• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권6호
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• pp.72-77
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• 2011

The purpose for installation of offshore weather station is a measurement of wind resources and so on. If weather station is operated, it will be possible to analysis for wind resource and arrangement of wind farm by using measured data. In this paper, we carried out the development of offshore wind resource measurement system for measuring offshore wind resource. Also, In order to monitor for real-time wind data with 1 Hz, we installed the wireless transmission system. All wind characteristic data are sent to the server PC through the this system is connected outport of DataLogger. Transmitted wind data were used in order to look at in the Web-page and tablet PC on a real time basis in a graph. In this paper, we will introduce about the wind resource measurement and remote monitoring system that is the result of study.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제37권5호
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• pp.1-11
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• 2017

A study on Nacelle Lidar (Light detection and ranging) measurement error and the data reliability verification was carried out at Haengwon wind farm on Jeju Island. For measurement data error processing, the characteristics of Nacelle Lidar measurements were analyzed by dividing into three parts, which are weather conditions (temperature, humidity, atmosphere, amount of precipitation), mechanical movement (rotation of wind turbine blades, tilt variation of Nacelle Lidar) and Nacelle Lidar data availability. After processing the measurement error, the reliability of Nacelle Lidar data was assessed by comparing with wind data by an anemometer on a met mast, which is located at a distance of 200m from the wind turbine with Nacelle Lidar. As a result, various weather conditions and mechanical movement did not disturb reliable data measurement. Nacelle Lidar data with availability of 95% or more could be used for checking Nacelle Lidar wind data reliability. The reliability of Nacelle Lidar data was very high with regression coefficient of 98% and coefficient of determination of 97%.

• 풍력에너지저널
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• 제14권4호
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• pp.87-97
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• 2023

Due to the limitations of onshore wind power, the wind power industry is currently transitioning to offshore wind power. There has been active research on the development of a floating LiDAR system (FLS) that is easy to install at a low cost. The Carbon Trust published a commercialization roadmap for FLS in 2013, and an updated version was released in 2018, taking into account industry experience. The roadmap divides the development maturity of FLS into three stages: Stage 1 (prototype), Stage 2 (pre-commercialization), and Stage 3 (commercialization), each of which requires availability and accuracy assessment. The results must meet the requirements of the Key Performance Index (KPI) for each stage. Therefore, when developing FLS, the motion compensation algorithm of the FLS is essential because the LiDAR can produce incorrect measurements of wind speed and direction due to the six degrees of freedom in motion. In this study, we implemented the FLS motion compensation algorithm developed by Nassif, F.B. et al. and validated it using data provided by Fraunhofer. In conclusion, the results showed that the determination coefficients of wind speed and wind direction were improved compared to those obtained from the met mast.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.547-554
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• 2018

풍력에너지는 청정 및 재생에너지의 가장 저렴한 모형중의 하나로 널리 알려져 있다. 실제로 몇몇 국가에서는 풍력에너지가 새롭게 건설되는 발전소들 중에서 화석연료 발전단가와 동등한 수준으로 만들어 오고 있다. 해상풍력 에너지 개발은 한국정부의 3020계획 목표달성을 위한 중요한 국내 에너지자원일 것으로 보인다. 풍력프로젝트의 개발단계 중에서 중심이 되는 항목은 풍력자원 평가이다. 풍력자원평가의 기본적인 3가지 등급 또는 단계는 예비부지확정, 부지 풍력자원 평가, 마이크로사이팅 등으로 나누어 분류할 수 있다. 본 연구에서는 6개소 해상기상탑 자료를 기반으로 3단계를 적용하여 전남 해상지역의 풍력발전 용량을 추정하는 것이다. 풍력프로젝트 개발을 위하여 소프트웨어 도구로 25년 이상 실적이 있고 풍력에너지 프로젝트 개발프로그램으로 잘 알려진 WindPRO를 사용하였다. 전남지역 해상풍력발전용량의 설계결과는 6개 풍력단지에서 총 2.52GW로 계산되었다.

• 대한공간정보학회지
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• 제21권4호
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• pp.65-71
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• 2013

고도에 따른 풍속변화를 의미하는 Wind shear는 풍력발전기의 에너지 생산량에 직접적으로 영향을 미치는 중요한 요소이다. 풍속을 보정하는 방법으로는 멱법칙(Power Law)이 사용되는데, 일반적으로 쓰이는 0.143(1/7)의 멱지수(Power Law exponent) 값을 이용한 보정식을 1/7th 멱법칙이라 한다. 하지만 멱지수는 해당 지역의 대기 안정도, 지표면의 상태 등에 의해 많은 영향을 받으므로, 실제 정확한 풍력에너지 예측을 위해서는 관심지역의 멱지수의 정확한 계산이 필요하다. 본 연구에서는 제주도 북동부 연안지역 3곳에 Met-mast를 설치하여 풍력자원을 측정하였고, 이를 바탕으로 제주도 북동부 지역에 적합한 멱지수를 계산하여 제안하였다. 제주도 북동부 연안지역의 멱지수를 계산한 결과, 한동 0.141, 평대 0.138, 우도 0.1254의 값을 얻었다. 0.143(1/7)의 멱지수 값, 제안한 멱지수 값을 적용하여 계산한 연간에너지생산량과 실제 측정된 풍황자료를 이용하여 계산한 연간에너지생산량을 비교한 결과, 세 지역 모두 제안한 멱지수 값을 적용하여 계산한 연간에너지생산량이 실제 측정된 풍황자료를 이용하여 계산한 연간에너지생산량과 유사한 결과를 보였고, 따라서 제안한 멱지수 값의 적용이 가능하다고 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.185.1-185.1
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• 2010

원격탐사(remote sensing)란 관측 대상과의 접촉 없이 멀리서 정보를 얻어내는 기술을 말한다. 기상관측분야에는 이미 소다(SODAR) 장비가 폭넓게 사용되거 왔으나 최근 풍력자원평가(wind resource assessment)를 위한 풍황측정에 SODAR와 더불어 라이다(LIDAR)가 적극적으로 활용되기 시작하고 있다. 참고로 SODAR(SOnic Detection And Ranging)는 수직 및 동서 남북 방향으로 음파를 발생시키고 대기유동에 의해 산란 반사된 에코를 수신하여 진동수 변화와 반사에코 강도를 측정하여 각 방향의 에코자료를 벡터 합성함으로써 풍향 및 풍속을 산출하는 원리이다. 반면 LIDAR(Light Detection And Ranging)는 비교적 최근에 풍황측정 용도로 개발된 레이저 탐지에 바탕을 둔 원거리 센서로, 공기입자(먼지, 수증기, 구름, 안개, 오염물질 등)에 의해 산란된 레이저 발산의 도플러 쉬프트(Doppler shift)를 이용하여 풍향 및 풍속을 측정하는 원격탐사 장비이다. 풍력자원평가 측면에서 라이다는 그 정확도가 IEC61400-12에 의거한 풍황탑(met-mast) 측정자료 다수와의 비교검증 실측평가(Albers et al., 2009)를 통하여 입증된 바 있다. 한편 한국에너지기술연구원에서 운용 중인 라이다 시스템은 그림 1의 우측 그림과 같이 1초에 $360^{\circ}$를 스캔하여 50지점에서 반사되는 레이저를 스펙트럼으로 측정하되 설정된 관측높이에서 풍속은 샘플링 부피(sampling volume)의 평균값으로 정의된다. 그런데 샘플링 부피는 설정된 관측높이로부터 상하 12.5m, 총 25m의 높이구간에서 관측한 스펙트럼의 평균값을 그 중앙지점에서의 풍속으로 환산하는 알고리듬(algorithm)을 채택하고 있다. 따라서 비선형적으로 변화하는 풍속연직분포 관측 시 풍속환산 알고리듬에 의한 측정오차가 개입될 가능성이 존재하는 것이다. 이에 본 연구에서는 라이다에 의한 풍속연직분포 측정 시 샘플링 부피의 구간 평균화 과정에서 발생하는 불확도(uncertainty)를 정량적으로 분석함으로써 라이다에 의한 풍속연직분포 관측의 불확도를 정량평가하고자 한다.

• 신재생에너지
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• 제16권3호
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• pp.35-41
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• 2020

In this study, a floating LiDAR system (FLS) is investigated through a field test involving two steps. First, correlations among wind speeds, measured using the met mast and two LiDARs, are computed to analyze the acceptance criteria of LiDAR for measuring wind speed. The results of the analysis show that the slopes of single variant regression between mean wind speeds are below 1.03 and the coefficient of determination is above 0.97. Next, correlations among wind speeds measured using the FLS and a fixed LiDAR are determined through a field test carried out in Doomi-doo, Tong-young, Gyeongsangnam-do. The FLS is installed 300 m away from the fixed LiDAR on the ground. The results show that the slope of single variant regression is approximately 1.0275 and the coefficient of determination is above 0.971. According to the IEA/wind 18 recommendation, it is found that the developed FLS measures valid wind speeds to assess wind resources for the development of offshore wind farms.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권1호
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• pp.21-29
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• 2016

상업용 풍력발전단지에 설치된 기상 탑의 측정데이터와 풍력터빈의 SCADA(Supervisory Control and data Acquisition) 데이터를 이용하여 풍력터빈의 후류영향을 분석하고 후류 풍속저감 예측을 위한 eddy viscosity 모델 및 난류강도 예측을 위한 Lange 모델의 계산값과 비교하였다. 후류영향 분석결과, 자유단(free stream) 풍속이 낮을수록 풍력터빈 후류에서의 풍속 감소율은 증가하였으며 후류 난류강도 역시 자유단 풍속이 낮아질수록 증가하는 특징을 보였다. Eddy viscosity 모델에 의해 예측된 풍력터빈 후류중심에서의 풍속 감소율은 측정값에 비해 과대 예측되었으며 Lange 모델에 의한 후류 난류강도 예측은 실측값과 유사하게 예측되고 있음을 보였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.358-363
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• 2015

서남해 해상풍력 실증단지 건설의 기초단계로 실증단지 예정부지에서 해상작업가능시간을 산정하고 분석하였다. 활용 자료로는 해모수 기상타워의 해양 및 기상자료와 기상청 수치모델 자료이다. 해상작업이 가능한 파고와 풍속 기준을 선정하고 기준별 작업시간을 산정한 결과 계절적으로는 고파랑이 지나가는 겨울의 작업시간이 봄, 가을보다 적은 것으로 나타났고 여름의 경우 작업시간이 가장 많은 것으로 나타났다. 그러나 월별로는 7,9월보다 5,6,8월에 가장 많은 작업시간이 나타났다. 그리고 파고1.5 m와 풍속 8 m/s 이상의 기상조건에서는 파고와 풍속이 증가하더라도 작업시간은 크게 변하지 않는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.213-216
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• 2011

The feasibility study must be conducted for construction of complex for generation of electric power such as items to get permission and grid connection etc. including wind resource to construct a complex for wind power generation. Since wind power can be used by converting only around 20~40% of energy coming in that kinetic energy of wind passes through blades and driving device into electric energy, when constructing a complex, the survey of wind resource takes up the most important part. Data logger used to measure this wind energy are expressed by calculating generally electromotive that is created from a sensor, variable-type, pulse-type signal to be proper for the actual value, and most data loggers have a type without considering geographical features. Besides, in the case of Met mast that is installed to survey the wind resource, since it is installed lower than the hub height of a wind power generator due to permission matters and the economic factors, the height of wind speed by utilizing Deacon equation is compensated to revise this. In this study, a device measuring wind speed was made by using algorithm that is possible to compensate the height of wind speed according to regional features and by applying Deacon equation, and the function of data storage through SD card or RS232 communication was added as well. Besides it's possible to check data more easily with a type of graph by using LCD touch screen for the convenience of users.