• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.139-147
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• 2021

본 연구에서는 국내 서해안에 설치 된 HeMOSU-1호와 2호 해상기상관측타워에서 관측한 수면변위자료를 이용하여 파랑을 정의하고 파랑 변수 간 상관 분석을 수행하였다. 파열 분석법과 파랑 스펙트럼법을 이용하여 파고와 주기를 결정하였으며, 파랑변수 간 관계식을 산정하여 기존 연구와 비교하였다. 대표파고 간 관계식은 기존 연구와 비교하여 상관 계수의 오차율이 0.1% 미만으로 산정되었으며, 최대파고의 경우 최대 29%의 차이를 보이고 있었다. 또한, 주기 사이의 상관관계 분석 결과 스펙트럼 에너지 밀도가 작은 경우 주로 발현하는 쌍봉형 스펙트럼의 영향으로 인하여 HeMOSU-1호와 2호에서 각각 전체 자료의 2.5%, 1.3%의 비율로 첨두 주기가 유의 주기에 비해 비정상적으로 크게 산정되었다.

• 신재생에너지
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• 제10권2호
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• pp.19-28
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• 2014

Wind power generation of 5 MW wind turbine was predicted by using wind measurement data from HeMOSU-1 which is at south west coast of Korea. Time histories of turbulent wind was generated from 10-min mean wind speed and then they were used as input to Bladed to estimated electric power. Those estimated powers are used in both polynominal regression and neural network training. They were compared with each other for daily production and yearly production. Effect of mean wind speed and turbulence intensity were quantitatively analyzed and discussed. This technique further can be used to assess lifetime power of wind turbine.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.217-225
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• 2021

본 연구에서는 국내 서해안에 설치된 HeMOSU-2 기상타워에서 5 Hz 간격으로 관측한 수면변동자료를 이용하여 파랑 스펙트럼 정보를 산정하였으며, 이를 통해 파랑 매개변수를 추정하였다. 모든 유의 파고 범위에 대하여 관측 스펙트럼을 기준으로 JONSWAP 스펙트럼의 첨두증대계수(γ_opt)와 수정 BM 스펙트럼의 척도계수(α) 및 형상계수(β)를 추정하였으며, 각각의 매개변수 분포를 확인하였다. 분석 결과, JONSWAP 스펙트럼의 첨두증대계수(γ_opt)는 기존에 제안되고 있는 3.3에 비해 매우 낮은 수준인 1.27로 산정됐으며, 전체 파고 범위에서 첨두증대계수(γ_opt)의 분포는 확률질량함수와 확률밀도함수의 결합형태로 나타났다. 또한, 수정 BM 스펙트럼의 척도계수(α) 및 형상계수(β)는 기존 [0.300, -1.098]에 비해 낮은 수준인 [0.253, -1.377]로 추정됐으며, 두 매개변수간 선형 상관관계 분석 결과 β = -3.86α로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.326-332
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• 2012

본 연구에서는 해상풍력발전 후보지인 영광해상에 설치한 해상 기상타워 해모수 1호(HeMOSU-1)의 2011년 연간 풍속 관측 자료와 기상타워 해모수 1호 설치 지점에 인접한 부안, 고창, 영광 3개 지점의 육상 풍속자료를 이용하여 해상 임의고도에서의 풍속 산정 과정에서 발생하는 오차에 대한 분석을 수행하였다. 먼저 육상 풍속자료와 해상 풍속자료의 선형회귀분석으로 유도된 관계식을 이용하여 해상 기준고도(평균해수면 98.69 m)의 해상풍속자료를 추정하였다. 그리고, 추정된 해상풍속 자료는 관측자료를 통해 산출된 고도분포지수 값(${\simeq}0.115$)과 멱법칙 풍속프로파일을 이용하여 87.65 m 높이로 고도보정하여 관측치와 비교하였다. 연구 수행결과, 공간보정오차는 1.6~2.2 m/s 정도이며, 고도보정오차는 0.1 m/s 정도로 공간보정오차의 약 5% 정도에 불과한 것으로 파악되었다. 육상자료를 환산하여 해상임의지점의 풍속을 추정하는 경우, 큰 오차가 발생하기 때문에 장기간의 해상자료를 확보하거나 정확도가 높은 모델링 자료를 이용하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.122-130
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• 2021

다양한 목표 고도에서의 풍속 추정은 해상풍력 구조물 설계 및 풍파 추정 등의 분야에서 매우 중요한 요소이다. 그러나 풍속 관측 자료가 특정 고도에 한정되어 있기 때문에 다른 고도에서의 풍속 추정은 일반적으로 사용되는 연직 분포함수와 평균적인 매개변수를 이용하여 추정한다. 본 연구에서는 HeMOSU-1 관측타워의 다양한 고도에서 측정한 풍속 자료를 이용하여 Power 함수, 대수함수의 매개변수를 추정하고 그 변동 양상을 분석하였다. 매개변수 추정 결과, Power 함수의 지수 매개변수는 일반적으로 제안되는 0.14(= 1/7) 보다 작은 평균 0.10 정도로 추정되었으며, 변동 범위도 0.0~0.3 정도로 파악되었다. 대수분포함수의 경우, 매개변수는 마찰속도와 조도 길이로 그 범위가 풍속에 따라 차이를 보이고 있으며, 변동 범위는 각각 0~10 (m/s), 0.0~1.0 (m) 정도로 파악되었으며, 일반적으로 제시되는 범위와는 그 차이를 보이는 것으로 파악되었다. 이러한 차이는 기존의 고도 분포함수가 대기 중립 조건을 가정하고 있는 영향으로 판단되며, 보다 정확한 추정을 위해서는 대기조건을 고려한 비선형 고도분포함수의 도입이 필요하다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1305-1316
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• 2013

A long-term wind resource map was made to provide the key design data for the 2.5 GW Korean West-South Offshore Wind Project, and its reliability was validated. A one-way dynamic downscaling of the MERRA reanalysis meteorological data of the Yeongwang-Gochang offshore was carried out using WindSim, a Computational Fluid Dynamics based wind resource mapping software, to establish a 33-year time series wind resource map of 100 m x 100 m spatial resolution and 1-hour interval temporal resolution from 1979 to 2012. The simulated wind resource map was validated by comparison with wind measurement data from the HeMOSU offshore meteorological tower, the Wangdeungdo Island meteorological tower, and the Gochang transmission tower on the nearby coastline, and the uncertainty due to long-term variability was analyzed. The long-term variability of the wind power was investigated in inter-annual, monthly, and daily units while the short-term variability was examined as the pattern of the coefficient of variation in hourly units. The results showed that the inter-annual variability had a maximum wind index variance of 22.3% while the short-term variability, i.e., the annual standard deviation of the hourly average wind power, was $0.041{\pm}0.001$, indicating steady variability.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권5호
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• pp.239-246
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• 2017

현장에서 파고와 주기만을 관측한 경우 주로 개별파 분석법을 사용하여 다양한 파랑 특성을 산정한다. 본 논문에서는 MATLAB 언어를 이용하여 개별파 분석 프로그램을 개발하였다. 영점 상향 교차법과 영점 하향 교차법을 이용하여 1) 평균해면 보정, 2) 영점 교차 시간 산정, 3) 개별파고 산정, 4) 자료 관측기간 변화 등의 기능을 수행할 수 있다. 해모수 1호에 설치된 레이더(WaveGuide Radar)를 사용하여 관측된 시간간격 0.2초 자료를 대상으로 개발된 프로그램의 적용성을 검토하였다. 조석성분 제거 및 영점 교차 시간 산정은 선형 혹은 2차원으로 내삽하였다. 개별 파고 산정은 Goda 방법이 적정한 것으로 판단되었으며, 본 연구에서 제안한 방법은 차후 후속 연구를 통하여 개선할 여지가 있는 것으로 판단된다. 대표파의 특징은 샘플의 유한성 등으로 인하여 영점상향교차법과 영점하향교차법으로 산정한 결과가 상이하다는 것을 알 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.373-381
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• 2015

해상풍력 기기, 해상 플랫폼과 같은 구조물이 해상에서 빈번하게 설치되면서 세굴에 관한 영향도 중요시되고 있다. 이러한 세굴 영향을 검토하기 위해 세굴 수치모의 실험을 수행한다. 일반적으로 수치모의 조건은 일방향 흐름에 대해서만 검토가 이뤄지고 있으며 서해안과 같은 왕복성 조류 흐름에 대해서는 검토되지 않는다. 본 연구에서는 서해안에 설치된 HeMOSU-1호 해상 자켓구조물 주변에서 발생하는 세굴 현상을 FLOW-3D를 이용하여 수치모의하였다. 해석 조건으로는 일방향 흐름과 조석현상을 고려한 왕복성 흐름을 고려하였으며, 이를 현장 관측값과 비교하였다. 10,000초 동안의 수치모의 결과, 일방향의 흐름 조건에서는 1.32 m의 최대 세굴심이 발생하였으며, 양방향 흐름 조건에서는 1.44 m의 최대 세굴심이 발생하였다. 한편, 현장 관측값의 경우 약 1.5~2.0 m의 세굴심이 발생하여 양방향의 흐름에 대한 해석 결과와 근사한 값을 보였다.