• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.188.2-188.2
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• 2010

북한은 자급자족의 형태로 지하자원과 수력을 이용하여 에너지원으로 사용하고 수입연료를 자제하는 실정이다. 하지만 기존의 발전 설비들의 노후화와 지하자원의 확보의 어려움이 증가 되어 신재생에너지의 개발을 확대하고 있다. 이에 우리나라에서는 남북의 기술교류 확대 및 미래 에너지 자원의 확보를 위하여 북한 자원자원에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 기존의 연구에서는 북한지역의 관측값을 활용하거나 저해상도의 바람지도들이 작성되었다. 북한 지역의 바람의 분포를 세밀히 파악하기 위하여 기존의 바람지도 보다 상세한 풍력-기상자원지도가 필요하기 때문에 연구를 진행하였다. 북한의 풍력-기상자원지도를 개발하기 위해 미국 NCAR에서 개발한 중규모 모형인 WRF(Weather Research & Forcasting)을 활용하였다. 좋은 풍력자원을 갖춘 장소에 풍력 단지를 조성하기 위해서는 고해상도의 기상자원지도를 이용해서 파악하는 것이 필요하므로 해상도를 1km으로 설정하여 수행되었다. 본 연구의 결과로 지상 80 m에서의 1km 해상도를 갖는 풍력-기상자원지도를 작성하였다. 개발된 풍력-기상자원지도의 검증을 위해서 우리나라에서 확보가 가능한 북한 27개 지점의 지상 10 m 바람자료들을 활용하였다. 풍속에 대한 검증은 Bias와 RMSE을 이용하였으며, 풍향의 검증은 MAE을 활용하였다. 연 평균의 북한의 풍력-기상자원지도를 보면, 북한의 산맥을 중심으로 다른 지역보다 높은 풍속 분포를 보이고 있으며, 황해도를 포함한 북한의 서해안지역에서 비교적 높은 풍속의 분포를 나타내고 있다. 계절별로 살펴보면 봄철과 겨울철에 여름과 가을철보다 높은 풍력자원이 나타나며, 여름철이 가장 낮은 풍력자원을 갖는 것으로 분석되었다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.409
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• pp.58-62
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• 2011

신재생에너지 사업역량 강화! 현대중공업(회장 민계식)이 그동안 조선업종과 전기전자시스템 분야에서 축적한 경험과 기술을 토대로, 지속적인 성장이 예측되고 있는 풍력분야에 역량을 집중하고 있다. 글로벌 시장 진입을 향한 이 같은 도전은 지난해 3월 풍력업체 최초로 군산풍력발전기공장을 군산산업단지 내에 완공하면서 새로운 전기가 마련되었고, 해외진출을 본격화하기 위한 대량생산체제 구축, 기종 다변화 및 신규모델 개발 등 힘찬 비상의 담금질에 연일 가속도가 붙고 있다. 현대중공업은 오는 2012년까지 군산 공장을 800MW 규모까지 확장시켜 풍력시장 수요에 신속히 대응하는 한편, 세계 풍력발전기 시장의 중심축 역할을 견고히 소화해 내겠다는 포석을 이미 마쳤다. 미래에너지로 주목받고 있는 풍력 및 태양광발전에 꾸준히 투자해온 현대중공업이 그린비지니스 사업 분야 특히, 풍력발전에 집중하는 행보에 관심이 집중되고 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.696-697
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• 2011

신재생에너지는 기후변화협약 및 화석연료의 고갈 등으로 인해 전력계통으로의 도입 필요성은 증가하고 있으나 경제성 부재로 인해 도입 시 많은 제약이 있었다. 그러나 최근 풍력발전기의 경제성이 확보되고 있는 추세이며 일부 유럽 국가를 중심으로 전력계통에 연계하여 운전하고 있다. 특히 스페인의 경우 풍력발전기의 발전량을 예측하는 시스템을 개발하여 풍력발전량의 간헐적인 출력 특성을 보완하고 이용 효율을 향상시킬 수 있도록 다른 발전설비와 연계하여 전력계통을 운영하고 있으며, 풍력발전량을 고려한 예비력을 산정함으로써 경제적이고 안정적인 전력계통을 유지하고 있다. 또한 풍력발전기의 간헐적인 출력 특성을 보완하기 위해 에너지저장장치와의 협조 운영 가능한 시스템을 구축하는 사례가 증가하고 있으며 우리나라의 제주 스마트그리드 실증사업의 Smart Renewable이 이와 같은 경우라 할 수 있다. 본 논문에서는 기계학습이론 중 하나인 SVR을 이용한 풍력발전량 예측 시스템을 개발에 대해 기술하였으며, 행원14호기의 풍력발전량 이력데이터를 이용하여 풍력발전량 예측을 수행하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.353-356
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• 2007

환경규제 강화와 화석연료에 대한 대안으로 신/재생에너지에 대한 관심이 고조 되고 있다. 그 중 하나인 풍력발전은 각국마다 풍황 조건과 정책에 의해 다양한 시장을 만들어 내고 있다. 본 연구는 해상풍력발전시스템의 투자 전망에 대하여 기존의 재무적 평가기법에 학습곡선효과를 가미하는 방법론을 제시하고자 하였다. NPV 등의 가치 평가기법이 할인된 현금흐름 분석을 하는 것이라면 이에 더하여 현금의 유출에 있어서 학습율을 반영한 원가를 반영하는 것이 제시하고자 하는 연구 방법론의 핵심이다. 해상풍력발전을 투자자 입장에서 모의 해본 결과 국내 풍력발전은 80% 학습율 수준 정도의 혁신적 개선 없이는 투자 타당성을 찾기 어려우며 이러한 현실적인 문제점을 정책적으로 보완해야 할 수 있는 것이 발전가격을 중심으로 하는 정부의 지원제도임을 제시 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.167-168
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• 2015

신재생 에너지에 대한 관심이 계속 증가하고 있고, 국가적으로도 신재생 에너지의 비율을 점차 늘려나가는 것을 목표로 하고 있다. 특히 풍력발전은 컨버터를 이용한 대규모 계통접속이 가능하여 유럽을 중심으로 빠르게 발전하고 있다. 국내에서는 제주 지역이 상대적으로 양호한 바람의 조건으로 풍력발전의 비중을 늘릴 수 있는 최적의 장소이다. 하지만 대규모 풍력발전단지의 계통연계 시 무효전력의 변화에 따른 전압불안정이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 제주지역의 대규모 풍력발전단지 계통연계 시, 무효전력의 변화를 관찰한다. 또한 대규모 풍력발전의 계통연계에 따른 전압안정을 위해 무효전력 예비력을 산정한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.83-83
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• 2015

현재 인류가 직면한 에너지 부문의 큰 난제는 화석연료의 한정된 매장이기도 하지만 그 사용에 따른 환경오염으로 인한 피해들이 더 큰 문제로 대두되고 있다. 그중 지구 온난화의 영향으로 최근 세계에 국지적인 홍수, 가뭄, 태풍등의 기후 불안정으로 피해보는 상황이 가속화 되고 있다. 또한, 북극지방의 해빙으로 해수면 상승이 예상되며 머지않은 시간에 해수면 상승의 직접적인 피해가 인류에게 오리라는 보고가 많이 발표되고 있다. 그런데 우리가 더욱 중요한 것은 지구촌83의 관성이 크기 때문에 지구 온난화 와 해수면 상승이 인류에 큰 피해를 미치기 시작할 때는 이미 돌이킬 수 없는 상황에 진입해버린다는 사실을 간과하고 있는다는 것이다. 그러므로 과학적 분석에 근거하여 피해를 축소하기위한 활동을 실천해야할 시기이다. 특히, 우리나라의 경우 에너지의 97% 이상을 해외에서 수입하고 있으며, 세계에너지 소비 10위, 석유 소비 7위의 열악한 에너지 자원 빈국인 만큼, 중장기적인 관점에서 석유의존도를 개선하고 신재생에너지원을 확보하는 등 대책마련이 시급한 실정이다. 신재생에너지원으로 현재까지 가장 큰 역할을 해왔던 것 중의 하나가 풍력발전기인데, 오늘날 세계 풍력에 의한 발전량은 세계 총 발전량의 2% 미만에 불과하이다. 이러한 풍력 시장에 발맞춰 국내에서도 풍력발전기 개발에 많은 힘을 쏟고 있는데, 2002년부터 750 kW급 풍력발전기가 처음 개발되기 시작하였고, 이후 2 MW급 풍력발전기와 3 MW급 풍력발전기가 개발되었으며, 최근에는 5 MW와 7.5 MW급등 초대형 풍력발전기가 대기업 중심으로 개발 진행되고 있었으나, 2008년 세계 금융위기 이후 세계 경기침체의 영향으로 국내 풍력산업도 적지않은 영향으로 구조조정되어 기존 7~8개 풍력발전기 제조사들이 3개사 이하로 축소되고 있다. 이에 정부 및 전라남도는 해상풍력산업을 침체기를 겪는 조선산업의 대체산업으로 육성하기위해, 정부 주도로 부안 앞바다에 2.5 GW 해상풍력발전단지개발을 준비 중에 있으며, 전라남도는 전남 서해안에 4 GW 해상풍력발전단지 개발을 서두드고 있다. 특히, 전라남도는 국내에서 가장 많은 풍력에너지 포텐셜을 가지고 있으며, 바람의 질 또한 우수하여 이를 지역산업 활성화의 모멘텀으로 가져가기위해 많은 노력을 기울이고 있다. 그 일례로 영광군 백수읍 하사리 바닷가 $4,342m^2$ 부지에 "풍력테스트베드"를 개발하여 국내 풍력발전기 제조사들이 활용하도록 도움을 주고 있다. 종래의 테스트베드는 해외지역을 이용하였는데, 이는 국내에서 개발된 풍력발전기들이 국제인증을 받기위해 바람의 질이 좋은 해외 테스트베드에 설치되어 평가받았으며 고가의 비용이 소모되었다. 제주도에 테스트베드 장소가 있긴 하지만 수용 규모가 작아 풍력발전기 제조사들이 대기할 수 없어 해외로 나가는 실정에 전라남도의 내륙 테스트베드를 개발함으로서 풍력발전기 제조사들에게 큰 도움을 주고 있다. 본 보고에서는 국가 해상풍력 산업발전의 단계별 전략과 전라남도의 해상풍력산업의 방향 그리고 풍력테스트베드의 현황을 소개하고자 한다.

• 기계와재료
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• v.23 no.4
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• pp.84-94
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• 2011

풍력발전기 동적 시뮬레이션 프로그램 개발을 위해 미국풍력기술연구센터(NWTC)의 프로그램군에 대해 분석하고 이를 소개하였다. 본 편에서 다물체 동역학 해석, 발전기, 제어 부분을 해석하는 FAST와 에어포일 데이터, 바람 데이터를 이용하여 공력을 계산하는 AeroDyn에 대해 설명하였고, 각 시간 단계마다 AeroDyn과 FAST 사이에 이루어지는 초기화 및 공력 전달 프로세스에 대해서도 소개하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.2
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• pp.134-143
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• 2014

A significant degradation in the aerodynamic performance of wind turbine system can occur by ice accretion on the surface of blades operated in cold climate. The ice accretion can result in performance loss, overloading due to delayed stall, excessive vibration associated with mass imbalance, ice shedding, instrumental measurement errors, and, in worst case, wind turbine system shutdown. In this study, the effects of ice accretions on the aerodynamic characteristics of wind turbine blade sections are investigated on the basis of modern CFD method. In addition, the computational results are used to predict the performance of three-dimensional wind turbine blade system through the blade element momentum method. It is shown that the thickness of ice accretion increases from the root to the tip and the effects of icing conditions such as relative wind velocity play significant role in the shape of ice accretion.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.11a
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• pp.213-215
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• 2019

본 논문은 해양공간계획법에 근거한 해양에서의 다양한 용도 경합이 예상되는 울산 부유식 해상풍력발전단지 조성사업에 대하여 살펴보고자 한다. 해양공간계획법에 따르면 다양한 용도가 중첩되는 경우, 자연환경, 사회경제적 여건 및 주변 해역의 이용 및 보전 현황 등을 고려하여 관리의 우선순위를 정해야 한다. 이에, 해상풍력발전단지 설립에 따른 해양환경 및 천연자원 영향성 평가의 경제적 피해액을 추정한다. 이는 해양공간계획 시, 용도지정 우선순위를 정할 때 객관적 자료가 될 수 있고, 나아가 효율적인 풍력발전단지 운영을 위한 기초 자료가 될 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.495-499
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• 2009

본 논문에서는 상호역회전 풍력발전기와 New Yaw System 실증시험에 대하여 제시한다. 상호역회전 풍력발전기는 공기의 유동을 가진 운동에너지의 공기역학적(aerodynamic) 특성을 이용하여 동일한 바람방향에 대해 상호 반대방향으로 회전하는 Front Blade와 Rear Blade를, Generator의 Rotor와 Stator에 각각 결합 형성한 것으로, Generator와 Dual Blade의 회전력이 원심력이 아닌 구심력으로 변환되어 무게중심이 균형을 이루게 한다. 이렇게 변환된 구심력은 회전구동부분의 편마모 현상, 소음발생 현상 및 불균형 톨크 발생 현상 감소효과가 공히 구현되도록 하여 풍력발전기의 구조적 안정성 및 발전효율 증대효과를 얻을 수 있도록 한 기술이다.