에너지 자립섬은 외부 전력의 유입이 어려운 상황에서 풍력/태양광 발전과 같은 재생 에너지를 주요 발전원으로 운영하는 섬이다. 에너지 자립섬의 운영을 위해서는 전력 수요와 공급량을 예측하여 발전기, 송배전 시스템, ESS 등의 운영 계획 수립이 필요한데 수요 및 공급의 예측은 기상 상황 및 시간 등의 다양한 요소에 영향을 받으므로 예측이 어렵다. 이러한 특성을 감안하여 효율적인 전력망 운영을 위해 기계 학습을 기반으로 한 스마트 그리드 운영 프레임워크의 활용을 통해 이 문제를 해결하고자 한다. 본 논문에서는 자립섬 운영 계획 수립에 필요한 구성 요소를 파악하고 요소들 간의 연계 관계를 분석하여 운영 시스템의 프레임워크 설계안을 제시한다.
우리나라는 세계적으로 보기 드문 조류발전의 적지이며, 특히 진도 울돌목, 장죽수도, 맹골수도, 완도 횡간수도 등 서남해안에 조류에너지 여건이 좋은 상태이다. 조류발전시스템은 물속에 잠겨서 동작하는 형태이므로, 대형 고정 설비가 요구되어 높은 부대비용 발생과 이상유무 발생시 유지보수가 어려운 문제가 있다. 이를 위해 설비 및 설치비용을 줄이는 부유식 형태와 유지보수가 용이한 구조 설계를 적용한 실용적인 조류발전시스템 개발하며, 주요 적용처로 관심이 높아져 가는 에너지자립섬 적용을 목표로 섬내 전기 수요에 부합되는 15 kW급 조류발전을 공급하고자 하며, 이외 다양한 해양에너지를 활용한 에너지 자립화 방향을 제시하고자 한다.
섬지역은 작은 규모와 고립된 특성으로 인해 취약한 경제기반으로 특징지워 진다. 여기에 오랜 고립에 따른 독특한 문화와 자연경관은 관광 중심의 개발로 이어지게 된다. 제주도도 세계 다른 섬지역과 마찬가지로 이러한 개발을 경험하는데, 이러한 지역변화는 섬지역의 취약성에 초점을 맞추어 대다수 중앙정부 주도로 이루어진 것으로 지역에서의 대응은 축소되어 이해되고 있다. 본 논문에서는 섬지역 주민들은 자신들의 취약성에 기초해 중앙정부의 정책을 수용하면서 자신들에게 유리하게 변용하는 교호적 전략을 구사해 왔다고 이해한다. 교호적 전략은 3가지 측면에 반영되고 있는데, 첫째 제주도는 국회의원 선거에서 무소속 후보를 선호해 오다 근래에는 여당 후보 그리고 야당 후보를 교대로 선출하는 모습을 보여준다. 둘째 중앙정부의 지역개발정책에 대한 반대운동을 통해 주민생활의 향상과 개선을 반영하는 수정을 요구하여 왔다. 셋째 중앙정부 주도의 개발정책이 효율성을 극대화하는 거점중심의 관광지 개발을 지역의 균형발전 요구로 대응하며 제주전역으로 개발을 확대시켰다. 이러한 개발 과정과 결과는 중앙정부의 관광개발 정책을 견제, 섬으로서의 제주지역의 취약함에서 찾아낸 교호적 전략의 결과로 볼 수 있을 것이다.
친환경 에너지 발전에 대한 관심이 높아지고 고유가 상황이 길어지면서 에너지 자립섬에 대한 많은 연구와 투자가 집중되고 있다. 본 논문에서는 에너지 자립섬 실증을 위한 준비 단계로 서해안에 위치한 Y섬의 실제 데이터 정보를 분석하여 전력 계통을 구성해 보았다. 이를 위하여 신재생에너지원 중 태양광 발전, 풍력 발전, 연료 전지 및 에너지 저장 장치에 대한 특성을 고려하였으며 최근 친환경 에너지 자립섬 조성 사업을 시작한 울릉도 사업 모델을 기초로 하였다.
국내 섬지역의 전력 수급은 계통 연계가 어려워 일반적으로 디젤 발전기에 의존하고 있어 관리 비용이 매우 높다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 계통 독립형 마이크로그리드 기술에 대한 연구 및 실증이 활발히 진행 중이다. 본 논문은 에너지 자립섬을 위한 계통 독립형 마이크로그리드 통합 모니터링 시스템을 제안한다. 먼저 태양광, 풍력, 디젤 발전설비, 송 배전망의 상태 및 부하, 그리고 에너지 저장 시스템의 모니터링을 위한 소프트웨어 시스템 아키텍처를 설계한 후 관리자가 쉽게 파악할 수 있는 모니터링 소프트웨어를 구현한다. 구현된 모니터링 소프트웨어는 발전설비의 상태 및 오류를 실시간으로 시각화함으로써 관리자의 신속한 의사 결정이 가능하다.
우리나라 정보통신 이용현황은 2004년 6월말 기준 CDMA방식을 이용하는 이동전화 가입자는 약 3,601만, ADSL 방식 등을 이용하는 초고속 인터넷 가입자는 약 1,161만명으로 급속히 발전하였다. 하지만 이러한 정보통신기술(In . Information Communication Technology)의 발전과 이용인구의 비약적인 증가에도 불구하고 농어촌 및 섬에는 지형적, 경제적 이유로 대도시와의 정보격차가 현저하게 존재하고 있는 실정이다. 본 연구는 지형적, 경제적인 원인으로 인해 정보접근기회가 상대적으로 적은 정보소외계층이 많이 존재하는 섬 지역에 중점을 두어 정보통신망을 구축할 수 있는 정보통신기술을 살펴보고 섬 지역의 정보격차 해소를 위한 방안을 제안한다.
도서지역에 대한 에너지공급시스템의 다양화를 위해서는 지역 내에 풍부한 자연에너지 활용이 필요하고 이를 통해 도서주민의 생활환경 개선이 가능하다. 이에 본 연구에서는 지역에 특화된 자연에너지를 이용한 전력공급시스템을 제안하기 위한 기초자료 구축을 목적으로 통영-남해 해역에 위치한 4개 섬의 풍력과 일사량을 1년간 (2010년 11월~2011년 10월) 실측하여 발생 특성을 파악하고 활용가능성을 비교 평가하였다. 본 연구의 성과를 정리하면 다음과 같다. 풍향별 발생 빈도수를 이용하여 작성한 바람장미로 부터 4개 섬의 풍향 특성이 크게 다르다는 것을 알았다. Rayleigh 속도확률분포를 이용한 평가에 따르면 KR섬과 SS섬은 2~5m/s의 바람이 많이 불지만, SR섬과 YJ섬은 2m/s이하의 저속 바람의 발생 확률이 매우 높은 것으로 분석되었고, 4개 섬 각각의 풍력발전량에는 큰 차이가 있었다. 4개 섬 모두에서 최대 일일 일사량은 2011년 7월에 발생하였지만, 평균 일일 일사량은 2011년 4월이 가장 컸다. 또한 월별 누적 일사량의 경우 2011년 4월이 가장 많았고, 2010년 12월 가장 적었다.
제주도는 2015년 '문화예술 섬'으로 조성하고 2016년 제주문화예술재단의 '도민이 행복한 문화예술섬'으로 만드는 것이라는 비전을 제시하고 있다. 이에 본 연구는 제주도를 중심으로 '무용콘텐츠'의 역할을 확대시키고 지속적으로 개발, 발전하기 위하여 무용콘텐츠 개발방안을 모색하고자한다. 기존의 선행연구를 토대로 논문, 학술지, 단행본, 인터넷 홈페이지 등을 이용하여 이론적 객관적 근거를 제시하며 다음과 같이 지역축제콘텐츠, 공연예술콘텐츠 중 연출적 요소, 주제적 요소, 공간적 요소, 체험형콘텐츠, 감상형콘텐츠로 나누어 개발 방안을 제시하였다. 위의 방안들을 이용한 제주도와 하나 되는 무용콘텐츠를 통하여 지역발전 및 무용예술의 발전과 대중화 그리고 문화적 가치를 증대시키는 것을 꾀하고자 하는데 그 목적이 있다.
부산 다대포항 인근에 있는 해수욕장, 생태공원, 다기능 어항, 몰운대, 낙조분수 등의 해양 인프라를 활용하여 해양보호구역으로 지정된 개발가능 무인도서인 나무섬을 보전하고 활용하는 방법과 의의를 분석하였다. 특히 기존의 해양 인프라를 기반으로 하여 친수 네트워크를 구축함으로써 개별적 잠재력이 더욱 더 종합적으로 발전될 것이며 인간과 자연이 공존할 수 있는 근본적인 방법이 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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