• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.30 no.4
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• pp.319-327
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• 2017

In this study, characteristics of seismic behaviors of offshore wind turbine systems using concrete-suction-type supporting structures are investigated. Applying hydrodynamic pressure from the surrounding sea water and interaction forces from the underlying soil to the structural system which is composed of RNA, the tower, and the supporting structure, a governing equation of the system is derived and its earthquake responses are obtained. It can be observed from the analysis results that the responses are significantly influenced by soil-structure interaction because dynamic responses for higher natural vibration modes are increased due to the flexibility of soil. Therefore, the soil-structure interaction must be taken into consideration for accurate assessment of dynamic behaviors of offshore wind turbine systems using concrete-suction-type supporting structures.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.06a
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• pp.273-274
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• 2013

Recently, as offshore wind towers are developed, the size of wind towers have become larger and larger, and offshore wind towers are exposed to various external forces such as wave and current compared with onshore wind towers. Thus, the stability of offshore wind towers is more required than onshore wind towers. In this study, when the wind celerity of 60m/s blows to the cylinder, cone, and stair typed towers, the wind and wave forces on foundation are calculated by p-y relation.

• 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 the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.25 no.5
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• pp.535-541
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• 2019

The purpose of this study was to investigate the possibility of fishery in offshore wind farms and evaluate the risk linked to the presence of turbines and submarine cables in these areas. With this objective, we studied an offshore wind farm in the Southwest Sea and the current state of vessels in the surrounding National Fishing Port. The risk assessment criteria for 22 fishing gears and methods were set by referring to the fishing boats; thereafter, the risk was assessed by experts. The fishing gears and methods that could be safely operated (i.e., associated with low risk) in the offshore wind farm were: single-line fishing, jigging, and the anchovy lift net. The risk was normal so that it is possible to operate, but the fishing gears and methods that need attention are: the set long line, drifting long line, troll line, squid rip hook, octopus pot, webfoot octopus pot, coastal fish pot, stow net on stake, winged stow net, stationary gill net, and drift gill net. Moreover, the fishing gears and methods difficult to operate in the of shore wind farm (i.e., associated with high risk) were: the dredge, beam trawl, and purse seine. Finally, those associated with very high risk and that should not be allowed in offshore wind farms were: the stow net, anchovy drag net, otter trawl, Danish seine, and bottom pair trawl.

• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.47-50
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• 2005

본 연구의 목적은 차세대 대체에너지로 각광받는 풍력발전 중에서 육상발전보다 여러 가지 이점이 있는 해상에서의 한국형 풍력터빈 블레이드의 최적 형상을 위 한 알고리즘을 구현하는 것이다. 풍력터빈 블레이드에서 깃익형의 공기 역학적 특성은 매우 중요한 사항이다. 이를 위해서 익형 성능예측에 층류에서 난류로의 천이과정을 포함하는 XFOIL을 이용하여 블레이드 익형 단면의 양력과 항력 분포를 해석하였다. 첫 번째 수준의 설계변수는 운용범위내의 바람의 속도와 블레이드 지름, 축 회전수이며, 각 단면에서의 비틀림각과 시위길이는 두 번째 수준의 설계 변수이다. 운용범위 내의 각 설계점에서 익형의 공력 변수들과 최소에 너지손실 조건을 이용하여 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 각각의 설계점에서 결과를 바탕으로 풍력발전의 설계 운용범위에서 반응면을 구성하고 구배최적화 기법을 통해 요구동력의 제약함수를 만족하고 효율을 최대로 하는 블레이드 형상을 구현하였다. 최적형상에 대해 탈설계점 해석을 수행하여 그 성능을 구하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.240-241
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• 2011

풍력발전단지가 급속히 증가함에 따라 풍력발전단지의 제어를 통한 계통 규정 참여가 중요해지고 있다. 본 논문에서는 풍력발전단지 내에서의 송전손실을 최소화하기 위한 풍력발전기의 제어 방식을 제안한다. 모의 계통은 덴마크 해상풍력단지 Horns Rev를 본떴으며 풍력발전기 별로 적용되는 풍속도 Wake Effect를 고려한 실제 데이터를 사용하였다. 손실 최소화를 위해 Linear Programming(LP)에 기반을 둔Optimal Power Flow(OPF)를 사용하였다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.16 no.4
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• pp.276-289
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• 2013

In developing offshore wind farms, many environmental issues arise because of the concentration on supply demand and economic logic. Accordingly, community conflict is induced. Especially, recent studies regarding the capacity and location of offshore wind development have been conducted considering wind states and ocean conditions, etc. of coastal seas in Republic of Korea. Nevertheless, studies on the impact of marine environments and ecosystems are very limited so far. Environmental monitoring that follows development projects has been actively done in the offshore wind farms in many developed European countries. In contrast, there is no domestic monitoring data regarding environmental impacts caused by installing and operating offshore wind power. Therefore, the environmental impacts under construction and operation phases as well as the guidelines in the stage of environmental impact assessment suited for domestic coastal seas are well presented in this study by analyzing monitoring cases and references of overseas offshore wind farm. For this reason, this research is ultimately aimed at minimizing the environmental impact in offshore wind farm development and thus simplify administrative procedures in Korea.

• Journal of the KSME
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• v.54 no.7
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• pp.40-45
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• 2014

풍력발전시스템은 육상용에서 해상용으로 개발되며 대형화하고 있는 추세이다. 풍력발전시스템이 해상용 등으로 대형화되면서 유지, 보수에 높은 비용이 소요되고 이에 따라 신뢰성을 확보하기 위한 요구가 더 커지고 있다. 증속기의 경우 고장 빈도도 낮지 않고, 고장 발생 시 심각도가 높아 신뢰성이 가장 높게 요구된다. 최근 증속기의 신뢰성을 확보하기 위한 연구 개발에서 수명에 가장 영항을 크게 미치는 조건으로 적용하중 영향에 대한 비토크 하중(non-torque load)과 유성기어열의 설계 인자로 취급되는 하중 분할(load sharing), 치면 하중 분포(face-load distribution) 그리고 이를 필수적으로 입증하고자 요구되는 시험/평가 기술에 대하여 소개하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.500-503
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• 2009

국내 해역의 해상풍력 개발 가능량을 평가하기 위하여 풍황, 수심 등을 고려하여 개발 가능량을 추정하였다. 풍력등급 3 이상, 수심 50 m 이내의 영역에 대하여 사회.환경적 영향을 고려하기 위한 제약조건을 반영하여 개발 가능량을 산출하였으며, 현재의 기술수준으로 개발 가능하다고 판단되는 수심 30 m 이내의 영역에 대한 개발 가능용량이 약 11 GW 정도로 추정됨에 따라 풍력발전 용량을 2030년까지 7.3 GW 이상 확보하고자 하는 국가 신재생에너지 보급목표의 달성 가능성이 기대된다. 본 연구결과는 해상풍력 개발단지 선정을 위한 기초 자료로 활용되며, 입지 선정 후 기상관측, 환경영향조사 등의 세분화된 단지조사를 통한 해상풍력 실증단지 설계 및 경제성 평가 등이 계속 진행될 예정이다.