• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.47-52
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• 2021

최근 국제적으로 신재생 에너지 개발이 활발함에 따라 풍력발전의 비중이 확대되고 있다. 특히 고품질의 풍력자원을 이용하고 소음 피해를 최소화하기 위하여 해안에서 멀리 떨어진 해역에 대규모 풍력단지가 조성되는 추세이다. 해상에 풍력단지가 건설됨에 따라 영해나 영공 감시를 위한 레이더에 간섭을 일으키는 문제 이외에도 해상에서 육상으로 송신하는 조난통신을 간섭하는 지에 대한 분석이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 선박에서 MF 또는 HF 대역의 전자파를 송신할 경우, 선박과 육상 기지국 사이에 위치한 해상풍력 발전단지가 송신된 전자파에 대한 간섭 여부를 분석하였다. 이를 위해 대상지역을 수치지형도와 풍력발전기 CAD모델을 활용하여 주변 환경 및 해상풍력 발전단지를 전자기학적으로 모델링하였다. 파장에 비해 광범위한 지역에 대한 전파 분석이므로 고주파 분석기법이 타당하나, 적용할 고주파 분석기법을 주변해역과 지형을 간략화하여 저주파 분석기법으로 먼저 검증하였다. 해상풍력 발전단지 부근에서 송신한 신호에 대해 육상기지국에서 수신한 전력을 분석한 결과, 발전단지가 설치되더라도 거의 동일한 수준으로 전파를 수신할 수 있었다. 이는 풍력발전기가 대형 구조물이기는 하나 타워의 직경은 수 미터에 불과하므로 지향성이 없고 파장이 긴 MF 및 HF 대역에 대해서는 큰 장애물로 작용하지 않기 때문으로 판단된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제37권6호
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• pp.59-68
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• 2017

In accordance with the policy of local government, the large scale of wind farms have been installed in Jeju power system. However, The intermittent characteristics of wind power output may cause grid voltage and frequency variation, especially in weak power system. One of the solution to solve this problem is installation of Energy storage system (ESS). In this case, the ESS will regulate the active power generated from wind farm to mitigate fluctuation. Actually, the local government of Jeju island constructed ESS connected to Hangwon wind turbine in 2016. From this point, this paper analyzes requirement capacity of ESS to mitigate wind power fluctuation based on measured data from Hangwon wind turbine and ESS. The simulation results will be carried out by Matlab program.

• 환경영향평가
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• 제32권4호
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• pp.230-241
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• 2023

우리나라 해상풍력발전단지 경관의 질 평가 관리체계 마련이 시급한 시점에서 외국의 사례를 분석함으로써 우리나라 해상풍력발전단지 경관의 질 평가 개선방안 마련을 위한 시사점을 도출하여 효율적인 경관평가 방향을 모색하고자 하였다. 해외에서 수행한 사례와 제도 분석을 통해 도출된 주요 내용은 다음과 같다. 첫째, 해상풍력발전단지는 대규모 사업으로 해외 사례와 같이 사전 계획수립부터 경관에 대한 고려가 필요하다. 둘째, 해양경관의 질 평가항목의 확대와 체계화가 마련되어야 한다. 셋째, 새로운 경관 영향을 고려할 수 있는 탄력적인 평가체계가 요구된다. 해상풍력발전단지 사업에 따른 경관적 영향들을 파악하기 위해 해외 사례들을 통해 도출된 경관평가 항목 및 절차를 참조하되 국내 해상현황에 적합하게 반영하여 해상풍력발전사업 시 발생할 수 있는 경관영향을 최소화할 수 있는 계획이 구체적으로 도입되어 지속 가능한 해상풍력발전의 활용에 기여하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.461-462
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• 2015

The government on Jeju Special Self-governing Province has a policy named 'Carbon Free Island Jeju by 2030'. The main purpose in this policy is to install wind power system with the total capacity of 1.35 GW by 2020. When the demand load on Jeju Island power system is lower than entire output power, a lot of dump power will be produced from the large-scale wind farms. It will be able to cause the wind power limit on Jeju Island. Consequently, the additional power facility must be installed to ensure stable power system operation in Jeju Island and increase wind power limit. From this point, this paper proposes the installation of MMC-HVDC, which can supply power in real time in the desired direction. The effectiveness of MMC-HVDC based on measured data of Jeju Island power system will be verified by using PSCAD/EMTDC simulation program.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.236-241
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• 2021

본 논문에서는 해상에 설치되는 풍력발전기에 의한 해상 관제 레이더의 간섭 여부를 분석하는 방법론을 제시하고, 군산항 인근 해역에 설치되는 소수의 풍력발전기에 의한 해상 관제 레이더의 간섭 여부를 분석하였다. 레이더 간섭 분석은 ray 기반의 전자기 해석 프로그램을 이용하였으며, 고도 정보를 포함하는 수치지형도, 풍력발전기 도면 및 파도를 포함하는 해수면을 전자기 해석 프로그램에 맞게 변환하여 주변 지형과 풍력발전기에 의한 영향을 반영하였다. 분석 결과 대규모 풍력발전단지가 아닌 소수의 풍력발전기의 설치는 해상 관제 레이더의 운용에 심각한 영향이 없는 것으로 분석된다.

• Wind and Structures
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• 제28권2호
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• pp.129-140
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• 2019

Accurately simulating the wind field of large-scale region, for instant urban areas, the locations of large span bridges, wind farms and so on, is very difficult, due to the complicated terrains or land surfaces. Currently, the regional wind field can be simulated through the combination of observation data and numerical model using observation-nudging in the Weather Research and Forecasting model (WRF). However, the main drawback of original observation-nudging method in WRF is the effects of observation on the surrounding field is fully mathematical express in terms of temporal and spatial, and it ignores the effects of terrain, wind direction and atmospheric circulation, while these are physically unreasonable for the turbulence. For these reasons, a spatial correlation-based observation-nudging method, which can take account the influence of complicated terrain, is proposed in the paper. The validation and comparation results show that proposed method can obtain more reasonable and accurate result than original observation-nudging method. Finally, the discussion of wind field along bridge span obtained from the simulation with spatial correlation-based observation-nudging method was carried out.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권3호
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• pp.33-41
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• 2012

As the wind farms in large scale demand enormous amount of construction cost, minimizing the economic burden is essential and also it is very important to measure the wind resources and forecast annual energy production correctly to judge the economic feasibility of the proposed site by way of installing a Met mast at or nearby the site. Wind resources were measured by installing a 80[m] high Met mast at WangdeungYeo Island to conduct the research incorporated in this paper and offshore wind farm was designed using WindPRO. Wind farm of 100[MW] was designed making use of 3 and 4.5[MW] wind generator at the place selected to compare their annual energy production and capacity factor applying the loss factor of 10[%] and 20[%] respectively to each farm. As a result, 336,599[MWh] was generated by applying 3[MW] wind generator while 358,565 [MWh] was produced by 4.5[MW] wind generator. Difference in the energy production by 3[MW] generator was 33,660 [MWh] according to the loss factor with the difference in its capacity factor by 3.8[%]. On the other hand, 23 units of 4.5 [MW] wind generators showed the difference of annual energy production by 35,857 [MWh] with 4.0[%] capacity factor difference.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.307-313
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• 2022

지구 온난화와 기후변화에 대응하기 위해 국제적으로 재생 에너지의 개발이 확대됨에 따라 풍력발전의 비중도 점차 늘어가고 있다. 태양광발전에 비해 24시간 생산이 가능하지만 대형 풍력발전기를 대규모로 설치하기 때문에 주변의 레이더나 통신 장비들의 동작에 간섭을 일으키는 지에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 해상풍력 발전단지 외해를 항해하는 선박이 VHF 대역으로 조난 통신을 송신할 경우, 육지의 기지국에서 신호를 수신할 수 있는지를 분석하였다. 대상지역 주변의 수치지형도, 풍력발전기 캐드 모델, 풍력발전단지 배치도를 바탕으로 주변 해역 및 발전단지를 수치해석이 가능하도록 모델링하였다. 광범위한 지역에 대한 전파 분석에 적절한 고주파 해석기법 중 PO, SBR 기법을 적용한 전용 프로그램으로 전자파 간섭 여부를 분석하였다. 해상풍력 발전단지 외곽에서 송신한 VHF 대역 전자파에 대해 육상 기지국에서는 약간의 수신전력 저하는 있지만 기준치 이상의 전력을 수신하였다. 선박과 육상 기지국 사이의 가시선을 완전히 가리는 경우에 수신 전력의 저하가 발생하였으나, VHF대역이 파장이 길어 회절이나 반사 등의 효과로 육상 기지국까지 충분한 전파가 도달하는 것으로 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1003-1012
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• 2022

풍력발전시스템의 터빈과 하부구조에 전달되는 수평방향의 에너지 전달은 시스템의 안전성 유지 측면에서 매우 중요한 요소이지만 지진, 태풍과 같은 대규모 연안재해에 취약할 수 밖에 없다. 연안 또는 먼 해상에 구축되는 풍력발전시스템은 연안재해에 취약한 지역에 설치 시 보다 견고한 설계가 요구되기 때문에 초기 투자비용의 증가로 사업의 경제성 측면에서 매우 불리하다. 본 연구에서는 연안재해의 리스크를 저감한다는 관점에서 풍력발전단지의 최적 부지를 선정하기 위해 GIS 기법을 사용하였다. 우리나라 서해와 남해의 지진 현황, 서해와 남해에 영향을 미치거나 통과하는 태풍의 이동경로와 강도도 복합적으로 분석하였다. 이에 연안재해 위험이 가장 낮은 최적의 해상풍력단지 부지를 선정했고, 향후 해당지역 해상풍력 프로젝트의 기초연구자료로 활용하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.973-991
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• 2022

전 세계적으로 해상을 마주하고 있는 여러 국가들은 기존의 전력 생산방식의 단점을 극복하고 해상풍력 개발을 통한 친환경에너지자원을 활용하고 있다. 해상은 넓은 해역에 대규모 풍력단지를 개발할 수 있는 장점이 있으나 해양구조물의 설치로 인해 선박의 안전운항이 위협받고 있다. 이에 따라, 선박 통항로와 해상풍력단지 간 상호 미치는 영향에 대해 분석하여 선박이 안전하게 운항할 수 있도록 PIANC에서는 표준 Guideline을 제시하였다. 그럼에도 불구하고, 표준 Guideline은 모든상황에서 동일한 이격거리를 산정하였다. 따라서 본 연구에서는 선회성능, 조우상태, 환경외력, 해상밀집도, 해상풍력발전기, 항로형태 등을 요소로 반영한 선박 통항로와 해상풍력단지 간 최적의 이격거리 산정 모델을 개발하였다. 개발된 모델 검증을 위한 시뮬레이션 결과, 운항 준비상태에 따른 입지 특성별 선회성능 크기는 산정 모델에서 제시한 크기와 유사하였다.