• 제목/요약/키워드: 바람 에너지

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기상풍황자료 통계적 분석을 통한 한국형 해상풍력터빈 설치지점 선정 최적화 연구 (Numerical Optimization of Foundation place for Domestic Offshore Wind Turbine by using Statistical Models for Wind Data Analysis)

  • 이기학;전상욱;구요천;박경현;이동호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.404-408
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    • 2007
  • 현재 국내에서 운용중인 풍력발전시스템은 국내 풍력자원에 대한 정확한 정보의 부재와 국내 풍황에 맞지 않는 국외 모델을 그대로 운용하는 등의 몇 가지 문제를 드러내었다. 본 연구의 목적은 국내 연안의 해상에서 한국형 해상풍력터빈을 설치하기 위한 잠재적 최적위치와 풍황자료 산출 최적화 알고리즘을 구현하는 것이다. 최적화 알고리즘은 얕은 수심 분포와 연안에서의 거리를 제약조건으로 하고 최대 에너지밀도를 가진 지점을 구하는 것으로 정식화하였다. 풍황자료 산출을 위해서 국내 연안의 해상 풍황자료를 포함하는 기상풍황자료를 통계적 모델로 분석하여 바람지도를 작성하였다. 이 바람지도를 이용하여 지질 통계학 분야의 관측기법인 크리깅 모델을 구성하고, 전역최적화기법인 유전자알고리즘을 이용하여 제약조건을 만족하는 최대에너지밀도값과 그 위치를 도출하였다. 수치최적화 결과 우리나라 풍력 자원의 대략적인 잠재량과 현황파악이 가능하였고, 해상풍력발전단지가 조성 가능한 개략적인 위치를 예측할 수 있었다.

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한반도 바람지도 구축에 관한 연구 (I. 원격탐사자료에 의한 종관 바람지도 구축) (Study on Establishment of a Wind Map of the Korean Peninsula (I. Establishment of a Synoptic Wind Map Using Remote-Sensing Data))

  • 김현구;최재우;이화운;정우식
    • 신재생에너지
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    • 제1권1호
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    • pp.44-53
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    • 2005
  • To understand general status of the national wind environment and to distinguish potential areas to be developed as a largescale wind farm, a synoptic wind map of the Korean Peninsula is established by processing remote sensing data of the satellite, NASA QuikSCAT which Is deployed for the SeaWinds Project since 1999. According to the validation results obtained by comparing with the measurement data of marine buoys of KMA(Korea Meteorological Administration), the cross-correlation factor Is greatly Improved up to 0.87 by blending the sea-surface dat3 of QuikSCAT with NCEP/NCAR CDAS data. It is found from the established synoptic wind map that the wind speed in winter is prominent temporally and the South Sea shows high energy density up to the wind class 6 spatially. The reason is deduced that the northwest winds through the yellow Sea and the northeast winds through the East Sea derived by the low-pressure developed in Japan are accelerated passing through the Korea Channel and formed high wind energy region in the South Sea; the same trends are confirmed by the statistical analysis of meteorological observation data of KMA.

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방조제 주변 설계파의 추정

  • 유동훈;원유승
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 1996년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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    • pp.38-41
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    • 1996
  • 심해에서 풍파의 형성은 주로 바람에 의한 마찰력과 파와 파간의 상호간섭 그리고 white capping 현상등에 의한 1차 에너지 손실에 의하여 이루어지며, 파의 변이는 주로 이상의 세 가지 물리현상에 좌우된다. 이러한 심해역에서의 파의 변이를 해석할 때 굴절, 회절 및 마찰손실 등에 의한 천해역 현상은 무시할 수 있으며 풍파의 형성은 주로 바람 조건에 좌우된다. 그러나 파도가 일단 심해역에서 천해역으로 들어오게 되면, 천수, 굴절, 회절 및 마찰손실 등에 의하여 급격하게 변이한다. (중략)

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병렬형 풍력 발전시스템의 MPPT 및 yaw축 제어 (MPPT and yaw-axis control of parallel type wind turbine)

  • 임종욱;최익
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.250-251
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    • 2010
  • 본 연구는 수평축(horizontal axis) 풍력 터빈에 의해서 수직축 발전기를 운전하는 구조 및 그 운전 방식에 관한 것으로서 바람에 의해 수평축 터빈 로터로 입력된 회전력을 기계적으로 두 개의 수직축 회전 성분으로 변환하여 이들로부터 전기 에너지를 얻어내고 필요에 따라 터빈 날개가 바람이 부는 방향을 향하도록 yaw-axis 제어를 하는 기술에 관한 것이다.

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연직바람관측장비와 레윈존데의 비교를 통한 난류 에너지 감소률의 특성 분석 (An Analysis on Characteristics of Turbulence Energy Dissipation Rate from Comparison of Wind Profiler and Rawinsonde)

  • 강우경;문윤섭;정옥진
    • 한국지구과학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.448-464
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 우리나라 추풍령 기상관측소에서 연직바람관측장비와 레윈존데 간 풍속 자료의 유효화를 통해 연직바람관측장비의 운영 프로그램인 PCL 1300 내 일관성 검사와 관련된 매개변수를 최적화하는 것이다. 그런 다음 2009년 3월부터 2010년 2월까지 맑은 날과 강수 발생일에 대한 난류 에너지 감소률의 특성(${\varepsilon}$)을 분석하는 것이다. 2010년 4월 22일부터 4월 23일까지 레윈존데와 연직바람관측장비의 바람 관측 자료를 비교한 결과, 동서(u) 성분과 남북(v) 성분의 바람에서 고도 3,000 m 이후에서 $10ms^{-1}$ 이상의 큰 차이를 나타내었다. 두 기기 사이 u 성분과 v 성분의 바람에 대한 풍속 차가 $10ms^{-1}$를 넘는 경우를 제외할 경우 두 바람 성분에 대한 상관계수는 각각 0.92와 0.88이었고, 제곱근 평균 오차는 각각 $3.07ms^{-1}$$1.06ms^{-1}$이었다. 이들 결과에 준하여 PCL1300 프로그램의 자료 처리 시간을 30분으로 조정하고, 최소 이용 자료는 전체의 60%로 조정할 경우가 비교적 작은 편의를 나타내었다. 한편 PCL1300 운영프로그램에서 u, v 성분의 일관성 검사에 대한 민감도 분석 결과, 시선속도 일관성, 동시성, 풍속 일관성 검사에서 u 성분에 대해서는 과소평가 되었고, 반면 v 성분에 대해서는 과대평가 되었다. 최종적으로 PCL1300 운영 프로그램의 최적화를 통해 맑은 날과 강수 발생일의 난류 에너지 감소률(${\varepsilon}$)을 분석한 결과, 각 고도에서 ${\varepsilon}$의 일별 및 계절별 평균은 강수 발생일이 맑은 날에 비해 높게 나타났는데, 이는 상승하강 기류에 따른 연직속도가 증가하였기 때문이다. 그리고 맑은 날과 강수 발생일 모두 계절별 ${\varepsilon}$ 평균은 겨울이 낮게 나타났는데, 이는 겨울이 다른 계절에 비해 수평 풍속이 강했기 때문이다. 결과적으로 연직속도가 ${\pm}10cm\;s^{-1}$ 이상에 해당하는 맑은 날과 강수 발생일의 ${\varepsilon}$ 값을 제외할 경우 강수발생일은 맑은 날에 비해 약 6-7배 ${\varepsilon}$이 높게 나타났으며, 연직속도를 모두 고려할 경우는 약 4-5배 더 높게 나타났다.

메사추세츠 주의 그린빌딩 프로그램

  • 에너지절약전문기업협회
    • ESCO지
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    • 통권21호
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    • pp.62-67
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    • 2003
  • 최근 많은 미국 주정부에서는 재생 전기를 지원할 클린에너지기금을 조성하였다. 이 기금을 현재까지 조성했던 15개 주정부에서는 재생에너지 투자에 대해 1998년에서 2012년까지 35억달러를 조성할 예정이다. 이와 같은 현상은 재생에너지를 위한 진취적인 주정부에게는 새로운 경향이지만, 이 기금들의 초기경험을 보고하고, 공유하려는 노력은 거의 없었다. 클린에너지그룹과 제휴하고 있는 Berkeley 연구실은 이러한 클린에너지 기금의 사용에 대해 보고할 사례 연구를 시작했다. 이 연구의 주요한 목적은 정보의 추가적인 원천을 강조하고, 연락처를 확인하기 위해 주정부의(그리고 몇몇의 국제적인 사례) 클린에너지기름의 혁신적인 프로그램과 관리적인 실제에 대해 간단히 보고한다. 우리의 바람은 이 사례 연구가 새로이 확립된 클린에너지기금의 관리자들에게 유용하고, 신규로 클론에너지기금의 조성하려는 선봉적인 재생에너지 노력에 대한 학습에 관심을 가진 기금관리인에게 도움이 될 것이다라는 것이다. 새로운 몇 개의 사례 연구가 매년 추진될 것이다. 이번에 소개하는 사례는 매사추세츠 주정부의 그린빌딩프로그램으로 그린학교와 그린빌딩을 지원하기 위한 것이다(미 에너지부의 선도적인 클린에너지 기금 연구 보고서 중에서 발췌)

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IDL 기반의 국가바람지도 데이터베이스화 및 가시화 (National Wind Atlas Database and Visualization Based on IDL)

  • 김현구;이상우;이종혁;이순환
    • 신재생에너지
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    • 제5권3호
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    • pp.13-21
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    • 2009
  • National wind atlas of Korea requires effective database management because it has been constructed by 5-year long-term time-series numerical wind simulation. Therefore, database of the national wind map has been developed to increase data structure efficiency using IDL scientific programming language which has outstanding feature in mega-capacity numerical dataset. Visualization module also has been developed under IDL environment and it is anticipated to maximize post processing efficiency and applicability of the national wind map especially in the standing points of researchers and developers.

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풍력발전기 성능평가를 위한 바람 시뮬레이션 (A simulation of wind generation for the wind turbine analysis)

  • 이성건;석상민;정진화;박현철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.188.1-188.1
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    • 2010
  • This paper describes the effort for the development of an actual wind simulation method on the wind turbine performance evaluation. It should be emphasized that the deep knowledge on real wind field is a key factor for both the design of a wind turbine and the performance evaluation. With this reason, there had been several simulation attempts to accurately match with the actual wind data. With an existing wind generation algorithm is under consideration, this study introduces several more new concepts including Van der Hoven spectrum being implemented in different methodology. Also this paper will compare the result from the wind simulations by using the basic formula with that by using MATLAB and SIMULINK previously developed. In addition, like the existing wind generation algorithm, random process for actual wind field simulation and white noise are incorporated to closely produce the actual wind field models.

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태풍 연직프로파일과 gust factor를 이용한 지상의 최대풍속 추정 (Estimation of the Maximum Wind to Surface Using Wind Profile in Typhoon and Gust Factor)

  • 정우식;박종길;최효진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.290-292
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    • 2008
  • we applied Wind Field Module of PHRLM so that disaster prevention agency concerned can effectively estimate the possible strong wind damages by typhoon. In this study, therefore, we estimated wind speed at 300m level using 700hPa wind according to the research method by Franklin(2003), PHRLM(2003), and Vickery and Skerlj(2005). Then we calculated wind speed at 10m level using the estimated wind speed at 300m level, and finally, peak 3.second gust on surface. The case period is from 18LST August 31 to 03LST September 1, 2002, when the typhoon Rusa in 2002 was the most intense. Among disaster prediction models in the US, Wind Field Module of PHRLM in Florida was used for the 2002 typhoon Rusa case. As a result, peak 3.second gust on the surface increased $10\sim20%$ in the typhoon's 700hPa wind speed.

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국가바람지도 활용시스템 KIER-WindMap$^{TM}$ (Application System for National Wind Map KIER-WindMap$^{TM}$)

  • 김현구;강용혁;이화운;정우식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.532-533
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    • 2009
  • The national wind map of South Korea has been established as a core data to support national strategy building and promotion of wind energy dissemination. The national wind map has been made by numerical wind simulation with the spatial resolution of 1 km horizontal, 10m vertical and temporal resolution of 1 hour interval for 5 years period (2003-2007). Therefore, an application system linked with the national wind map named KIER-WindMap$^{TM}$ is being developed to be used by the government, local government, developers and researchers. We introduce the current status of the application system and the future development plans.

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