• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.212-219
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• 2017

As an environmental pollution and global warming due to an excessive carbon emission are intensified, the importance of renewable energy is in rise today. TCP (Tidal Current Power), one of the renewable energy sources, generates electricity by converting kinetic energy of current into rotational energy of turbine. Also the TCP has a great advantages of predictability and reliability. Because the generating power is proportional to cubic of stream velocity, amplifying current speed by applying duct is highly effective to increase the generating power. SPM (Single Point Mooring) can be applied for the weather vane with various current direction and also augments generating power of the system. In addition, simple installation and retrieval could be a merit of SPM system. By combining duct and SPM, TCP system for relatively low-speed-current and shallow water region can be feasible and economical. In this study, single point moored duct-type TCP system was designed and the motion of submerged structure was investigated in both numerical and experimental method. DNV wadam V4.8-1 and OrcaFlex 10.0a were used for the frequency and time domain motion analysis of system respectively. Duct model scaled by 0.05 of Froude conformity ratio and CWC (Circulate Water Channel) are used for experiment.

• 한국환경과학회지
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• 제7권2호
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• pp.223-232
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• 1998

득량만의 조석주기에 따른 성층특성을 연구하기 위하여 우선 30여개 관측점에서 관측된 수온, 염분, 밀도, 해류, 열수지, 바람, 밀도류 자료를 조사하였다. 이 관측자료를 토대로 성층현상을 규명할 수 있는 해석적 모델을 개발하였으며 이 해석적모델을 이용하여 얻어진 연구결과에 따르면, 득량만의 성층을 이루는 요인은 조석, 태양열, 밀도,류인 것으로 나타났으며, 성층을 파과할 수 있는 조석에너지의 혼합에너지의 에너지 기여율 $\varepsilon$ 은 약 0.020 - 0.021정도 되는 것으로 나타났다.

• 한국해양공학회지
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• 제27권3호
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• pp.67-72
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• 2013

In this study, numerical analyses that considered the dynamic interaction effects between the flow and a turbine were carried out to investigate the power output performance of an H-type Darrieus turbine rotor, which is one of the representative lifting-type vertical-axis tidal-current turbines. For this purpose, a commercial CFD code, Star-CCM+, was utilized for an example three-bladed turbine with a rotor diameter of 3.5 m, a solidity of 0.13, and the blade shape of an NACA0020 airfoil, and the optimal tip speed ratio (TSR) and corresponding maximum power coefficient were evaluated through exhaustive simulations with different sets of flow speed and external torque conditions. The optimal TSR and maximum power coefficient were found to be approximately 1.84 and 48%, respectively. The torque and angular velocity pulsations were also investigated, and it was found that the pulsation ratios for the torque and angular velocity were gradually increased and decreased with an increase in TSR, respectively.

• 한국해양공학회지
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• 제27권3호
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• pp.73-78
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• 2013

CFD (computational fluid dynamics) analyses that considered the dynamic interaction effects between the flow and a turbine were performed to evaluate the power output characteristics of two representative vertical-axis tidal-current turbines: an H-type Darrieus turbine and Gorlov helical turbine (GHT). For this purpose, a commercial CFD code, Star-CCM+, was utilized, and the power output characteristic were investigated in relation to the scale ratio using the relation between the Reynolds number and the lift-to-drag ratio. It was found that the power coefficients were significantly reduced when the scaled model turbine was used, especially when the Reynolds number was lower than $10^5$. The power output characteristics of GHT in relation to the twisting angle were also investigated using a three-dimensional CFD analysis, and it was found that the power coefficient was maximized for the case of a Darrieus turbine, i.e., a twisting angle of $0^{\circ}$, and the torque pulsation ratio was minimized when the blade covered $360^{\circ}$ for the case of a turbine with a twisting angle of $120^{\circ}$.

• 신재생에너지
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• 제16권1호
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• pp.31-40
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• 2020

Most countries in the world are trying to reduce the use of fossil fuels in the production of electricity and replace them with renewable energy technologies. In Korea, there are abundant ocean renewable energy sources that will play an important role in power generation in the future. This paper introduces a new tidal energy converter utilizing flow induced vibration (FIV), which can work efficiently, even in the currents slower than 1.0m/s. All tests were conducted at the Marine Renewable Energy Laboratory at the University of Michigan to examine the effects of the damping ratio of the electric generators on the power outputs and power efficiencies. In these tests, two identical circular cylinders were used, and passive turbulence controllers were applied to the surface of the cylinders to enhance the FIV. The experimental results showed that by using the two cylinders in the FIV, the power output and efficiency reached up to 31 W and 36%, respectively. In particular, the results showed that the power efficiency was higher at the relatively low flow speed (4

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.47-54
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• 2006

The current power generation is very suitable renewable energy for the application to Korean western and south coastal regions where characterized as having high current speed. Being different from tidal power generation that needs tremendous dam structure to preserve water, the current power generation utilizes the ocean current flow without damaging to estuary area and its environment. There are still many areas to understand the characteristics of current power generation for the actual field installation. As designing muti module with several rotors, the interaction between rotors will occur that would affect the efficiency and RPM of each rotor. In this study, the interactions caused by gaps between rotors in multi module are studied.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.160.2-160.2
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• 2011

바다를 가로막는 방벽이나 방조제의 배수갑문 또는 조력발전소의 수문과 같이 인공 해양구조물을 통하여 흐르는 고속 해류를 이용하여 발전하는 해류발전 방식에 있어서, 고속 해류에 적합한 수차터빈과 발전기의 특성을 알아보았다. 조석간만의 차가 큰 지역에 설치되는 인공 해양구조물을 지나는 해류는 인공 해양구조물 전후에 발생하는 해수의 위치에너지 차이가 운동에너지로 바뀌면서 조석간만의 자연현상에 의해 발생되는 조류의 속도보다 훨씬 더 빠르게 흐른다. 이론적으로 우리나라의 서해안의 조석간만의 범위 3~8m로부터 7.5~12m/s 정도의 고속 해류가 가능하다. 이러한 경우에 적합한 해류발전기는 수차터빈 날개지름의 크기가 5m에서부터 12m 이하이면서, 증속기어박스와 발전기, 유압시스템 및 냉각시스템 그리고 전력변환장치를 포함하는 발전시설들을 해수면 위에 설치하는 것이 바람직하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.164.2-164.2
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• 2011

지구온난화에 따른 대체에너지 자원확보가 국가적으로 중요한 과제로 대두되고 있고 여러 대체에너지원 중 국내의 해양에너지는 잠재량이 매우 높다. 여러 해양에너지 중에서 빠른 흐름을 이용하는 조류발전은 서해안과 남해안에 적용하기에 적합하며 해양환경을 보존하면서 많은 에너지를 생산할 수 있는 장점이 있다. 조류발전에서 1차적으로 에너지를 변환시키는 로터는 주요한 장치중의 하나로 여러 변수에 의해 그 성능이 결정된다. 로터의 블레이드 수, 형상, 단면적, 허브, 직경 등 여러 요소를 고려하여 설계되어야 한다. 또한 조류발전을 적용하는 해양환경에서 최대 출력을 생산할 수 있는 로터가 적용될 수 있도록 블레이드의 후류 영향을 고려해야한다. 본 논문에서는 날개요소이론을 바탕으로 수평축 조류발전 터빈을 설계하여 실험 및 유동해석을 통해 성능을 평가하고, 후류에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권2호
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• pp.247-256
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• 2009

함평만 해역에서 CTD, 조류 및 조석 자료를 이용하여 해수의 물성구조 및 조류 특성을 파악하였다. 이 지역 대기의 계절적 변화에 따라 수온, 염분은 여름철에 고온, 저염의 저밀도 상태를 나타내었으며, 겨울철에 저온, 고염의 고밀도 상태를 보였다. 특히, 여름철 소조기에 중심수로를 따라 조석전선과 유사한 수온 구조가 형성되었으며, 조석전선 위치를 나타내는 $SH(=log_{10}(H/U^3)$, 여기서 H는 수심, U는 $M_2$조류진폭)값은 2.4-3.5로 평가되었다. 또한 성층계수$({\phi})$는 0.985-6.998 Joule/$m^3$으로 내만으로 갈수록 점차적으로 증가하였다. 이러한 전선구조 발생은 함평만 내부의 넓은 갯벌을 포함하는 독특한 지형학적 특성과 조류 세기의 지역적 변화에 의해 발생되는 것으로 여겨진다. 함평만 입구에서 관측된 조류는 수심이 증가할수록 창조시간 보다 낙조시간이 짧았다. 이러한 조류의 비대칭적인 낙조우세현상은 넓은 대조차 조간대가 분포하고 있는 함평만에서 천해조의 발달로 인한 조석 왜곡 현상 결과로 해석되어진다.

• 한국지리정보학회지
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• 제14권3호
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• pp.22-35
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• 2011

지형적인 영향으로 큰 조차가 발생하여 조력발전에 유리한 입지를 보유하고 있는 인천만을 대상으로 2006년부터 조력에너지 실용화 기술개발을 위한 연구가 지속적으로 추진되고 있다. 이러한 조력에너지 개발을 위해서는 조력발전 시설물의 최적입지를 결정하고 환경영향을 최소화하는 최적의 대안을 도출할 필요가 있다. 이를 효율적으로 수행하기 위해서는 개발과 보전에 관련된 다양한 공간요소를 체계적으로 관리하고 활용할 수 있는 공간정보체계가 필수적이다. 본 연구를 통해 조력에너지 개발을 위한 공간 데이터는 자료 특성에 따라 크게 세 가지 데이터 군으로 정의 가능하였다. 핵심 데이터 군으로는 조석, 조류 뿐 아니라 파랑, 침식, 퇴적 요소와 같은 공간데이터로 정의된다. 또한 지형도, 시설물도, 수심과 같은 기본 데이터 군과 해양생태와 해양환경 등 각종 주제도 성격의 참조 데이터 군으로 정의된다. 본 연구의 주요 목적은 이러한 공간 데이터 구성 요소의 정의를 통해 필수적 데이터모델과 선택적 데이터모델로 분류한 개념적 공간데이터 모델링 방법론을 정립하고자 함이다.