• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.181.1-181.1
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• 2010

기후변화의 주요인이 되는 온실가스 감축을 목표로 화석연료를 대체하기 위한 대체 에너지 개발을 위한 많은 노력이 진행되고 있다. 풍력 에너지와 같은 신재생에너지는 이러한 하나의 해결 수단이 될 수 있으며 풍력 에너지 사업의 활성화를 위해서는 정확한 풍력 정보 제공이 우선이다. 풍력-기상자원지도는 풍력 발전에 유용한 정보 제공을 위한 목적으로 중규모 수치 모델을 이용하여 작성된다. 본 연구에서는 중규모 수치 모델의 정확도 향상을 위한 자료동화 방법으로써 Four-Dimensional Data Assimilation (FDDA) 방법을 이용한다. 풍력-기상자원지도는 공간분해능 1 km 해상도로 개발된다. 풍력-기상자원지도는 1998-2008년까지의 평균적인 상태에 대하여 모의를 하기 위하여 통계적인 방법으로 11년 기간의 평균과 유사한 기간을 선정하였다. 풍력-기상자원지도는 연 평균, 월 평균 풍속과 주 풍향, 주풍향 발생 비율 등의 정보를 제공한다. 우리나라 풍속의 평균 분포는 내륙 산악지역, 남해안, 제주도에서 강풍이 발생하며 주 풍향은 대체로 북서풍이다. 주 풍향의 발생비율은 산악 지역과 남 동해안에서 높아 풍력 발전의 최적지 정보를 제공한다. 1 km 해상도의 모델과 관측의 오차는 서해안 등의 해안지역보다 강원 산악지역에서 오차가 더욱 증가하였다. 이러한 산악 지역의 오차는 복잡한 지형에서는 1km 미만의 수 백 m 해상도 수치모의가 필요함을 지시한다. 따라서 본 연구에서는 WRF-LES 모형을 이용하여 333m 해상도의 기상자원지도를 개발한다. 333m 해상도의 자원지도 영역은 강원도 지역에 대하여 모의되었다. 333m 해상도의 풍속 분포는 1km 해상도의 풍속 분포와 비교하였을 때 풍속의 분포가 보다 세밀하게 표현되었다. 정량적인 검증을 하였을 때 관측소에 따라 차이는 있었으나 1km 해상도에서 과대 모의된 풍속의 분포가 현저히 개선이 되었으며, 시간적인 경향도 잘 일치함을 보였다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.34 no.7
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• pp.633-644
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• 2013

This study evaluates wind farm efficiency at Haengwon in Jeju Island. The actual energy production at Haengwon wind farm is compared with the estimated energy production based on Korean wind map which is developed at the National Institute of Meteorological Research/KMA. The validation of wind map at Gujwa located near the Haengwon wind farm shows that the wind speed is overestimated. The diurnal variation of wind speed shows a maximum value in the afternoon due to the effect of sea-land breeze. The ratio of the actual energy production at Haengwon wind farm and the estimated energy production based on the Korean wind map is 24.8%, while the distribution of energy frequency is similar each other. The difference of energy production is caused by mechanical error of the turbine and the overestimation of the simulated wind map. This study will contribute to the repowering of turbines for improving the efficiency of wind farm in the future.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.23 no.1
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• pp.15-22
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• 2015

To create a wind resource map, we need a contour map, a roughness map and wind data. We need a land cover map for the roughness map of these data. A land cover map represents the area showing similar characteristics after color indexing based on the scientific method. The features of land cover is classified by Remote sensing technique. In this study, we verified the application of the NDVI technique is reasonable after we created the wind resource map using roughness maps by unsupervised classification and NDVI technique. As a result, the wind resource map using the NDVI technique showed a 60% accordance rate and difference in class less than one. From the results, The NDVI technique is found alternative to create roughness maps by the unsupervised classification.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.25 no.1
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• pp.3-8
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• 2017

In this study future wind resource maps have been produced under climate change scenario using ensemble regional climate model weather research and forecasting(WRF) for the period from 2045 to 2054(mid 21st century). Then various spatiotemporal analysis has been conducted in terms of monthly and diurnal. As a result, monthly variation(monsoon circulation) was larger than diurnal variation(land-sea circulation) throughout the South Korea. Strong wind area with high wind power energy was varied on months and regions. During whole years, strong wind with high wind resource was pronounced at cold(warm) months in particular Gangwon mountainous and coastal areas(southwestern coastal area) driven by strong northwesterly(southwesterly). Projected strong and weak wind were presented in January and September, respectively. Diurnal variation were large over inland and mountainous area while coastal area were small. This new monthly and diurnal variation would be useful to high resource area analysis and long-term operation of wind power according to wind variability in future.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.20 no.4
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• pp.29-36
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• 2012

In order to create a wind resource map, we need wind data, contour map and roughness map. Moving Filter technique was applied to Udo of Jeju Island to improve the accuracy and efficiency of creating roughness map based on the Land Cover Map of the Ministry of Environment. The Land Cover Map was simplified using moving filtering, and the roughness map was created with this Land Cover Map. The wind resource map was created using this roughness map. Finally, we verified the validity and application of moving filter technique for wind resource map. As a result, the wind map which was created using the roughness map with moving filtering showed bias values which were all negative. It means the wind map is underestimated to values of wind energy and RMSE values were also from 0.0237m/s to 0.0253m/s at 50m height. In other words, estimation of wind resource using image filtering provides reliable results at 80m height typically when the wind turbine is installed. Finally, we found that image filtering technique is very useful tool to make wind resource map.

• New & Renewable Energy
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• v.3 no.1 s.9
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• pp.20-26
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• 2007

A low-resolution national wind map, which is a prerequisite for setting up the national dissemination target and strategy of wind energy development, has been established by numerical wind simulation using the synoptic wind map, developed at the first stage, as an upper boundary condition. Based on the wind map, Wind Resource Information System has been composed in order to support scientific and systematic wind resource assessment and analysis.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.404-408
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• 2007

현재 국내에서 운용중인 풍력발전시스템은 국내 풍력자원에 대한 정확한 정보의 부재와 국내 풍황에 맞지 않는 국외 모델을 그대로 운용하는 등의 몇 가지 문제를 드러내었다. 본 연구의 목적은 국내 연안의 해상에서 한국형 해상풍력터빈을 설치하기 위한 잠재적 최적위치와 풍황자료 산출 최적화 알고리즘을 구현하는 것이다. 최적화 알고리즘은 얕은 수심 분포와 연안에서의 거리를 제약조건으로 하고 최대 에너지밀도를 가진 지점을 구하는 것으로 정식화하였다. 풍황자료 산출을 위해서 국내 연안의 해상 풍황자료를 포함하는 기상풍황자료를 통계적 모델로 분석하여 바람지도를 작성하였다. 이 바람지도를 이용하여 지질 통계학 분야의 관측기법인 크리깅 모델을 구성하고, 전역최적화기법인 유전자알고리즘을 이용하여 제약조건을 만족하는 최대에너지밀도값과 그 위치를 도출하였다. 수치최적화 결과 우리나라 풍력 자원의 대략적인 잠재량과 현황파악이 가능하였고, 해상풍력발전단지가 조성 가능한 개략적인 위치를 예측할 수 있었다.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.22 no.4
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• pp.13-19
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• 2014

To develop a wind farm in a mountainous terrain like Korea, it is generally more advantageous to install wind turbines along a mountain ridge where has relatively better wind resource because that is open in all directions and free from shielding by the surrounding topography. In this study, the SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) v4.1 3 arc-second resolution digital elevation database and the geomorphometric characterization software LandSerf v2.3 are used to extract ridge lines for assessing a wind farm siting in mountainous terrain. The effectiveness of wind farm siting along a ridge line is confirmed that the most of wind turbines in the Gangwon, Taegisan, and Maebongsan wind farms in Korea's mountainous terrain are placed along the primary and secondary ridge lines where wind resource is relatively outstanding.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.13 no.3
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• pp.547-554
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• 2018

Wind energy is widely recognized as one of the cheapest forms of clean and renewable energy. In fact, in several countries, wind energy has achieved cost parity with fossil fuel-based sources of electricity generation for new electricity generation plants. Offshore wind energy development promises to be a significant domestic renewable energy source for the target of korea government 3020 plan. A pivotal activity during the development phase of a wind project is wind resource assessment. Several approaches can be categorized as three basic scales or stages of wind resource assessment: preliminary area identification, area wind resource evaluation, and micrositing. This study is to estimate the wind power capacity of chonnam province offshore area using three basic stages based on the six meteorological mast data. WindPRO was used, one of a well-known wind energy prediction programs and based on more than 25 years of experiences in development of software tools for wind energy project development. The design results of offshore wind power generation capacity is calculated as total 2.52GW with six wind farms in chonnam offshore area.