• 제목/요약/키워드: Wave Energy Converter

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Research into The Future Development of the Hybrid System for Buoy

  • Lee, Ji-Young;Kim, Jong-Do;Lee, Jong-Ho;Lee, Jin-Yeol;Oh, Jin-Seok
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제31권5호
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    • pp.583-591
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    • 2007
  • This paper reports the performance of a 150W PV-wave hybrid system with battery storage in buoy. This system was originally designed to meet a new hybrid ower system for buoy in Korea. In the case or lighted buoys and lighthouses, a light failure alarm system of wireless radio is attached so that light failures are immediately notified to the office. At lighthouse offshore fixed lights and light buoys where commercial electricity is not available, the power source depends on solar system and batteries. This power system has a various problems. Therefore energy derived from the sunshine, wind and waves has been used as the energy source lot aids to navigation. Recently a hybrid system of combining the solar, wind and the wave generator is a favorable system lot the ocean facilities like lighthouse and buoy. The hybrid system in this paper is intended for variable DC load like light, communication system in the buoy and includes a PV-wane generation system and battery. This is composed a high efficiency charging algorithm, switching converter and controller. This paper includes discussion on system reliability, power quality, and effects of hybrid system in the buoy. Simulation and experimental results show excellent performance.

원형으로 배열된 다수 부이에 의한 파랑에너지 추출 (Wave-Energy Extraction by a Compact Circular Array of Buoys)

  • 조일형
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.103-111
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    • 2014
  • 크기가 작은 다수의 부이들이 원형으로 배열되어 있을 때 부이를 통한 추출 파워를 포텐셜이론 통하여 살펴보았다. 부이의 크기와 배열 간격이 수심과 파장 그리고 설치면적의 반경에 비하여 작다는 가정 아래에서 다수부이로 채워진 수면에서의 경계조건식을 유도하고 이를 포함한 경계치문제를 고유함수전개법을 이용하여 해석하였다. 추출 파워와 입사파 에너지의 비인 취득 폭을 packing ratio, 배열 반경, 그리고 PTO 감쇠계수를 바꿔가면서 살펴보았다. 또한 다수의 소형 부이를 원형 배열하였을 때 추출된 파력이 같은 잠긴 체적을 갖는 대형 단일 부이보다 효율적임을 계산을 통하여 밝혔다.

매트릭스 컨버터 토폴로지를 이용한 직류전동기 속도제어 (The Speed Control for Direct Current Motors Using Matrix Converter Topology)

  • 정범동
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.238-245
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    • 2018
  • 본 논문은 직류전동기 속도제어를 위해 매트릭스 컨버터의 적용 가능성을 제안한다. 매트릭스 컨버터는 크게 직접 매트릭스 컨버터와 간접 매트릭스 컨버터로 나뉘는데 본 논문에서는 다양한 출력 단을 구성할 수 있어 향후 많은 활용이 예상되는 간접 매트릭스 컨버터를 이용하였다. 제안한 방식은 기존의 방식보다 입력 전류의 파형을 개선하고, 부피가 크고 비용이 많이 들며 수명단축의 원인이 되는 에너지 저장 요소를 가지지 않는 이점이 있다. 시뮬레이션을 통하여 기존 방식과 본 논문에서 제안하는 방식의 특징을 비교 분석하여 제안한 방식의 유효성을 입증하였다. 속도제어, 토크제어, 부하전류제어에서는 유사한 성능을 보이며, 입력전류는 정류단의 스위치를 직접 제어함으로써 정현파와 유사하게 제어되기 때문에 고조파가 크게 감소되었다.

영전압 Regulation기능을 가진 BUCK 컨버터 (BUCK Converter with Zero Voltage Regulation Function)

  • 박점문;곽동걸;김은수;계문호;강유리;조기연;이현우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.447-449
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    • 1996
  • The main objective of this paper is to increase the efficiency, to eliminate the harmonics wave and to acomplish the zero voltage regulation of the output voltage. To accomplish the goal, DC-to-DC converter model with ERS(Energy Recovery Snubber) is developed. And, to realize the detail purpose, we are used ZVS soft switching snubber, ripple steering filter and, function control law etc.. So, we presented to show superior operation of this convertor with the zero voltage regulation function.

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중금속 검출용 고감도 나노표지센서 구현을 위한 볼타메트리 시스템 설계 연구 (A Study on Voltammetry System Design for Realizing High Sensitivity Nano-Labeled Sensor of Detecting Heavy Metals)

  • 김주명;이창규
    • 한국분말재료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.297-303
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    • 2012
  • In this study, voltammetry system for realizing high sensitivity nano-labeled sensor of detecting heavy metals was designed, and optimal system operating conditions were determined. High precision digital to analog converter (DAC) circuit was designed to control applied unit voltage at working electrode and analog to digital converter (ADC) circuit was designed to measure the current range of $0.1{\sim}1000{\mu}A$ at counter electrode. Main control unit (MCU) circuit for controlling voltammetry system with 150 MHz clock speed, main memory circuit for the mathematical operation processing of the measured current value and independent power circuit for analog/digital circuit parts to reduce various noise were designed. From result of voltammetry system operation, oxidation current peaks which are proportional to the concentrations of Zn, Cd and Pb ions were found at each oxidation potential with high precision.

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.

압전 변압기를 이용한 LCD Backlight 구동에 관한 연구 (A Study on the LCD Backlight Drive using Piezoelectric Transformer)

  • 강태구;이동균;유영한;안형근;한득영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.273-277
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    • 1999
  • A cold cathode flourescent lamp for the backlight in the notebook computer requires high input voltage about 1300(V) when it turns on. But once a discharge starts, the input voltage can be dropped by about one-third for continued output. The equivalent impedance also varies from open to several dozens of kilo-ohms. The piezoelectric transformer converts electrical energy into mechanical energy and then converts it back to electrical energy at a high voltage. Its high output voltage, high efficiency and small size are suitable for driving the LCD backlight in the notebook computer. The piezoelectric transformer operates near the resonance frequency and the output waveform is close to sine wave with very little noise. This paper suggests an inverter for LCD backlight of notebook computer using piezoelectric transformer that includes voltage to frequency converter for gate signal which is useful for tracking of variable resonance frequency depending on load impedance.

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The Added Mass and Damping Coefficients of and the Excitation Forces on Four Axisymmetric Ocean Platforms

  • Kwang-June,Bai
    • 대한조선학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.27-36
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    • 1983
  • This paper presents numerical results of the added mass and damping coefficients of vertical axisymmetric bodies on or under the free surface. Also computed are the excitation forces on these bodies due to an incident regular wave system. The numerical scheme employs a localized finite-element method, which is based on the theory of the calculus of variations. The excitation forces and moments on a submerged half-spheroid lying on the bottom are computed and compared with the results obtained by others. he agreement is good. Several specific types of floating vertical axisymmetric platforms are considered for ten different wave lengths, in connection with the design of an ocean-thermal-energy converter platform. The added mass and damping coefficient, as well as the excitations, are presented. It is shown that simple strip theory gives a good approximation of the sway(and pitch) added mass for a disc platform having a long circular cylinder.

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Effect of Internal Fluid Resonance on the Performance of a Floating OWC Device

  • Cho, Il Hyoung
    • 한국해양공학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.216-228
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    • 2021
  • In the present study, the performance of a floating oscillating water column (OWC) device has been studied in regular waves. The OWC model has the shape of a hollow cylinder. The linear potential theory is assumed, and a matched eigenfunction expansion method(MEEM) is applied for solving the diffraction and radiation problems. The radiation problem involves the radiation of waves by the heaving motion of a floating OWC device and the oscillating pressure in the air chamber. The characteristics of the exciting forces, hydrodynamic forces, flow rate, air pressure in the chamber, and heave motion response are investigated with various system parameters, such as the inner radius, draft of an OWC, and turbine constant. The efficiency of a floating OWC device is estimated in connection with the extracted wave power and capture width. Specifically, the piston-mode resonance in an internal fluid region plays an important role in the performance of a floating OWC device, along with the heave motion resonance. The developed prediction tool will help determine the various design parameters affecting the performance of a floating OWC device in waves.

진동수주 파력발전장치를 위한 머신러닝 기반 압력 예측모델 설계 및 분석 (A Design and Analysis of Pressure Predictive Model for Oscillating Water Column Wave Energy Converters Based on Machine Learning)

  • 서동우;허태상;김명일;오재원;조수길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.672-682
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    • 2020
  • 최근 다양한 산업/제조 현장에서 운영 효율화를 위한 디지털 트윈(digital twin) 기술 연구가 활발하게 수행 중이고, 화석 연료의 점진적 고갈과 환경오염 문제는 파력발전소와 같은 신재생/친환경 발전방식을 요구한다. 하지만, 파도의 에너지에 의해서 전기를 생산하는 파력발전에서 변동성이 높은 파도에너지에 의해서 발전량과 고장 등의 운영효율화 요소가 밀접하게 관련되어 있어 이들 사이의 관계를 이해하고 예측하는 것이 매우 중요하다. 따라서 첫 번째로 파고 데이터, 진동수주(OWC: Oscillating Water Column, 이하 OWC) 챔버의 센서 데이터 등과 같은 변동성이 높은 데이터 간에 의미 있는 상관관계 도출이 필요하다. 두 번째로 도출된 상관관계를 기반으로 추출된 데이터로 예측 상황을 학습함으로써 원하는 정보를 예측할 수 있는 방법론 연구가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 파력발전 시스템의 디지털 트윈으로 스마트 운용 및 유지보수가 가능하도록 실제 파력발전소의 IoT 센서 데이터를 이용하여 OWC의 압력 예측을 위해 머신러닝 프레임워크를 활용한 워크플로우 기반의 학습모델을 설계하고, 검증 및 평가 데이터셋을 통한 압력 예측분석의 유효성을 확인한다.