유럽 및 일본에서 건설되고 있는 폐쇄처분장(CDF)은 오염 준설물의 처분을 위해 세계적으로 널리 사용되는 방법으로 주변 환경과 생태계에 미치는 영향을 최소화하면서 오염 준설물을 차단하기 위한 시설이다. 폐쇄처분장의 개념은 간단하지만 이를 건설하는 것은 쉬운 것이 아니다. 폐쇄처분장(CDF) 시설을 계획하는 과정에서 토목공학, 조경, 화학, 입법, 사회적 영향, 환경공학과 같은 다양한 분야에 대한 전문지식과 기술이 고려되어야 한다. 본 고에서는 CDF의 일반적인 지침에 대해 간략히 소개하였다.
조류발전용 HAT 임펠러 설계에 대한 성능 비교 연구를 통하여 설계 개선방향에 대하여 고찰해 보았다. 기존의 조류발전용 임펠러는 풍력에서 사용하고 있는 설계 개념을 그대로 사용하는 경향이 있으며 밀도 차이가 크고 풍력과는 다른 조류발전의 특성을 고려하여 새로이 설계된 임펠러와 기존의 임펠러를 비교하였다. 향후 계산에 의한 비교 뿐 아니라 실험 그리고 경사류등과 같은 특수한 경우에 대한 검증을 수행할 계획이다.
Park, Sewan;Nam, Bo Woo;Kim, Kyong-Hwan;Hong, Keyyong
Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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제4권2호
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pp.66-77
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2018
This paper presents a parametric study on an oscillating water column (OWC) wave energy converter (WEC). This OWC has been planned for installation in the breakwaters on isolated islands located away from the mainland. Both a numerical analysis and a model experiment are utilized for determining a proper conceptual design for this purpose. Various design parameters, including the configurations and dimensions, are evaluated through the numerical analysis, which is based on a potential flow theory, and several design concepts are then selected as candidates. The model experiment using a 2D wave flume is conducted to evaluate the effects of the design parameters and compare the performances of the candidates. Based on the overall results of the numerical analysis and model experiment, a conceptual design of the OWC WEC applicable to a breakwater is selected.
본 논문에서는 서남해 해상풍력 실증단지 해역을 대상으로 석션버켓기초의 지지력에 대한 신뢰성 분석에 대한 내용을 다루었다. 5MW급 해상풍력터빈의 콘크리트 석션버켓기초를 선정하여 기초 설치 후 연직지지력과 수평지지력에 대한 파괴확률을 계산하고 설계변수의 민감도를 분석하였다. AFOSM을 이용한 신뢰성해석을 수행한 결과, 기초-지반 분리거동 시 연직지지력에 대한 파괴확률이 가장 큰 것으로 나타났으며 기초지반의 단위중량과 내부마찰각이 지배적인 영향인자임을 확인하였다.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제7권2호
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pp.301-314
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2015
Aiming at accurately distinguishing modeless component and natural vibration mode terms from data series of nonlinear and non-stationary processes, such as Vortex-Induced Vibration (VIV), a new empirical mode decomposition method has been developed in this paper. The key innovation related to this technique concerns the method to decompose modeless component from non-stationary process, characterized by a predetermined 'maximum intrinsic time window' and cubic spline. The introduction of conceptual modeless component eliminates the requirement of using spurious harmonics to represent nonlinear and non-stationary signals and then makes subsequent modal identification more accurate and meaningful. It neither slacks the vibration power of natural modes nor aggrandizes spurious energy of modeless component. The scale of the maximum intrinsic time window has been well designed, avoiding energy aliasing in data processing. Finally, it has been applied to analyze data series of vortex-induced vibration processes. Taking advantage of this newly introduced empirical decomposition method and mode identification technique, the vibration analysis about vortex-induced vibration becomes more meaningful.
암초형 월류 파력발전 시스템은 암초형 구조물에 입사 되는 파랑 에너지를 낙차로 전환하고 이를 전기 에너지로 변환 시키는 파력 발전 방식이다. 기존 연구에서 월파제의 사면 경사, 천단고, 가이드 베인 형상에 따른 월류 성능이 연구 되었다. 본 연구에서는 이러한 기존 연구를 통해 설계된 1/7 축소 모형을 제작하고 수차 터빈 및 발전 시스템, 전력제어시스템, 운전제어 및 모니터링 시스템을 연계하여 통합 축소 모형 시스템을 구축하였다. 이러한 시스템에서 서로 다른 파고와 주기를 갖는 파에 따른 월류량과 발전량을 계측하여 기존 연구와 비교 검증하였다. 이를 통해 설계시 계획한 월류량과 발전량을 확인하였고 다수 터빈에 의한 효율적인 제어 시스템 구동 방안을 제안하였다.
An experimental study on the hydrodynamic performance of a backward bent duct buoy (BBDB) was performed in a 2D wave tank. The BBDB is one of the promising oscillating water column (OWC) types of floating wave energy converters. Two different corner-shaped BBDBs (sharp-corner and round-corner) were used to measure the maximum chamber surface elevations and body motions for various incident wave conditions, and their hydrodynamic characteristics were compared. In order to investigate the effect of the pneumatic pressure inside the chamber, the heave and pitch angle interacted with elevations were compared for both open chamber and partially open chamber BBDBs. From the comparison study, the deviation in the chamber surface elevations between the two shapes of BBDBs was found to be significant near the resonance period, which may be explained by viscous energy loss. It was also found that the pneumatic pressure noticeably affected the chamber surface elevation and body motions.
한국해양연구원(KORDI)의 파랑자료를 기초로 하여 한반도 근해의 파랑에너지 분포를 분석하였다. 파랑자료는 최근 24년(1979∼2002)간의 바람자료를 바탕으로 HYPA와 WAM모델을 이용하여 모사된 것이다. 파랑에너지, 즉 파력의 평가는 선형이론에 근거한 파주기를 가정하는 형태를 이용하여 하였다. 대략 3 kw/m 정도의 가용 파랑에너지가 한반도 근해에 분포한다고 말할 수 있으며, 계절과 지역에 따라 10 kw/m이상의 파랑에너지가 나타나는 곳도 있다. 제주도의 남서쪽 해역이 상대적으로 양질의 파랑에너지가 존재하는 것으로 평가된다.
In recent years, energy harvesting from natural sources and waste heat has been attracting more attention from researchers in response to ever-growing energy demands, high energy prices, and climate-change-mitigation purposes. It is also an important step towards future sustainable energy usages. In thermal dynamic cycles, expanders are playing as the most important equipment for waste heat recovery and energy harvesting as well. As a kind of expander, the bladeless turbine has a promising future and more widely using owning its advantages on relatively long life, good off-design performance, easy operation cleaning and maintenance, a simple structure, no blade corrosion, and low manufacturing costs. There are numerous studies about using the Tesla Turbine as a key technology for energy harvesting in a wide range of applications and conditions. They are presented to help identify technologies that have sufficient potential for applicating to our life and marine industrial engineering. This review paper, initially, presents an overview of current studies both theoretical and experimental of Tesla Turbine usage for waste heat recovery alongside its challenges and investigation on the effect of its configuration, working fluid selection as well. To conclude, future perspectives besides possible ways of transforming waste heat energy to electricity or work, which leads to circular energy, are discussed. The ambition of this paper is to act as a first-hand reference, through the well-defined possible directions, to the young researchers and senior scientists.
본 연구에서는 부유식 파력-해상풍력 연계형 발전시스템의 기반구조물 개념설계에 대한 내용을 다루고 있다. 세계적으로 해양 신재생에너지에 대한 관심이 커져가고 있다. 파력과 해상풍력은 다른 해양에너지원과 더불어 주요 관심이 되는 에너지원으로서 발전적지가 대체로 일치한다는 특징이 있다. 따라서 파력과 해상풍력을 복합하여 발전하는 시스템은 경제적으로 많은 이점이 있고 이미 여러 나라에서 파력-해상풍력 복합발전 시스템을 개발하고 있다. 이에 따라 우리나라에서도 10MW급의 파력-해상풍력 복합발전 시스템을 개발하기 위한 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 다수 풍력발전기와 파력발전기의 배치를 고려하여 반잠수식 구조물이 설계되었다. 또한 설치해역의 환경을 고려하여 계류시스템과 파워케이블이 설계되었다. 본 논문에서는 이러한 복합발전 플랫폼의 개념설계 결과를 제시하고 다양한 발전시스템의 배치를 고려한 설계상의 어려움을 토의하고 설계 방법을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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