• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.73-80
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• 2008

이 연구에서는 조력발전소 건설의 경제성에 큰 영향을 미치는 수문(sluice)형상의 설계기술을 향상시키기 위해서 개수로 시스템에서 수리모형실험을 수행하였다. 수문 형상을 결정짓는 주요한 설계 파라미터의 변화가 수문의 통수성능에 미치는 영향이 예측 가능하게 되기 위해서는 기존의 조력발전소 타당성조사 및 설계사업 등에서의 수리모형실험 방법과 차별화 되는 정밀한 실험을 수행해야 할 필요성이 있었다. 이를 위해서 유량공급시설 및 정류수조 내에 다양한 정류장치를 그 형상 및 배치 방법을 다르게 설치하여 관측수로 내 흐름이 최대한 안정화되도록 실험시설을 구성하였다. 그리고 유량 및 수위 계측 과정에서 개입되는 계측 오차를 최소화하기 위한 실험이 이루어질 수 있도록 계측장비의 종류 및 수위 계측위치를 결정하였다. 또한, 개수로 내 흐름에서 불가피하게 발생하는 바닥 및 양측면 마찰에 의한 수두 손실효과를 고려하는 수두차 평가 방법도 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.296-296
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• 2015

The aim of this paper is to numerically explore the feasibility of designing a Mini-Hydro turbine. The interest for this kind of horizontal axis turbine relies on its versatility. For instance, in the field of renewable energy, this kind of turbine may be considered for different applications, such as: tidal power, run-of-the-river hydroelectricity, wave energy conversion. It is fundamental to improve the turbine performance and to decrease the equipment costs for achievement of "environmental friendly" solutions and maximization of the "cost-advantage". In the present work, the commercial CFD code ANSYS is used to perform 3D simulations, solving the incompressible Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (U-RANS) equations discretized by means of a finite volume approach. The implicit segregated version of the solver is employed. The pressure-velocity coupling is achieved by means of the SIMPLE algorithm. The convective terms are discretized using a second order accurate upwind scheme, and pressure and viscous terms are discretized by a second-order-accurate centered scheme. A second order implicit time formulation is also used. Turbulence closure is provided by the realizable k - turbulence model. In this study, a mini hydro turbine (3kW) has been considered for utilization of horizontal axis impeller. The turbine performance and flow behavior have been evaluated by means of numerical simulations. Moreover, the performance of the impeller varied in the pressure distribution, torque, rotational speed and power generated by the different number of blades and angles. The model has been validated, comparing numerical results with available experimental data.

• 한국표면공학회지
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• 제51권5호
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• pp.316-324
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• 2018

Harsh seawater environment is subdivided into marine atmosphere, splash zone, tidal zone, submerged zone and bottom of sea depending on the exposed part. Since corrosion rate depends on the conditions of the exposed parts, proper protection and maintenance for each parts are essential for long-term use of steel structures in seawater environment. For steel structures which were installed in Shiwha Lake, a special maintenance system is required to guarantee its long-term durability and safety. As the tidal power plant has recently been operated, the salinity has risen due to the rapid influx of seawater upstream into Sihwa Lake and the corrosion tendency of the structure is variable according to the water level fluctuation. In this study, corrosion properties of steel structures under water level fluctuation was evaluated by corrosion rate measurement, visual inspection and natural potential measurement and their durability and life management were discussed in view of the effect of variation in of seawater level fluctuations in Shihwa Lake.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권3호
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• pp.334-343
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• 2019

The Al-Zour coastal area, located in southern Kuwait, is a region of concentrated industrial water use, seawater intake, and the outfall of existing power plants. The Al-Zour LNG import facility project is ongoing and there are two issues regarding the seawater temperature in this area that must be considered: variations in water temperature under local meteorology and an increase in water temperature due to the expansion of the thermal discharge of expanded power plant. MIKE 3 model was applied to simulate the water temperature from June to July, based on re-analysis data from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) and the thermal discharge input from adjacent power plants. The annual water temperatures of two candidate locations of the seawater intake for the Al-Zour LNG re-gasification facility were measured in 2017 and compared to the numerical results. It was determined that the daily seawater temperature is mainly affected by thermal plume dispersion oscillating with the phase of the tidal currents. The regional meteorological conditions such as air temperature and tidal currents, also contributed a great deal to the prediction of seawater temperature.

• 한국해양공학회지
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• 제29권5호
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• pp.366-372
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• 2015

Ocean energy is one of the most promising renewable energy resources. In particular, South Korea is one of the countries where it is economically and technically feasible to develop tidal current power plants to use tidal current energy. In this study, based on the design code for HARP_Opt (Horizontal axis rotor performance optimizer) developed by NREL (National Renewable Energy Laboratory) in the United States, and applying the BEMT (Blade element momentum theory) and GA (Genetic algorithm), the optimal shape design and performance evaluation of the horizontal axis rotor for a 200-kW-class tidal current turbine were performed using different numbers of blades (two or three) and a pitch control method (variable pitch or fixed pitch). As a result, the VSFP (Variable Speed Fixed Pitch) turbine with three blades showed the best performance. However, the performances of four different cases did not show significant differences. Hence, it is necessary when selecting the final design to consider the structural integrity related to the fatigue, along with the economic feasibility of manufacturing the blades.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권2호
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• pp.193-201
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• 2014

본 연구는 강조류 해역을 통과하는 선박의 해양사고를 방지하기 위해 안전한 항행속력과 적절한 통과시기를 제시하였다. 이 자료의 해석을 위하여 2010년 7월 12일부터 15일까지 명량수도를 대상으로 통과선박의 AIS 데이터 수집과 2010년 9월 4일 현장조사를 실시하였고, 여기서 수집된 자료를 바탕으로 최소항행속력(minimum navigation speed)과 여유 제어력을 감안한 적정항행속력(optimum navigation speed), 조류속력별 대응타각(respond rudder angle)을 산출하였다. 또한 조위와 조류속력 데이터를 분석해 안전한 통과시기를 제시하였다. 이 연구를 통해 얻은 결과는 다음과 같다. (1) 조류의 유속이 4.4 kn 이상이 되면 선박의 타만으론 자력 조선이 불가능하다. (2) 강한 조류에 의해 발생되는 유압력과 회두모멘트에 대응하기 위해서는 최소항행속력은 조류의 2.3배, 적정항행속력은 조류의 4.0배 이상이어야 한다. (3)사리 기간 중 명량수도 적정 통과 시기는 고 저조시간 1시간 전부터 최소 30분 전까지이며 고 저조가 된 이후 5시간 동안은 4 kn 이상의 유속이 남아있는 시간으로 이 지역 항해를 자제해야 한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.474-481
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• 2011

조력발전용 수문의 성능을 평가하기 위한 평면 수리모형실험을 수행하여 수문의 유량계수 및 수문별 공간적 유속 분포 특성을 규명하였다. 수리모형실험은 평면 개수로에 현장 규모 수문의 1/70 축척 모형 10개를 제작 및 설치하고, 수문 구조물 전 후면에는 Apron 구간을 설치하여 수행되었다. 특히, 유량계수 평가에 영향을 미칠 수 있는 수문 구조물 전 후면에서의 수위 계측위치 및 계측방법을 합리적으로 결정하려고 시도하였다. 실험 유량 및 조위 조건을 변화시키면서 실험을 수행한 결과 본 실험에서의 수문 유량계수는 1.3~1.4로 평가되었다. 한편, 수문 10개 각각의 평균유속을 비교한 결과, 평균유속이 10개 평균값에 비해서 중앙부 수문에서는 2~3% 빠르고, 측면부 수문에서는 4~5% 느린 결과를 얻었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.134-141
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• 2018

쉬라우드 조류 발전 시스템 상부 두께 변화에 따른 유동장 내 유속 변화 연구를 위해 수치 모의실험을 통하여 분석하였다. 본 연구는 일정한 조류 속도 조건에서 수행하였으며, 같은 조건으로 쉬라우드의 성능 분석을 추가 수행하였다. 상부 높이가 증가할수록 유속 변화율은 점차 증가하는 양상을 보였으며, 일정 높이에서 재차 감소하는 경향을 보였다. 또한, 쉬라우드의 성능 평가를 위해 블레이드를 단독 설치한 경우와 쉬라우드와 결합한 형상을 분석한 결과, 쉬라우드 시스템에 의한 유속 증가로 블레이드의 회전력은 증가하였다. 본 연구를 통해 얻은 구조물의 형상과 유동장 내의 유속 분포에 대한 분석 결과는 효율적인 쉬라우드 조류 발전 시스템 개발에 필요한 자료를 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.9-16
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• 2019

유속의 크기와 블레이드의 기하학적 형상 변화에 따라 발생하는 조류발전용 쉬라우드 시스템 내 유속 변화를 분석하기 위하여 수리모형실험과 수치해석적 방법을 이용하였다. 모형실험을 통해 시스템의 유입부에서 유속 변화와 블레이드 형상변화에 따른 고유 회전수를 계측하였으며, 수치해석을 통해 쉬라우드내 유속 변화를 분석하였다. 실험 유속이 약 28% 증가하고, 익형의 형상을 적용하였을 때, 쉬라우드 유입부에서 계측된 유속은 최대 약 56% 증가하는 경향을 보였다. 한편, 익형 형상을 적용한 블레이드가 설치된 경우 유입부에서의 유속은 일반 블레이드에 비해 최대 14% 증가하는 경향을 보였으며, 회전수 역시 동일 조건에서 가장 높은 수치를 보였다. 수리실험과 수치해석 결과는 약 13%의 오차를 보였으며, 각각의 결과에서 보이는 유속 변화에 대한 경향은 유사하다. 쉬라우드 내 유속 변화를 수치해석으로 분석한 결과 유입부 대비 블레이드 앞부분에서 유속은 최대 1.7배 증가하는 경향을 보였다. 본 연구를 통해 얻은 시스템 내 유속 변화 분석 결과는 효율적인 조류발전용 쉬라우드 시스템 개발에 필요한 기초 자료를 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지
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• 제11권1호
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• pp.9-17
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• 1976

Multispectral scanner data collected by LANDSAT-1 over the mid West Sea of Korea were analyzed and interpreted for delineation of coastal features and turbidity distribution patterns during different portions of the tidal cycle. Imagery from two successful LANDSAT-1 overpasses of the area in October 1972 and in October 1973 had been used to prepare schematic maps of coastal features and turbidity distributions. Color composite imagery of LANDSAT MSS 4, 5 and 7 gave the best representation of shorelines, coastlines and tidal flats. MSS 5 imagery was most effective in differentiating relative turbidity levels through density slicing techniques. Referring to the tidal power development of Garolim Bay, the basin area measurements assuming dyke construction at the bay entrance, have been carried out on the coastal reature maps comiled from LANDSAT imagery, and those results were correlated with existing data. General areal patterns of surface turbidity distribution in the study area revealed close similarity with bathymetry of the area. Synoptic circulation patterns were also well discriminated from the LANDSAT imagery using the suspended sediment as a tracer.