• Tunnel and Underground Space
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• 제12권4호
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• pp.248-258
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• 2002

The sixth underground pumped powerhouse cavern is now under construction in Korea. For the stability analysis for the caverns of the five underground powerhouses, finite element method was used. For the analysis, in-situ rock stress were measured by overcoring method. The stress measurement showed that initial horizontal to vertical stress ratio was 1.07-1.32 in low powerhouse sites. Rock mass strength and elasticity were assumed from rock core properties through engineering processes. So the ratio of input elasticity fur the analysis were about 0.16-0.55 to rock core elasticity. In most of the analysis, elasto-plastic condition with Mohr-Coulomb failure criteria were applied. But in one case, viscoelastic condition was applied, too. The input cohesion and internal friction angle were approximately 0.12-0.22, 0.6-0.87 to rock core strength parameters, respectively.

• Electric Engineers Magazine
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• 제262권6호
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• pp.62-64
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• 2004

협회 춘계체육대회를 대신하여 실시된 무주양수발전소 견학, 발전소 견학이 처음인 나에겐 좋은 경험이 될 것 같았다. 무주를 향하는 버스에 속속 올라타는 협회 일행들의 얼굴에도 나들이에 대한 기대감이 서려있었다.<중략>

• Tunnel and Underground Space
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• 제17권2호
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• pp.90-101
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• 2007

With increasing development of underground space, underground pumped storage power plants, which generate power by felling water in upper reservoir to lower reservoir, have been continuously constructed. For efficient and safe design, construction and maintenance or such power plants, it is very important to understand in-situ stress and the mechanical properties of the surrounding rock mass at the design stage. The power plant presented in this paper is under construction at a depth of $320{\sim}375m$. For stability evaluation of the structure, in-situ stress was measured by over-coring method. Also pressurementer test and a series or laboratory tests were performed to obtain the mechanical properties. Numerical analyses were conducted to check the efficiency of designed support patterns. The results showed that unstable areas occurred partly in the numerical model, and therefore supports were additionally applied. Finally complete stability was obtained and the following excavation has been operated successfully until now.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.643-647
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• 2007

일반적으로 양수발전댐 설계시 하부댐 인근 하류하천의 유지용수 공급 및 하류지역 농업용수 공급을 위한 용수공급시설을 계획한다. 한편, 2006년 11월 준공 운영되고 있는 양양 양수발전소의 경우 댐하류 지역의 농업용수 및 하천 유지용수를 공급하기 위해 제체내 영구방류설비를 설치하여 비상시에는 하부지 저수량을 일정기간내 비울 수 있도록 계획 설치되어 있다. 평상시에는 하류지역 용수 공급으로 방류되는 방류량을 이용하여 소수력 발전을 계획하여 하부댐 우안측 여수로에 소수력 발전소를 건설 수자원의 효율성을 높이고자 하였으나 최근 집중호우와 양수발전소 준공후 발전기 시험가동을 한 결과 호우로 인한 상류로 부터의 탁수유입과 발전으로 인한 하부지내 담수지의 교란으로 인해 탁수가 발생하여 댐 하류지역 주민들의 민원이 제기되어 이에 대한 대책을 수립하고자 한다. 양수발전소 운영과정에서 상 하류 저수지 발전수량의 순환으로 생기는 탁수발생은 피할 수 없는 현상으로 판단되나 이에 대한 근본적인 해결방법을 모색하기 위해 5개안을 선정하여 검토한 결과, 상류계곡의 청정수를 이용 하부지 상류에 취수구를 설치 기존 취수구 전면에 연결하는 방안을 선정 댐 하류하천 수질개선 및 민원발생을 해소하는 방안을 수립하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.218-221
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• 2001

양양 양수발전소 건설 지역 터널 내에서 동일 암상 내에 부존하는 단열 암반 대수층 지하수를 수평/수직적 관점에서 체계적으로 채취하고 수리지구화학 및 환경동위원소 특성 연구를 수행하고 있다. 현재까지 모아진 특성 자료를 공간적 변화와 관련하여 예비 고찰한 곁과, 연구 지역에는 두 가지 상이한 지하수 유통계를 이루고 있는 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.120-120
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• 2022

우리나라 친환경 에너지 생산의 주요 축을 담당하고 있는 양수발전댐의 홍수 시 정교한 수계운영을 위한 방안으로 강우-유량-댐 수위 매트릭스(이하, PDH Matrix)를 개발하고 양수발전소상-하부댐 연계 운영에 따른 홍수 영향을 분석하였다. 연구 대상지역은 강원도 양양군 서면에 위치하고 있는 국내 최대 양수발전소인 양양양수 발전소로 총 저수용량 92만 m³의 콘크리트 중력식댐으로 유역면적은 약 125 km²이다. 양양양수 발전댐의 수계운영을 위한 PDH Matrix는 지속기간별 강수량 규모에 따른 홍수량 및 댐 최고수위 추정치를 판단할 수 있는 조견표로 강우규모 30 - 360 mm (30분 간격, 12개 강우규모) 및 지속기간 1-24시간 (1시간 간격, 24개 지속기간)인 총 288개의 강우조건별 홍수수문곡선을 개발하였다. 개발된 홍수수문곡선을 입력자료로 기존 댐 운영 방식인 AutoROM을 적용하여 저수지 홍수추적을 HEC-ResSim 모형으로 수행하고 최종적으로 개별 강우사상에 대한 강수량-유량-댐 수위 테이블을 작성하였다. 홍수기 댐 운영에 따른 최고수위는 초기 댐 수위조건에 따라 변동되므로 초기 댐 수위 조건(EL. 115 - 117 m, 1 m 간격)별 PDH Matrix를 각 각 개발하였다. 또한, 양수발전소의 특성상 상부댐으로 양수 또는 발전 방류에 따라 홍수 시 댐의 치수안전성에 미치는 영향이 크므로 상, 하부댐 운영에 따른 홍수영향 분석을 수행하였다. 구체적으로 하부댐에서 상부댐으로 양수 시 시간에 따른 하부댐 저수지의 수위변화 양상을 추정하였으며 극한적 홍수상황을 고려하기 위하여 상부 저수지가 만수인 상황에서 불가피하게 하부댐으로 방류가 필요한 상황에 대비한 홍수기 운영방안을 제안하였다. 본 연구는 하부댐-상부댐을 연계하여 운영하는 양수발전댐의 홍수기 수계 운영 방안을 수립한 첫 연구로 향후 연구에서 개발한 강우-유량-댐 수위 매트릭스(PDH Matrix) 작성 기법을 타 양수발전소 수계 운영 시 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• 제41권3호
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• pp.225-232
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• 2017

Several maintenance issues related to cavitation erosion and fatigue cracks in the water turbine subcomponents of pumped-storage plants, such as a runner and a draft tube, have been reported in the past. Generally, the pumped-storage plants provide ancillary services, such as black-start and system stabilization. The ancillary services are responsible for cyclic low opening operation of the guide vanes. It has been empirically established that this low opening operation further damages the water turbine subcomponents. In this study, the acceleration effect of the low opening operation on the cavitation erosion and fatigue of the water turbine is quantitatively assessed through finite element flow analysis, finite element stress analysis, and fatigue analysis. As a result of the assessment, it is identified that the cavitation potential increases and the turbine efficiency decreases with a decrease in the opening of the guide vane. Also, the low opening operation has an insignificant effect on the fatigue even though it increases the maximum stress values at the runner blade roots.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.545-548
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• 2012

1차 에너지 소비량은 계속 증가 되고 있는데 화석연료의 고갈과 기후문제 등으로 소비량을 줄이기 위해 원자력발전과 신재생에너지인 풍력 및 태양광 등이 현재 증가하고 있다. 하지만 증가하는 부하에 대한 대응방안으로 원자력 발전소는 가변제어가 아닌 고정방식이기 때문에 기저부하에 대한 공급을 담당하고 신에너지는 발전량이 일정하지 않기 때문에 또한 피크부하 대응에 불가능하다 그러므로 양수발전소 또는 다른 발전소를 통해 피크부하를 관리하고 있는 상황이다. 하지만 단 몇 시간의 피크부하를 위해 지속적인 발전소를 지을 수 있는 부지도 없고 건설시간도 매우 많이 걸리는 단점이 있다. 본 논문에서는 양수발전 또는 다른 발전소를 대체할 수 있는 전력저장시스템(BESS)의 부하평준화효과에 대한 경제성평가 기법에 대하여 제시한다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• 통권290호
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• pp.90-94
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• 2001

일본의 수력발전소는 국산에너지의 주력산업으로 클린하며 또한 재생 가능한 에너지로서 수백kW의 소수력에서 500MVA급의 대용량 양수까지, 여러 목적에 맞는 역할을 다하고 있다. 특히 양수발전소는 전력계통의 부하 평활화라는 중책을 담당하고 있으며, 앞으로 전력수요의 증가에 따라 더욱더 그 중요도는 증가할 것이다. 미쓰비시전기의 양수발전소의 단위용량은 1990년대 전반까지는 367MVA(도쿄전력 신고뢰천)가 최대였으나 ''98년 운전 개시한 간사이 전력 오다다양목의 400MVA, 2000년 운전 개시한 국내최대용량의 도쿄전력 갈야천의 475MVA로 최근 대용량화가 진전되어 그 대용량기술의 진보는 크게 주목을 받고 있다. 또 주기의 회전속도에 있어서도 400min${^-1}$급에서 500min${^-1}$로, ''보다 더 고속대용량화'' 시대에 돌입하였다고 할 수 있다. 또한 수력발전소는 일찍부터 일인화$\cdot$무인화에 의한 감시제어의 자동화$\cdot$성력화가 추진되어 왔다. ''50년대의 일인화제어를 거쳐'' 60년대에는 원방감시제어화에 의해 완전자동화$\cdot$무인화를 실현하였다. 그 후에도 디지털기기의 응용에 의하여 감시제어장치의 고기능화가 진전되고 또 보호도 포함한 토털디지털시스템도 구축되어 있다. 또한 중소수력발전소에 대하여는 종래 분산시스템이었던 시퀀서/거버너/AVR을 1CPU로 실현한 일체형배전반이 차후의 중소 수력제어장치의 주력기종이 되고 특히 범용컨트롤러를 적용한 시스템도 실용화되어 가고 있다. 본고에서는 최근의 수차, 발전기의 고속$\cdot$대용량화를 중심으로 한 동향과 감시제어시스템의 기술동향을 소개함과 동시에 앞으로의 전망에 대하여 기술하고자 한다.

• Electric Engineers Magazine
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• 통권325호
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• pp.11-11
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• 2009