• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.201-208
• /
• 2009

최근 화석 연료가 고갈됨에 따라 대체 에너지 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 여러 대체 에너지들 중 풍력 발전시스템은 바람의 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어 주는 시스템으로 매우 친환경적이기 때문에 다양하게 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서 500W급 소형 풍력 발전용 블레이드의 개발을 통해 외국에 비하여 상대적으로 풍속이 낮은 국내와 같은 지역에 적용할 수 있는 블레이드 설계를 수행하였다. 본 논문에서는 피로수명을 고려한 고효율 경량화 블레이드의 공력설계 및 구조설계 방법이 제안되었으며, 구조해석으로 선형 정적해석, 좌굴해석, 진동모드해석이 수행되었다. 이론적 해석 결과를 입증하기 위하여 구조 시험 및 공력 성능 시험 결과 비교적 잘 일치하며 설계 요구 조건을 만족함을 확인하였다.

• Composites Research
• /
• 제22권1호
• /
• pp.22-31
• /
• 2009

최근 화석 연료가 고갈됨에 따라 대체 에너지 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 여러 대체 에너지들 중 풍력 발전기는 바람의 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어 주는 시스템으로 매우 친환경적이기 때문에 다양하게 연구되고 있다. 따라서 본 연구의 목표는 500W급 소형 풍력 발전용 블레이드의 개발로서 외국에 비하여 상대적으로 풍속이 낮은 국내와 같은 지역에 적용할 수 있도록 설계 되어야 한다. 본 논문에서는 피로수명을 고려한 고효율 경량화 블레이드의 공력설계 및 구조설계 방법이 제안되었으며, 구조해석으로 선형 정적해석, 좌굴해석, 진동모드해석이 수행되었다. 또한 풍력 발전 시스템에 발생할 수 있는 유체충돌해석을 모사하였다. 해석결과들은 유압시험장비를 이용한 구조시험 빛 성능시험의 결과와 비교되었고, 비교적 잘 일치하여 설계결과의 안전성을 확인하였다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.140-147
• /
• 2012

인류는 화석연료의 과도한 소비로 인해 심각한 환경문제에 직면하고 있으며 화석연료가 고갈됨에 따라 그 가격이 급등하고 있어 대체에너지에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 이에 대한민국을 포함한 각국 정부는 대체에너지의 발전부담률 확대를 위하여 세제 혜택을 비롯한 각종 재정 지원을 제공함으로써 시장규모 확대를 모색하고 있다. 하지만 대체에너지는 그 역사가 짧고 국내의 경우 기술 수준도 상대적으로 뒤쳐져 있어 사업추진 시 다양한 시행착오를 경험하고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 대표적인 대체에너지인 풍력을 대상으로 효율적이고 성공적인 사업추진을 위하여 핵심성공요인(Critical Success Factor, CSF)을 도출하였다. 문헌고찰을 통해 일차적으로 CSF를 도출한 뒤 표적집단면접법을 활용해 이전 단계에서 도출된 CSF의 적정성을 검토하고 몇 가지 요인을 추가해 총 25개의 CSF를 확정하였다. 이 결과에 중요도-성과도 분석(Importance-Performance Analysis, IPA)을 적용하기 위하여 관련 업계 종사자들에게 총 218부의 설문을 수집하였다. IPA를 통해 "프로젝트 금융", "타당성 분석", "정부 전력 매입단가", "발전기 선정" 요인이 우선적으로 관리해야 할 CSF라는 결론을 도출하였다. 마지막으로 네 가지 CSF를 효율적으로 관리하기 위한 방안을 제시하였다. 본 연구를 통해 도출된 CSF는 향후 풍력 발전 건설사업에 앞서 전 생애주기 관점에서 사업평가를 위한 도구로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.188.2-188.2
• /
• 2010

북한은 자급자족의 형태로 지하자원과 수력을 이용하여 에너지원으로 사용하고 수입연료를 자제하는 실정이다. 하지만 기존의 발전 설비들의 노후화와 지하자원의 확보의 어려움이 증가 되어 신재생에너지의 개발을 확대하고 있다. 이에 우리나라에서는 남북의 기술교류 확대 및 미래 에너지 자원의 확보를 위하여 북한 자원자원에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 기존의 연구에서는 북한지역의 관측값을 활용하거나 저해상도의 바람지도들이 작성되었다. 북한 지역의 바람의 분포를 세밀히 파악하기 위하여 기존의 바람지도 보다 상세한 풍력-기상자원지도가 필요하기 때문에 연구를 진행하였다. 북한의 풍력-기상자원지도를 개발하기 위해 미국 NCAR에서 개발한 중규모 모형인 WRF(Weather Research & Forcasting)을 활용하였다. 좋은 풍력자원을 갖춘 장소에 풍력 단지를 조성하기 위해서는 고해상도의 기상자원지도를 이용해서 파악하는 것이 필요하므로 해상도를 1km으로 설정하여 수행되었다. 본 연구의 결과로 지상 80 m에서의 1km 해상도를 갖는 풍력-기상자원지도를 작성하였다. 개발된 풍력-기상자원지도의 검증을 위해서 우리나라에서 확보가 가능한 북한 27개 지점의 지상 10 m 바람자료들을 활용하였다. 풍속에 대한 검증은 Bias와 RMSE을 이용하였으며, 풍향의 검증은 MAE을 활용하였다. 연 평균의 북한의 풍력-기상자원지도를 보면, 북한의 산맥을 중심으로 다른 지역보다 높은 풍속 분포를 보이고 있으며, 황해도를 포함한 북한의 서해안지역에서 비교적 높은 풍속의 분포를 나타내고 있다. 계절별로 살펴보면 봄철과 겨울철에 여름과 가을철보다 높은 풍력자원이 나타나며, 여름철이 가장 낮은 풍력자원을 갖는 것으로 분석되었다.

• 한국환경복원기술학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.12-23
• /
• 2008

This study has a purpose of setting applicable ecological environment plan items when establishing city development plan. To achieve this purpose, multiple methods of data gathering, documentary surveys, and questionaries research were used in this study. The main findings of this study can be summarized as follows; 1. The appliance of ecological environment plan is appropriate to apply before the establishment of development plan. 2. The items applicable to ecological environment plan establishment step by step is the following. First, it is necessary to prepare the environment improvement plan and ecology restoration on the stage of assigning the area. Second, on the stage of planning development plan, it is required to set the restoration plan of ecological resources and step by step ecological environment plan. Third, on the stage of plan implementation, it is required to set the maintenance guide on ecological environment. 3. The planning items of ecological environment plan are "geographical features and soil", "water resource", "wind resource", "green resource", "circulation of resource", "usage of nature energy" and "habitats", etc. 4. To apply ecological environment plan to the planning of development, it is necessary to specify the clear concepts and specific plan. 5. This study is limited to select generalized planning items and later on, it is necessary to develop detailed planning contents.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.181.1-181.1
• /
• 2010

풍력터빈에서 전력생산량은 속도의 세제곱에 따라 바람의 속도에 크게 영향 받는다. 본 연구에서는 기상청에서 제공하는 새만금 인근 해안의 2005부터 2007년까지의 AWS(지역별 관측자료)와 해양에서 떨어진 새만금 서해의 2000년부터 2009년까지 QuikSCAT위성 데이터를 이용하여 속도에 따른 확률 밀도 분포를 획득하였다. 측정된 관측 데이터는 80m 높이에서의 보정 자료를 근거로 하였으며, IEC 61400-12와 13을 근거로 실증단지 적합성에 대한 분석을 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.185.1-185.1
• /
• 2010

원격탐사(remote sensing)란 관측 대상과의 접촉 없이 멀리서 정보를 얻어내는 기술을 말한다. 기상관측분야에는 이미 소다(SODAR) 장비가 폭넓게 사용되거 왔으나 최근 풍력자원평가(wind resource assessment)를 위한 풍황측정에 SODAR와 더불어 라이다(LIDAR)가 적극적으로 활용되기 시작하고 있다. 참고로 SODAR(SOnic Detection And Ranging)는 수직 및 동서 남북 방향으로 음파를 발생시키고 대기유동에 의해 산란 반사된 에코를 수신하여 진동수 변화와 반사에코 강도를 측정하여 각 방향의 에코자료를 벡터 합성함으로써 풍향 및 풍속을 산출하는 원리이다. 반면 LIDAR(Light Detection And Ranging)는 비교적 최근에 풍황측정 용도로 개발된 레이저 탐지에 바탕을 둔 원거리 센서로, 공기입자(먼지, 수증기, 구름, 안개, 오염물질 등)에 의해 산란된 레이저 발산의 도플러 쉬프트(Doppler shift)를 이용하여 풍향 및 풍속을 측정하는 원격탐사 장비이다. 풍력자원평가 측면에서 라이다는 그 정확도가 IEC61400-12에 의거한 풍황탑(met-mast) 측정자료 다수와의 비교검증 실측평가(Albers et al., 2009)를 통하여 입증된 바 있다. 한편 한국에너지기술연구원에서 운용 중인 라이다 시스템은 그림 1의 우측 그림과 같이 1초에 $360^{\circ}$를 스캔하여 50지점에서 반사되는 레이저를 스펙트럼으로 측정하되 설정된 관측높이에서 풍속은 샘플링 부피(sampling volume)의 평균값으로 정의된다. 그런데 샘플링 부피는 설정된 관측높이로부터 상하 12.5m, 총 25m의 높이구간에서 관측한 스펙트럼의 평균값을 그 중앙지점에서의 풍속으로 환산하는 알고리듬(algorithm)을 채택하고 있다. 따라서 비선형적으로 변화하는 풍속연직분포 관측 시 풍속환산 알고리듬에 의한 측정오차가 개입될 가능성이 존재하는 것이다. 이에 본 연구에서는 라이다에 의한 풍속연직분포 측정 시 샘플링 부피의 구간 평균화 과정에서 발생하는 불확도(uncertainty)를 정량적으로 분석함으로써 라이다에 의한 풍속연직분포 관측의 불확도를 정량평가하고자 한다.

• 자원ㆍ환경경제연구
• /
• 제25권4호
• /
• pp.565-590
• /
• 2016

전 세계는 온실가스 배출량을 저감하기 위한 방안을 제시하고 있다. 우리나라는 2030년 전망치 대비 국내에서 25.7%, 전체로는 37%의 국가 자발적 감축목표를 제출하였다. 본 연구에서는 기술평가를 위한 통합평가모형인 GCAM(Global Change Assessment Model)을 이용하여 국가 자발적 감축목표에서 제시한 감축목표 25.7%가 우리나라 에너지시스템에 미치는 영향을 평가한다. 분석결과, 석탄, 가스를 사용하는 발전기술은 각각 28%, 13.5% 발전량이 줄어드는 것으로 나타나지만, 바이오매스, 풍력, 태양에너지는 각각 47.6%, 22.0% 그리고 45.4% 증가하는 것으로 나타났다. 주목할 점은 신기술로 분류되는 USC(초초임계발전) 등 화석연료 발전기술들이 온실가스 감축목표달성에 전혀 또는 거의 기여하지 못하는 결과를 보인다는 점에서 향후 신기술을 선정할 때 정량적 평가 등 세심한 주의가 필요함을 보여준다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제46권5호
• /
• pp.833-844
• /
• 2008

바이오에너지는 화석연료의 소비를 감소시키는 기회를 제공한다. 태양, 바람, 수력발전 및 지열, 그리고 바이오매스 자원으로부터 생성된 에너지는 재생이 가능하다. 대부분의 바이오에너지들은 태양으로부터 직 간접적으로 생산되기 때문에 화석연료와 달리 신재생에너지의 충분한 공급이 가능하다. 또한 바이오에너지의 이용은 환경적인 측면 뿐 아니라 정치, 경제적으로 이익을 제공한다. 바이오에너지는 이산화탄소의 순증가가 없고 무공해의 에너지 형태를 제공하는 해양 자원으로부터 생산 될 수 있다. 본 총설에서는 지구의 약 75%가 바다로 이루어져 있음을 고려해 볼 때 바이오에너지 생산을 위한 해양 바이오매스의 잠재력에 대해 검토한다.

• 자원ㆍ환경경제연구
• /
• 제20권2호
• /
• pp.309-333
• /
• 2011

신재생에너지 관련 산업구도가 세계적으로 급격히 변하고 있는 상황 속에서 한국도 산업화에 관심을 가지고 정책적 지원을 활발히 추진하고 있다. 실제로 참여정부가 2004년에 선언한 신재생에너지 산업화는 이명박 정부를 통해서도 그대로 계승되고 있으며, 최근에는 가시적인 성과를 거두는 수준까지 이르게 되었다. 그렇지만 보급 확대를 통해서 관련 산업의 기반을 구축하겠다는 정부의 신재생에너지 산업화 전략이 과연 적절하고 효과적인가에 대해서는 의문이 제기되고 있다. 왜냐하면 신성장동력으로 주목받았던 태양광, 풍력, 수소연료전지가 주류 산업을 대체하기에는 아직까지 한계가 있기 때문이다. 그렇다면 과거 10년 동안 정부가 일관성을 가지고 추진 중인 한국의 신재생에너지 산업화가 과연 올바른 방향으로 추진되고 있는지, 한국 경제 및 산업구조에 실제로 긍정적인 영향을 미치고 있는지에 대해 이제는 냉철하게 고민해 볼 필요가 있다. 이에 본 논문은 산업화라는 측면에서 신재생에너지의 파급효과를 생산유발과 고용유발로 구분해서 분석하고 있다. 연구결과 국내 신재생에너지산업은 생산유발이라는 측면에서 다른 산업분야에 비해 파급효과가 큰데 반해 고용유발효과는 작은 것으로 밝혀졌다. 에너지원별로는 정부가 중점적으로 지원 육성하는 태양광의 경우 생산유발효과와 고용유발효과가 모두 낮은데 반해, 풍력은 모두 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 논문은 이 같은 산업파급효과의 의의 및 한계를 고려해서 정부가 신재생에너지 산업화를 추진해야 함을 제안하고 있다.