• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.160.2-160.2
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• 2011

바다를 가로막는 방벽이나 방조제의 배수갑문 또는 조력발전소의 수문과 같이 인공 해양구조물을 통하여 흐르는 고속 해류를 이용하여 발전하는 해류발전 방식에 있어서, 고속 해류에 적합한 수차터빈과 발전기의 특성을 알아보았다. 조석간만의 차가 큰 지역에 설치되는 인공 해양구조물을 지나는 해류는 인공 해양구조물 전후에 발생하는 해수의 위치에너지 차이가 운동에너지로 바뀌면서 조석간만의 자연현상에 의해 발생되는 조류의 속도보다 훨씬 더 빠르게 흐른다. 이론적으로 우리나라의 서해안의 조석간만의 범위 3~8m로부터 7.5~12m/s 정도의 고속 해류가 가능하다. 이러한 경우에 적합한 해류발전기는 수차터빈 날개지름의 크기가 5m에서부터 12m 이하이면서, 증속기어박스와 발전기, 유압시스템 및 냉각시스템 그리고 전력변환장치를 포함하는 발전시설들을 해수면 위에 설치하는 것이 바람직하다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2005.07a
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• pp.483-486
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• 2005

국내에서 대체에너지 공급 비율을 보면 청정에너지로 분류할 수 있는 태양열에너지, 태양광 에너지, 풍력에너지를 모두 합하여 대체에너지의 10% 이하이며, 대체에너지 비율의 90% 이상을 폐기물로부터 얻은 에너지가 차지하고 있는 실정이다. 신재생에너지원에는 여러 종류가 있지만 해양에너지원에 대해 대상을 설정하고 이에 대한 부존량을 살펴보면 진도 주변의 해역에서 조류발전 부존량이 약 362만 kW가 되며, 시화호와 새만금 등지에서의 조력발전 부존량이 650만 kW, 동해안 후포 연안을 비롯한 파력발전 부존량이 20만 kW가 되는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 해양에너지를 실용화하기 위한 연구가 국내외에서 연구되고 있다. 본 논문은 권선형유도발전기를 갖는 조류발전 시스템을 대상으로 연구한 결과로 권선형유도발전기를 제어하기 위한 전력변환장치 개발과 관련한 내용이다. 신재생에너지원이 발전 단가 측면에서 경제성을 갖기 위해서 발전기 용량은 5MW 급까지 대용량화 되어 있는 단계이지만 국내에서는 아직 MW급 이상이 되는 권선형유도발전기와 권선형유도발전기를 제어하는 전력변환장치에 대한 연구 실적이 없는 상황이다. 이에 본 논문에서는 IMW급의 권선형유도발전기에 대한 개발 사례를 소개하면서 유효전력제어, 역률제어 특성과 운전 속도에 따라 변동되는 회전자 측에서의 피상전력 제어 특성에 대해 고찰하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.520-523
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• 2005

국내에서 대체에너지 공급 비율을 보면 청정에너지로 분류할 수 있는 태양열에너지, 태양 광 에너지, 풍력에너지를 모두 합하여 대체에너지의 $10\%$이하이며, 대체에너지 비율의 $90\%$ 이상을 폐기물로부터 얻은 에너지가 차지하고 있는 실정이다. 신재생에너지원에는 여러 종류가 있지만 해양에너지원에 대해 대상을 설정하고 이에 대한 부존량을 살펴보면 진도 주변의 해역에서 조류발전 부존량이 약 362만 kW가 되며, 시화호와 새만금 등지에서의 조력발전 부존량이 650만 kW, 동해안 후포 연안을 비롯한 파력발전 부존량이 20만kW가 되는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 해양에너지를 실용화하기 위한 연구가 국내외에서 연구되고 있다. 본 논문은 권선형유도발전기를 갖는 조류발전 시스템을 대상으로 연구한 결과로 권선형유도발전기를 제어하기 위한 전력변환장치 개발과 관련한 내용이다. 신재생에너지원이 발전 단가 측면에서 경제성을 갖기 위해서 발전기 용량은 5MW 급까지 대용량화되어 있는 단계이지만 국내에서는 아직 MW급 이상이 되는 권선형 유도발전기와 권선형 유도발전기를 제어하는 전력변환장치에 대한 연구 실적이 없는 상황이다 이에 본 논문에서는 1MW급의 권선형유도발전기에 대한 개발 사례를 소개하면서 유효전력제어, 역률제어, 계통연계방법, 그리고 운전 속도에 따라 변동되는 회전자측에서의 피상전력 특성 등을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.11a
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• pp.147-149
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• 2018

파력발전은 파도의 운동에너지와 위치에너지를 전기에너지로 변환하는 발전 방식을 사용하여 무한한 에너지원으로 친환경적이다. 기존에 있는 파력발전기는 대체적으로 큰 전기에너지를 생산하며 이 에너지를 이용하기 위해서는 큰 시설물과 대형 발전기 등이 중심이 되어있다. 항로표지와 같은 해양안전유도시설은 비교적 큰 에너지 보다는 적은 에너지원을 필요로 하기에 기존의 파력에너지와의 접근이 용이하지 않는다. 별도의 시설물 없이 작은 파도에서도 위치의 변화에 따라 전기에너지를 생산하는 방식의 Motion Generator를 연구하였다.

• 기계와재료
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• v.22 no.4
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• pp.92-101
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• 2010

화석 에너지 고갈과 지구온난화의 위기로 인하여, 미개척 분야인 해양에너지 산업에 대한 전 세계적 관심이 높아지고 있다. 특히 조력발전, 조류발전 그리고 해류발전은 현 정부의 녹색성장기술 신재생에너지에 속한 산업 군으로서, 정부정책 기조와 일치하는 해양 분야의 신성장 동력 아이템이다. 조력발전의 경우 우리나라는 조석간만의 차가 큰 서해안의 지형적 이점을 바탕으로 세계 시장에서 높은 경쟁력 가지고 있으며, 국내에서도 상용화를 위한 조류발전기 개발 및 실증시험을 진행하고 있다. 그러나 해류발전은 그 개념이 국내에서 확립되어 개발 초기단계에 있는 해양발전의 새로운 영역으로서, 전 세계적으로 개발사례가 없다. 해류발전용 해류발전기는 조류발전기에 비하여 크기가 작으나 발전용량이 크며, 개발 및 제작비용이 저렴하므로 조력발전소나 방조제의 수문 근처에 추가적으로 설치하면 매우 큰 시너지 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 본고에서는 조력, 조류 및 해류발전에 대한 개념 소개와 조력발전과 조류발전의 국내외 개발현황 분석 그리고 새로운 개념인 해류발전에 대한 기술적 가능성을 제시하고 기대효과를 간략하게 소개하였다.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2018.06a
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• pp.175-175
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• 2018

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.17 no.3
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• pp.174-181
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• 2014

Design procedure of LEG(Linear Electric Generator) is introduced by performing the time-domain analysis for the heaving motion of a floating buoy coupled with LEG. A vertical truncated buoy is selected as a point absorber and a double-sided Halbach array mover and cored slotless stator is adopted as a linear electric generator. LEG with a double-sided Halbach array mover and cored slotless stator is designed with the input data such as the heave motion velocity and wave exciting forces in time-domain. The validity of designed LEG is confirmed by performing generating-characteristic-analysis under the sinusoidal motion of a buoy, based on the numerical techniques such as FE(Finite Element) analysis. In particular, an ECM(Equivalent Circuit Method) is employed as the design tool for the prediction of generating characteristics under irregular wave conditions. Finally, we confirm that the ECM gives reasonable and fast results without sacrifice of accuracy.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.18 no.4
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• pp.282-290
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• 2015

In this study, a latching control technology, proposed by Sheng et al.(2015), was applied in order to maximize the extraction efficiency of WEC (Wave Energy Converter), which is the heaving buoy coupled with linear electric generator. The latching control is the phase-control technique for improving the wave energy conversion with appropriate latching duration of keeping the buoy fixed. From the time-domain analysis in regular waves, the latching control technology can significantly improve the heave velocity and extracted power, even though the resonance condition is not satisfied. By using the latching control technology, the draft of buoy as well as the required PTO damping force can be significantly reduced along with increased extracted power, which is a big advantage in manufacturing the WEC.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.25 no.1
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• pp.117-121
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• 2019

In this study, research and a demonstration for applying DC distribution systems to ships as an environmental and energy conservation solution in domestic and foreign countries were actively carried out. In order to apply a generator to a DC distribution system, a variable speed engine was used. Both engine speed and fuel consumption were reduced. In this paper, a DC generator for DC distribution was constructed using a diesel generator, a generator controller, a governor, and an AVR. A system configuration method for a generator, power quality test, and the power characteristics of a variable speed generator were analyzed. The voltage (250 - 440 VAC) and frequency (34 - 60 Hz) of the variable speed generator were set to 60 - 100 % of the rated value, and the engine was set to operate from 1100 - 1800 rpm. It was confirmed that the voltage, current, and frequency of the generator output fluctuated in a stable manner according to the power amount when changing the engine speed of the generator according to the load variation.

• Journal of Energy Engineering
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• v.28 no.1
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• pp.65-72
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• 2019

The Korean government is aiming to produce 20% of the electricity using renewable energy sources by 2030. Ocean renewable energy sources which are abundant in South Korea can do an important role to achieve the goal. This paper introduces a tidal current energy converter utilizing flow induced vibrations which can efficiently work even in the currents slower than 1.0m/s and suggests optimal designs of the tidal energy converter based on speeds of the tidal currents in seven different coastal regions in South Korea. Moreover, the theoretical annual energy production by the tidal converter is estimated at theses costal areas. The total amount of the annual energy production by the tidal energy converter is predicted as 221.77 TWh which is equivalent to 42.3% of the electric consumption of South Korea in 2013. The result shows that the tidal current energy converter can be an important role to achieve the goal of the Korean government.