• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.121-124
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• 2006

국내외에 아직 적용 실적이 없는 발전소의 해수방류수를 이용한 조류식발전시스템의 개발을 위하여 하동화력발전소 방수로에 시험용 조류식 발전시스템을 설계 및 제작하여 현장시험이 진행 중이며, 이를 확장하여 상업용 발전을 위한 총 개발 규모를 산정하고 경제성을 분석하였다. 조류식발전구조물의 형상 설계, 가이드 베인을 이용한 출력 조정을 통하여 방수로의 수류상태를 적절히 조절하여 설계하는 것이 가능할 것으로 판단되며, 조류식발전구조물 설치시 방수로의 수류특성 수치계산 결과로 판단할 때 발전출력에 의한 에너지 회수뿐만 아니라 조류식발전구조물의 단면축소 효과 및 수두손실이 방수로의 수위 변화에 상당한 규모로 영향을 주고 있음을 확인하였다. 조류식발전구조물 설치 이전의 유속 관측 결과를 이용하여 발전량을 산정한 경우 소수력발전 단가 적응시 경제성이 떨어지지만, 조류식발전시스템의 설치시 유속 증가 효과가 나타날 뿐만 아니라 가이드 베인 등을 이용하여 발전량 증대를 꾀하면 충분한 경제성을 확보할 수 있는 조류식발전시스템의 설치가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.509-512
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• 2006

국내 대형 기력발전단지에서 냉각수로 사용되고 방류되는 해수는 약 150cms로 (100Mwe 당 약 5cms) 약 3,000kW 이상의 수력에너지를 보유하고 있으나, 현재 활용되지 못하고 그대로 해양으로 방류되고 있다. 발전소 방수로는 흐름조건이 비교적 균일하고, 파랑 내습이 없으며 부유사 해조류, 부유물 충돌 등의 문제가 발생하지 않아 자연 해양조건보다 조류력 발전에 매우 유리하나 수심이 낮고, 순환수 계통에의 영향으로 다수의 수차를 설치하기는 어려운 조건을 지니고 있다. 따라서, 인공수로의 균일하고 양호한 흐름조건에 적합한 보다 경제적인 수차를 개발하고, 발전량을 증대하기 위한 수차 배치 기술, 수차 및 발전기 지지구조물의 설계 기술, 계통 연결기술 등을 개발할 필요가 있으며, 이를 위하여 시험용 조류식 발전시스템을 제작하여 수차의 성능 및 전체 발전시스템의 성능을 평가하여 발생되는 문제점을 해결하고자 한다. 본 연구에서는 시험용 조류식 발전시스템을 하동화력발전소 방수로에 적용하기 위하여 현장 특성 분석, 형식 선정, 발전량 산정 등의 시스템 설계를 수행하였다.

• 기계와재료
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• v.22 no.4
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• pp.92-101
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• 2010

화석 에너지 고갈과 지구온난화의 위기로 인하여, 미개척 분야인 해양에너지 산업에 대한 전 세계적 관심이 높아지고 있다. 특히 조력발전, 조류발전 그리고 해류발전은 현 정부의 녹색성장기술 신재생에너지에 속한 산업 군으로서, 정부정책 기조와 일치하는 해양 분야의 신성장 동력 아이템이다. 조력발전의 경우 우리나라는 조석간만의 차가 큰 서해안의 지형적 이점을 바탕으로 세계 시장에서 높은 경쟁력 가지고 있으며, 국내에서도 상용화를 위한 조류발전기 개발 및 실증시험을 진행하고 있다. 그러나 해류발전은 그 개념이 국내에서 확립되어 개발 초기단계에 있는 해양발전의 새로운 영역으로서, 전 세계적으로 개발사례가 없다. 해류발전용 해류발전기는 조류발전기에 비하여 크기가 작으나 발전용량이 크며, 개발 및 제작비용이 저렴하므로 조력발전소나 방조제의 수문 근처에 추가적으로 설치하면 매우 큰 시너지 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 본고에서는 조력, 조류 및 해류발전에 대한 개념 소개와 조력발전과 조류발전의 국내외 개발현황 분석 그리고 새로운 개념인 해류발전에 대한 기술적 가능성을 제시하고 기대효과를 간략하게 소개하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.11b
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• pp.302-304
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• 2001

계통의 최적 조류 계산(Optimal Power Flow)을 수행한 후, 계통 전체의 ATC(Available Transfer Capability)를 구한다. 이때 계통 전체의 ATC는 어느 특정한 선로의 ATC 값으로 결정되는데, 이 선로의 전력 조류량을 조금만 줄여도 전체 계통의 ATC가 크게 증가하게 되는 경우가 많다. 따라서 본 논문에서는 계통 전체의 ATC 증대를 위하여, ATC를 제한하게 되는 관심 선로의 조류에 각각의 발전기가 미치는 민감도와 각각의 발전기의 발전비용 함수를 동시에 고려한 최적의 발전력 재분배를 통하여 발전비용의 증가와 관심 선로의 전력 조류감소 효과의 최적화를 위하여 Liner Programing 기법을 이용한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.626-629
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• 2007

국내외에 아직 개발 실적이 없는 발전소의 해수방류수를 이용한 조류식발전시스템의 개발을 위하여, 현재 하동화력발전소 해수방수로를 대상으로 헬리컬 수차를 이용한 조류식발전 시험설비를 제작 완료하고, 성능 시험이 진행 중이며, 본 연구에서는 성능 시험 과정에서 나타난 제반 문제점을 제시하고 그에 대한 원인 및 대책을 분석해 보았다. 본 시험설비는 인공수로에서 수평 배열 헬리컬수차로서 기계장치의 안정성 및 수차의 효율을 평가하고자 하였다. 조류식 시험장치는 배수로의 빠른 유속으로 인하여 시공이 매우 어려웠으며, 인공수로임에도 불구하고 유지관리를 위한 적정 구조 선정이 곤란한 상황이었다. 또한, 헬리컬 수차는 서로 직렬연결되어 운전할 수 있는 장점이 있으나, 본 연구와 같이 다수의 수차가 연결될 경우, 보다 높은 축정렬 정확성, 커플링, 베어링 정밀도 등이 요구되어 효율 감소의 원인이 됨을 확인하였다. 본 장치는 시험용으로서 정밀한 베어링 및 수밀구조, 증속장치를 채택하지 않았으나, 상업용에서는 이를 개선할 필요성이 있다고 판단된다. 또한, 수차의 설치와 유지관리 조건 향상, 수차 통과부의 유황 개선, 수차의 효율 향상을 위하여 조류식 수차에도 유도수로와 casing, draft tube와 같은 Confined flow 구조를 일부 채택할 필요성이 있다고 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.456-459
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• 2005

삼천포 보령 당진 등 국내 대형 기력발전단지에서 냉각수로 사용되고 방류되는 해수는 약 150cms로 (100Mwe당 약 5cms) 약 3,000kW 이상의 수력에너지를 보유하고 있으나, 현재 활용되지 못하고 그대로 해양으로 방류되고 있어 이 소수력에너지의 개발 방안을 검토하였다. 발전소 온배수의 원활한 배수를 위한 설계 낙차와 함께 남서해안의 조위변화에 따른 낙차를 이용하는 것으로 소수력 발전 방식과 조력 발전 방식의 특징을 동시에 활용하는 것이다. 국내의 기력발전소 가운데 삼천포, 보령, 하동화력발전소에 대하여 소수력에너지 개발방안을 검토하였으며, 배수로에 댐을 축조하여 방류수 전량을 발전에 이용하는 댐식, 배수로 중간에서 방류수 일부를 취수하는 수로식, 배수로의 빠른 유속을 이용하는 조류식 발전 방안을 중심으로 각 발전소의 구체적 적용여건에 따라 다양한 대안을 검토하여 기술적 가능성 및 경제성이 충분함을 입증하였다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.392
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• pp.51-55
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• 2009

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1458-1459
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• 2015

본 논문은 해수의 조류발전으로 일반적으로 이용되고 있는 다리우스 타입 터빈의 구동력과 효율의 개선을 위하여 능동형 가이드밴(Guide Vane)과 Reaction Blade을 응용하여 설계하므로 구동력과 효율을 개선하고자 하였다.

• Composites Research
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• v.26 no.4
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• pp.207-212
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• 2013

In this study, the thickness optimization for uni-directional (UD) glass fiber reinforced polymer (GFRP) laminates of the spar cap of composite tidal blades was performed under the tip deflection constrains. The spar cap was composed of GFRP composites and carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites. The stress distributions in the blade as well as its material costs for the optimized results were additionally investigated. The optimized thickness was obtained by interacting a sequential quadratic programming (SQP) algorithm and an ABAQUS software to calculate an objective function. It was confirmed that the thickness of UD GFRP increased with a decrease of the restrained tip deflection when a thickness of UD CFRP laminates was constrained to 9 mm. The weight of the optimized spar-cap increased up to 96.2% while the maximum longitudinal tensile stress decreased up to 24.6%. The thickness of UD GFRP laminates increased with a decrease of the thickness of UD CFRP laminates when the tip deflection was constrained to 126.83 mm. The weight increased up to 40.1%, but the material cost decreased up to 16.97%. Finally, the relationships among the weight, internal tensile stress, and material costs were presented based on the optimized thicknesses of the spar cap.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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• pp.529-530
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• 2006

분산형 전원이 전력계통에 연계됨에 따라 역조류, 보호협조, 계통 동기화, 전기품질 문제 등 여러 가지 문제를 야기한다. 이에 따라 전력회사에서는 분산형 전원의 계통연계 기술 기준을 제시하고 해당 분산형 전원의 계통 연계에 대한 기술 검토를 수행한다. 본 논문에서는 동기발전기형 2500KVA 소수력발전기 2대의 배전계통 연계에 대한 기술적 검토를 수행하였으며 해당 분산형 전인이 동기발전기임을 고려하여 계통연계시 상시전압변동 및 보호방식에 대해 집중 분석하였다. 먼저 소수력발전기가 연계되는 지점에서의 기존 선로 및 전력설비의 여건과 소수력발전기의 출력용량 및 역률을 고려하여 연계 지점에서의 전압변동을 검토하여 적절한 연계방식을 제시한다. 그리고 시간대별 소수력발전기의 발전량과 해당 배전선로의 부하량을 고려하여 기 설치된 보호계전기에 의한 단독운전 검출 능력을 검토하고자 한다.