• 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.

• Journal of Energy Engineering
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• v.22 no.4
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• pp.386-393
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• 2013

An feasibility analysis is performed for the tidal current power generation with the examination of the sea water speed distribution at Pungdo. In this analysis, the water speed distribution which is the key issue was obtained from the actual speed distribution data and results in "the annual current tidal power". Due to the lack of cost information, we applied EPRI data from the internet site instead of the actual information. The result could be used as a base data for the construction of current tidal power plant in the near future. And it is expected to provides good data for the Energy policy.

• Journal of Energy Engineering
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• v.28 no.1
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• pp.65-72
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• 2019

The Korean government is aiming to produce 20% of the electricity using renewable energy sources by 2030. Ocean renewable energy sources which are abundant in South Korea can do an important role to achieve the goal. This paper introduces a tidal current energy converter utilizing flow induced vibrations which can efficiently work even in the currents slower than 1.0m/s and suggests optimal designs of the tidal energy converter based on speeds of the tidal currents in seven different coastal regions in South Korea. Moreover, the theoretical annual energy production by the tidal converter is estimated at theses costal areas. The total amount of the annual energy production by the tidal energy converter is predicted as 221.77 TWh which is equivalent to 42.3% of the electric consumption of South Korea in 2013. The result shows that the tidal current energy converter can be an important role to achieve the goal of the Korean government.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.17 no.1
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• pp.75-82
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• 2011

Marine 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 tidal in-stream energy conversion system in coastal area. The objective of study is to investigate harnessing techniques of tidal current energy and to design the a 100 kW horizontal axis tidal turbine using blade element momentum theory with Prandtl's tip loss factor for optimal design procedures. In addition, Influence of Prandtl's tip loss factor at local blade positions as a function of tip speed ratio was studied, and the analysed results showed that power coefficient of designed rotor blade using NACA 63812 was 0.49 at rated tip speed ratio.

• Journal of Energy Engineering
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• v.26 no.4
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• pp.67-73
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• 2017

For the bio-fuel conversion of algae, several processes are needed including cultivating, agglomeration, extracting and conversion to the bio-fuel. The production cost for each process makes the total production cost of algae bio-fuel conversion. The production cost of algae bio-fuel has still higher than that of the other commercial bio-fuel. The reduction of production cost for each process enables the competitive price as a bio-fuel. It is difficult to separate the algae from water because of the similar magnitude of density each other. The agglomeration and extracting of algae using ultrasonic wave is rare effect of environmental hazard and also it is appropriate technology for the next generation energy resources. The present research is investigated for the elucidation of algae behavior in the water with the ultrasonics wave. For this purpose, the unsteady computational fluid dynamic analysis has been conducted in the ultrasonic pressure field. The velocity, pressure and algae concentration changes with time have been analysed to clarify the mechanism of algae separation by ultrasonic wave.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.113.1-113.1
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• 2011

미세조류 내의 엽록소는 바이오디젤 전환 반응에서 산 촉매의 활성을 억제 할 뿐만 아니라, 짙은 색상을 띄게하여 바이오디젤 품질규격으로부터 벗어나게 한다. 미세조류의 엽록소 분석은 용매에 의해 엽록소를 추출한 후, 흡광도를 측정하여 그 함량을 계산하는 방법을 널리 사용하고 있다. 건조된 미세조류의 분석은 선택되는 용매에 따라 최대 추출량이 달라지는 것을 제외하고 큰 문제가 없지만 미세조류를 lipid 오일로 변환하면, 용매에 녹지 않아 추출이 되지않는 문제가 발생하여 흡광도 측정을 어렵게 한다. 따라서 미세조류의 형태가 powder일 때와 오일인 경우를 구분하여 용매를 선택해야 하며, 오일 또는 powder 형태 구분 없이 사용할 수 있는 분석법을 적용하여 서로 다른 엽록소 함량을 비교한 후 분석법 간의 상호 장단점을 파악해야한다. 본 연구에서는 메탄올을 용매로 사용하는 분석법(porra et al.)과 아세톤을 용매로 사용하는 분석법(Humphrey and Jeffrey)을 적용하여 엽록소 함량을 비교하였고, AAS(Atomic Absorption Spectrometer)를 통한 Mg 함량 측정을 통해 엽록소 함량을 계산하는 분석법간의 차이를 확인하였다.

• Journal of Environmental Science International
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• v.4 no.2
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• pp.139-150
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• 1995

The Quantitative estimations of the stratification - destratification(SD) phenomena in Deukryang Bay, Korea have been carried out based on the data of wind speed, heat flux through the sea surface and tidal current amplitude. To find out the main factors causing SD, wv introduce the rate of energy balance of the surface heat flux, tidal and wind stirring proposed by Simpson and Hunter(1974). The calculated potential energy of three terms are compared, from which the energy of wind stirring effect was one order smaller than the heat flux and the tidal stirring. Using the results, we complement time integration of the potential energy with the several s values of 0.010~0.014 at interval 0.001 and with wind speeds of 1.5 and 2.0 times larger than observation values at land. It shows that the variation of SD phenomena in the bay mainly depended on tidal stirring and sea surface heating in summer if there is no exceptionally strong wind event like Typhoon. The stratification become to be foamed from about 5 July although the stratification a little decreases during the second spring tidal period of middle of July.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.520-523
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• 2005

국내에서 대체에너지 공급 비율을 보면 청정에너지로 분류할 수 있는 태양열에너지, 태양 광 에너지, 풍력에너지를 모두 합하여 대체에너지의 $10\%$이하이며, 대체에너지 비율의 $90\%$ 이상을 폐기물로부터 얻은 에너지가 차지하고 있는 실정이다. 신재생에너지원에는 여러 종류가 있지만 해양에너지원에 대해 대상을 설정하고 이에 대한 부존량을 살펴보면 진도 주변의 해역에서 조류발전 부존량이 약 362만 kW가 되며, 시화호와 새만금 등지에서의 조력발전 부존량이 650만 kW, 동해안 후포 연안을 비롯한 파력발전 부존량이 20만kW가 되는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 해양에너지를 실용화하기 위한 연구가 국내외에서 연구되고 있다. 본 논문은 권선형유도발전기를 갖는 조류발전 시스템을 대상으로 연구한 결과로 권선형유도발전기를 제어하기 위한 전력변환장치 개발과 관련한 내용이다. 신재생에너지원이 발전 단가 측면에서 경제성을 갖기 위해서 발전기 용량은 5MW 급까지 대용량화되어 있는 단계이지만 국내에서는 아직 MW급 이상이 되는 권선형 유도발전기와 권선형 유도발전기를 제어하는 전력변환장치에 대한 연구 실적이 없는 상황이다 이에 본 논문에서는 1MW급의 권선형유도발전기에 대한 개발 사례를 소개하면서 유효전력제어, 역률제어, 계통연계방법, 그리고 운전 속도에 따라 변동되는 회전자측에서의 피상전력 특성 등을 제시하고자 한다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.20 no.3
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• pp.83-88
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• 2012

The algal bloom, resulting from eutrophication, has caused serious water quality problems in river and lake. Therefore, it has to be removed by any means including physicochemical or biological treatment for preserving water quality. This study was conducted to investigate the microalgae removal and energy production using combined electro-flotation and anaerobic hydrogen fermentation processes. The result showed that algae removal efficiency based on chlorophyll a removal increased with the current. At a current of 0.6A, the maximum microalgae removal efficiency of 95.9% was achieved. The treatability of anaerobic hydrogen fermentation was investigated to recover energy from microalgae removed by electro-flotation. The ultimate hydrogen yields of algae before and after ultrasonic pretreatment were 17.3 and 61.1 ml $H_2/g$ dcw(dry cell weight), respectively. The ultrasonic pretreatment of algae led to 3.4-fold higher $H_2$ production due to the increase of hydrolysis rate.

• 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.