본 논문은 풍력발전 시스템을 위한 종래의 HCS MPPT 알고리즘의 문제점을 위한 새로운 방법을 제시한다. 종래의 HCS MPPT 알고리즘은 스텝크기에 따른 효율변화와 바람의 변화 조건에서 잘못된 최대전력점 추종 결과를 나타낸다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 바람이 변화되는 조건에서 최대전력점 추종을 위한 스텝크기를 지능적으로 변화시킨다. 이를 위해 새로운 최대전력점 검출 능력은 바람의 변화조건에 강인하게 동작될 수 있도록 설계한다. 제시한 알고리즘은 시뮬레이션 결과를 통해 타당성을 입증한다.
파랑이 외해로부터 연안으로 내습하면서 발생되는 파랑 변형, 즉, 굴절, 회절, 천수 그리고 쇄파 동에 의한 변형을 일으킨다. 이러한 파랑변형을 일으키는 주된 물리적 인자는 수심의 변화이지만 태풍과 같은 강한 바람이 부는 해역에서는 바람인자를 반드시 고려해야만 한다. 본 연구에서는 바람효과가 고려된, 에너지 스펙트럼 모형 (SWAN; Simulating WAve Nearshore) 을 이용한 수치실험을 수행하였다. 그리고 해석해 및 Karlsson 모형에 대한 수치 해와 비교를 통해 모델의 검증을 실시하였다. 또한 부산항 설 해역을 대상으로 태풍 매미 내습 시 입사 파랑 조건을 적용하였으며 실제 관측 치와 바람효과의 유무에 따른 수치 계산치를 비교한 결과, 바람효과를 고려한 계산결과가 실제 관측치와의 양호한 일치를 나타내었다.
산업자원부에서 $\ulcorner$대체에너지 개발 보급 3개년 계획(2002년 4월)$\lrcorner$$\ulcorner$대체에너지이용 발전전력의 기준 가격 지침(2002년 5월)$\lrcorner$을 시행하여 대체에너지 생산 전력을 보상.지원함에 따라 국내에서도 본격적인 대체에너지 시대가 시작되었다. 특히 최근에는 지방자치단체를 중심으로 풍력발전사업이 활발하게 진행되고 있다. 일반적으로 바람은 지형조건과 기후특성에 영향을 받는데, 특히 우리나라와 같이 국토의 70%가 산지이며 사계절이 분명하고 반도 기상특성으로 인해 계절풍과 해륙풍이 존재하는 조건에서의 국지 바람장은 예측하기 힘든 매우 복잡한 양상을 보인다. (중략)
여천지역은 화학물질 누출사고 등 안전 사고 발생의 잠재적 위험이 높으나 (김영성 등, 1999), 복잡한 해안선의 여수 반도 해안지역에 산을 등지고 있어 해륙풍에 의한 일 변화와 지형 조건에 따른 국지 변화등 복잡한 형태의 바람장이 예상되는 지역이다. 이러한 지역에서의 확산현상은 환경영향평가에서 흔히 이용되고 있는 균일한 바람장 분포를 가정한 대기화산 예측과는 다른 결과를 보이며 (오현선, 김영성, 1999), 따라서 단순한 가우시안 플룸 모델을 이용한 확산 예측은 적용범위가 매우 제한적일 수밖에 없다.(중략)
우리나라는 좁은 국토 면적에 비하여 삼면이 바다로 둘러싸인 지형적인 장점을 가지고 있어 해상풍력발전단지를 조성하는데 유리한 조건을 가지고 있다. 또한 해상풍력은 장애물이 적기 때문에 바람의 난류(불규칙적인 흐름)와 풍속변화가 적어 육상풍력보다 해상풍력의 발전효율이 1.4배 높으며, 일반적으로 1.5~2배 정도 발전량이 높은 것으로 알려져 해상풍력 개발에 박차를 가하고 있다.
최근 경기도의 혼잡한 시간에 교통 문제를 해결하기 위해 2층 버스 서비스가 검토되고 있다. 2층 버스의 경우 높이와 폭의 비율이 일반 고속버스 보다 1.16배 이상 크며, 2층 버스의 C.G 점이 일반 버스보다 높다. 2층 버스가 고속 주행 시 강한 측면 바람 상태에서 차선 이탈과 같은 주행 안정성 문제가 특히 심각할 수 있다. 본 수치 해석 연구에서는 고속 주행 중 측면 바람 조건 및 편경사 조건에서 2층 버스의 주행 특성을 검토 하였다. 주어진 주행 조건에서 버스의 동적 안정성을 평가하기 위하여, CFD 수치 시뮬레이션을 이용하여 모델 버스의 롤링, 피칭 및 요잉모멘트를 계산하고, 도로 위 주어진 주행 조건하에서 모델 버스의 복구 각 모멘트 결과와 비교 하였다. 이 연구에서 모델 버스는 직선 도로를 따라 이동할 때 어떤 측면 바람 상태에서도 안정된 상태에 있다는 것을 알게 되었다. 그러나 버스가 측면 바람 상태에서 곡선 도로를 따라 이동 중에 측면 바람 (15m/s)에서 선회 반경이 100m 미만인 곡선 도로를 통과할 때 버스는 불안정한 조건에 동적으로 도달 할 수 있고 버스가 뒤집힐 가능성이 있다. 그러나 어떤 주행 조건에서도 모델 버스가 차선 이탈 가능성은 낮았다.
바람은 건물 외벽에서의 압력차의 주요인의 하나이다. 바람에 의한 압력차를 정확히 예측할 수 있다는 것은 외벽에 있어서의 풍하중, 건물내로 투입되는 공기양의 설계치 결정, 그리고 건물을 사용하는 거주인의 병리학적 면에서 보다 중요한 것이다. 단열재로 잘 설계된 건물에서는 투입되는 공기에 의한 열부하가 전체 열부하의 30 ~ 50%도 될 수 있으며, 화재시 화염과 연기의 확산에도 중요한 문제이다. 20층 아파트를 사용해서 실물실험을 한 후 측정된 여러가지 값을 예측할 수 있는 방법을 고찰했으며 본 연구에서는 건물에서 바람에 기인되는 압력차를 예측하는 modeling과 Simulation에 있어서의 고찰할 여러가지 재원을 제시했다. 또한 Model을 이용한 실험결과는 Simulation에 있어서 적합한 조건을 충족시키면 풍동을 사용하여 바람에 기인하는 압력차를 예측할 수 있다는 것이 증명되었다.
우리의 생활 주변에는 자연적으로 배출되는 오염물질과 인간의 사회활동을 통해서 발생하는 인위적인 오염물질이 있다. 배출원에서 발생하는 오염물질은 배출조건이나 주변지역의 장애물, 또는 기상조건 등과 같은 많은 변수들 때문에 오염물질의 확산에 많은 영향을 받는다. 따라서 실제 대기 중의 복잡한 확산특성을 이해하기 위해서는 바람특성에 대한 보다 정확한 정보가 필요하다. 이러한 확산조건을 정확히 파악하기 위해서는 현장에서 장기간의 시간을 가지고 실측 데이터를 얻는 것이 가장 좋으나 이는 경제적 또는 실험적인 한계로 인해 불가능하다. (중략)
풍수지리의 기본 개념인 생기가 '연중 일정한 온도가 유지되며 상대 습도의 큰 변동 없이 통풍이 잘되고 일조량이 상당한 조건을 갖춘 곳의 쾌적성'이라고 한다면 이는 생리적으로 comfort한 기후조건을 갖춘 곳이 된다. Terjung은 신체적으로 comfort한 기후조건에 영향을 주는 요소로서 온도와 상대습도, 그리고 바람의 세기에 대하여 언급하고 comfort index, wind effect index를 개발하여 인간의 체감조건에 적용하였다. 따라서 풍수지리가 추구하는 '생기가 넘치는 곳'이 '보다 편안한 장소(more comfortable place)'가 되면 풍수지리는 과학적인 분야로 자리매김할 수 있게 된다. 미국 코넥티컷주에서도 풍수의 기본형에 부합되는 장소로서 Hampton 시의 North Cemetry가 발견되어 한국 뿐 아니라 세계의 다른 어떤 지역에도 풍수가 적용될 수 있다. 한국이건 미국이건 풍수지리적으로 선정된 이른바 쾌적한 곳의 온도, 상대습도, 바람의 세기와 방향 등의 기후 자료가 있다면 Terjung의 견해와 더불어 특정 장소의 편안함이 밝혀질 수 있다. 이것은 같은 기후 지역 내에서 두 장소에 대한 서로 비교하는 자료가 요청되며 풍수지리는 특정 기후 조건 아래에서 보다 comfort한 곳을 찾는 인간의 적응 전략으로 자리매김하기에 충분하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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