• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.1-12
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• 2023

재생에너지 개발에 대한 관심 증가와 함께 한국의 서해안은 조력발전 후보지로 유리한 지역중 하나이다. 수력발전용 댐과 유사하게 작동하는 방조제를 활용한 조력발전은 장기간의 운영을 거쳐 조력발전을 대표하는 방식이지만, 생태계 변화, 재생산, 수괴 변화 그리고 수문학적 영향으로 조력발전 사업 추진이 지연되거나 중단되고 있다. 방조제를 활용한 조력발전시 발생하는 고가 건설비용 및 환경비용 문제를 절감하기 위하여 본 연구에서는 방조제가 이미 설치되어 있는 해역에 적용가능한 조력발전 장치의 개발 및 성능 검증을 위하여 현장실험을 실시하였다. 2개의 수조 및 관수로, 개수로, 그리고 수차 및 발전기를 이용하여 5종류의 실험을 수행한 결과, 10 kW 이상의 출력과 효율 60% 이상이 가능한 발전시스템 개발 가능성을 확인하였다. 이러한 연구결과는 서해안의 기존 방조제를 활용하여 소규모 조력발전에 활용할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.160.2-160.2
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• 2011

바다를 가로막는 방벽이나 방조제의 배수갑문 또는 조력발전소의 수문과 같이 인공 해양구조물을 통하여 흐르는 고속 해류를 이용하여 발전하는 해류발전 방식에 있어서, 고속 해류에 적합한 수차터빈과 발전기의 특성을 알아보았다. 조석간만의 차가 큰 지역에 설치되는 인공 해양구조물을 지나는 해류는 인공 해양구조물 전후에 발생하는 해수의 위치에너지 차이가 운동에너지로 바뀌면서 조석간만의 자연현상에 의해 발생되는 조류의 속도보다 훨씬 더 빠르게 흐른다. 이론적으로 우리나라의 서해안의 조석간만의 범위 3~8m로부터 7.5~12m/s 정도의 고속 해류가 가능하다. 이러한 경우에 적합한 해류발전기는 수차터빈 날개지름의 크기가 5m에서부터 12m 이하이면서, 증속기어박스와 발전기, 유압시스템 및 냉각시스템 그리고 전력변환장치를 포함하는 발전시설들을 해수면 위에 설치하는 것이 바람직하다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.180-183
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• 2008

This paper is about the ocean current power generation using sea water incoming into the lake surrounded by barrages and sea water discharged from a dam made of artificial structures. In operation of a tidal power plant, the sea water discharged from a turbine structure and a gate structure of a tidal power plant is faster than the tidal current caused by tides in nature and has better characteristics than that to run ocean current turbines. It is shown that the sea water discharged after generating electricity through a turbine generator of a tidal power plant and the sea water discharged from a gate structure of a tidal dam still have kinetic energy high enough to run an ocean current turbine and produce valuable electricity.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.270-273
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• 2008

The integrated power system combining a tidal power plant and two ocean current power parks is suggested. It is characterized by the set up of an ocean current power park in the lake side by installing a number of ocean current turbines generating electricity by using sea water flow discharged into the lake side from the turbine generator of a tidal power plant and an ocean current power park in the sea side by installing a number of ocean current turbines generating electricity by using sea water flow exiting into the sea side through the sluice gate from the lake side. The vision of the integrated power system is demonstrated by the simple theory and simulation results of the SIWHA Tidal Power Plant. And it is shown that the newly proposed integrated power system combining tidal power and ocean current power can produce very high economical benefits.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.611-614
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• 2009

The present paper relates to an integration power system combining tidal power generation and ocean current power generation, and more particularly, to an integration power system combining a tidal power plant and two ocean current power parks, which is capable of increasing the operating rate of power facilities and efficiently generating electrical energy by using incoming seawater into the lake through turbine generators of a tidal power plant or fast flow of seawater discharged to a sea side through sluice gates of a tidal power dam. It is shown that the integration power system is a new promising ocean power system and the ocean current turbine generators in the ocean current power parks of the integration power system are smaller in size and larger in power generation capacity compared with the tidal current turbine generators in the ocean.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.110-111
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• 2006

본 논문은 시화 방조제상에 공사중인 국내최초, 세계 최대설비용량인 254,000kW의 벌브형 수차발전설비가 수중에 설치되도록 설계되어 있어 해수에 의한 설비부식으로부터 설비를 보호하기 위한 전기방식설비 설계의 적정성과 시스템 구성에 대해서 고찰하기 위한 것이다. 시화조력발전소에 적용될 전기방식설계의 적정성을 사전 예측하기 위하여 전문 프로그램을 활용하여 시뮬레이션을 시행하였으며 방식전위 실시간 감시 및 제어기능은 물론 수차발전설비 운전상태와 연동하여 방식전위를 자동제어 할 수 있는 최적제어시스템 설계내용을 제시하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제23권6호
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• pp.22-31
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• 2008

화석연료를 개발함에 따라 인류는 과거보다 풍요한 물질문명을 누리게 되었으나 그 부작용으로 지구 온난화라는 현실적 재난에 직면해 있다. 점점 뜨거워지는 지구를 식히기 위해 세계적으로 당장 시급한 대책은 화석연료의 생산, 수송 및 소비에 있어서 효율을 높이고, 에너지를 절약함으로써 온실가스를 감축하는 것이다. 하지만 궁극적으로는 신재생 에너지와 같이 온실가스를 배출하지 않는 지속 가능한 에너지원을 사용함으로써 청정한 미래형 산업 시스템이 이루어야 한다. 에너지의 해외의존도가 97%에 육박하고 있는 우리나라의 입장에서 세계적으로 연평균 전력발전량의 약 20%를 담당하고있는 수력, 풍력, 조력 발전은 에너지 자급에 의한 수급 안정성 확보 측면에서 중요한 의미를 가진다. 특히, 화력 및 원자력과 비교할 때 환경에 대한 영향이 거의 없는 청정한 에너지로서 개발이 유망한 에너지이다. 대규모 수력발전은 대형 댐의 건설로 인한 환경.생태적 문제점이 있을 수 있으나, 풍력과 조력발전은 상대적으로 환경에 미치는 영향이 작은 편이다. 본 보고서에서는 최근 연구되고 있는 신재생 에너지 중 전기활성 고분자(EAP)를 이용하여 조력이나 유력, 풍력을 이용하여 청정 에너지를 생산할 수 있는 방법에 대하여 논하고자 한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.13-21
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• 2023

에너지 자원의 안정적 확보 어려움, 화석연료 이용에 따른 온실가스 방출로 지구 온난화 현상 등의 문제가 대두됨에 따라 재생에너지 개발에 대한 관심이 증가하고 있다. 조석현상은 일정한 주기를 가지고 정기적으로 발생하는 규칙성이 존재하므로 사전에 정확한 예측이 가능하여 에너지 회수 측면에서 이점이 있다. 따라서 조석을 에너지원으로 활용하기 위한 다양한 방법이 고안되어왔다. 방조제를 활용한 조력발전은 많이 운영되는 대표적인 방식이지만, 조지내 조차 감소, 수질 변화, 생태계 변화 등으로 조력발전 사업 추진이 지연되거나 중단되고 있다. 본 연구에서는 방조제가 이미 설치되어 있는 해역에 적용가능한 조력발전 장치의 개발 및 성능 검증을 위하여 현장실험을 실시하였다. 2개의 수조 및 관수로, 개수로, 웨어 그리고 수차 및 발전기를 이용하여 4종류의 실험을 수행한 결과, 10 kW 이상의 출력과 효율 60% 이상이 가능한 발전시스템 개발 가능성을 확인하였다. 이러한 연구결과는 기존 방조제를 활용한 소규모 조력발전에 활용할 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.85-87
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• 2018

전 세계적으로 온실가스 배출 규제가 강화되고 있고 에너지 절감 및 환경오염 문제가 없는 재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 육상 전력을 공급받기 어려움 해양 구조물의 경우에는 배터리와 같은 에너지 저장장치 또는 재생에너지를 활용하여 독립 전원 시스템을 구성하게 된다. 해양에서 활용이 가능한 재생에너지로는 태양광, 풍력, 파력, 조력등이 있으며 이러한 자연 에너지를 활용하는 재생에너지 발전 시스템의 경우 환경의 영향을 많이 받게 되므로 안정적인 전력 생산에 어려움이 있다. 예를 들어 태양광 발전 시스템의 경우 일조량에 따라 발전량이 결정되고, 풍력 발전 시스템의 경우 풍속 및 풍향이 발전량에 영향을 미친다. 따라서 독립전원시스템에서 태양광-풍력-파력의 멀티소스를 갖는 하이브리드 발전 시스템을 구성하여 기상상태에 따른 발전량을 보완가능하게 구성하면 보다 안정적으로 전력을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 항만 및 협수로를 항해하는 선박 안전을 위해 설치된 등부표에 적용하는 해상하이브리드발전시스템을 설계하고 실증을 통해 하이브리드 발전시스템의 발전 특성을 확인한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.232-237
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• 2008

소규모 수조를 이용한 조력발전시스템에 대하여 검토하였다. 이를 위하여 소규모 수조를 제작하고 시간에 따른 수위의 변화를 관측한 후 이를 이론적인 계산값과 비교하였다. 수조는 내부수조와 외부수조로 제작하여 창조발전과 낙조발전의 개념을 재현할 수 있도록 하였다. 또한 내부수조와 외부수조의 연결관을 두 곳에 설치하여 유량을 변화시키며 실험을 하였다. 관측된 수위의 변화를 계산값과 비교하여 유량계수를 산출하였다. 수위의 관측치와 이론적인 계산치는 높은 상관관계를 갖는 것으로 나타나 이론식이 실제의 수위를 잘 모의하는 것으로 나타났다. 프로펠러의 유무, 밸브의 유무, 창조 발전, 낙조 발전 등에 따라 유량계수가 큰 변화를 보이는 것으로 나타나 실제 발전시스템을 제작할 때 실험을 통한 유량계수 등의 산정이 반드시 필요한 것으로 나타났다. 또한 이론적인 식에 의한 총에너지와 실험유량으로부터 계산된 총에너지를 비교한 결과 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 수조에 대하여 계산된 발전량은 크지 않으나 충분한 조차가 있는 곳에 적정 규모의 수조를 설치할 경우 소규모의 조력발전이 가능하여 신재생에너지 생산에 기여할 것으로 판단된다.