• 한국음향학회지
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• 제35권3호
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• pp.192-201
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• 2016

풍력발전설비는 접근성의 문제로 주기적인 구조건전성 검사를 수행하기 어렵고, 기상상태를 포함한 주위 환경변화 때문에 예기치 못한 고장발생 가능성이 높아 이에 대한 보완책으로 상태감시시스템(Condition Monitoring System, CMS)을 운영하고 있다. 본 연구에서는 CMS의 이상감시 성능 향상을 위하여 풍력발전기 주요 기계시스템에서 장기간 측정된 진동신호 분포를 통계적으로 분석하고, 운전 조건에 따른 진동 변화 경향을 파악한다. 이를 위하여, 풍력발전기 동력전달 및 전력생성부의 진동, 풍속, 주축회전수 등을 약 2년동안 측정한 데이터를 기반으로 운전 환경 및 조건에 따른 각 신호의 경향분석을 수행하고, 기계시스템 구조에 따른 신호별 상호연관성을 분석하였다. 결과적으로 풍력발전기 기계시스템별 진동은 주축회전수, 발전여부에 영향을 받고, 특정 주축회전수에서는 베이불(Weibull) 분포에 해당하는 진동분포가 나타남을 확인하였다. 이런 결과는 풍력발전기 CMS 시스템에서 기계적 이상발생 여부를 조기에 판단하는 기준을 제시할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.794-805
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• 2017

본 논문에서는 풍력발전기의 제어시스템에 대한 성능평가를 위한 실시간 처리 기반의 Hardware-In-Loop(HIL) 시뮬레이터와 안정적으로 운용할 수 있는 시스템 제어 알고리즘을 제시한다. 기존의 수행된 연구는 모터와 발전기가 결합되어 동력이 전달되는 구조로서, 소형풍력발전기의 발전기 토크와 전력변환장치의 대한 특성분석으로 그 시험 범위가 제한적이나, 제안하는 실시간 처리 기반의 풍력발전기 시뮬레이터를 통해서 정상운전과 비상운전을 포함하여 제어시스템의 알고리즘과 하드웨어 요소에 대한 시험 성능평가가 가능하다. 한편, 제안하는 시뮬레이터는 세부적으로 하드웨어와 동기화되어 운영 될 수 있도록 MATLAB, CODER 그리고 PLC Library를 활용하여 동적모델과 제어시스템을 포함한 실시간 처리 기반의 풍력발전기 모듈, 바람 데이터를 생성/처리하는 모듈, 전력계통 모듈 그리고 전체 시뮬레이터의 운용을 위한 'Host PC'로 구성된다. 실제 풍력발전기가 설치되는 환경을 기반으로 외부적/내부적인 요소를 변수로 다양한 시나리오에 대한 시험을 수행하여, 풍력발전기 제어시스템의 성능평가를 통하여 본 논문에서 제시한 HIL-시뮬레이터의 우수성과 효용성을 입증한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.486-490
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• 2009

In order to investigate the offshore wind resources, the "QuikSCAT Level 3" data by the QuikSCAT satellite was analyzed from Jan 2000 to Dec 2008. QuikSCAT satellite is a specialized device for a microwave scatterometer that measures near-surface wind speed and direction under all weather and cloud conditions. Wind speed measured at 10 m above from the sea surface as extrapolated to the hub height by using the power law model. It has been found that the high wind energy prevailing in the south sea and the east sea of the Korean peninsula. From the limitation of seawater depth for piling the tower and archipelagic environment around the south sea, the west and the south-west sea are favorable to construct the large scale wind farm. Wind map and monthly variation of wind speed are investigate at the positions.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제1회(2012년)
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• pp.65-68
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• 2012

본 연구에서는 XFOIL을 사용하여 설계된 30% 두께를 가지며 팁에서의 두께가 코드의 1.5%인 풍력터빈용 에어포일의 공력 특성을 해석하였다. 받음각에 따른 양력 항력 곡선 및 양항비를 XFOIL에서 얻어낸 결과와 EDISON_CFD 해석 결과를 상호 비교 하였다. EDISON_CFD에서의 해석을 위한 격자의 형태를 격자균일성을 생각하여 큰 타원과 작은 타원을 합쳐 만들었다. 수치 기법으로 Roe의 FDS를 선택하여 데이터를 수집하였다. 그 결과로 나타낸 압력계수와 양항비 그래프를 보면 선형 구간에서 양력은 XFOIL 해석 결과와 잘 일치하는 결과를 보여주었다. 그러나 항력에서 약1.5배 정도 EDISON_CFD의 결과가 크게 나옴으로써 양항비의 차이를 보이는 것으로 나타났다. 실속이후에서는 XFOIL의 신뢰도가 떨어지는 경향이 있어 특히 실속이후에서는 CFD의 해석결과가 필요한 것으로 보인다.

• 산업기술연구
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• 제31권A호
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• pp.119-122
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• 2011

AWS (Automated Weather Station) wind data was used to predict the annual energy production of Gangwon wind farm having a total capacity of 98 MW in Korea. Two common wind energy prediction programs, WAsP and WindSim were used. Predictions were made for three consecutive years of 2007, 2008 and 2009 and the results were compared with the actual annual energy prediction presented in the CDM (Clean Development Mechanism) monitoring report of the wind farm. The results from both prediction programs were close to the actual energy productions and the errors were within 10%.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.35-41
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• 2003

In order to investigate the offshore wind resources around Korean peninsula, the "QuikSCAT Level 3" data by ADEOS II satellite was analyzed from Jan 1 2000 to Jan 18 2003. The "SeaWinds" on the satellite is a specialize4 device for microwave scatterometery that measures near-surface wind speed and direction under all weather and cloud conditions. Wind speed are extrapolated from 10m to 60m with the exponent of 1/10 in the power law model. It has been found that the High wind energy potentials are prevailing in the South sea and Southeastern end of Korean peninsula.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.309-318
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• 2010

본 논문은 풍력 터빈에서 발생되는 플리커를 추정하기 위하여 SVR(Support Vector Regression)을 이용한 시뮬레이션 모델을 제시한다. SVR 훈련을 위한 입력은 전압 변동이고 출력은 플리커로 설정한다. 오프라인 훈련을 통해 출력전압과 플리커의 관계가 도출된다. 제안된 기법은 플리커를 추정하는데 필요한 데이터 양을 줄이고 또 연산시간을 감소시킨다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션과 실험을 통해 그 타당성이 검증된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.490-491
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• 2012

본 논문에서는 가변속 풍력발전시스템을 위한 최적속도의 PSF(Power Signal Feedback) MPPT 제어를 제안한다. 풍속센서를 이용한 데이터 수집이 요구되지 않으며 공기밀도, 출력되는 전력 피드백 값을 이용하여 시스템 속도 제어를 위한 지령속도를 출력하여 최대 전력점을 찾도록 하는 제어 방법으로, PSIM 프로그램 결과를 통해 본 논문의 타당성을 입증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.681-687
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• 2017

본 논문은 고속철도 차량 주행풍에 기반한 풍력 발전의 가능성을 분석한다. 저자는 풍속계와 데이터 분석 프로그램을 포함한 풍속 측정 장비를 구성하였으며, 이를 활용해 실제 고속 철도 차량 노선 부근에서 주행풍의 특성을 측정하였다. 저자는 반복적인 측정을 통해 주행풍 특성의 변화를 야기할 수 있는 다양한 요인들의 영향을 고려하였다. 우선적으로, 저자는 터널의 유무 및 계곡 지형 요인에 의해 구분되는 세 지점에서 개별적으로 주행풍의 풍속 및 지속 시간을 측정하여, 지형 요인에 따른 주행풍의 특성 차이를 분석한다. 또한 세 단계에 걸쳐 높이를 점증시키며 주행풍의 특성을 측정해, 차량과의 상대적인 높이에 따른 주행풍의 변화를 분석한다. 나아가 주행 차량의 특성을 고려하여, 길이와 중량에서 차이가 있는 Korean Train eXpress (KTX) 차량과 Super Rapid Train (SRT) 차량에 따른 주행풍의 차이를 분석한다. 끝으로 측정된 주행풍의 풍속 및 지속 시간을 토대로, 실제 풍력 발전에 도입할 경우 얻을 수 있는 풍력 에너지 수준을 도출하고, 이를 통해 기대되는 효용성에 대해 논의한다.