• Title/Summary/Keyword: 수력 효율

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Optimal Reservoir Operation using Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (적응 퍼지 제어기법을 이용한 저수지 운영 최적화)

  • Kim, Jin-Ho;Chung, Gun-Hui;Lee, Do-Hun;Lee, Eun-Tae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.779-783
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    • 2010
  • 최근 들어 그 심각성을 더하고 있는 이상기후 현상으로 가용 수자원의 변동이 커지고 있으며, 이에 따라 수자원의 효율적인 운영이 요구되고 있다. 그러나 효율적인 운영을 위해서는 미래 유입량의 불확실성의 고려하고, 홍수 조절용량의 확보하면서도, 용수공급을 위한 저수량을 확보하고, 수력 발전을 해야 하는 복잡한 상황을 모두 고려하여야한다. 이러한 복잡한 시스템에서 하나의 최적화 기법으로는 모든 고려사항들을 만족시키는 최적해를 찾는 것은 사실상 불가능에 가깝다. 그러므로 저수지 운영의 최적화를 위한 연구에서 한 가지 이상의 기법을 조합하는 기법을 사용하게 되었다. 이러한 기법은 각 기법의 장점을 취하고 각각의 한계를 극복하기 위해 주로 사용되었다. 본 연구에서는 저수지 운영 최적화를 모의하기 위하여 대청댐에서의 저수위, 유입량, 용수이용량 등을 고려하여 방류량의 예측을 동적 계획법(Dynamic Programming Model)으로부터 동적 신경망(Dynamic Neural Network Model)과 적응 퍼지 제어기법(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)을 개발하여 실제 방류량과 세 가지 최적화 방법에 의한 결과를 비교 검정하였다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 동적 신경망과 적응 퍼지 제어기법에 의한 최적화 모의가 동적 계획법에 비해 시스템의 구축이 쉽고 유연하다. 둘째, 퍼지추론의 Membership 함수의 구축에 따라 단시간에 많은 양의 강우가 발생하는 국지성 강우에 대해서도 최적 방류량을 예측할 수 있다. 셋째, 저수지 운영 과거자료의 부족과 불확실성을 해결하면, 보다 용이하고 양호한 예측결과를 얻을 수 있을 것이다.

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Internet Mornitoring with Wind-Photovoltaic Power Hybrid System (풍력-태양광 복합발전 시스템의 인터넷 모니터링)

  • Yang, Si-Chang;Moon, Chae-Joo;Chang, Young-Hak;Lim, Jung-Min;Kim, Eui-Sun
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.305-308
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    • 2005
  • 풍력 및 태양에너지는 기존의 화력, 수력, 원자력 발전 등을 대신할 친환경적이고 공해가 없으며 양적으로도 무한한 대체 에너지원이다. 계절적인 기상변화 특성을 이용하여 풍력 발전 시스템과 태양광발전 시스템을 상호 보완시킴으로써 안정적인 전력 공급과 에너지이용 효율의 향상을 꾀할 수 있는 풍력-태양광 복합발전 시스템에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 이러한 복합 발전 시스템을 효율적이고 안정적으로 운용하기 위하여 시스템의 각종 데이터들을 수집, 분석하고 파일로 저장하며 이를 인터넷을 이용하여 원격에서도 모니터링 할 수 있는 시스템을 구축한다. 여러 가지 교류와 직류의 전압, 전류들을 비롯한 풍속, 조도, 온도 등의 물리량을 측정하기 위하여 여러 형태의 변환기를 사용하였고 신호 조절 회로를 구성하였다. 데이터 수집 보드(DAQ)를 이용하여 컴퓨터로 데이터들을 읽어 들였으며, 시스템 운용을 위한 서버 프로그램과 이를 원격지에서 실시간 모니터링 및 저장된 데이터들을 다운로드 할 수 있는 클라이언트 프로그램을 작성하였다. 측정된 데이터를 시간, 기상 등의 여러 조건과 연관하여 분석하였다.

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Analysis of Dam Inflow using Baseflow Separation (기저유출분리를 통한 댐 유입량 특성분석)

  • Seong, Yeon-Jeong;Bastola, Shiksha;Lee, Sanghyup;Kim, Byoungwoo;Jung, Younghun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.171-171
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    • 2018
  • 댐 유입량의 구성을 이해하는 것은 직접유출과 기저유출의 특성에 따라 수자원확보, 물 공급, 관개용수, 수력발전, 생태계 서식지, 친수활동 등 계절별 댐 운영을 효율적으로 수행하는데 기여할 수 있다. 또한, 댐은 대부분 유역 상류에 위치해 있어 댐 유입유량에 있어 다른 수리구조물에 의한 영향이 상대적으로 작기 때문에 앞에서 제시한 인위적 영향을 제외한 기저유출분리를 수행 할 수 있다. 이와 관련하여 본 연구의 목적은 1)댐 유입량에 대한 연별, 월별 기저유출을 분석하고; 2) 유역 상 하류에 위치한 댐의 유입량에 대하여 기저유출 기여도를 비교하는 것이다. 두 개의 연계 댐에 대하여 인위적 영향이 적은 상류에 위치한 댐이 하류에 위치한 댐보다 Baseflow Index가 더 작은 결과를 보여주었다. 상류 수자원시설부터 인위적 방류는 하류의 댐 유입량의 Baseflow Index를 과다산정의 원인이 될 수 있다는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 댐 유입량의 특성을 월별 연별로 분석함으로써 댐의 역할과 기능을 확대하고 효율적 상 하류 댐 연계운영에 기여할 것으로 기대한다.

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Development of a Linked Operation System for Improving Water Supply Capacity of Dams (댐 용수공급능력 향상을 위한 연계운영 체계 개발)

  • Yong Hyeon Gwon;Soo Deok Hwang;So Hyun Choi
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.398-398
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    • 2023
  • 하천시설의 관리규정(하천법 제 14조)에서는 댐, 보 등의 하천시설물은 하천시설의 관리규정을 정하고 있으며 홍수 재해 방지와 수자원의 효율적인 운영을 위하여 필요시 둘 이상의 하천시설 간 유기적인 연계운영에 관한 관리규정을 정할 수 있다고 명시하고 있다. 또한, 댐과 보등의 연계운영규정(환경부 훈령 제1348호)에서는 댐, 보, 둑높임농업용저수지 등 하천시설에 준하여 시설의 연계운영을 실시할 수 있으며, 갈수 및 홍수로 인한 재해 방지 및 수자원의 효율적인 운영을 위한 방안 마련이 시도되고 있다. 이에, 환경부와 한국수력원자력(주)에서는 한강수계 발전용댐 다목적 활용에 관한 협약을 체결하여 발전용댐의 운영계획 및 발전용댐과 다목적댐간 연계 운영계획을 수립하고 있다. 이에, 발전용댐과 다목적댐간 연계 운영을 통해 최적의 용수공급능력을 파악하고자 한다. 본 연구에서는 팔당댐 상류유역에 위치한 댐의 용수공급능력을 분석하기 위해 댐 모의운영과 물수지 모형을 구축하였다. 해당 분석체계를 활용하여 화천댐, 소양강댐, 충주댐을 연계한 운영체계를 구축하여 용수공급능력을 평가하였다. 본 연구결과를 활용하여 용수공급능력 증대를 위한 연계운영 최적화 방안을 마련하고, 가뭄 등 비상상황 발생 시 용수공급조정 및 댐간 연계운영 수립 계획에 반영될 수 있을 것으로 판단된다.

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스마트그리드 개념

  • Mun, Seung-Il
    • Information and Communications Magazine
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    • v.27 no.4
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    • pp.3-9
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    • 2010
  • 모든 경제활동이나 일상 생활의 바탕에는 전기에너지가 있다. 전기에너지로 공장을 운영하고 건물의 냉난방을 유지하고 전자기기들을 가동시킨다. 전기에너지는 화석연료나 원자력, 수력 등을 이용하여 발전소를 통해 얻을 수 있는 에너지다. 발전소의 대부분을 차지하고 있는 화석 연료는 최근에 환경오염문제와 자원고갈문제 등으로 인하여 한계점에 도달하였다. 그에 따른 문제가 심각해지면서 전 세계는 저탄소 녹색성장을 목표로 신재생 에너지원의 효율적인 사용을 연구하고 있다. 기존의 전력망으로는 태양광, 태양열, 풍력, 지열 등과 같은 신재생 에너지원을 발전원으로 사용하기에는 기술적 한계가 있다. 따라서 기존의 전력망과 다른 새로운 개념의 전력망이 필요한데, 이것이 스마트그리드이다. 스마트그리드는 환경오염문제, 자원고갈문제, 발전설비의 경제적 문제를 해결해주고 소비자에게 다양한 품질의 전력을 제공하는 소비자 위주의 전력망이 될 예정이다. 본고에서는 미래의 핵심 기술이 될 스마트그리드의 개념과 그 필요성에 대해 알아 보려고 한다.

Performance Characteristics of a Regenerative Heat Exchanger Depending on Its Porous Structure (스털링 엔진용 재생 열교환기의 다공체 구조에 따른 성능 특성)

  • Shin, Myung-Chul;Ahn, Joon;Kang, Byung-Ha
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.24 no.5
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    • pp.415-421
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    • 2012
  • Stirling engine is an external combustion engine, whose efficiency approaches that of Carnot engine with the help of a regenerator. The regenerator is a heat exchanger composed of porous medium, whose performance is dependent on the pore structure. Three types of pore structures are considered in the present study. They are wire screen, random wire and composite structure, i.e. a combination of wire screens with different hydraulic diameters. The porosity more highly affects the performance of a regenerator compared to the hydraulic diameter. The random wire can yield high effectiveness even at a high porosity. The composite mesh gives better performance when the hydraulic diameter decreases in the direction from hot side to cold side.

A Study on the Performance Evaluation of Variable-speed Drive Pump (가변속펌프의 성능평가방법에 관한 연구)

  • Suh, Sang-Ho;Kim, Hyoung-Ho;Rakibuzzaman, Rakibuzzaman;Kim, Kyung-Wuk;Yoon, In-Sik
    • The KSFM Journal of Fluid Machinery
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    • v.17 no.5
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    • pp.83-88
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    • 2014
  • Pumps are widely used in industrial plants, energy systems, ships etc. Generally they consume nearly 20% each nation's total electrical energy. The objective of this study is to find performance evaluating method for variable-speed drive pump. In order to evaluate the variable-speed pump performance energy saving rate for the variable-speed pump is applied and compared with that of constant-speed pump.

NUMERICAL ANALYSIS OF THREE-DIMENSIONAL FLOW IN A MIXED-FLOW PUMP (사류펌프 내 삼차원 유동의 수치해석)

  • Ahn, H.J.;Kim, J.H.;Kim, K.Y.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2009.04a
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    • pp.223-226
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    • 2009
  • This paper presents three-dimensional flow analysis for a mixed-flow pump which consists of a rotor and a stator. Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with shear stress transport turbulence model are discretized by finite volume approximations and solved by the commercial CFD code CFX 11.0. Structured grid system is constructed in the computational domain, which has O-type grids near the blade surfaces and H-type grids in other regions. Validation of the numerical results was performed with experimental data for head coefficients and hydraulic efficiencies at different flow coefficients. This paper shows that the pump characteristics can be predicted effectively by numerical analysis.

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Numerical Investigation of Performance Characteristics for Cooling Tower Axial Fans with Sweep (스윕을 가진 냉각탑용 축류홴의 성능 특성에 관한 수치해석적 연구)

  • Oh, K.J.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.13 no.4
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    • pp.31-37
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    • 2009
  • The purpose of this numerical study was to investigate performance characteristics for cooling tower axial fans with sweep. Performance data for the fans with various sweep angles were obtained in terms of the setting angle at a constant flow rate. Viscous flow calculations were carried out to obtain Performance data of the total pressure rise and hydraulic efficiency. A solution of the Ffowcs Williams-Hawkings equations was used to calculate the sound pressure level at three times fan diameter away from the fan. The calculated performance data well represented performance characteristics of the cooling tower axial fan. The total pressure rise and hydraulic efficiency at the same setting angle decreased with sweep angle. Sound pressure level slightly decreased for the fan with a sweep angle of 10 degree. No significant effect of the sweep geometry was found on the sound pressure level.

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Water Tests of Fuel Pump for 75-ton Class Liquid Rocket Engine (75톤급 액체로켓엔진용 연료펌프의 수류시험)

  • Kim, Dae-Jin;Choi, Chang-Ho;Hong, Soon-Sam;Kwak, Hyun-D.;Kim, Jin-Han
    • The KSFM Journal of Fluid Machinery
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    • v.14 no.1
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    • pp.61-65
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    • 2011
  • A series of water tests of a fuel pump for liquid rocket engines are performed at a room temperature. According to the test results, the head coefficient of the pump follows the conventional similarity rule - unlike this, the pump shows better efficiency with higher rotational speed. Also, it is found that the pressure at the rear bearing outlet is higher than expected because the inlet of bypass pipe line is narrow. Furthermore, the cavitation performance of the fuel pump is found to be sufficient for the engine operation and is better at the lower flow ratio and higher rotational speed.