• 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 Wind Energy
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• v.14 no.3
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• pp.61-68
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• 2023

This paper aims to perform optimal operation and maintenance with an integrated monitoring system for offshore wind platforms. Based on the wind direction and wind speed data of existing wind farms, a monitoring system was established along with weather and weather data to maximize the operational efficiency of wind farms. Compared to wind power on land, offshore wind power is difficult to maintain due to weather, logistics and geographical limitations. Therefore, economic analysis of actual operation and maintenance is essential for large-scale offshore wind farms. In this paper, the availability of offshore wind farms was analyzed by using personnel resources, parts inventory, Crew Transfer Vessel (CTV) and Specialized service Operation Vessel (SOV) etc. before the actual operation and maintenance of wind farms. A comparative analysis was conducted to determine the optimum operating efficiency and economical maintenance costs.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.183.1-183.1
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• 2010

본 논문에서는 풍력발전기의 회전속도센서의 고장 발생 시 고장을 검출하고 회전속도센서의 사용 없이 Sensorless 제어로의 전환에 관한 연구를 기술하였다. 최근 풍력발전은 급속한 성장함에 따라 풍력발전기의 대형화 및 해상풍력화 추세에 있다. 특히 해상풍력발전은 바람 및 설치장소의 제약에서 벗어나는 이점에 반해 염해, 습도 및 파도에 의한 진동 발생으로 센서의 고장 발생률이 높을 것으로 예상된다. 이에 따라 풍력발전기의 회전속도센서 고장 발생 시 이를 검출하는 방법을 제시하였다. 또한 회전속도센서의 고장이 검출되면 회전속도센서를 이용한 풍력발전기 제어방식에서 Sensorless 제어로의 전환을 통해 안전하게 풍력발전기를 운전할 수 있도록 하였다. 연구된 제어기법은 PSIM을 이용한 시물레이션을 통해 결과를 검증하였다.

• Journal of Wind Energy
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• v.14 no.4
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• pp.43-49
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• 2023

We have studied biofouling in Korea's offshore wind farms by using image analysis through monitoring and surface energy analysis. To observe the biofouling characteristics, samples were fabricated using Micron extra 2 and PropOne, which have a self-polishing property, and Hempathane HS 55610, which is used in substructure coatings. The manufactured samples were installed at the bottom of a ladder in a substructure, and monitored for 10 months. The most biofouling occurred in the sample without the self-polishing property, and algae, barnacles and corallinales were observed. The surface energy analysis used the Owens-Wendt-Rabel and Kaelble (OWRK) model, which uses the contact angles of two standard fluids. As a result of calculating the surface energy using contact angle measurement, the sample without the self-polishing property showed the highest value. This result was consistent with the biofouling incidence observed through monitoring.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.432-436
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• 2007

본 연구의 목적은 3차원 풍력터빈 블레이드 최적형상설계를 위한 실용적이고 효율적인 설계 과정을 구현하는 것이다. 국내 연안의 해상풍력에 적용하기 위해서 통계적 모델을 이용하여 풍황 자료를 분석하였다. 설계에 관련된 많은 수의 설계변수를 효과적으로 관리하기 위해서 설계과정은 운용조건 최적화와 블레이드 형상설계의 2단계로 구성하였다. 실험계획법에 의해 추출된 각 운용조건점은 형상설계를 위한 입력값으로 제공된다. 형상설계 단계에서는 최소에너지손실 조건과 결합된 BEMT를 이용하여 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 블레이드 단면 익형은 NREL S830을 이용하였고, 익형의 공력성능은 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 설계된 블레이드 형상의 성능해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 반응면을 구성하였다. 좀 더 나은 성능을 가진 블레이드 형상을 찾기 위해서 초기설계공간에서 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 운용조건 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 연평균발생에너지를 최대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 제시된 최적설계과정은 풍력터빈블레이드 개발에 실용적이고 신뢰성 있는 설계툴로서 사용이 가능하다.

• New & Renewable Energy
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• v.3 no.3
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• pp.63-71
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• 2007

본 연구의 목적은 3차원 풍력터빈 블레이드 최적형상설계를 위한 실용적이고 효율적인 설계과정을 구현하는 것이다. 국내 연안의 해상풍력에 적용하기 위해서 통계적 모델을 이용하여 풍황자료를 분석하였다. 설계에 관련된 많은 수의 설계변수를 효과적으로 관리하기 위해서 설계과정은 운용조건 최적화와 블레이드 형상설계의 2단계로 구성하였다. 실험계획법에 의해 추출된 각 운용조건 설계점은 형상설계를 위한 입력 값으로 제공된다. 형상설계 단계에서는 최소에너지손실 조건과 결합된 BEMT를 이용하여 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 블레이드 단면 익형은 NREL S830을 이용하였고, 익형의 공력성능은 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 설계된 블레이드 형상의 성능해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 반응면을 구성하였다. 좀 더 나은 성능을 가진 블레이드 형상을 찾기 위해서 초기설계공간에서 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 운용조건 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 연간에너지생산량을 최대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 제시된 최적설계과정은 풍력터빈블레이드 개발에 실용적이고 신뢰성 있는 설계툴로서 사용이 가능하다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.37 no.6
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• pp.655-662
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• 2013

Recently, by the problems owing to utilization of fossil fuel, various green energies receive attention. Wind, the impetus for the wind power generation as one of the green energies, is observed higher quality value in the offshore than onshore. Also, the development of offshore wind turbines is in the spotlight as alternative to solve the problems of onshore wind farm such as securing sites, noise, and electromagnetic waves, and to get efficient wind energy. Therefore, the many researches on offshore wind energy have been carried out. As wind towers are advanced to ocean, offshore wind towers have been enlarged. Thus, stability is required to endure wind force and wave force. In this study, the external forces act on the foundation in multi-layered are calculated by p-y relation.

• Journal of Wind Energy
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• v.13 no.2
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• pp.23-30
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• 2022

According to the "Offshore Wind Development Plan," large-scale project-oriented supply expansion is necessary to achieve 12 GW by 2030. But implementation may be delayed due to difficulty in securing the acceptance of residents. This study looked at residents' acceptance by comparing the perceptions of local representatives in Gunsan and Jeju. To this end, six in-depth interviews were conducted and the entire contents of the interviews were converted to text files. By using text network analysis (Netminer 4.4), the cognitive structure of local representatives was analyzed and compared. Based on the analysis results, Maldo, Myeongdo and Bangchukdo in Gunsan are promoting offshore wind farms in fishing license areas of the three islands in order to respond to opposition from other fishing village fraternities. In Dumo-ri, Jeju, important discussions and decisions related to offshore wind farms were decided in meetings (offshore wind power promotion committee, village assembly).

• Journal of Korea Port Economic Association
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• v.33 no.2
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• pp.83-96
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• 2017

As a way to address global warming, among the renewable energy sources, there have been heavy investments worldwide for the development of offshore wind farms. However, such development has a drawback: investment costs are higher than those for onshore wind farms due to required operations such as offshore transportation and installation. In particular, delays in installation due to adverse maritime weather conditions are factors that affect the economics of offshore wind farms' operation. Therefore, in this study, we analyze the optimal schedule of the construction of an offshore wind farm from a macro perspective by considering the weather conditions in Korea. For this purpose, we develop a mathematical model and apply it to a 2.5 GW offshore wind farm project on the southwestern coast of the country. We use data from the Korea Meteorological Agency for maritime weather conditions and attempt to reflect the actual input data based on precedent cases overseas. The results show that it takes 6 months to install 35 offshore wind turbines. More specifically, it is pointed out that it is possible to minimize costs by not working in winter.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.27 no.4
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• pp.33-44
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• 2023

Wind power is one of the most efficient and reliable energy sources in the transition to a low-carbon society. In particular, offshore wind power provides a high-quality and stable wind resource compared to onshore wind power while both present a higher installed capacity than other renewables. In this paper, we present our new program, the X-WIND program well suitable for the assessment of the substructure of offshore wind turbines. We have developed this program to increase the usability of analysis programs for offshore wind energy substructures by addressing the shortcomings of existing programs. Unlike the existing programs which cannot solely perform the substructure analyses or lack pre-post processors, our X-WIND program can complete the assessment analysis for the offshore wind turbines alone. The X-WIND program is embedded in AutoCAD so that both design and analysis are performed on a single platform. This also performs static and dynamic analysis for wind, wave, and current loads, essential for offshore wind power structures, and includes pre/post processors for designs, mesh developments, graph plotting, and code checking. With this expertise, our program enhances the usability of analysis programs for offshore wind energy substructures, promoting convenience and efficiency.