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QuikSCAT 위성 데이터를 이용한 한반도 주변의 해상 풍력자원 평가

Offshore Wind Resource Assessment around Korean Peninsula by using QuikSCAT Satellite Data

  • 장재경 (전북대학교 항공우주공학과 대학원) ;
  • 유병민 (전북대학교 항공우주공학과 대학원) ;
  • 유기완 (전북대학교 항공우주공학과) ;
  • 이준신 (한전 전력연구원)
  • 발행 : 2009.11.01

초록

QuikSCAT 위성의 관측자료를 이용하여 2000년 1월로부터 2008년 12월에 걸쳐 한반도 근해의 풍력자원을 평가 하였다. QuikSCAT 위성은 초단파 scatterometer를 이용하여 해수면 가까이의 풍향과 풍속을 전천후 상태에서 측정한다. 해면으로부터 10 m 높이에서 측정된 풍속을 power law모델을 이용하여 허브 높이에 맞게 외삽 보정하였다. 계산 결과 한반도의 남해와 동해에서 풍력에너지가 상대적으로 우세하다는 것을 알 수 있었다. 풍력 터빈 타워의 설치를 위해 깊은 수심을 피하고 대규모 풍력단지 조성을 위해 남해의 다도해 지역을 피한다면 한반도 서쪽 또는 남서쪽 연안이 대규모 풍력단지 조성에 유리하나 상대적으로 낮은 풍속을 고려한 블레이드 개발을 요한다. 바람 지도를 작성하였으며, 특정 지점에 대한 월별 풍속 변화를 파악하였다. 그리고 풍력에너지 밀도를 이용한 바람장미를 파악하였다.

In order to investigate the offshore wind resources, the measured data from the QuikSCAT satellite was analyzed from Jan 2000 to Dec 2008. QuikSCAT satellite is a specialized device for a microwave scatterometer that measures near-surface wind speed and direction under all weather and cloud conditions. Wind speed measured at 10 m above from the sea surface was extrapolated to the hub height by using the power law model. It has been found that the high wind energy prevailing in the south sea and the east sea of the Korean peninsula. From the limitation of seawater depth for piling the tower and archipelagic environment around the south sea, the west and the south-west sea are favorable to construct the large scale offshore wind farm, but it needs efficient blade considering relatively low wind speed. Wind map and monthly variation of wind speed and wind rose using wind energy density were investigated at the specified positions.

키워드

참고문헌

  1. 경남호, 윤정은, 장문석, 장동순, “한반도 해역의 해상 풍력 자원 평가", 한국태양에너지학회지, 제23권 제2호, 2003, pp. 35-41.
  2. 김현구, 이화운, 정우식, “한반도 바람지도 구축에 관한 연구", 한국대기환경학회지, 제21권 제1호, 2005, pp. 63-72.
  3. Physical Oceanography DAAC, "SeaWinds on QuikSCAT Level 3 Daily, Gridded Ocean Wind Vectors", Version 1.1, D-20335, Jet Propulsion Laboratory, 2001
  4. Shi Feng Zhang, "A Statistical Analysis of the Power law and the Logarithmic Law Using Wind Data from a 164 m Tower", Boundary Layer Meteorology, Vol. 20, No. 1, 1981, pp. 117-123. https://doi.org/10.1007/BF00119928
  5. Ernest W. Peterson, Joseph P. Hennessey, “On the Use of Power Laws for Estimates of Wind Power Potential", Journal of Applied Meteorology, Vol. 17, No. 3, 1978, pp. 390-394. https://doi.org/10.1175/1520-0450(1978)017<0390:OTUOPL>2.0.CO;2
  6. Frost, W.; Long, B. H.; Turner, R. E. "Engineering Handbook on the Atmospheric Environmental Guidelines for use in Wind Turbine Generator Development", NASA Technical Paper 1359, 1978.
  7. Schwartz, M. N., Elliott, D. L., and Gower, G. L., "Seasonal Variability of Wind Electric Potential in the United States", PNL-SA-22090, 1993.
  8. 김지영, 강금석, 오기용, 이준신, 유무성, “국내 해역의 해상풍력 가능자원 평가 및 예비부지 선정", 신재생에너지학회지, 제5권 제2호, 2009, pp. 39~47.
  9. 최병호, 김경옥, 엄현민, “한국근해의 디지털 수심.표고 데이터베이스", 한국해안.해양공학회지, 제14권 제1호, 2002, pp. 41-50.
  10. 김현구, 송규봉, 황선영, 윤진호, 황효정, “국가바람지도 및 지리정보시스템 기반의 해상풍력단지 입지전략 연구", 한국환경과학회지, 제18권 제8호, 2009, pp. 877-883. https://doi.org/10.5322/JES.2009.18.8.877

피인용 문헌

  1. A Study on Effect of Improvement Plan for Wind Energy Forecasting vol.31, pp.1, 2015, https://doi.org/10.5572/KOSAE.2015.31.1.001
  2. Numerical analysis for a proposed hybrid system with single HAWT, double HATCT and vertical oscillating wave energy converters on a single tower vol.30, pp.10, 2016, https://doi.org/10.1007/s12206-016-0932-9
  3. Wind resource assessment around Korean Peninsula for feasibility study on 100 MW class offshore wind farm vol.42, 2012, https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.08.012
  4. On the Wind Energy Resource and Its Trend in the East China Sea vol.2017, 2017, https://doi.org/10.1155/2017/9643130
  5. An assessment of wind energy potential at the demonstration offshore wind farm in Korea vol.46, pp.1, 2012, https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.07.056
  6. Techno-Economic Assessment of Wind Energy Potential at Three Locations in South Korea Using Long-Term Measured Wind Data vol.10, pp.9, 2017, https://doi.org/10.3390/en10091442
  7. Preliminary evaluation of monopile foundation dimensions for an offshore wind turbine by analyzing hydrodynamic load in the frequency domain vol.54, 2013, https://doi.org/10.1016/j.renene.2012.08.007
  8. Determination of the Most Optimal On-Shore Wind Farm Site Location Using a GIS-MCDM Methodology: Evaluating the Case of South Korea vol.10, pp.12, 2017, https://doi.org/10.3390/en10122072