• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2011년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.79-79
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• 2011

The oceans are an untapped resource, capable of making a major contribution to our future energy needs. In the search for a non polluting renewable energy source, there is a push to find an economical way to harness energy from the ocean. Tidal stream is one of ocean energy form that is being investigated as potential source for power generation. Tidal current turbines are therefore designed as conversion machinery to generate power from tidal currents. A study on energy extraction from tidal currents is presented in this paper.

• 진공이야기
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• 제3권2호
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• pp.11-16
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• 2016

Tidal current energy is the most interesting renewable resources that have been less harnessed. Korea has globally outstanding tidal current energy resources and it is highly needed to develop a tidal current energy conversion system. It is reported that the total amount of available tidal current energy is approximately 6GW in Korea. A good tidal site candidate is required a large amount of fast moving water, bathymetry and seabed properties, no conflicts with other users and is close to a load and grid interconnection. In this review, we summarized the results of R&D projects regarding tidal current resources, utilization projects and demonstration test bed.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권1호
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• pp.85-92
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• 2013

최근 기후변화를 초래하는 화석연료의 사용을 감축하는 세계적 추세와 함께 에너지의 안정적 공급을 위해 많은 노력이 요구되고 있다. 또한 2012년부터는 500 MW 이상의 전기를 생산하는 에너지사업자는 신재생에너지 의무할당제의 적용을 받는다. 조류자원은 최근 각광을 받고 있는 신재생에너지이며, 이러한 조류자원은 매우 크지만 제한된 지역에 분포하고 있으므로 조류에너지를 효과적으로 이용하기 위해서는 반드시 기술적, 경제적인 측면의 평가가 요구된다. 그러므로 본 연구에서는 부남군도 해역에 부존하는 조류자원 실용화 기술개발을 위하여 조류에너지원에 대한 자료수집 등의 현황분석과 수치모델을 이용한 시뮬레이션 등을 통하여 조류에너지 분포도를 조사하고 이용 가능한 연간 에너지 생산량을 산정, 조류발전기를 모듈화 하여 최적의 조류발전단지 구성기술을 개발하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권1호
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• pp.75-82
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• 2011

해양에너지는 아직 개발되지 않은 가장 유망한 재생 및 청정에너지 자원 중 하나이다. 특히 우리나라는 세계적으로 보기 드문 조류발전의 적지이며, 이를 이용하기 위해서는 각 해역에 적합한 조류에너지 변환 장치의 개발이 매우 필요하다. 따라서 본 연구에서는 조류발전 방식 중 수평축 로터 블레이드의 최적형상 설계 및 성능평가를 목적으로 날개 끝 손실 모델을 포함하는 날개요소 운동량이론을 적용한 조류터빈 설계기법을 제안하고, 100 kW급 로터 블레이드를 설계하였다. 또한 블레이드 국부위치에서 주속비에 따른 Prandtl의 날개 끝 손실 변화를 비교하였으며, 정격 날개 끝 속도비에서 NACA63812를 사용하여 설계된 로터 블레이드의 동력계수는 0.49로 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.155-156
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• 2012

In the modern age, as man's demand of energy is continuously grew, tidal becomes one of the sustainable energy sources that have been investigating thoroughly recently. Tidal turbine has proved high potential as a future power-generating device. To effectively capture tidal energy on site, a group of tidal turbines should be used and positioned in some formation with proper size and space so that energy can be absorbed from multiple point. Thus, the turbines together with the flow filed becomes a huge domain, a tidal farm. So, it becomes more convenient if a whole turbine farm is simulated by means of actuator discs since the time and cost for analysis can be reduced. This paper aims to evaluate the operating performance (power efficiency and energy restoration rate), mutual influence (for different longitudinal and lateral spaces), the influence of velocity profiles, turbulence intensity and the far wake characteristic of tidal turbines operating in farm formation. The results of this study help contributing to the present development of tidal turbine as the future potential energy conversion machinery.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권1호
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• pp.126-132
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• 2011

최근 기후변화를 초래하는 화석연료의 사용을 감축하는 세계적 추세와 함께 유엔기후협약으로 인한 에너지의 안정적 공급을 위해 많은 노력이 요구되고 있다. 따라서 조류에너지와 같은 해양자원의 이용이 주목을 받고 있으며, 이러한 조류자원은 집중된 중력에너지 형태로 존재하며, 이러한 조류에너지는 매우 크지만 제한된 지역에 분포하고 있으므로 조류에너지를 효과적으로 이용하기 위해서는 반드시 기술적, 경제적인 측면의 평가가 요구된다. 이를 위해 본 연구에서는 완도해역에서의 조류에너지를 평가하기 위해 수심, 조석, 조류 등을 조사하고, 관측 자료를 바탕으로 완도 해역의 부존 조류에너지를 추산하고, 이용 가능한 연평균 에너지를 계산하였다.

• 전기학회논문지
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• 제61권3호
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• pp.413-421
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• 2012

This paper proposes the design and implementation of fluid flow generation system by using polypropylene(PP) water capture, which harvests electric energy from the kinetic energy of tidal current or water flow and drives the desired load, and applies it to the discharge drain of Hadong thermal power plant. This experimental system is composed of water captures, driving wheel, gear trains, 10[kW] synchronous generator, and three phase rectifying circuit which drives lamp load for test. The proposed water capturing system which is composed of water captures, rope and driving wheel, rotates as caterpillar according to water flow. This system is very easy to manufacture and more economical than another type of tidal current turbines such as conventional propeller and helical type. Also, we estimated the available fluid flow energy that can be extracted from the cooling water in discharge drain based on drain's cross-sectional area. Therefore, this paper confirms the validity of proposed fluid flow generation system with water captures and the possibility of its application for renewable energy generation in discharge drain of thermal power plant, from the obtained performance characteristic of this energy conversion system.

• 에너지공학
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• 제9권1호
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• pp.47-53
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• 2000

This paper is to propose the concept and performance of a gravity engine which could extract energy from sea or river as a clean. renewable and sustainable power. the vertical motion of the buoyancy cylinder of the present gravity engine is converted to the mechanical work directly without any hydraulic loss. The positive net energy between the imposed and harnessed one is achieved by the specific operating procedure. The detailed derivation of the energy balance is made based on the first principle of thermodynamics. The calculation demonstrates that the present gravity engine could harness more energy than the conventional turbine system in the same basin area because of the relatively high efficiency in the energy conversion system and added mass from the buoyancy cylinder.

• 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.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권2호
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• pp.151-158
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• 2016

조류발전단지는 유망한 해역에 터빈을 복수로 다배열하여 발전하는 시스템을 말한다. 이러한 단지는 각 터빈이 최대 효율로 작동하고, 최대 발전량을 얻을 수 있도록 설계되어야 하는데, 이를 위해서는 터빈 사이의 간섭으로 인한 성능 저하가 발생하지 않도록 터빈은 일정 거리를 두고 배치되어야 한다. 수평축 터빈의 경우 EMEC(European Marine Energy Centre)에서 배치거리를 제안하고 있으나, 수직축 터빈은 그러한 규정이 제안된 바 없다. 여러 연구 결과들에 따르면 수직축 터빈이 인접할 경우 성능의 향상까지 도모될 수 있으므로, 그 배치는 수평축 터빈보다 더욱 중요하게 검토될 필요가 있다. 본 논문에서는 수직축 터빈에 대하여 수평축 터빈과 같이 일정 거리를 두고 배치하는 것과 터빈을 인접하도록 배치하는 것과의 차이를 조사하였다. 이를 위해 두 터빈간의 거리와 회전방향을 파라메터로 하여 그에 따른 성능 차이를 수치해석적으로 연구하였고, 그 이유를 파악하고자 하였다. 본 연구를 통하여 가장 적절한 수치해석 영역과 조건을 설정할 수 있었으며, 인접한 두 터빈이 각각 반시계-시계방향으로 회전하는 것이 단독 터빈 2기 대비 약 9.2%의 성능향상이 예측되었다. 터빈이 대각으로 배치된 경우는 최대 약 5.6%정도 성능이 향상됨을 확인하였다. 본 연구는 수직축 터빈을 이용한 조류발전단지를 설계시 유용한 정보가 될 것으로 기대된다.