• 제목/요약/키워드: Tidal current energy

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우리나라 연안매립의 특성 및 합리적 관리방안 (Characteristics and Reasonable Management Approaches of Coastal Reclamation in Korean)

  • 엄기혁;이대인;김영태;김귀영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.227-237
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    • 2012
  • 본 연구는 우리나라 연안매립의 효과적인 관리방안을 고찰하기 위해 최근 공유수면 매립 현황과 특성, 매립이 집중된 사례지역의 환경 및 관련 환경평가서의 주요 문제점을 진단하였다. 공유수면매립은 남해와 서해 연안에서 집중되고 있고, 과거에는 농업용지와 산업용지의 확보가 많았으나, 최근에는 조선단지를 포함한 산업용지와 항만용지 등 매립목적이 다양화 되고 있다. 이러한 지속적인 개발사업을 위한 매립으로 인해 환경영향이 가중되고 있고, 특히 갯벌과 수산자원보호구역 등 어장이 상대적으로 큰 훼손을 받고 있는 상황이다. 갯벌지역에서의 매립 유형은 준설토 투기장, 도시개발 및 산업단지 조성이 많았다. 무분별한 매립을 지양하기 위해서는 연안통합적 접근과 적정 기준이 설정되어야 할 것이다. 단기적인 개발과 장기적인 보전 이익이 동시에 고려되어야 하는데, 특히, 사전에 환경성 문제를 충분히 다루기 위해 관련 법과 제도에 따른 해양환경평가의 개선이 필요하다.

유기 태양전지의 개발 현황과 기술 과제 (Technical Tasks and Development Current Status of Organic Solar Cells)

  • 장지근;박병민;임성규;장호정
    • 한국재료학회지
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    • 제24권8호
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    • pp.434-442
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    • 2014
  • Serious environmental problems have been caused by the greenhouse effect due to carbon dioxide($CO_2$) or nitrogen oxides($NO_x$) generated by the use of fossil fuels, including oil and liquefied natural gas. Many countries, including our own, the United States, those of the European Union and other developed countries around the world; have shown growing interest in clean energy, and have been concentrating on the development of new energy-saving materials and devices. Typical non-fossil-fuel sources include solar cells, wind power, tidal power, nuclear power, and fuel cells. In particular, organic solar cells(OSCs) have relatively low power-conversion efficiency(PCE) in comparison with inorganic(silicon) based solar cells, compound semiconductor solar cells and the CIGS [$Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$] thin film solar cells. Recently, organic cell efficiencies greater than 10 % have been obtained by means of the development of new organic semiconducting materials, which feature improvements in crystalline properties, as well as in the quantum-dot nano-structure of the active layers. In this paper, a brief overview of solar cells in general is presented. In particular, the current development status of the next-generation OSCs including their operation principle, device-manufacturing processes, and improvements in the PCE are described.

해안개발환경하에서 바람 ${\cdot}$ 파랑 ${\cdot}$ 흐름의 중첩에 의한 연안표사 (Littoral Drift by the combined impact of Wind, Wave and Current ant the coastal Development Environment)

  • 이승철;이중우;김기담;이학승
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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    • pp.141-142
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    • 2007
  • 최근 들어 지구온난화의 영향으로 평균 해수면이 빠르게 상승하고 있으며, 폭풍의 규모도 더불어 증가 하고 있다 해수면의 상승은 다양한 범위에 걸쳐서 환경적인 문제를 일으키고 있다. 특히, 고조위 그리고 조류속의 증가를 유발시키고, 기본 파량을 증가시킨다. 그래서 해안 주변지역에서 받는 에너지는 증가된다. 이러한 영향은 구조물, 침식 그리고 퇴석에 영향을 주며, 연안 환경에 불균형을 가져 온다. 연안과정의 문제도 유사하며, 폭풍기간동안 소규모 어항에서 정박지와 외각시설물에 피해를 가져오는 것으로 알려져 있다. 항내 선석의 정온도를 확보하기 위해서 외곽시설을 재배치시킨 결과를 분석하였다. 대상지역의 항만들은 수로 및 개방해역에 인접해 있기 때문에 구조물을 재배치시키면 유속, 유향 그리고 파고에 반드시 영향을 미치게 되어 해저면의 변형이 생긴다. 따라서, 우리는 이해역의 부두와 방파제의 배치를 반영하여 모델을 구성하고 시험 하였다. 흐름이 강한 내수역과 흐름이 미약한 개방해안역에 대하여 분석을 기하였다.

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수질평가지수를 이용한 시화호 내측 및 외측 해역의 시·공간적 수질 변화 평가: 조력발전소 가동에 따른 영향 연구 (Evaluation of Spatial and Temporal Variations of Water Quality in Lake Shihwa and Outer Sea by Using Water Quality Index in Korea: A Case Study of Influence of Tidal Power Plant Operation)

  • 나공태;김종근;김은수;김경태;이정무;김성근;김의열;이승용;박은주
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.102-114
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    • 2013
  • 인공호수인 시화호 유역은 우리나라에서 가장 고도로 산업화가 진행되고 있는 지역 중 하나이며 현재 조력발전소 가동으로 인한 수질변화가 예상되고 있다. 본 연구에서는 2011~2012년 동안 총 14회에 거쳐 시화호 내 외측의 투명도, 저층 용존산소 포화도, 용존무기인, 용존무기질소 및 클로로필-a의 조사결과를 개정된 수질평가기준(수질평가지수, WQI)에 적용하여 시화호 주변해역의 시 공간적 수질변화 특성과 조력발전소 가동에 따른 수질개선 효과를 평가하였다. 수질평가지수는 시화호 내측의 산업단지 주변과 외측의 하수처리장 방류구 주변에서 상대적으로 높았으며 각각 시화방조제와 외해역으로 갈수록 감소하는 수평분포 특성을 나타내었다. 시화호 내 외측의 수질은 주로 시화호 유역의 산업지역, 도심지역 및 농촌지역에 산재하는 비점오염유출과 하수처리장 방류에 큰 영향을 받고 있는 것을 알 수 있었다. 시화호 내측 수질평가지수는 2011년 평균 53.0(IV 등급, 나쁨)에서 2012년 평균 42.8(III 등급, 보통)로 큰 폭으로 감소하였다. 조력발전소 가동이 해수교환량을 증가시켜 저층 빈산소 환경이 약화되어 시화호 수질이 크게 개선된 것으로 나타났다. 시화호 외측 수질평가지수는 2011년과 2012년 각각 37.4와 35.3으로 모두 보통(III 등급)의 수질상태를 보여 조력발전소 가동 이후 내측 해수의 외측 방류에 의한 수질 오염은 없는 것으로 판단된다. 그러나 군집분석 결과, 산업단지 주변의 시화호 상류지역은 조력발전소 가동을 통한 수질개선 효과가 미미한 것으로 나타났으며, 강우가 집중되는 여름철에 수질이 악화되고 있어 시화호 전체 수질을 개선시키기 위해서는 하천이나 우수토구를 통한 비점오염물질 관리 및 저감대책이 시급한 것으로 판단된다.

해수냉열원을 이용한 태양열계간축열시스템의 건물냉방 적용에 관한 연구 (A Study on the Application of the Solar Energy Seasonal Storage System Using Sea water Heat Source in the Buildings)

  • 김명래;윤재옥
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.56-61
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    • 2009
  • Paradigm depending only on fossil fuel for building heat source is rapidly changing. Accelerating the change, as it has been known, is obligation for reducing green house gas coming from use of fossil fuel, i.e. reaction to United Nations Framework Convention on Climate Change. In addition, factors such as high oil price, unstable supply, weapon of petroleum and oil peak, by replacing fossil fuel, contributes to advance of environmental friendly renewable energy which can be continuously reusable. Therefore, current new energy policies, beyond enhancing effectiveness of heat using equipments, are to make best efforts for national competitiveness. Our country supports 11 areas for new renewable energy including sun light, solar heat and wind power. Among those areas, ocean thermal energy specifies tidal power generation using tide of sea, wave and temperature differences, wave power generation and thermal power generation. But heat use of heat source from sea water itself has been excluded as non-utilized energy. In the future, sea water heat source which has not been used so far will be required to be specified as new renewable energy. This research is to survey local heating system in Europe using sea water, central solar heating plants, seasonal thermal energy store and to analyze large scale central solar heating plants in German. Seasonal thermal energy store necessarily need to be equipped with large scale thermal energy store. Currently operating central solar heating system is a effective method which significantly enhances sharing rate of solar heat in a way that stores excessive heat generating in summer and then replenish insufficient heat for winter. Construction cost for this system is primarily dependent on large scale seasonal heat store and this high priced heat store merely plays its role once per year. Since our country is faced with 3 directional sea, active research and development for using sea water heat as cooling and heating heat source is required for seashore villages and building units. This research suggests how to utilize new energy in a way that stores cooling heat of sea water into seasonal thermal energy store when temperature of sea water is its lowest temperature in February based on West Sea and then uses it as cooling heat source when cooling is necessary. Since this method utilizes seasonal thermal energy store from existing central solar heating plant for heating and cooling purpose respectively twice per year maximizing energy efficiency by achieving 2 seasonal thermal energy store, active research and development is necessarily required for the future.

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직접파를 이용한 배경매질 유속정보 도출과 유속을 고려한 파형역산의 적용 (Extraction of Flow Velocity Information using Direct Wave and Application of Waveform Inversion Considering Flow Velocity)

  • 이다운;정우근;신성렬;배호석
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제20권4호
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    • pp.199-206
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    • 2017
  • 해상탐사에서 얻어지는 현장자료는 바람, 파도, 조류, 배경매질의 유속 등 다양한 환경요소에 영향을 받는다. 배경매질의 유속을 제외한 대부분의 환경요소는 자료처리 단계에서 적절한 보정이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 배경매질의 유속정보가 파형역산에 미치는 영향을 분석하기 위해 배경매질의 유속정보를 고려하는 파동 방정식 모델링을 활용하여 관측자료를 생성하고, 생성된 자료를 통해 수치 실험을 진행하였다. 수치예제에는 다소 비현실적인 유속이 적용된 결과도 포함되어 있다. 이와 더불어, 탐사자료의 유속정보를 수치적 기법으로 도출하여 역산을 수행하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 수정된 Marmousi2 모델에 적용하여 유속에 따른 결과를 얻고자 하였다. 기존의 유속을 고려하지 않은 역산 결과와 제안된 알고리즘으로 수행한 역산 결과 비교를 통해 유속의 세기가 갱신되는 물성정보에 미치는 영향을 확인하였다.

인공수로에서의 수평 배열 헬리컬수차 현장시험 사례와 문제점 (Installation of Pilot Plant and Troubleshootings of Horizontally Linked Helical Turbines with Unconfined Free Flow Condition in Artificial Channel)

  • 강금석;김지영;이광수;명철수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.626-629
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    • 2007
  • 국내외에 아직 개발 실적이 없는 발전소의 해수방류수를 이용한 조류식발전시스템의 개발을 위하여, 현재 하동화력발전소 해수방수로를 대상으로 헬리컬 수차를 이용한 조류식발전 시험설비를 제작 완료하고, 성능 시험이 진행 중이며, 본 연구에서는 성능 시험 과정에서 나타난 제반 문제점을 제시하고 그에 대한 원인 및 대책을 분석해 보았다. 본 시험설비는 인공수로에서 수평 배열 헬리컬수차로서 기계장치의 안정성 및 수차의 효율을 평가하고자 하였다. 조류식 시험장치는 배수로의 빠른 유속으로 인하여 시공이 매우 어려웠으며, 인공수로임에도 불구하고 유지관리를 위한 적정 구조 선정이 곤란한 상황이었다. 또한, 헬리컬 수차는 서로 직렬연결되어 운전할 수 있는 장점이 있으나, 본 연구와 같이 다수의 수차가 연결될 경우, 보다 높은 축정렬 정확성, 커플링, 베어링 정밀도 등이 요구되어 효율 감소의 원인이 됨을 확인하였다. 본 장치는 시험용으로서 정밀한 베어링 및 수밀구조, 증속장치를 채택하지 않았으나, 상업용에서는 이를 개선할 필요성이 있다고 판단된다. 또한, 수차의 설치와 유지관리 조건 향상, 수차 통과부의 유황 개선, 수차의 효율 향상을 위하여 조류식 수차에도 유도수로와 casing, draft tube와 같은 Confined flow 구조를 일부 채택할 필요성이 있다고 판단된다.

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Distribution of Eelgrass, Zostera marina L. on Coasts of the Korean Peninsula: Preliminary Study for Eelgrass Restoration

  • Lee, Sang-Yong;Kwon, Chun-Jong;Lee, Kun-Seop;Choi, Chung-Il
    • Ocean and Polar Research
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    • 제24권1호
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    • pp.55-61
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    • 2002
  • Eelgrass, Zostera marina L. widely spreads throughout all the coastal areas of the Korean Peninsula. However, some previously reported eelgrass populations disappeared. The disappearance was probably caused by anthropogenic disturbance such as reclamation and pollutant or exceeded nutrient release. Eelgrass beds occurred from the intertidal to the subtidal zone, mainly in lagoon, estuaries, ports, barrier reef and bays. Eelgrass beds were also found at the intertidal mud and sand flats, subtidal mud and sandbank in more exposed areas. Habitat characteristics of eelgrass beds distributed on the coasts of the Korean Peninsula varied among coast areas. Eelgrass distributed constantly throughout the southern coast of Korea, while the distribution was limited at lagoon, bay, port, or barrier reef on the eastern coast, because of steep water depth and high wave energy in that coast. On the western coast, eelgrass mainly appeared at the intertidal and subtidal zones in islands. Sediment characteristics of the Z. marina beds varied with locality, tidal current and water motion. Sediments of Z. marina beds were composed of sand, muddy sand, sandy mud and mud. Mean grain size ranged from 1.5 to 4.1 phi.

부유식 파력 장치의 해상운송에 대한 구조 안전성 검토 (Structural Safety Analysis of FPWEC During Sea Transportation)

  • 조규남;김용대;배재형;신승호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.250-255
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    • 2016
  • 부유식 진자형 파력발전 장치의 실해역 설치를 위한 예인 시 예상항로의 조류 및 풍속, 유의 파고 등의 모든 환경자료를 수집 및 분류 분석하여 위험구간에 대해 검토하였다. 이를 위하여 기상청 및 국립 해양조사원의 자료들을 수집하였으며 이들 분류 검토된 자료들을 토대로 구조물에 작용하는 외력에 대해 계산하였다. 또한 ANSYS를 이용하여 복합 환경하중이 작용할 때의 FEM 해석에 기초한 상기 부유식 진자형 파력발전 장치의 안전 여부를 확인하였다.

매립으로 인한 광양만의 유동변화 수치실험 (Numerical experiments for the changes of currents by reclamation of land in Kwangyang Bay)

  • 추효상
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권7호
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    • pp.637-650
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    • 2002
  • 광양만역 종합개발로 인한 만 내 유동 변화를 정량 파악하기 위해, 광양만 전역에 대한 계절별 해황조사, 계절별 유동 조사 및 진단 다중 모델을 이용하여 광양만 순환류 구성 요소 에 대한 변화량을 운동에너지와 위치에너지 계산을 통해 규명하였다. 1) 개발이 진행됨에 따라 유역 면적이 줄어들고 유동도 약해진다 조류 에너지는 광양만이 개발되기 전에 비해 종합 개발 10년 후, 약 10% 감소한다. 마찰 손실은 약 50% 감소한다. 2) 광양만 개발로 인한 조석 잔차류는 약 35~40% 감소한다. 3) 조석 잔차류의 약 1/10 정도인 밀도류는 하계에 크고 추계에 작으며, 개발로 인해 약 10% 증가한다. 4) 취송류는 풍속이 작은 하계에 작고 풍속이 강한 동계에 크다. 취송류는 개발로 인해 약5% 감소한다. 5) 조석 잔차류+밀도류는 하계에 크고 추계에 작다. 개발에 따른 변화는 현재~10년 후 약 5~l2% 증가하나, 개발 전 과거~현재는 9~13% 감소했다. 6) 조석 잔차류+취송류는 개발에 따라 약 10% 감소한다. 7) 조석 잔차류+밀도류+취송류의 잔차류는 개발10년 후가 개발 전에 비해 10% 감소한다. 이는 2차원적 조류 에너지 Flux 변화 결과와 일치한다. 계절별로는 하계가 가장 크게 감소하여, 종합 개발 후 성층강화와 잔차유속 감소로 오염이 크게 진행될 가능성이 있다. 8) 광양만내의 순환류 요소 중 계절 변화가 가장 큰 흐름은 잔차류이고 그 다음이 조석 잔차 취송류, 취송류, 조석 잔차 밀도류 그리고 가장 작은 것이 밀도류이다. 잔차류의 계절 변화는 주로 취송류 변화에 의한다.