• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1992년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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• pp.69-71
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• 1992

The local horizintal flux of tidal energy is characterized by the surface density $\omega$ = $\rho$ g h ζ u ($\rho$ - sea water density, g - gravitation, h - depth, ζ - tidal surface elevation, u - vertically averaged tidal current velocity vector). In general the flux vector $\omega$ comprises active and reactive components whose relation determines the local structure of a tidal wave.(omitted)

• 에너지공학
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• 제22권4호
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• pp.386-393
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• 2013

본 논문은 경기도 안산시에 속한 풍도 인근 해역에 조류발전 단지를 조성하기 위해 유속의 분포 및 조류 발전량을 검토하고, 풍도 조류발전의 타당성을 분석한 것이다. 조류발전에 있어 핵심요소인 유속 분포는 실제 유속 분포자료를 조사하여 연간 조류 발전량을 구하였다. 조류발전 시설의 초기투자비 및 유지 관리 비용은 국내 자료를 이용코자 하였으나, 관련 자료의 확보에 어려움이 있어 미국전력연구소의 자료(EPRI, 2006.10)를 적용하였다. 결과는 향후 풍도 인근 해역의 조류발전단지 조성 시 기본 자료로 활용이 가능할 것이며, 조류발전의 부존량 등 관련 데이터 및 결과를 통해 에너지 정책에 좋은 자료를 제공할 수 있을 것으로 예상된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제42권3호
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• pp.211-223
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• 2020

With the increasing demand for improved marine environments and safety, greater ability to minimize damages to coastal areas from harmful organisms, ship accidents, oil spills, etc. is required. In this regard, an accurate assessment and understanding of current systems is a crucial step to improve forecasting ability. In this study, we examine spatial and temporal characteristics of current systems in the adjacent seas of Jeju Island using a high-resolution regional ocean circulation model. Our model successfully captures the features of tides and tidal currents observed around Jeju Island. The tide form number calculated from the model result ranges between 0.3 and 0.45 in the adjacent seas of Jeju Island, indicating that the dominant type of tides is a combination of diurnal and semidiurnal, but predominantly semidiurnal. The spatial pattern of tidal current ellipses show that the tidal currents oscillate in a northwest-southeast direction and the rotating direction is clockwise in the adjacent seas of Jeju Island and counterclockwise in the Jeju Strait. Compared to the mean kinetic energy, the contribution of tidal current energy prevails the most parts of the region, but largely decreases in the eastern seas of Jeju Island where the Tsushima Warm Current is dominant. In addition, a Lagrangian particle-tracking experiment conducted suggests that particle trajectories in tidal currents flowing along the coast may differ substantially from the mean current direction. Thus, improving our understanding of tidal currents is essential to forecast the transport of marine pollution and harmful organisms in the adjacent seas of Jeju Island.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.236.1-236.1
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• 2010

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. 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. In this paper, a design guideline of current generating HAT rotor and acceptable field rotor in offshore environment is proposed. To design HAT rotor model, wind mill rotor design principles and turbine theories were applied based on a field HAT rotor experimental data. To verify the compatibility of the rotor design method and to analyze the properties of design factors, 3D CFD model was designed and analysed by ANSYS CFX. The analysis results and findings are summarized in the paper.

• 한국해양공학회지
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• 제29권5호
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• pp.366-372
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• 2015

Ocean energy is one of the most promising renewable energy resources. In particular, South Korea is one of the countries where it is economically and technically feasible to develop tidal current power plants to use tidal current energy. In this study, based on the design code for HARP_Opt (Horizontal axis rotor performance optimizer) developed by NREL (National Renewable Energy Laboratory) in the United States, and applying the BEMT (Blade element momentum theory) and GA (Genetic algorithm), the optimal shape design and performance evaluation of the horizontal axis rotor for a 200-kW-class tidal current turbine were performed using different numbers of blades (two or three) and a pitch control method (variable pitch or fixed pitch). As a result, the VSFP (Variable Speed Fixed Pitch) turbine with three blades showed the best performance. However, the performances of four different cases did not show significant differences. Hence, it is necessary when selecting the final design to consider the structural integrity related to the fatigue, along with the economic feasibility of manufacturing the blades.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.145-152
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• 2012

최근 지구온난화 문제가 대두되면서 신재생에너지 개발을 위한 여러 기술적인 해결책이 제시되고 있는데, 그 중 산업적으로 크게 주목을 받고 있는 분야가 바로 해양에너지이다. 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 부존자원이 풍부하여 조력, 조류, 파력에너지에 대한 실용화 기술이 요구되고 있으며, 특히 빠른 조류흐름을 이용하는 조류발전은 해양환경에 거의 영향을 끼치지 않는 친환경적인 발전 방법이다. 조류발전은 조수간만에 의해 발생되는 해수의 자연적인 수평 유체흐름을 로터 및 발전기를 설치하여 회전운동으로 변환시켜 전력을 생산하는 발전 형태이다. 조류발전은 로터의 방향에 따라 크게 수평축 형태와 수직축 형태로 구별할 수 있으며, 발전량은 로터 단면의 크기와 조류속도에 따라 큰차이가 난다. 따라서 본 연구는 저수심형 100 kW급 수평축 조류발전 터빈의 성능해석을 위하여 상용 ANSYS-CFX를 이용하여 3차원 유동해석및 성능평가를 수행하였고, 유동해석을 통해 회전하는 로터 블레이드 표면 유선, 로터 주변 3차원 유동특성에 대해 고찰을 하였다. 그 결과 토크는 터빈의 날개가 증가함에 따라 증가하다가 TSR 3.77에서 최대토크가 발생하였으며, 그 이후 날개끝 속도비가 증가해도 토크는 감소하였다. 또한, 설계유속에서 0.38의 최대 출력계수를 얻었다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.36-40
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• 2010

Tidal current power system is the energy converter which converts the kinetic energy of tidal stream into electric energy. The performance of the rotor which initially converts the energy is determined by various design factors and it should be optimized by the ocean environment of the field. Flow direction changes due to rise and fall of the tides, but horizontal axis turbine is very sensitive to direction of flow. To investigate the rotor performance considering the interaction problems with incidence angle of flow, series of experiments have been conducted. The results and findings are summarized in the paper.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.301-307
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• 2009

국내에서는 조류속이 강한 곳이 다수 존재하여 조류발전 가능성이 높다. 이러한 조류발전은 유속이 빠른 곳에 터빈과 발전기를 설치하여 해수의 운동에너지로부터 전기를 생산하는 발전방식이다. 본 연구에서는 조류발전 시스템에 사용되는 헬리컬 터빈의 효율과 특성치 등을 현장실험을 바탕으로 파악하고자 하였다. 현장실험을 위하여 지름 2.2 m, 높이 2.5 m의 터빈을 제작하고, 울돌목 협수로의 한 쪽 면에 쟈켓구조물을 설치하여 터빈에 대한 실험을 실시하였다. 3-blade 헬리컬 터빈은 1.5 m/s와 2.1 m/s 사이의 유속에서 30 %정도의 효율을,6-blade 터빈은 25 %정도의 효율을 나타내었으며, 이러한 효율은 유속의 변화에 따라 변함없이 거의 일정한 수준을 나타내었다. 3-blade 터빈의 TSR은 2.4정도인 것으로 파악되었고, 6-blade 터빈의 TSR은 1.9정도로 관찰되었다. 이러한 터빈들의 TSR은 유속이 1.5 m/s에서 2.1 m/s로 변화해도 거의 일정하게 측정되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권4호
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• pp.234-240
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• 2010

연안개발로 인해 발생하는 해양환경 변화를 정확히 예측하여 해양환경을 효율적으로 관리하기 위해서는 정확한 조위 및 조류 분포에 관한 자료의 확보가 필수적이다. 그러나 현재 대부분의 환경영향평가에서는 조석 수치모의에서 제한된 조석분조 만을 사용하여 조위와 조류분포를 예측하여 많은 분조의 합성에 의해 발생되는 실제 조석현상을 정확하게 계산하지 못하고 있으며, 이로 인해 환경영향평가에 오류가 발생하고 있다. 본 연구에서는 제한된 분조의외해 개방경계에서 조화상수를 가지고도 연안에서 관측된 조위자료를 활용하여 실시간으로 정확하게 조위 및 조류 분포를 예측할 수 있는 방법을 제안하였다. 4개 분조에 의한 조위와 38개 분조에 의한 조차의 비 그리고 모의조차와 관측조차의 비를 가지고 보정한 조위 예측결과는 관측조위와 잘 일치하였다.

• 신재생에너지
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• 제5권2호
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• pp.3-8
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• 2009

Tidal current power system is one of ocean renewable energies that can minimize the environmental impact with many advantages compared to other energy sources. Not like others, the produced energy can be precisely predicted without weather conditions and also the operation rate is very high. To convert the current into power, the first device encountered to the incoming flow is the rotor that can transform into rotational energy. The performance of rotor can be determined by various design parameters including numbers of blade, sectional shape, diameter, and etc. The stream lines near the rotating rotor is very complex and the interference effects around the system is also difficult to predict. The paper introduces the experiment of rotor performance and also the fundamental study on the characteristics of three different rotors and flow near the rotor by CFD.