• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.35 no.1
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• pp.126-132
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• 2011

With the worldwide trend of controlling the utilization fossil fuels inducing global climate change, many efforts will have to be made on securing stable supply of the energy due to UNFCCC. Tidal currents are a concentrated form of gravitational energy. Tidal current resource is significant, but limited locations. Technical and economic feasibility demonstration is the next needed step in the technology development process. So, we investigated overview of tidal in-stream energy in the sea near Wando, and then analytically estimated tidal energy resources and annual energy output of TECS arrays.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.257-258
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• 2006

해양에너지는 지구의 70%를 점유하는 해양이 태양에너지를 받아서 그것을 내부 에너지로 저장하는 것으로 지속적 보급을 받고 있는 재생 가능한 에너지이다. 본 논문은 해양에너지를 실용화 하는 연구개발 분야 중 최근 주목받고 있는 조력 및 조류에너지에 대해 국내의 동향을 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.87.1-87.1
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• 2015

우리나라는 세계적으로 보기 드문 조류발전의 적지이며, 특히 진도 울돌목, 장죽수도, 맹골수도, 완도 횡간수도 등 서남해안에 조류에너지 여건이 좋은 상태이다. 조류발전시스템은 물속에 잠겨서 동작하는 형태이므로, 대형 고정 설비가 요구되어 높은 부대비용 발생과 이상유무 발생시 유지보수가 어려운 문제가 있다. 이를 위해 설비 및 설치비용을 줄이는 부유식 형태와 유지보수가 용이한 구조 설계를 적용한 실용적인 조류발전시스템 개발하며, 주요 적용처로 관심이 높아져 가는 에너지자립섬 적용을 목표로 섬내 전기 수요에 부합되는 15 kW급 조류발전을 공급하고자 하며, 이외 다양한 해양에너지를 활용한 에너지 자립화 방향을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.05a
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• pp.193-194
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• 2018

최근 정부의 RPS(신재생에너지 의무할당제, Renewable Energy Portplio Standard) 확대 시행과 신재생 3020 정책에 맞물려 정부뿐만 아니라 기업체의 신재생에너지 발전설비용량과 발전량의 확대가 요구되는 시점이다. 특히 조류에너지는 환경친화적이며 지속가능한 에너지원으로서 그 관심이 더욱 커지고 있다. 그러나 조류발전 후보지는 유속이 매우 빠르고, 설치가 어려워 그에 따른 제반사항들이 다른 에너지원에 비해 상대적으로 많다는 단점이 있어, 조류발전단지 구축 시에는 후보지를 선정하고 타당성 조사를 수행하는 과정이 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 최대의 조류에너지를 얻을 수 있는 해역을 선정하여 조류발전단지를 설계하고 후류의 특성을 분석하였다. 먼저 전자해도의 상세 수심 자료를 추출해 상용 프로그램인 ADCIRC 프로그램에 실제 지형을 수치 모형화하였고, 잠재적 에너지 분포가 높은 해역에 1MW급 수평축 조류발전 터빈을 설계하여 적용하였다. 또한 조류발전단지 내의 터빈의 배치 방법(Centered, Staggered Layout)에 따른 후류의 특성을 분석하여 연간 전력 생산량을 계산하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.19 no.1
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• pp.85-92
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• 2013

Many efforts will have to be made on securing the stable supply of the energy due to the worldwide trend of controlling the utilization fossil fuels inducing global climate change. Renewable portfolio standard enforced to power companies over 500 MW capacity from 2012. Tidal current energy is one of the most interesting renewable and clean energy resources that have been less exploited. Especially, Korea has worldwide outstanding tidal current energy resources and it is highly required to develop a tidal current energy conversion system(TECS) in coastal region. So, we examine a tidal in-stream energy using a numerical model and estimate a tidal current potential for commercialization of tidal current power plant in the sea of the Bunamgun-do. Available tidal energy resources is also analytically estimated using a tidal farm method and the annual energy production of an optimal TECS arrays will be calculated with taking into account interference of lateral and longitudinal spacing.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.163.1-163.1
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• 2011

세계는 지금 지구 온난화 및 화석연료의 고갈로 인해 대체 에너지 자원의 확보문제가 급속히 대두되고 있다. 이에 조류발전은 오염이 발생하지 않는 친환경 에너지원으로서, 날씨나 계절에 상관없이 항상 발전할 수 있는 신뢰성 있는 에너지이며, 높은 밀도를 가지는 작동유체가 수차에 미치는 영향 또한 크므로 지속적으로 예측이 가능한 장점을 가지고 있다. 이러한 조류에너지는 실 해역에 적용하기 위해서는 전격유효 전력이 생산 가능한 지리적 요인에 대한 고찰과 더불어 조류발전 터빈의 개념설계가 고려되어야 한다. 본 연구는 다양한 설치 공간을 형성할 수 있으며, 장, 단점이 보완될 수 있는 조류발전 터빈의 개념설계 연구 단계로서, 내부 유동 특성을 고려하여 입구를 설계하였으며, 일정한 속도로 유입되는 유량을 노즐의 장착을 통해 에너지 밀도를 높일 수 있게 된다. 이러한 개념형상 설계로 추가 작동이나, 장치의 사용 없이 양방향 발전이 가능해 진다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.164.2-164.2
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• 2011

지구온난화에 따른 대체에너지 자원확보가 국가적으로 중요한 과제로 대두되고 있고 여러 대체에너지원 중 국내의 해양에너지는 잠재량이 매우 높다. 여러 해양에너지 중에서 빠른 흐름을 이용하는 조류발전은 서해안과 남해안에 적용하기에 적합하며 해양환경을 보존하면서 많은 에너지를 생산할 수 있는 장점이 있다. 조류발전에서 1차적으로 에너지를 변환시키는 로터는 주요한 장치중의 하나로 여러 변수에 의해 그 성능이 결정된다. 로터의 블레이드 수, 형상, 단면적, 허브, 직경 등 여러 요소를 고려하여 설계되어야 한다. 또한 조류발전을 적용하는 해양환경에서 최대 출력을 생산할 수 있는 로터가 적용될 수 있도록 블레이드의 후류 영향을 고려해야한다. 본 논문에서는 날개요소이론을 바탕으로 수평축 조류발전 터빈을 설계하여 실험 및 유동해석을 통해 성능을 평가하고, 후류에 미치는 영향을 분석하였다.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.31 no.3
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• pp.256-263
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• 1995

This paper presents the evidence on the considerably strong stratification - destratification(SD) phenomena during spring - neap tidal cycle in summer of 1992 based on the observed temperature, salinity and density data. To find out the main factors causing SD in the bay, we computed the rate of potential energy balance of the surface heat flux, tidal and wind stirring proposed by Simpson and Hunter (1974) and Simpson and Bowders (1981) using observed data. It was found that the energy of the wind stirring was one - order smaller than those of the heat flux and the tidal stirring. It means that the variation of stratification phenomena in the bay mainly depend on tidal stirring and sea surface heating in summer if there was no exceptionally strong wind event like a typhoon. Finally, we tested the effects of typhoon on the mixing characteristics of the bay using the example of a empirical typhoon model. It was found that when wind speed is larger than 15m/sec in Deukryang Bay, the wind energy was always larger than the average heating energy based on empirical typhoon model test. Particularly, typhoon passed on the left side of the bay, strong wind energy happened, which is almost the same as tidal energy of spring tide.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.17 no.1
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• pp.23-28
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• 2011

This paper outlines extraction potential of tidal stream resources from the simplified channel in which flow is driven by a head difference between inlet and outlet. Energy extraction alters the flow within a simple channel, and extraction of 10% energy flux in a natural channel would give rise to a flow speed reduction of about 5.7%. If 20% of the undisturbed energy flux is extracted, the flow speed is reduced by 11.3%. The simple channel also suggests that extractable energy might be higher if flow speed reductions are considered acceptable.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.250.2-250.2
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• 2010

빛과 공기 중의 이산화탄소를 고정화하여 생성되는 바이오매스(biomass)로부터 다양한 에너지 및 물질을 생산하는 연구는 석유고갈과 환경문제 해결의 한 방안으로서 활발히 진행되어 왔으며, 앞으로도 그 지속 가능성과 환경 친화성에 의해 바이오에너지 이용 및 보급은 꾸준한 증가세를 보일 것으로 전망된다. 바이오디젤, 바이오에탄올의 경우는 미국, 브라질, EU, 한국 등에서 상용화되어 사용되고 있으며 그 생산량이 계속적으로 증가하고 있다. 하지만, 바이오연료의 보급 증가는 식량 자원과의 충돌과 열대우림 파괴 등의 부작용을 일으키고 있다. 이러한 문제 해결의 일환으로 단위면적당 생산성이 대두, 유채보다 월등한 것으로 보고되는 미세조류에 대한 관심이 증가하고 있으며 우수 미세조류종 개발, 미세조류 고속배양 및 수확, 미세조류로부터 에너지 및 유용물질, 소재 생산에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 미세조류로부터 바이오디젤 원료유를 생산하기 위해 Soxhlet을 이용한 추출 방법을 이용하였다. 추출되는 오일은 사용 용매의 극성에 따라 물성과 추출 효율에 차이가 큰 것으로 나타났다. 강한 극성의 용매일 경우, 엽록소와 단백질이 같이 추출되는 문제가 있으며 약한 극성 용매는 세포벽의 방해로 용매가 세포내부로 흡수되지 못하는 문제가 있다. 추출 효율이 높은 극성용매의 경우 불순물을 제거해야 고순도의 바이오디젤의 생산이 가능하고 비극성 용매는 추출 오일의 물성은 좋으나 수율이 매우 낮게 측정되었다. 이러한 동시추출을 방지함과 동시에 추출 효율을 높이기 위해 본 연구에서는 세포벽 파괴 후 용매추출하는 방법으로서 미세조류를 Microwave에 노출시켜 오일 추출율을 증가시키는 전처리 연구를 수행하였다. 전처리시, Microwave에 의한 열 발생은 미세조류를 탄화시키기 때문에 열매체로서 물을 혼합하여 탄화를 방지하고 세포벽 내외부의 가열효과로 세포벽을 파괴하고자 하였다. Microwave에 의한 에너지 손실을 줄이며 세포벽 파괴에 효과적인 수분혼합비를 조사하였으며 Microwave에 노출 후 잔류수분을 건조하고 효율적으로 용매를 접촉시키기 위해 분쇄를 수행하였다. 모든 전처리 반응을 거친 미세조류에서 약 2배 증가된 추출수율을 얻을 수 있었으며, SEM을 통해 전처리 미세조류와 미전처리 미세조류를 분석해본 결과 전처리 미세조류의 다공성이 증가함을 확인하였다. 또한, 90%의 메탄올에 미세조류를 녹여 엽록소 함유량을 측정한 결과, 전처리 미세조류의 엽록소가 미전처리 미세조류보다 약 7배가량 감소함을 확인할 수 있었다.