• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.591-603
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• 2022

이번 연구는 육상풍력발전단지 내의 육상 곤충상을 파악하고, 발전시설과 관리 도로의 조성으로 발생하는 산림훼손 및 파편화에 따른 곤충 군집의 변화를 알고자 수행하였다. 2017년에 준공된 경상북도 영양과 영덕에 있는 육상풍력발전단지 내 식생이 훼손된 임도와 인근 산림을 조사지로 선정하였고, 2022년 8~9월에 다양한 곤충 군집을 조사하기 위해 맨눈 조사와 야간 조사를 병행하였다. 총 11목 50과 246종 1,076개체가 채집되었고, 나비목 곤충이 38.8%로 가장 큰 비중을 차지했으며, 벌목, 노린재목, 메뚜기목 순으로 확인되었다. 또한 산림과 비교하여 초지의 곤충 종 수가 유의하게 높았고 종 구성도 산림과 초지가 다르게 배열됨을 확인하였다. 비록 단기간의 조사였으나, 육상풍력발전단지의 조성으로 일부 교목의 훼손이 오히려 식생의 다양성이 생겨 육상 곤충의 종 구성과 다양성에 좋은 영향을 줌을 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 육상풍력 발전단지 조성 때문에 생기는 생물상의 변화를 이해하는데 기초적인 자료로 활용되기를 기대해 본다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.249-250
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• 2012

해상 풍력 발전은 가장 유망한 재생 에너지원의 하나이며, 육상 풍력 발전보다 풍력이 강력하고 일정하여 장시간 고출력 발생이 가능하다. 또한 소음, 공간적 한계, 경관훼손 등 기존 육상 풍력 발전의 단점을 보완하고 초대형 단지조성이 가능한 장점이 있다. 초대형 해상풍력단지에는 일반적으로 MW급의 해상풍력발전기가 사용된다. 본 논문에서는 MW급의 해상 풍력발전기에 ANPC(Active Neutral-Point-Clamped) Multi-Level VSC(Voltage Source Converter)를 적용하여 Back-to-Back으로 구성한 시스템을 제안하고 계통연계형 풍력 발전 시스템을 모의한 시뮬레이션을 통하여 제안된 시스템의 성능을 검증한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1063-1069
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• 2011

본 논문은 2 MW급 풍력터빈 3기로 구성된 6 MW 해상풍력발전단지의 풍력터빈 이격거리에 따른 공기역학적 출력 변화를 전산유동해석을 활용하여 연구한 것이다. 육상 뿐만 아니라 해상풍력발전단지에 있어서 레이아웃 설계는 풍력발전단지 초기 투자비, 년간 발전량 및 유지보수비에 영향을 끼치는 핵심 인자이다. 각 풍력터빈 로터에 대해서 모멘텀 소스를 가지는 액츄에이터 디스크가 아닌 완전한 3-D 모델에 대해서 전산유동해석 기법을 적용하여 연구하였으며 이는 기술적으로 큰 의미를 가진다. 본 논문의 연구결과는 향후 해상풍력발전단지 레이아웃 설계에 유용하게 적용될 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.47-52
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• 2021

최근 국제적으로 신재생 에너지 개발이 활발함에 따라 풍력발전의 비중이 확대되고 있다. 특히 고품질의 풍력자원을 이용하고 소음 피해를 최소화하기 위하여 해안에서 멀리 떨어진 해역에 대규모 풍력단지가 조성되는 추세이다. 해상에 풍력단지가 건설됨에 따라 영해나 영공 감시를 위한 레이더에 간섭을 일으키는 문제 이외에도 해상에서 육상으로 송신하는 조난통신을 간섭하는 지에 대한 분석이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 선박에서 MF 또는 HF 대역의 전자파를 송신할 경우, 선박과 육상 기지국 사이에 위치한 해상풍력 발전단지가 송신된 전자파에 대한 간섭 여부를 분석하였다. 이를 위해 대상지역을 수치지형도와 풍력발전기 CAD모델을 활용하여 주변 환경 및 해상풍력 발전단지를 전자기학적으로 모델링하였다. 파장에 비해 광범위한 지역에 대한 전파 분석이므로 고주파 분석기법이 타당하나, 적용할 고주파 분석기법을 주변해역과 지형을 간략화하여 저주파 분석기법으로 먼저 검증하였다. 해상풍력 발전단지 부근에서 송신한 신호에 대해 육상기지국에서 수신한 전력을 분석한 결과, 발전단지가 설치되더라도 거의 동일한 수준으로 전파를 수신할 수 있었다. 이는 풍력발전기가 대형 구조물이기는 하나 타워의 직경은 수 미터에 불과하므로 지향성이 없고 파장이 긴 MF 및 HF 대역에 대해서는 큰 장애물로 작용하지 않기 때문으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.36.1-36.1
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• 2011

풍력개발 기술이 발전함에 따라 풍력발전시스템이 점차 대용량화되는 추세이며, 경제성 있는 풍력단지 건설을 위해 점차 대단지화 되어가고 있는 실정이다. 이로 인해 풍력 발전단가(Cost of electricity, COE)도 개선되고 있다. 풍황이 양호한 풍력발전단지의 경우, 풍력발전 COE는 현재 50~60원/kWh 수준으로 타 신재생에너지원에 비해 경쟁력이 높고, 석탄 화력의 COE와 비교해 봐도 동등한 수준 혹은 더욱 경쟁력 있는 수준으로 감소하였다. 풍력발전단지 조성을 위해서는 시스템의 효율과 고효율, 저비용의 풍력발전시스템을 풍황이 좋은 지역에 설치할 때 낮은 COE를 가지는 경제성 있는 발전단지가 가능하다. 동급 용량 풍력발전시스템을 같은 지역에서 설치하여 에너지생산량을 증대시키기 위해서는 블레이드 지름의 증가시켜 유량을 증가시키거나 타워의 높이를 증가시켜 풍속을 증가시키는 방안이 있다. 이 경우 블레이드 길이와 타워 높이 증가에 의한 시스템 비용의 증가가 발생하는데, 에너지생산량 증가에 의한 수익비용과 시스템 비용 증가에 의한 자본비용은 서로 반비례로 영향을 미친다. 이를 위해 최소의 COE의 최대의 순현재가치(Net Present Value, NPV)를 갖는 목적함수로 두고 블레이드의 최적 길이와 타워의 최적 높이를 선정하였다.

• 전기기술인
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• 통권335호
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• pp.11-13
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• 2010

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.

• 풍력에너지저널
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• 제14권4호
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• pp.57-67
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• 2023

This study aimed to investigate differences in turbulence intensity and turbine loads among onshore wind farms located in various types of terrain. To achieve this, simulations were conducted for two onshore wind farms with identical wind turbines and capacity but situated on complex and flat terrains. The simulations used meteorological data gathered over a 10-year period from automatic weather stations nearest to the wind farms. WindSim and WindPRO software tools were employed for wind field and load analysis, respectively. The simulation results revealed that wind farm A, situated on complex terrain, exhibited significantly higher effective turbulence intensity than wind farm B on flat terrain, as expected. Consequently, the load indices of several wind turbines exceeded 100 % in wind farm A, indicating that the turbines could not reach their design lifespan. From the simulation study, aimed at reducing both the effective turbulence intensity and turbine loads, it became evident that while increasing turbine spacing could decrease effective turbulence intensity to some extent, it couldn't completely resolve the issue due to the inherently high ambient turbulence intensity on complex terrain. The problem with wind turbine loads could only be completely resolved by using wind turbines with a turbine class of A+, corresponding to a reference turbulence intensity of 0.18.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.307-313
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• 2022

지구 온난화와 기후변화에 대응하기 위해 국제적으로 재생 에너지의 개발이 확대됨에 따라 풍력발전의 비중도 점차 늘어가고 있다. 태양광발전에 비해 24시간 생산이 가능하지만 대형 풍력발전기를 대규모로 설치하기 때문에 주변의 레이더나 통신 장비들의 동작에 간섭을 일으키는 지에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 해상풍력 발전단지 외해를 항해하는 선박이 VHF 대역으로 조난 통신을 송신할 경우, 육지의 기지국에서 신호를 수신할 수 있는지를 분석하였다. 대상지역 주변의 수치지형도, 풍력발전기 캐드 모델, 풍력발전단지 배치도를 바탕으로 주변 해역 및 발전단지를 수치해석이 가능하도록 모델링하였다. 광범위한 지역에 대한 전파 분석에 적절한 고주파 해석기법 중 PO, SBR 기법을 적용한 전용 프로그램으로 전자파 간섭 여부를 분석하였다. 해상풍력 발전단지 외곽에서 송신한 VHF 대역 전자파에 대해 육상 기지국에서는 약간의 수신전력 저하는 있지만 기준치 이상의 전력을 수신하였다. 선박과 육상 기지국 사이의 가시선을 완전히 가리는 경우에 수신 전력의 저하가 발생하였으나, VHF대역이 파장이 길어 회절이나 반사 등의 효과로 육상 기지국까지 충분한 전파가 도달하는 것으로 판단된다.

• 풍력에너지저널
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• 제9권4호
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• pp.32-39
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• 2018

In this study, the annual power production of a wind farm according to obstacles and wind data was predicted for the Garyeok-do wind farm in the Saemangeum area. The Saemangeum Garyeok-do wind farm was built in December 2014 by the Korea Rural Community Corporation. Currently, two 1.5 MW wind turbines manufactured by Hyundai Heavy Industries are installed and operated. Automatic weather station data from 2015 to 2017 was used as wind data to predict the annual power production of the wind farm for three consecutive years. For prediction, a commercial computational fluid dynamics tool known to be suitable for wind energy prediction in complex terrain was used. Predictions were made for three cases with or without considering obstacles and wind direction errors. The study found that by considering both obstacles and wind direction errors, prediction errors could be substantially reduced. The prediction errors were within 2.5 % or less for all three years.

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.182-189
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• 2011

전 세계적으로 대체에너지 개발이 활발해지면서 국내에서도 풍력발전에 대한 관심이 높아지고 있다. 풍력발전을 신재생에너지 중에서 가장 상업화에 앞서 있으며 급속한 시장 확대와 산업의 발전을 가져온 분야이다. 1990년대에 개발되어 설치 운용되고 있는 약 20만대의 0.5 MW ~ 3 MW급 중대형 풍력발전기가 세계 여러 곳에서 상업발전을 하고 있으며, 국내에서는 제주도 행원풍력발전단지에 1998년부터 2003년 4월까지 총 15기(약 203억 원 투입)의 풍력 발전기가 도입되어 세워져 있으며, 1998년 8월에 600kW 풍력발전기 1 2호기의 상업운전을 최초로 시작하였다. 최근 풍력발전기의 설치 환경이 육상에서 해상으로 변하면서 5MW급 초대형 풍력발전기의 상용화가 시도되고 있으며 수요 또한 급증하고 있다. 본고에서는 전량 수입에 의존하고 있는 풍력발전기의 핵심 부품인 Yaw system(yaw bearing & drive)의 국내외 시장 동향과 초대형 요 베어링 및 고 강성 유성기어 감속기의 특성을 분석하였으며, 특히 전략적 국산화 개발필요성을 강조하였다.