The assessment of the potential for the design of marine renewable energy systems is reviewed and the current situation for marine renewable energy is promising. The most studied forms of marine renewable energy are ocean wind energy, ocean wave energy and tidal energy. Wind turbine generators include mostly horizontal axis type and vertical axis type. But also more exotic ideas such as a kite design. Wave energy devices consist of designs converting wave oscillations in electric power via a power take off equipment. Such equipment can take multiple forms to be more efficient. Nevertheless, the technology alone cannot be the only step towards marine renewable energy. Many other steps must be overcome: policy, environment, manpower as well as consumption habits. After reviewing the current conditions of marine renewable energy development, the authors analyzed the key factors for developing a strong marine renewable energy industry and pointed out the huge potential of marine renewable energy.
Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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v.59
no.4
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pp.344-353
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2023
In the actual sea, the additional resistance due to external force such as wind, current and wave is accompanied, and the required power is added in response to these resistance. Especially when the ship is sailing at low speed, the effects of wind and current have a great impact on the safe control of the ship. Likewise, it is thought that the effects of wind and current have a great impact on the trawl ship control since the towing speed of a bottom trawl ship is a low speed of 3 to 4 knots. If the reduce of ship speed and the increase of engine power due to the influence of wind and current can be identified, the safe towing power can be calculated based on a given engine output. Thus, the appropriate size of a fishing gear can be determined. In this study, a total of 20 trawl operations were conducted for seasonal maritime research in the same research area according to the operation mode of propeller. Based on navigation data, trawl fishing data, and engine performance data acquired during the towing fishing gear, and data of ship speed, hull resistance, fishing gear resistance, wind force and current force according to an incidence angle were estimated. The overall power for these loads was calculated and compared with the measured engine power, and the effects of wind force and current force on the engine power were investigated.
Due to global warming, the need to secure an alternative resource has become more important nationally. Due to the high tidal range of up to 9.7m on the west coast of Korea, numerous tidal current projects are being planned and constructed. To extract a significant quantity of power, a tidal current farm with a multi-arrangement is necessary in the ocean. The rotor, which initially converts the energy, is a very important component because it affects the efficiency of the entire system, and its performance is determined by various design variables. The power generation is strongly dependent on the size of the rotor and the incoming flow velocity. However, the interactions between devices also contribute significantly to the total power capacity. Therefore, rotor performance considering the interaction problems needs to be investigated for generating maximum power in a specific field. This paper documents the characteristics of wake induced by horizontal axis tidal current power turbine.
Kim, Woo-Hyun;Hwang, Seong-Cheol;Wang, Guoming;Kil, Gyung-Suk;Ahn, Chang-Hwan
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.30
no.12
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pp.817-821
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2017
As a ZnO varistor is subjected to electrical and environmental stresses, it degrades gradually, which may result in power interruption by short circuit. This study investigates changes in the electrical characteristics of ZnO varistors due to deterioration owing to energy absorption, and determines the optimal parameters for on-line diagnosis of the varistor. Two types of varistors were used for an accelerated aging experiment involving the application of the $8/20{\mu}s$ standard lightning impulse current. The electrical characteristics in terms of the reference voltage, total leakage current, resistive leakage current, and third-harmonic component of the total leakage current were measured, and their change rates were analyzed. The results revealed that the total leakage current increased slightly with an increase in the varistor absorbed energy, while the resistive leakage current and the third-harmonic component increased apparently. Therefore, the third-harmonic component of the total leakage current was proposed as the optimal parameter for on-line monitoring of ZnO varistor conditions.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.20
no.5
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pp.586-592
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2014
This study looks at the design of a 100 kW blade geometry for a horizontal marine current turbine using the Blade Element Momentum Theory (BEMT) and by using (CFD), the power output, performance and characteristics of the the fluid flow over the blade is estimated. Three basic airfoils; FFA-W3-301, DU-93-W210 and NACA-63418, are used along the blade span and The distribution of the chord length and twist angles along the blade are obtained from the hydrodynamic optimization procedure. The power coefficient curve shows maximum peak at the rated tip speed ratio of 5.17, and the maximum power reaches about 101.82 kW at the power coefficient of 0.495.
Jo, Chul-Hee;Lee, Jun-Ho;Rho, Yu-Ho;Ko, Kwang-Oh;Lee, Kang-Hee
Journal of Ocean Engineering and Technology
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v.26
no.4
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pp.37-41
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2012
Due to global warming, the need to secure alternative resources has become more important nationally. Because of the very strong current on the west coast, with a tidal range of up to 10 m, there are many suitable sites for the application of TCP (tidal current power) in Korea. In the southwest region, a strong current is created in the narrow channels between the numerous islands. A rotor is an essential component that can convert tidal current energy into rotational energy to generate electricity. The design optimization of a rotor is very important to maximize the power production. The performance of a rotor can be determined using various parameters, including the number of blades, shape, sectional size, diameter, etc. There are many offshore jetties and piers with high current velocities. Thus, a VAT (vertical axis turbine) system, which can generate power regardless of flow direction changes, could be effectively applied to cylindrical structures. A VAT system could give an advantage to a caisson-type breakwater because it allows water to circulate well. This paper introduces a multi-layer vertical axis tidal current power system. A Savonius turbine was designed, and a performance analysis was carried out using CFD. A physical model was also demonstrated in CWC, and the results are compared with CFD.
Remote sensing wave observation data are crucial when analyzing ocean waves, the main external force of coastal disasters. Nevertheless, it has limitations in accuracy when used in low-wind environments. Therefore, this study collected the raw data from MIROS Wave and Current Radar (MWR) and wave radar at the Ieodo Ocean Research Station (IORS) and applied the optimal filter by combining filters provided by MIROS software. The data were validated by a comparison with South Jeju ocean buoy data. The results showed it maintained accuracy for significant wave height, but errors were observed in significant wave periods and extreme waves. Hence, this study used an artificial neural network (ANN) to improve these errors. The ANN was generalized by separating the data into training and test datasets through stratified sampling, and the optimal model structure was derived by adjusting the hyperparameters. The application of ANN effectively improved the accuracy in significant wave periods and high wave conditions. Consequently, this study reproduced past wave data by enhancing the reliability of the MWR, contributing to understanding wave generation and propagation in storm conditions, and improving the accuracy of wave prediction. On the other hand, errors persisted under high wave conditions because of wave shadow effects, necessitating more data collection and future research.
Kim, Dong-Hoon;Norikazu Nakashiki;Yoshikatsu Yoshida;Takaki Tsubono;Frank O. Bryan;Richard D.Smith;Mathew E. Maltrud;Matthew W. Hecht;Julie L. McClean
Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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2003.08a
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pp.164-169
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2003
The need fur higher grid resolution in climate models is often discussed (e.g. McAvaney et al.,2001) because a number of important oceanic processes are not resolved by the current generation of coupled models, e.g., boundary currents, mesoscale eddy fluxes, sill through flows. McClean et al., (1997) and Bryan and Smith (1998) have compared simulated mesoscale variability in simulations at several eddy-resolving resolutions to TOPEX/Poseidon and similar data. (omitted)
The laser-arc hybrid welding of SS400 steel was carried out with the use of disk laser equipment of 6.6kW maximum power and MAG equipment of pulse mode. Parameter regarding heat input is one of the most important factors that directly affect penetration characteristics and welding defect. Therefore in this study, the effects of laser power, welding speed and current, voltage and pulse correction were investigated. As experiment result, it was found that the lower heat input, the more likely humping bead is formed at the back, and such humping bead could be suppressed by increasing laser power and arc current or decreasing welding speed, thus increasing heat input. Also deep penetration could be achieved by reducing arc voltage or pulse correction parameter in the same welding condition.
Due to a high tidal range of up to 10 m on the west coast of Korea, numerous tidal current projects are being planned and constructed. The turbine, which initially converts the tidal energy, is an important component because it affects the efficiency of the entire system. Its performance is determined by design variables such as the number of blades, the shape of foils, and the size of a hub. To design a turbine that can extract the maximum power on the site, the depth and duration of current velocity with respect to direction should be considered. Verifying the performance of a designed turbine is important, and requires a circulating water channel (CWC) facility. A physical model for the performance test of the turbine should be carefully designed and compared to results from computational fluid dynamics (CFD) analysis. In this study, a horizontal axis tidal current turbine is designed based on the blade element theory. The proposed turbine's performance is evaluated using both CFD and a CWC experiment. The sealing system, power train, measuring devices, and generator are arranged in a nacelle, and the complete TCP system is demonstrated in a laboratory scale.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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