• 에너지공학
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• 제18권3호
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• pp.147-155
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• 2009

신 재생에너지를 비롯하여 분산전원의 사용이 매년 증가하고 있다. 분산전원의 그 특성에 의해 배전계통 및 수용가에 근접하여 위치하며 단독운전 또는 배전계통 망에 연계하여 운영될 수 있다. 만약 분산전원이 배전계통에 연계되어 운영될 경우 현재의 배전계통 운영방식과는 다르기 때문에 효율적인 분산전원의 관리 및 안정적인 배전계통을 운영하기 위해서는 분산전원의 연계에 대한 기준 및 새로운 계통운영지침 등이 재정립되어야 할 것이다. 본 논문에서는 향후 분산전원이 배전계통에 연계되어 운전될 때 분산전원의 상태를 감시 및 제어 또는 관리하기 위해서 국제 표준 프로토콜인 IEC-60870으로 분산전원 연계용 FEP(Front-End Processor, FEP)을 설계하였다. 설계한 사항을 검증하기 위하여 분산전원 상위 시스템인 주장치와 하위 시스템인 분산전원 연계용 RTU(Remote Terminal Unit, RTU)를 가지고 시험을 실시하였다. 그 결과 정상적인 데이터를 상위 시스템에서 확인을 통하여 입증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.67-71
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• 2010

홍수기 다목적댐 운영의 목적은 홍수조절용량을 최대한 이용하여 하류 주요 지점의 첨두홍수량을 저감시키거나, 계획홍수량을 초과하지 않도록 방류량과 방류시점을 조절함으로써 홍수 피해규모를 최소화하는 것이다. 본 연구에서는 홍수기 다목적댐 운영에서 다목적 최적화의 한 형태인 goal programming의 적용성을 검토하였다. 실제 강우사상을 이용하여 단일저수지 운영과 저수지 연계운영을 실시하였다. 단일 저수지 운영을 적용하기 위한 시험유역으로는 충주댐 유역을 선정하였고 저수지 연계운영을 적용하기 위한 시험유역으로는 안동댐과 임하댐 유역을 선정하였다. goal programming의 결과 분석을 위해 저수지 모의운영 모형인 HEC-5 모형의 결과와 비교, 분석하였다. goal programming을 이용할 경우 HEC-5 운영결과보다 안정적인 운영결과를 얻을 수 있었다. goal programming을 이용한 최적화 운영의 경우 전구간의 유입량을 알고 있다는 점에서 실제 저수지 운영과는 차이가 있다. 그러나 적절한 제약조건을 적용하고 홍수예경보를 이용하여 예보된 유입량을 활용하면 최적의 방류시점과 방류량을 산정하여 홍수기 다목적댐을 효율적으로 운영할 수 있으며 주요 지점의 홍수량도 저감할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권12호
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• pp.1141-1155
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• 2013

최근에 이르러 기후변화에 따른 급격한 지구온난화에 대비하기 위해 많은 연구가 수행되고 있으며, 본 연구에서는 임하-안동댐 유역을 대상으로 미래 유량 변화에 대응하기 위한 다목적댐 운영 전략에 관하여 연구하였다. 미래 유량 전망결과를 이용하여 댐군을 연계운영하고 그 영향을 단독 댐 운영방법과 비교하여 평가하였다. 먼저 기후변화의 불확실성을 고려하기 위해 GCM와 통계학적 축소화 기법인 일기발생기 LARS-WG, 유출전망 모형abcd에 적용하여 미래 전망 댐 유입량을 산정하였다. 수위운영방법이 기존 댐운영방법에 대한 모의로 선정되었으며, 대안으로서 New York City rule을 적용한 선형계획법의 댐군 연계운영 모형을 적용하였다. 미래 유입량 전망결과는 과거의 연 총 유입량에 비하여 안동댐에서 평균72.81%, 임하댐에서 평균 65.65%감소하였다. 미래 유입량 전망자료를 댐 운영모형에 적용한 결과, 연계운영한 결과의 신뢰도가 평균 62.22%로 단독 운영 결과의 신뢰도 47.55%에 비해 GCM 종류에 상관없이 전반적으로 높았다. 특히 수량부족으로 인해 신뢰도가 낮은 경우, 편차는 더 크게 나타났다. 따라서 안동-임하 댐군에 연계운영을 적용하는 것이 상대적으로 기후변화에 따른 수량의 변화에 더 효율적으로 대응할 수 있음을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.365-371
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• 2009

국내에서는 풍력 발전 기술 집약에 전력하고 있지만 풍력 발전 단지에 대한 운영 경험은 매우 제한적이며, 연계 기준 수립에 대한 기초가 부족한 실정이다. 따라서 국내 계통의 특성을 고려한 연계 기준 및 최적 운영 방안 수립을 위하여 여러 국가에서 적용하고 있는 풍력 발전 단지의 연계기준 및 최적 운영 방안에 대한 검토가 필요하다. 이에 본 논문은 제주계통을 대상으로 한 모의를 통하여 대규모 풍력 발전 단지의 최적 운영 방안에 대한 필요성을 확인하고 제안한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.318-322
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• 2006

댐군 운영 문제는 여러 상충되는 목적 및 구성 요소들 간의 타협, 조정을 위한 다목적 특성을 갖고 있다. 본 연구의 목적은 댐군 연계 운영 문제에 대해 다기준 의사결정 기법을 적용하여 최선의 운영 계획을 수립하는 것이다. 이를 위해 순위선호(outranking) 관계와 유사기준(pseudo-criteria)을 기반으로 해서 여러 선호 대안을 선정하는 데 유용한 ELECTRE (ELimination Et Choice Translating REality)를 적용하고자 한다. ELECTRE IS는 주어진 후보 대안들 중에서 원하는 수의 대안을 선정하는 데 유용하다. 그러나 기존의 ELECTRE IS는 대안선정 과정에서 의사결정자에게 기준들의 가중치(weight), 유사기준판정 경계치(pseudo-criteria thresholds), 그리고 일치판정 기준비율(concordance level)의 매개변수에 대한 설정을 요구하고 이들의 설정 상태에 따라 도출되는 대안의 수가 달라질 수 있는 성질을 갖고 있다. 특히 일치판정 기준비율은 ELECTRE IS의 최종적인 순위선호 관계의 형성여부에 결정적 영향을 주어 매개변수의 아주 작은 변화에도 선정되는 대안의 수가 달라질 수 있다. 따라서 실제 ELECTRE IS를 적용하여 원하는 수의 대안을 선정하기 위해서는 일치판정 기준비율에 대한 반복적용이 불가피하다. 이에 본 연구에서는 CoMOM (Coordinated Multireservoir Operating Model)을 활용한 댐군 연계운영 시 제시되는 파레토 최적해 집합(Pareto set)중에서 최선의 파레토 최적해를 선정할 때 ELECTRE IS의 수학적 구현 모형을 활용할 것을 제안하고 그 방법론을 제시한다. 제안된 모형은 혼합정수계획모형으로서 ELECTRE IS를 적용하는 과정에서 일치판정 기준비율을 자동으로 도출하고, 궁극적으로 많은 반복 없이 원하는 수나 그에 근사한 수의 선호대안(핵심대안)을 도출할 수 있는 특징을 갖고 있다. 이 모형을 낙동강 수계의 댐군 연계운영 문제에 적용해 보고, 핵심대안을 효율적으로 도출할 수 있음을 보인다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권4호
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• pp.285-293
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• 2011

본 연구에서는 제한된 수자원 부존량을 효율적으로 사용하고 각 댐의 저류량, 수요에 대한 용수공급량 및 하천유지용수를 최대화하기 위해 댐 상 하류간의 연계운영 모형을 이용하여 연계운영 효과를 분석하고 댐과 보의 최적 연계운영을 통한 하류단의 수문학적 거동 특성 변화를 검토하여 댐운영 개선방안 도출 등 다양한 하천관리 개선 방안에 대해 연구하였다. 대상유역은 신뢰성 높은 수문자료를 획득 가능한 금강 수계 유역으로 하였으며 수문자료는 순물소모량을 감안한 '67~'06년(40개년) 유입량(수자원장기종합계획, 2006)을 유역의 일유입량으로 변경하여 적용하였다. 연계운영 시 네트워크상에서 용수공급 가능한 범위는 연평가시 95%를 만족하는 신뢰도를 적용하였으며 기존에 건설된 용담, 대청댐에 의해 구해진 저수지수는 0.292로 산정되었고 향후 추가될 금남, 금강, 부여보에 의해 재산출된 저수지수는 0.297로 나타났다. 결과적으로 29.2%를 저류할 수 있는 상태에서 보가 추가되면서 29.7%로 저류량이 증가됨을 나타낸다. 규암지점의 유황변동특성을 분석한 결과, 각 단계가 증가할수록 저수량 $Q_{275}$과 갈수량 $Q_{355}$은 증가하고 풍수량 $Q_{95}$과 평수량 $Q_{185}$은 감소하여 대상지점의 유황이 전반적으로 개선되는 것을 확인할 수 있다. 특히, 갈수량의 경우 댐과 보에 의해 통제가 되지 않은 수치 보다 댐-보연계 시 $16.3m^3/s$ 증가하였다. 본 연구를 통해 자연상태의 유황보다 댐연계 및 댐-보 연계운영에 의해서 유황이 안정되고 이로 인해 안정적으로 이용할 수 있는 용수가 증가되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.1417-1421
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• 2005

현실에서 실제 존재하는 문제들은 단일 목적이 아닌 다수의 목적들로 이루어지는 경우가 대부분이다. 수자원 분야의 저수지군 연계운영 경우 용수공급 부족량의 최소화, 저수량의 최대화, 발전량의 최대화, 그리고 수계외 유출량의 최소화 등의 다중목적들로 이루어지는데 저수량의 최대화와 발전량의 최대화처럼 서로 상충되는 목적들이 존재하게 된다. 따라서 저수지군 연계운영 효과를 극대화하기 위해서는 위와 같이 상충되는 목적들 간의 trade-off를 고려한 여러 대안을 도출하여 댐운영 의사결정자들 간의 협의를 통한 적절한 대안이 선택되어야 할 것이다. 이를 위해서는 자료의 공유가 필수적이며 각 의사결정자들의 요구사항 및 평가기준들이 합리적으로 수용되어야 할 것이다. 본 연구에서는 웹을 활용하여 의사결정자들에게 상충된 목적들에 대하여 실시간으로 대안을 제공하고 의사결정자들의 의사를 바탕으로 합의된 저수지군 연계운영 방안의 도출을 지원하는 웹 기반 다기준 그룹의사결정지원 모형을 구현한다. 합의된 해 선정을 위한 대안들은 CBITP(CHIM based Interactive Tchebycheff Procedure)를 활용한 다중목적 계획법에서 제시한 방안들을 이용하며 그룹의사결정은 PROMETHEE(Preference Ranking Organization Method for Enrichment Evaluation) 기법을 사용한다.

• 스마트미디어저널
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• 제7권2호
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• pp.71-77
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• 2018

본 논문에서는 신재생에너지 발전과 연계한 에너지저장시스템(ESS)의 최적 운영을 위한 에너지관리시스템(EMS)의 구성요소 설계 시 고려할 기능, 운영 효과 분석과 전력요금 절감 방안을 제안한다. 이를 위해 태양광 발전 시스템에 리튬이온전지 기반의 배터리 시스템과 에너지관리시스템 연계 및 구축방안을 제시하고, 1년 동안 운영 데이터에 대한 분석한 결과를 기술한다. 또한 시스템 운영 효과를 높이기 위한 방안으로 EMS를 이용하여 최대수요 발생시간대의 피크전력을 경부하 시간대 충전전력으로 대체하여 ESS 전용 요금제에 따른 요금편익과 부하 평준화에 기여하는 효과를 제안한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.206-212
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• 2012

2012년 상반기를 기점으로 '4대강 살리기 사업' 1 단계가 완료 되었다. 추후 안동댐과 임하댐의 연결 사업과 낙동강 상류 내성천의 영주 댐과 금호강 상류에 보현 댐 건설이 예정 되어 있지만, 낙동강 수계에는 8개 보 건설이 완료되어 하천의 물리적 환경이 바뀌었다. 따라서 앞으로는 보의 유지 및 운영 관리(주로 수질관리, 어도관리, 토사퇴적 및 세굴관리)가 중요하게 될 것이므로 기존의 상류 댐 운영 목표와 방식도 변해야 한다. 낙동강 수계는 11월부터 다음해 6월 까지가 갈수기에 해당한다. 따라서 갈수기에 수질을 담보할 유량이 실제로 흐를 수 있는지를 낙동강 유역 총체적인 관점에서 분석을 하고, 방류계획을 세울 필요가 있다. 수량이 수질을 항상 보장해 주지는 못하지만, 용수공급 목표를 저해할 환경과 생태계를 위한 무리한 초과 방류를 해야만 할 경우가 발생한다면, 그로 인한 기존의 농업, 공업 및 생활용수 공급에 미칠 영향을 가늠해서 대책을 세워야 한다. 본 연구에서는 좀 더 정교한 수질사고 시뮬레이션 모형, Water Pollution Accident Response Management System (WARMS)과, 하천수질예측시스템(Water Quality Forecasting System)모형 등, 수질을 고려한 3차원 모형과의 연동 및 연계를 염두에 두고, 시스템적 측면에서 수질과 수량을 한꺼번에 고려함으로써 궁극적으로 시간과 비용을 절약한다는 점에서 효율이 높을 것으로 생각되는 댐-보 연계운영을 위한 분석 방법을 제안한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4B호
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• pp.221-232
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• 2012

본 연구에서는 이상홍수 발생 시 저수지의 안전성을 확보함과 동시에 두 개의 저수지를 효율적으로 연계운영하여 하류의 홍수피해를 줄이기 위한 모형을 개발하였다. 이상홍수 발생 시 저수지 최적연계운영을 위해 선형계획법을 사용하였고, 저수지 운영에서 유입량, 저수지 수위, 유입량의 증감 등의 요소에 포함된 불확실성을 해결하기 위해 퍼지제어기법을 도입하였다. 선형계획법을 이용하여 이상홍수 유입에 따른 저수지 최적연계운영규칙을 찾아내고, 퍼지제어기법을 사용하여 신속하고 정교한 운영이 요구되는 이상홍수 유입상황에 사용할 수 있는 모형을 개발하였다. 본 연구에서는 낙동강 상류에 위치한 안동댐과 임하댐을 대상으로 각 댐의 저수지에 100년 빈도의 홍수와 PMF가 유입될 때 안동시의 계획홍수량을 초과하지 않도록 저수지최적연계운영을 실시하였고, 최적연계운영규칙과 퍼지제어기법을 사용하여 댐 하류지점의 유량과 각 댐별 저류량, 유입량, 유입량의 증감에 따라 방류량을 결정하는 모형을 개발하였다. 개발된 모형은 안동댐과 임하댐의 각 저수지 및 안동시의 유황에 따라 결정되는 224개의 퍼지규칙으로 정리되었으며, GUI를 통해 현재 유황을 입력하면 각 댐의 방류량을 간단히 결정할 수 있다.