• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.449-450
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• 2019

신재생에너지 중에서 풍력발전은 많은 연구가 진행되면서 상용화가 진행되었다. 하지만 파력발전은 세계적으로도 연구가 부족하고, 다양한 파력발전장치의 형태가 존재하면서 최적화에 대한 고민과 함께 아직 상용화에 접근하지 못하고 있다. 또한 풍력발전보다 더 많은 에너지 변환 단계가 존재하고, 파랑의 특성에 따른 입력 에너지가 급격하게 변화하기 때문에 파력발전용 PCS는 제어가 복잡하다. 본 논문에서는 파력발전장치의 각 단계의 실측 데이터를 기반으로 파랑의 특성을 반영한 에너지원의 모델링을 진행하고 이를 기반으로 파력발전용 PCS 제어특성 분석을 진행한다. 파력발전용 PCS는 백투백 컨버터(back to back converter)로 구성하고, PI 제어기 기반의 SVPWM을 사용한다. 결론적으로 본 연구를 기반으로 파력발전용 PCS 제어기 구성을 통한 향후 연구방향을 도출할 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Society of Mechanical Technology
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• v.13 no.3
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• pp.99-106
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• 2011

50kW급 동체회전형 파력발전시스템(WEC;wave energy converter)의 전력변환장치(PTO; power take-off)를 설계 제작한 후 성능시험을 하였다. 파력발전시스템은 2개의 실린더형 동체가 회전관절로 연결된 구조로 수면의 반정도 잠기는 구조로 되어있다. 파랑에 의해 유도된 회전관전의 움직임이 유압실린더에 힘을 가해주며, 유압실린더는 고압의 작동유를 축압기를 경유하여 발전기에 체결된 유압모터로 공급한다. 유압식 PTO은 유압실린더가 왕복운동하는 움직임을 이용하여 고품질의 전력을 생산하는데 효과전인 수단을 제공한다. 파력발전시스템의 경제성은 PTO의 에너지 변환 효율에 크게 의존한다. 발전기를 AC 380V 전력계통에 연계시킨 후, 발전기에서 나오는 출력이 5, 20, 35, 43kW 일때 PTO 전체와 개별기기에 대한 효율을 측정하였다. 본 논문에서 유압식 PTO시스템의 설계에 대해 설명하였으며 효율 향상에 초점을 맞추어 PTO 성능대해 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2007.12a
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• pp.360-362
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• 2007

해양에너지는 자원량이 무한하고 무공해이기 때문에 미래의 중요한 대체에너지의 하나로 그 역할이 기대되고 있다. 세계적으로 파력, 조력, 해류, 해상풍력 등의 신재생에너지 이용 방안이 지속적으로 연구개발 되고 있다. 이중 파력은 모든 해역에 폭넓게 분포하므로 가용 에너지원이 풍부하고 설치 해역 또한 광범위하여 우리나라의 연안 해역에 대규모로 활용이 가능하다. 본 연구는 이와같은 파랑에너지를 이용하여 전기로 변환하는 파력 발전용 횡류형터빈의 개발을 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.11a
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• pp.147-149
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• 2018

파력발전은 파도의 운동에너지와 위치에너지를 전기에너지로 변환하는 발전 방식을 사용하여 무한한 에너지원으로 친환경적이다. 기존에 있는 파력발전기는 대체적으로 큰 전기에너지를 생산하며 이 에너지를 이용하기 위해서는 큰 시설물과 대형 발전기 등이 중심이 되어있다. 항로표지와 같은 해양안전유도시설은 비교적 큰 에너지 보다는 적은 에너지원을 필요로 하기에 기존의 파력에너지와의 접근이 용이하지 않는다. 별도의 시설물 없이 작은 파도에서도 위치의 변화에 따라 전기에너지를 생산하는 방식의 Motion Generator를 연구하였다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.10 no.3
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• pp.173-180
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• 2007

Oscillating wave amplitude in a bottom-mounted OWC chamber designed for wave energy converter is investigated by applying characteristic wave conditions in Korean coastal water. The effects of shape parameters of OWC chamber in a view of wave energy absorbing capability are analyzed. Both experimental and numerical approaches are adopted and their results are compared to optimize the shape parameters which can result in a maximum power production under given wave distribution. The experiment was carried out in a wave flume under 2-D assumption of OWC chamber. The numerical scheme employed a hybrid Green integral equation which adopts the Rankine Green function inside chamber to take account of fluctuating air pressure, while it uses the Kelvin Green function in outer domain. Air duct diameter, chamber width, and submerged depths of front skirt and back wall of chamber changes the magnitude and peak frequency of wave absorption significantly.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.11 no.1
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• pp.35-41
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• 2008

Overtopping wave energy convertor is an offshore wave energy convertor for collecting the overtopping waves converting the water pressure head into electric power through the hydro turbines. This paper presents a numerical wave tank based on the commercial CFD code Fluent. The Reynolds Averaged Naiver-Stokes and VOF model is utilized to generate the 2D numerical linear propagating waves, which has been validated by the analytical solutions. Several incident wave conditions and shape parameters are calculated in the optimal designing investigation of the overtopping characteristics and discharge for the overtopping wave energy convertor.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1836-1837
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• 2011

본 논문에서는 AWS형 파력발전 시스템의 최대전력 추종(Maximum Power Point Tracking: MPPT)을 위한 알고리즘 개발 기법에 대한 제안을 하고자 한다. AWS형 파력발전 시스템은 2004년 포르투갈에서 제안된 파도에너지 변환장치로, 해저에 위치하여 전력을 생산하는 특징을 지니고 있다. 파도의 상하 운동에 맞추어 AWS의 주요 부위인 본체가 움직이기 때문에 전력 생산량이 일정치 못하며, 특히 계절 및 환경에 따른 영향을 많이 받게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 신재생 발전에서 많이 활용되는 MPPT 제어 기법을 제안하게 된다. 제안된 기법의 활용을 통해 AWS형 파력발전 시스템의 전력 생산성 향상 및 전력 안정도에 대한 연구를 수행하게 된다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.12 no.4
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• pp.273-278
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• 2009

Overtopping Wave Energy Convertor (OWEC) is an offshore wave energy convertor for collecting the overtopping waves and converting the water pressure head into electric power through the hydro turbines installed in the vertical duct which is fixed in the sea bed. The numerical wave tank based on the commercial computational fluid dynamics code Fluent is established for the corresponding analysis. Several incident wave conditions and shape parameters of the overtopping device are calculated. The straight line type and parabolic type of the sloping arm are compared in the optimal designing investigation of the overtopping characteristics and discharge for OWEC device. The numerical results demonstrate that the parabolic sloping arm is available for wave running up and the overtopping discharge increasing.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.38 no.1
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• pp.39-44
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• 2014

Due to the oil price is increasing continuously, active researches on sources of renewable energy has been invigorated. Above all, ocean energy has high-usability because of ocean current has high density and large quantity compared to the wind energy. In this paper, efficiency enhancement of the wave power generation was described through horizontal plate installation at the break water wave power generation system that converts the ocean energy into electricity. The power-conversion efficiency can be improved by horizontal plate installation at existing system, but there has been insufficient studies domestically. The purpose of this paper is to analyze about the effects of the horizontal plate installation on the breakwater wave power generation system by wave basin experiment and to propose a position of horizontal plate installation.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.2
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• pp.257-263
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• 2013

In this study, dynamic behaviors of a wave energy generation system (WEGS) that converts wave energy into electric energy are analyzed using multibody dynamics techniques. Many studies have focused on reducing the effects of a mooring system on the motion of a WEGS. Several kinematic constraints and force elements are employed in the modeling stage. Three-dimensional wave load equations are used to implement wave loads. The dynamic behaviors of a WEGS are analyzed under several wave conditions by using MSC/ADAMS, and the rotating speed of the generating shaft is investigated for predicting the electricity capacity. The dynamic behaviors of a WEGS with a mooring system are compared with those of a WEGS without a mooring system. Stability evaluation of a WEGS is carried out through simulation under extreme wave load.