• Title/Summary/Keyword: 바람자원지도

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Analysis of Wind resource over the North Korea using a WRF model (WRF을 이용한 북한 지역의 풍력-기상자원 분석)

  • Seo, Beom-Keun;Byon, Jae-Young;Choi, Young-Jean
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.188.2-188.2
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    • 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.

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Study on Establishment of Wind Map of the Korean Peninsula(II. Low-Resolution Wind Mapping and Wind Resource Information System) (한반도 바람지도 구축에 관한 연구(II. 저해상도 바람지도화 및 풍력자원 정보체계))

  • Kim, Hyun-Goo;Jang, Moon-Seok
    • New & Renewable Energy
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    • v.3 no.1 s.9
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    • pp.20-26
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    • 2007
  • A low-resolution national wind map, which is a prerequisite for setting up the national dissemination target and strategy of wind energy development, has been established by numerical wind simulation using the synoptic wind map, developed at the first stage, as an upper boundary condition. Based on the wind map, Wind Resource Information System has been composed in order to support scientific and systematic wind resource assessment and analysis.

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Application of IDL for Establishing the Database and Visualization System of National Wind Map (국가바람지도 데이터베이스화 및 가시화를 위한 IDL 활용)

  • Kim, Hyun-Goo;Lee, Soon-Hwan;Lee, Sang-Woo;Lee, Jong-Hyuk
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.185.2-185.2
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    • 2010
  • 한반도 국가바람지도(김현구, 2009)는 한국에너지기술연구원에서 지식경제부의 부처임무사업으로 구축되었으며 현재 웹서비스(http://www.kier-wind.org)를 통하여 정보를 제공하고 있다. 국가바람지도는 수치기상예측(NWP; Numerical Weather Prediction) 모델을 이용하여 영토, 영해에 대해 $1km{\times}1km$의 고해상도로 작성한 뒤(이순환 등, 2009) 풍력자원 정보로 재가공되었다. 한반도 국가바람지도는 5년의 장기간에 대한 시계열 수치기상예측에 의하여 구축되었기 때문에 데이터베이스(DB; database)의 효율적 관리가 필연적으로 요구된다. MM5 또는 WRF 모델의 고유 출력포맷의 자료구조는 풍력자원분석에 필요한 기상요소 외에도 대기과학자에게 필요한 수많은 기상인자를 종합적으로 포함하고 있다. 따라서 2차원 층(layer) 또는 3차원 공간분포 분석 및 계산격자인 셀(cell)에서의 1차원 시계열 분석 등 다양한 자료축출에는 비효율적인 자료구조가 된다. 이러한 자료구조의 불편을 해소하기 위해서는 기상요소별로 독립적이고 빈번한 시계열 자료 추출에 효율성을 가지며 어떤 프로그래밍 언어를 사용하든지 직관적으로 쉽게 사용할 수 있는 바람지도 데이터베이스의 재구성이 요구된다. 이에 대용량 수치자료의 처리 측면에서 장점을 가지는 과학기술 프로그래밍 언어인 IDL을 기반으로 국가바람지도의 자료구조를 효율화하여 데이터베이스화 하였으며 IDL에 내재된 그래픽 기능을 활용하여 가시화를 구현함으로써 연구개발자의 입장에서 국가바람지도의 활용성 및 효율성을 향상시키고자 하였다.

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Low-Resolution Wind Mapping For Estimation of Wind Resource Potential (풍력자원 잠재량 산출을 위한 저해상도 바람지도 구축)

  • Kim, Hyun-Goo;Jang, Moon-Seok;Kyong, Nam-Ho
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.11a
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    • pp.307-308
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    • 2006
  • The national goal of wind energy dissemination has to be determined rationally based on technically available wind resource potential. For a reliable and scientific estimation or wind resource potential, a wind map is requisite. This paper presents the national wind map of Korea established by numerical wind simulation. Prediction accuracy of the low-resolution wind map is Improved by nudging QuikSCAT data and is validated by comparing with marine buoy beacon and met-mast measurements. Therefore, quantification of national wind resource potential is now possible and is anticipating to be utilized as a core index for policy and strategy building of wind energy dissemination and technology development.

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Establishment of the Low-Resolution National Wind Map by Numerical Wind Simulation (수치바람모의에 의한 저해상도 국가 바람지도의 구축)

  • Kim, Hyun-Goo;Jang, Moon-Seok;Kyong, Nam-Ho;Lee, Hwa-Woon;Choi, Hyun-Jeong;Kim, Dong-Hyuk
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.26 no.4
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    • pp.31-38
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    • 2006
  • The national goal of wind energy dissemination has to be determined rationally based on technically available wind resource potential. For an accurate and scientific estimation of wind resource potential, a wind map is requisite. This paper introduces the national wind map of Korea established by numerical wind simulation. Therefore, quantification of national wind resource potential is now possible and is anticipating to be used as a core index for policy and strategy building of wind energy dissemination and technology development.

Establishment of Korean Wind Map by Numerical Wind Simulation (수치바람모의에 의한 한반도 바람지도 구축)

  • Kim, Hyun-Goo;Jang, Moon-Seok;Lee, Hwa-Woon;Choi, Hyun-Jeong
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 2006.08a
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    • pp.265-268
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    • 2006
  • In this paper, the research background and objectives of the wind mapping project of the Korean Peninsula, which has been carrying out as a part of "Investigation of new-renewable energy resources and establishment of comprehensive management system" funded by Korea Ministry of Commerce, Industry and Energy, are introduced together with the intermediate result of the project so far. The Korean wind map is to be established by numerical wind simulation based on terrain model ME-DEM and land-use model ME-LUM with the spatial resolution of 10km.

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Estimation Method of Wind Resource Potential Using a National Wind Map (국가바람지도에 의한 풍력자원 잠재량 산출방법)

  • Kim, Hyun-Goo;Jang, M.S.;Kim, E.I.;Lee, H.W.;Lee, S.H.;Kim, D.H.
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.332-333
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    • 2008
  • This paper presents an estimation method of national wind resource potential using a national and GIS(Geographical Information System). The wind resource potential is classified into theoretical, geographical and technical potentials and each category narrows down the previous definition by excluding impossible area to be developed as a wind farm using GIS datasets for onshore and offshore. As a basic unit of wind energy potential at a certain area, API(Average Power Intercepted) is calculated from WPD(Wind Power Density) given by a national wind map which is established by numerical wind simulation, so that a logical and relatively accurate potential estimation is possible comparing with other methods based on a field measurement interpolation which is inevitable to avoid critical assumptions.

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A Study on an Algorithm for Typical Meteorological Year Generation for Wind Resource of the Korean Peninsula (한반도 바람자원의 TMY(typical meteorological year)구축 알고리즘에 관한 연구)

  • Kim, Hea-Jung;Jung, Sun;Choi, Yeoung-Jin;Kim, Kyu-Rang;Jung, Young-Rim
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.22 no.5
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    • pp.943-960
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    • 2009
  • This study suggests an algorithm for generating TMY(typical meteorological year) for the Korean peninsula, and generates the TMY based on the algorithm using 11 years(1998~2008) wind data observed at 77 sites of Regional Meteorological Offices(RMO). The algorithm consists of computing TMM scores based on the various statistics defined by the Fikenstein-Shafer statistical model and, in turn, generating TMY based on the TMM scores. Also the algorithm has two stages designed to yield the best representation of the regional wind characteristics appeared during the 11 years(1998~2008). The first stage is designed for the representation of each of 77 regions of RMO and the second is for the Korean peninsula. Various comparison studies are provided to demonstrate the properties of the TMY like its utility and typicality.

Numerical Simulation to Evaluate Wind Resource of Korea (풍력자원 평가를 위한 한반도 수치바람모의)

  • Lee, Hwa-Woon;Kim, Dong-Hyeuk;Kim, Min-Jung;Lee, Soon-Hwan;Park, Soon-Young;Kim, Hyun-Goo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.300-302
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    • 2008
  • For the evaluation of wind resources, numerical simulation was carried out as a tool for establishing wind map around the korean peninsula. Initial and boundary condition are given by 3 hourly RDAPS(Regional Data Assimilation and Prediction System) data of KMA(Korea Meteorology Administration) and high resolution terrain elevation land cover(30 seconds) data from USGS(United States Geological Survey). Furthermore, Data assimilation was adopted to improve initial meteorological data with buoy and QuikSCAT seawinds data. The simulation was performed from 2003 to 2006 year. To understand wind data correctly in complex terrain as the korean peninsula, at this research, Wind map was classified 4 categories by distance from coastline and elevation.

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Study on Establishment of a Wind Map of the Korean Peninsula (I. Establishment of a Synoptic Wind Map Using Remote-Sensing Data) (한반도 바람지도 구축에 관한 연구 (I. 원격탐사자료에 의한 종관 바람지도 구축))

  • Kim Hyungoo;Choi Jaeou;Lee Hwawoon;Jung Woosik
    • New & Renewable Energy
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    • v.1 no.1 s.1
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    • pp.44-53
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    • 2005
  • To understand general status of the national wind environment and to distinguish potential areas to be developed as a largescale wind farm, a synoptic wind map of the Korean Peninsula is established by processing remote sensing data of the satellite, NASA QuikSCAT which Is deployed for the SeaWinds Project since 1999. According to the validation results obtained by comparing with the measurement data of marine buoys of KMA(Korea Meteorological Administration), the cross-correlation factor Is greatly Improved up to 0.87 by blending the sea-surface dat3 of QuikSCAT with NCEP/NCAR CDAS data. It is found from the established synoptic wind map that the wind speed in winter is prominent temporally and the South Sea shows high energy density up to the wind class 6 spatially. The reason is deduced that the northwest winds through the yellow Sea and the northeast winds through the East Sea derived by the low-pressure developed in Japan are accelerated passing through the Korea Channel and formed high wind energy region in the South Sea; the same trends are confirmed by the statistical analysis of meteorological observation data of KMA.

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