋ค.
๋ฏธ๊ตญ ์ ๊ธฐ ๊ท๋ฒ์์๋ ์ ์ง๋ฅผ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ์ ์ํฉ๋๋ค.
- ์ฅ๋น ์ ์ง ๋์ฒด(EGC) = "์ง๋ฝ ์ ๋ฅ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ๊ณตํ๊ณ ์ฅ๋น์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๋ฅ๊ฐ ํ๋ฅด์ง ์๋ ๊ธ์ ๋ถ๋ถ์ ์์คํ ์ ์ง ๋์ฒด ๋๋ ์ ์ง ์ ๊ทน ๋์ฒด ๋๋ ๋ ๋ค์ ์ฐ๊ฒฐํ๋ ์ ๋์ฑ ๊ฒฝ๋ก.โ
- ์ ์ง ์ ๊ทน ๋์ฒด(GEC) = "์์คํ ์ ์ง ๋์ฒด ๋๋ ์ฅ๋น๋ฅผ ์ ์ง ์ ๊ทน ๋๋ ์ ์ง ์ ๊ทน ์์คํ ์ ํ ์ง์ ์ ์ฐ๊ฒฐํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋์ฒด."
- ์ ์ง ๋์ฒด = "์๋์ ์ผ๋ก ์ ์ง๋ ์์คํ ๋๋ ํ๋ก ๋์ฒด."
๊ทธ๋ฆผ 1: ์๊ทน์ผ๋ก ์ ์ง๋ PV ์์คํ (DC ์ธก)
EGC๋ ๋ชจ๋ ์ ๋์ฑ ๋ถํ(๋ชจ๋, ๋)์ ํจ๊ป ๊ฒฐํฉํ๊ณ GEC๋ก ๊ฐ๋ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. GEC๋ EGC, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ ์ฒด ์์คํ ์ ์ ์ง ์ ๊ทน์ ์ฐ๊ฒฐํฉ๋๋ค. ์ ์ง ์ ๊ทน์ ์ต์ 8ํผํธ ๊น์ด์ ์ง๋ฉด์ผ๋ก ์ ๋๋ ํฐ ๊ธ์ ๋ง๋์ ๋๋ค. ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๊ตฌ๋ฆฌ, ์๋ฃจ๋ฏธ๋ ๋๋ ๊ตฌ๋ฆฌ๋ฅผ ์ ํ ์๋ฃจ๋ฏธ๋ ์์ฌ์ ๋๋ค.
DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ด ์์ผ๋ฉด EGC ๋๋ ์ ์ง ๋์ฒด์์ ์๋์น ์์ ์ ์ด์ผ๋ก ์ธํด ์ ์ง๋ ๊ธ์ ์กฐ๊ฐ์ ํตํด ์ ๋ฅ๊ฐ ํ๋ฆ ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ ์ด์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋์ฒด ์ ์ฐ ์์, ๋ถ์ ์ ํ ์ค์น, ์ ์ ๋ผ์, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋์ฒด์ EGC ์ฌ์ด์ ์ ๊ธฐ ์ฐ๊ฒฐ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋ง๋ค ์ ์๋ ๋ฌผ(์๋ถ)์ ์กด์ฌ๋ก ์ธํด ๋ฐ์ํฉ๋๋ค.
DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ์ ์ํํ ๊น์?
DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ๋๊ท๋ชจ PV ์์คํ ์์ ๊ฐ์งํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ํนํ ์ํํฉ๋๋ค. ์ ์ง ๊ฒฐํจ ๋ณดํธ(GFP) ์ฅ์น๋ ์ ์ง ๊ฒฐํจ์์ ์๋(< 1A)์ ์ ๋ฅ ๋์ถ์ ๊ฐ์งํ์ง ๋ชปํ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ '์ฌ๊ฐ์ง๋'๋ผ๊ณ ๋ ํฉ๋๋ค.
๋ ํฐ ์ ๋ฅ๋ก ์ธํด ๋ ๋ฒ์งธ ๊ฒฐํจ์ด ๋ฐ์ํ๋ฉด(์ด๋ GFP๊ฐ ํ๋ก๋ฅผ ํธ๋ฆฝํจ) ์ด๊ธฐ DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ด ๋๊ท๋ชจ ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ ๋ฌํ๋ ๋ณ๋ ฌ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. 2009๋ ์บ๋ฆฌํฌ๋์, ๋ฒ ์ด์ปค์ฆํ๋ ํ์ฌ ์ฌ๊ณ ์์๋ ์ด์ ๊ฐ์ ์ผ์ด ๋ฒ์ด์ก์ต๋๋ค. 383kW PV ์ด๋ ์ด์์ ํ์ฌ๊ฐ ์์๋์๋๋ฐ 12 AWG ๋์ฒด์ ์ด๊ธฐ 2.5A ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ผ๋ก ์ธํด ๋ํ 500 MCM(7.7 AWG) ์ถ๋ ฅ ์ผ์ด๋ธ์์ ํ์ฅ ์กฐ์ธํธ๊ฐ ๋ถ๋ฆฌ๋๋ฉด์ ๋ ๋ฒ์งธ 311A ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ด ๋ฐ์ํ์ต๋๋ค. GFP๊ฐ ๋ ๋ฒ์งธ ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ํด๊ฒฐํ๋ ๋์ ๊ฐ์ง๋์ง ์์ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ ์ง ๊ฒฐํจ ์ง์ ์ ํตํด ๊ณ ์ ๋ฅ๊ฐ ๋๋์๊ฐ ๋์ฒด์ ์ ์ฐ์ฒด๊ฐ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ น์ผ๋ฉด์ ํ์ฌ๊ฐ ๋ฐ์ํ์ต๋๋ค.
DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ๊ฐ์ง, ์ง๋จ, ์ํํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ
์์ ์ธ๊ธํ ๋ฐ์ ๊ฐ์ด, ํนํ ๋๊ท๋ชจ PV ์์คํ ์์๋ DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ๊ฐ์งํ๊ธฐ ์ด๋ ต์ต๋๋ค. DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ด GFP ์ฅ์น์ ์ต์ ๊ฐ๋๋ณด๋ค ๋ฎ์ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ๊ฐ์งํ๋ ๊ธฐ๋ฒ์ผ๋ก๋ ์ ์ฐ ์ ํญ ๋ชจ๋ํฐ๋ง ๋ฐ ์๋ฅ ์ ๋ฅ ๊ฐ์ง๊ธฐ(RCD)๊ฐ ์์ต๋๋ค. ๋งค์ผ ์์นจ ์ ์ฐ ์ ํญ ๋ชจ๋ํฐ๋ฅผ ํตํด ์ ์ง ์ ํญ์ ์ธก์ ํ๋ ์ ์ง ํ ์คํธ๋ฅผ ์ํํ๋ ๊ฒ์ด ์ข์ต๋๋ค. ์ด ์์ ์ ์ด๋ ์ด๊ฐ ๊ฐ๋ฐฉ ํ๋ก ์ํ์ผ ๋ ์ํํด์ผ ํฉ๋๋ค. ์ด ํ ์คํธ์์๋ ์ ์ฐ ์ ํญ์ด ์ต์ ์ ํญ๋ณด๋ค ๋๊ณ ์์คํ ์ ์์ํ ์ ์๋ ์ํ ๋๋ ์ ์ฐ ์ ํญ์ด ์ต์ ์ ํญ๋ณด๋ค ๋ฎ์ ์ํ(์ด ๊ฒฝ์ฐ ์ ์ฐ์ด ์์๋์ด ์ ์ง ๊ฒฐํจ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์์)๋ฅผ ํ์ธํ ์ ์์ต๋๋ค. RCD๋ฅผ ์ด๋ ์ด ๋์ฒด์ ๋ฐฐ์นํ์ฌ ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ๋ํ๋ด๋ ๋น์ ์์ ์ธ ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ธก์ ํ ์๋ ์์ต๋๋ค.
์ง๋จ ๊ธฐ๋ฒ
์ธ๋ฒํฐ์ ์ ์ง ๊ฒฐํจ ๊ฐ์ง ์ธํฐ๋ฝํฐ(GFDI)๊ฐ ํ๋ก๋ฅผ ํธ๋ฆฝํ๋๋ผ๋ ์ ์ง ๊ฒฐํจ ์์ธ์ ์ฐพ๊ธฐ ์ด๋ ค์ธ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์, ๊ธฐ์ ์๋ ๋จผ์ ์ฐ์์ฑ ํ ์คํธ๋ฅผ ํตํด GFDI๊ฐ ๋์ด์ง๋์ง ํ์ธํด์ผ ํฉ๋๋ค. ์ฐ์์ฑ ํ ์คํธ๋ ๋ฉํฐ๋ฏธํฐ์ ๋ฆฌ๋๋ฅผ ํจ์ฆ์ ๊ธ์ ๋์ ๋๊ณ ๋ค์ด์ผ์ ์ ํญ์ผ๋ก ๋๋ฆฌ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ํ๋ฉ๋๋ค. ์ ํญ์ด ๋์ผ๋ฉด ํจ์ฆ๊ฐ ๋์ด์ก๋ค๋ ์๋ฏธ์ด๋ฉฐ, ํจ์ฆ๋ฅผ ๊ต์ฒดํด์ผ ํฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฐ ๋ค์, ๊ธฐ์ ์๋ ๋์ฒด์์ ์ ์ฐ ํ ์คํฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํด ์ ์ฐ ์ ํญ ํ ์คํธ๋ฅผ ์ํํด์ผ ํฉ๋๋ค. ์ด ํ ์คํธ์์๋ ๋์ฒด์ ์ ์์ ๋ถ๊ฐํ์ฌ ์์ด์ด์ ์ ๋ฅ๋ฅผ ์์ฑํฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ด ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ธก์ ํ๊ณ ์ํธํ ์ํ์ ์ ์ฐ ๊ธฐ์ค๊ฐ๊ณผ ๋น๊ตํ์ฌ ์ ์ฐ ์ ํญ ์ํ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํฉ๋๋ค.
์ ์ง ๋์ฒด์ EGC ๋๋ ํ๋ก์ ์ด๋ ์ง์ ์์๋ ๊ธ์ ๊ตฌ์ฑ ์์ ์ฌ์ด์ ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ด ๋ฐ์ํ ์ ์์ผ๋ฏ๋ก ์ค์ ๋ก ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ์์ธ์ ์๋ณํ๊ธฐ๋ ๋งค์ฐ ์ฝ์ง ์์ต๋๋ค. ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ์์ธ์ ํ์ธํ๋ ค๋ฉด ๋ค์์ ์ํํ์ญ์์ค.
- ์๊ทน ๋ฐ ์๊ทน ์ฐ๊ฒฐ ๋์ฒด๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ์ฌ ์ธ๋ฒํฐ๋ฅผ ์ด๋ ์ด์์ ๋ถ๋ฆฌํด์ผ ํฉ๋๋ค.
- DC ์ฐจ๋จ ์ค์์น๋ฅผ ๋ซ์ ๋์ฒด์ ํ์ฑ ์ ์์ ๊ณต๊ธํฉ๋๋ค.
- ์๊ทน ๋์ฒด์ ์๊ทน ๋์ฒด ์ฌ์ด์ ์ ์์ ์ธก์ ํ์ฌ ์ด๋ ์ด์ ๊ฐ๋ฐฉ ํ๋ก ์ ์(OCV)์ ํ์ธํฉ๋๋ค.
- ์ ์ง์ ์๊ทน ๋ฐ ์ ์ง์ ์๊ทน์์ ์ ์์ ์ธก์ ํฉ๋๋ค.
์ ์ง ๊ฒฐํจ์ด ์๋ ๊ฒฝ์ฐ ๋ ๋์ฒด์ ์ ์ง์์ ์ ์์ด 0V์ฌ์ผ ํฉ๋๋ค. ๋ ๋์ฒด ์ค ํ๋์ ์ ์ง ์ธก ์ ์์ด ์กด์ฌํ๋ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์ด๋ ์ด๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋๋ ๋ชจ๋ ์ฐ๊ฒฐ ์ง์ (DC ์ฐจ๋จ ์ค์์น, ์ปด๋ฐ์ด๋ ๋ฐ์ค)์ ํ์ธํฉ๋๋ค. ๊ฒฐํจ์ด ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ฉด ์์ด์ด๋ฅผ ๊ต์ฒดํ๊ณ ํ ์คํธ ๋ฐ ๊ต์ฒด ๊ธฐ๋ก์ ๋ณด๊ดํฉ๋๋ค.
PV ์์คํ ์์ DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ ๋ฐฉ์ง์ ๋ฏธ๋๋ ๋ฌด์์ ๋๊น?
๋ณ์๊ธฐ๊ฐ ์๋(๋น์ ์ฐ) ์ธ๋ฒํฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ๋ฐฉ์งํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด ์ธ๋ฒํฐ์๋ 1) 300mA๋งํผ ๋ฎ์ ์ค๋ฅ๋ฅผ ๊ฐ์งํ ์ ์๋ ์ ๋ฐํ ์ ์ ์ฅ์น๊ฐ ์๊ณ 2) ๋ ์ ์ ์ง๋ ์ ๋์ฒด๊ฐ ์์ด ์๋ํ์ง ์์ ์ ๋ฅ์ ๋ฐ์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ค์ ๋๋ค. ์ ์๊ธฐ ์ ๋๋ฅผ ํตํด DC๋ฅผ AC๋ก ๋ณํํ๋ ๋์ , ๋ณ์๊ธฐ๊ฐ ์๋ ์ธ๋ฒํฐ๋ ๋ณํ์ ์ํ ์ ์ ์ฅ์น๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉฐ ์ฒ ์ฌ์ ํตํ ์ ๊ธฐ ์ ์ฐ ๋ฐฉ์์ ์ฌ์ฉํ์ง ์์ต๋๋ค. GFP ํจ์ฆ๊ฐ ์๋ ๋ณ์๊ธฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ ์ค์ ์ ์ง ์ธ๋ฒํฐ์ ๋ฌ๋ฆฌ, ์ด ์ธ๋ฒํฐ๋ ์์ ์ ์ง ๊ฒฐํจ๋ ๊ฐ์งํ์ฌ ํ๋ก๋ฅผ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ํธ๋ฆฝํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ ์ ๋ ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ ๋ค๋ฅธ ์ ๋ต์ ๋ชจ๋ ๋ ๋ฒจ ์ ์ ์ ์ ์ฅ์น(MLPE)๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด ์ฅ์น๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ๊ฐ๋ณ ๋ชจ๋์ ์ ์์ ์ฐจ๋จํ ์ ์์ต๋๋ค.
DC ์ ์ง ๊ฒฐํจ์ ์ฑ๊ณต์ ์ธ ์๋ฐฉ, ๊ฐ์ง ๋ฐ ์ง๋จ์ PV ์์คํ ์ ๋ํ ๋ณด๋ค ํฐ ์์ด์ ๊ณํ์ ์ผ๋ถ์ด๋ฉฐ, ์ด ์๋ฆฌ์ฆ์ ๋ค์ ๊ธฐ์ฌ์์ ์ค๋ช ํ๋ ค๊ณ ํฉ๋๋ค.
์ ๋ฌธ๊ฐ ์๊ฐ
Michael Ginsberg๋ ํ์๊ด ์ ๋ฌธ๊ฐ์ด์, ๋ฏธ ๊ตญ๋ฌด๋ถ์ ๊ต๊ด์ด๋ฉฐ, ์ ์ ๊ฐ์ธ ๋์์ ์ปฌ๋ผ๋น์ ๋ํ๊ต์ ๊ณตํ ๋ฐ์ฌ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ Mastering Green์ ์ต๊ณ ๊ฒฝ์์์ด๊ธฐ๋ ํ๋ฉฐ, ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ํ์๊ด PV ์ค๋น, ์ ์ง๋ณด์ ๋ฐ ๊ฐ๋ ๋ถ์ผ์์ ๊ฑฐ์ 1,000๋ช ์ ๊ธฐ์ ์๋ค์ ๊ต์กํ์ต๋๋ค.