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This paper presents the design and implementation of a low-cost wireless monitoring module for real-time voltage and current measurement at the module level in photovoltaic systems. The proposed system acquires electrical parameters from individual solar panels through a resistive voltage divider for voltage sensing and a shunt-resistor-based circuit for current sensing. Each sensing node, equipped with an ESP32 microcontroller, forms an WiFi-Mesh network that provides self-forming and self-healing connectivity, enabling reliable communication over extended distances and shaded areas. A Remote Terminal Unit (RTU) acting as the mesh root node receives and aggregates data from all nodes and forwards it to a remote server via WiFi. The hardware and firmware are optimized for low power consumption and high measurement accuracy. Experimental results confirm that the system achieves measurement linearity within R2 ≥ 0.99. This paper offers a practical and scalable IoT-based solution for energy monitoring in distributed PV systems.

한국어

본 논문은 태양광 발전 시스템에서 개별 모듈 단위의 전압 및 전류를 실시간으로 모니터링하기 위한 저비용 무선 측정 모 듈의 설계 및 구현에 대해 다룬다. 제안된 시스템은 저항 분압 회로를 이용한 전압 측정과 션트 저항 기반의 전류 측정 회로 를 통해 태양광 모듈의 전기적 파라미터를 수집한다. 각 센싱 모듈은 ESP32 마이크로컨트롤러를 탑재하고 WiFi-Mesh 네트 워크를 형성하여, 자가 구성·자가 복구 기능을 활용해 장거리·음영 지역에서도 안정적인 통신을 지원한다. 메시 네트워크의 루 트 노드 역할을 수행하는 RTU(Remote Terminal Unit) 는 모든 센서 데이터를 수신·집계한 뒤, Wi-Fi를 통해 원격 서버로 전 송한다. 회로와 펌웨어는 저전력 동작 및 높은 측정 정확도를 달성하도록 최적화되었다. 실험 결과, 제안된 시스템은 R2 ≥ 0.99 이상의 측정 선형성을 확인하였다. 본 논문은 분산 PV 시스템의 에너지 모니터링 적용을 위한 실용적이고 확장 가능한 IoT 기반 측정 솔루션을 제시하였다.

목차

요약
ABSTRACT
1. 서론
2. 관련 논문
3. 태양광 발전 모니터링 시스템
3.1 측정모듈 하드웨어 구성
3.2 소프트웨어 구성
3.3 서버 시스템
4. 실험
4.1 성능 실험
4.2 실증 테스트
5. 결론
참고문헌

키워드

저자

• 정경권 [ Kyung Kwon Jung | 부천대학교 전자공학과 ] 주저자
• 김용중 [ YongJoong Kim | 한국폴리텍대학교 춘천캠퍼스/AI융합과 ] 공동저자
• 김성광 [ Seong Gwang Kim | 휴디어스 주식회사 ] 공동저자
• 이태원 [ Taewon Lee | 동신대학교 컴퓨터학과 ] 교신저자

참고문헌

발행기관

간행물

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• 간행물명

  융합보안논문지 [Jouranl of Information and Security]

• 간기

  연5회

• pISSN

  1598-7329

• 수록기간

  2001~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 005 DDC 005