• 제목/요약/키워드: Wave energy spectrum

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선형발전기가 탑재된 파랑에너지 추출장치 설계 -I. 파력 부이 설계 (Design of Wave Energy Extractor with a Linear Electric Generator -Part I. Design of a Wave Power Buoy)

  • 김정록;배윤혁;조일형
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.146-152
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    • 2014
  • 선형발전기와 연성된 원통형 부이의 수직운동으로부터 파랑에너지를 추출하는 파력발전장치의 설계과정을 소개하였다. 최대 파워는 최적조건($c_{PTO}=b_T$, ${\omega}={\omega}_N$)에서 발생하며, 공진조건시 부이의 수직운동 고유주파수와 속도스펙트럼의 피크 주파수를 일치시키지 않고 의도적으로 고유주파수를 15% 크게 설정하면 추출파워의 최대값을 더욱 높일 수 있다. 이러한 방법을 통하여 추출 파워의 증가와 함께 부이의 흘수를 낮추고 동시에 PTO 감쇠력을 줄일 수 있기 때문에 발전장치 제작 비용을 낮출 수 있는 부수적인 효과를 얻을 수 있었다.

Design and Construction of the Cylindrical Slit Type Shore Structures

  • Lee, Joong-Woo;Nam, Ki-Dae;Park, Sang-Gill;Kim, Sug-Moon;Kang, Seok-Jin
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.645-651
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    • 2009
  • In this study, a series of laboratory experiments were carried out to investigate the weak reflection of regular and random water waves over a train of protruded permeable shore structures. A cylindrical slit type breakwater and the alternatives are employed and compared for reflecting and transmitting capabilities of incident waves including wave forces. A series of random waves were generated by using the Bretschneider-Mitsuyasu frequency and directional spectrum. Measured spectrum of irregular waves without breakwaters is verified by comparing with those of the input waves generated. Weak reflection is occurred at the breakwater center of the peak frequency. If the row of breakwaters is fixed at three layers and the relative height of breakwater is fixed at 0.6, around 45% of incident wave energy is reflected to offshore. It is also found that the transmission of directional random waves increases as the maximum frequency parameter increases. A very good agreement is observed. Reflection coefficients of permeable submerged breakwaters are less than those of impermeable breakwaters. The upside-down L shape is recommended for a small fishery harbor mooring in terms of reflecting capability and of practical application. The final design was applied to the wharf of a small beach of Seolly, near Namhae at the southeast coast of Korea.

파랑 스펙트럼 형상에 따른 처오름 특성 (Runup Characteristics with the Variations of Wave Spectral Shape)

  • 박승민;윤종태;정원무
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.381-387
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    • 2014
  • 최근 우리나라 동해안에는 너울성 고파의 반복적인 내습이 빈발하고 있다. 외해에서 발생하여 갑작스런 내습과 함께 인명과 시설에 피해를 끼치는 너울성 고파를 대상으로 그 처오름 특성을 확인하였다. 파랑 스펙트럼의 형상을 정량화하기 위해 스펙트럼 형상모수 $Q_p$, ${\varepsilon}$, ${\nu}$ 등을 도입하여 이들 모수들과 유의파고 및 첨두주기와의 상관관계를 파악하였고, MIKE21 BW 모듈을 사용하여 완경사 해안에 대한 처오름 수치실험을 수행하였다. 파고와의 상관관계가 가장 낮은 $Q_p$를 추가적인 형상 변수로 채택하여 파랑 스펙트럼의 형상 변화에 따른 처오름 높이의 변화와 특성을 확인하였다.

식물공장 각종광원의 방사조건과 LED조명의 활용에 관한 연구 (A Study on the Various Light Source Radiation Conditions and use of LED Illumination for Plant Factory)

  • 윤철구;최홍규
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.14-22
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    • 2011
  • The artificial lights to be introduced for the plant factories is requiring the artificial light resources with minimizing the energy consumption to reduce the greenhouse gases which is a major cause of global warming, and maximizing the efficiency in photosynthesis effect light-wave range, in which the plants can be greatly grown and developed, and having the signal light-wave range for forming the light types. the best growing and developing environment for the plants has recently realized with utilizing the LED(Lighting Emitting Diode) lamps, as a environment-friendly green lamps, which can elevating the light efficiency with using only the specific light wave range. In this study, to provide the necessary lights for the full artificial light type of the plant factory, the following research/study and experiments has been conducting. experiments of the spectrum for each light sources, and LED, The intensity of illumination, Irradiance, Photosynthesis Photon Flux Density.

자성 박막에서 여기되는 스핀파 거동 (Behavior of Spin Waves Excited in Magnetic Thin Film)

  • 한기평;손영준;백문철;조경익
    • 한국자기학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.86-92
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    • 2000
  • 자성 박막 표면에서의 일축 자기이방성을 고려한 자화의 경계조건을 Maxwell 방정식과 자화에 대한 Gilbert 방정식을 동시에 만족하는 해에 적용하여 자성박막에서 여기되는 스핀파 공명신호에 대한 모의실험을 수행하였다. 공명신호에 영향을 주는 물리량은 박막두께, 교환강성 상수, 표면 자기이방성 상수, 포화자화, 감쇠 상수, 전기비저항 등이며, 이러한 물리량들이 자성 박막에서 여기되는 스핀파 거동에 미치는 영향을 공명흡수선의 공명자기장, 선폭, 세기로 구분하여 조사하였다.

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환경변수가 자켓 하부구조물 해상 풍력시스템 거동에 미치는 영향 (Effects of environmental parameters for offshore wind turbine system with jacket support structure)

  • 이종선;박현철;;김용환;나상권;이종현
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.38.1-38.1
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    • 2011
  • This study investigates the effects of Pierson-Moskowitz, Jonswap spectrum that are typical irregular wave spectrums for wind turbine system with jacket support structure. Also various offshore environmental parameters based on korean local condition were used in our study. The loads acting on the system was considered by referring to the Design Load Case from IEC guide line. And improved von Karman model was used as a turbulence model. As a result, various significant wave height and peak spectral period cause noticeable difference of extreme and fatigue loads prediction.

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파-흐름 공존장내 잠제 주변에서 OLAFOAM에 의한 파랑특성의 수치해석 (Numerical Analysis on Wave Characteristics around Submerged Breakwater in Wave and Current Coexisting Field by OLAFOAM)

  • 이광호;배주현;안성욱;김도삼;배기성
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.332-349
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    • 2016
  • OLAFOAM은 파동역학의 시뮬레이션을 위하여 $OpenFOAM^{(R)}$을 확장한 강력한 CFD코드이며, $OpenFOAM^{(R)}$은 다양한 분야에서 각각 수치계산의 목적에 대응할 수 있도록 많은 Solver를 제공하고 있다. OLAFOAM의 기본방정식은 VARANS식에 기초하고, 수치기법으로는 유한체적법을 적용하며, 프로그램은 C++로 코딩되어 Linux운영체제에서 실행된다. 본 연구는 OLAFOAM을 이용하여 먼저 1) 단파와 규칙파하 투과성구조물에서 파의 변형, 2) 규칙파하 잠제에 의한 파의 변형 및 3) 흐름하 규칙파의 변형과 연직유속분포에 대해 기존의 각 실험결과와 비교 검토하여 OLAFOAM의 타당성을 검증하였다. 이로부터 지금까지 거의 검토되지 않은 규칙파와 흐름의 공존장에 설치된 투과성잠제에 대해 배후경사면을 불투과성 혹은 투과성으로 고려한 경우 흐름방향 등의 변화에 따른 잠제 주변에서 수위, 파고, 주파수스펙트럼, 쇄파, 평균유속 및 난류운동에너지 등의 변동특성을 면밀히 검토하였다. 결과로부터 흐름방향(순방향과 역방향)에 따른 파고변화는 난류운동에너지와 밀접한 관계를 가지는 것 등을 알 수 있었다.

비탄성 지진응답평가를 위한 Spectrum Intensity Scale 분석 (Analysis of the Spectrum Intensity Scale for Inelastic Seismic Response Evaluation)

  • 박경록;전법규;김남식;서주원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.35-44
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    • 2011
  • 최대지반가속도(PGA : Peak Ground Acceleration)는 지진파의 최대값을 나타내는 매개변수(Parameter)이며 주로 지진파의 강도를 나타낸다. PGA가 동일하더라도 지진파에 따라 다른 동적특성을 가질 수 있고 구조물에 미치는 영향도 다를 수 있다. 따라서 PGA만으로 구조물에 미치는 지진의 특성을 평가하는 것은 바람직하지 못하다. 본 연구에서는 구조물의 비탄성 지진응답해석을 위하여 단자유도(Single Degree Of Freedom) 구조물의 시간이력해석 수행하였으며, 수치해석모델은 완전 탄소성(Perfect Elasto-Plastic)으로 가정하였다. 검토한 입력 지진파는 El Centro NS(1940)의 값을 증감한 지진파를 포함한 실측지진파, 인공지진파를 사용하였다. 이와 같은 수치해석을 통하여 PGA가 동일한 인공지진파들에 대해 비탄성 지진응답해석을 수행하고, 각 지진파에 대하여 변위연성도와 누적소산에너지를 비교하였다. 그 결과 동일한 PGA를 가지더라도 지진파에 따라 서로 다른 응답을 확인할 수 있었다. 따라서 지진의 특성뿐 아니라 구조물의 특성을 반영할 수 있는 지표가 필요할 것으로 판단된다. 구조물의 비탄성 지진응답을 대표할 수 있는 SI(Spectrum Intensity)는 속도응답스펙트럼의 일정구간에 대한 적분을 통하여 얻을 수 있다. 이러한 SI와 변위연성도 및 누적소산에너지의 상관관계 분석을 통하여 구조물의 지진에 대한 비탄성응답의 대표값으로 SI가 적합하다는 것을 확인할 수 있다.

A study on performance assessment of WEC rotor in the Jeju western waters

  • Poguluri, Sunny Kumar;Bae, Yoon Hyeok
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제8권4호
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    • pp.361-380
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    • 2018
  • The dynamic performance of the wave energy converter (WEC) rotor with different geometric parameters such as depth of submergence and beak angle has been assessed by considering the linear potential flow theory using WAMIT solver and along with the computational fluid dynamics (CFD). The effect of viscous damping is incorporated by conducting numerical free decay test using CFD. The hydrodynamic coefficients obtained from the WAMIT, viscous damping from the CFD and estimated PTO damping are used to solve the equation of motion to obtain the final pitch response, mean optimal power and capture width. The viscous damping is almost 0.9 to 4.6 times when compared to the actual damping. It is observed that by neglecting the viscous damping the pitch response and power are overestimated when compared to the without viscous damping. The performance of the pitch WEC rotor in the Jeju western coast at the Chagwido is analyzed using Joint North Sea Wave Project (JONSWAP) spectrum and square-root of average extracted power is obtained. The performance of WEC rotor with depth of submergence 2.8 m and beak angle $60^{\circ}$ found to be good compared to the other rotors.

Floating Gas Power Plants

  • Kim, Hyun-Soo
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제23권6_1호
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    • pp.907-915
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    • 2020
  • Specification selection, Layout, specifications and combinations of Power Drives, and Ship motions were studied for FGPP(Floating Gas-fired Power Plants), which are still needed in areas such as the Caribbean, Latin America, and Southeast Asia where electricity is not sufficiently supplied. From this study, the optimal equipment layout in ships was derived. In addition, the difference between engine and turbine was verified through LCOE(Levelized Cost of Energy) comparison according to the type and combination of Power Drives. Analysis of Hs(Significant Height of wave) and Tp(spectrum Peak Period of wave) for places where this FGPP will be tested or applied enables design according to wave characteristics in Brazil and Indonesia. Normalized Sloshing Pressures of FGPP and LNG Carrier are verified using a sloshing analysis program, which is CFD(Computational Fluid Dynamics) software developed by ABS(American Bureau of Shipping). Power Transmission System is studied with Double bus with one Circuit Breaker Topology. A nd the CFD analysis allowed us to calculate linear roll damping coefficients for more accurate full load conditions and ballast conditions. Through RAO(Response Amplitude Operator) analysis, we secured data that could minimize the movement of ships according to the direction of waves and ship placement by identifying the characteristics of large movements in the beam sea conditions. The FGPP has been granted an AIP(Approval in Principle) from a classification society, the ABS.