• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1712-1716
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• 2009

소수력은 친환경적인 청정에너지 중 하나로 우리나라에는 부존량이 매우 풍부하여 최근 개발에 대한 필요성이 대두되고 있다. 소수력 에너지자원의 적극적인 활용을 위해서는 IT기술 접목을 통한 다양한 응용시스템 및 에너지원 발굴의 기반환경이 필요하다. 본 연구에서는 '국가 수자원관리 종합정보' 홈페이지에서 제공되는 840개 표준유역에 대한 자료를 바탕으로 소수력발전소의 수문특성분석 및 성능예측 기법을 적용하여 소수력 에너지자원량을 산출하였다. 기존 신재생에너지 자원지도 종합관리시스템에서 제공하고 있는 소수력에너지 예상발전용량 보다 정밀한 데이터를 바탕으로 데이터베이스를 구축하였으며, 데이터 분석이 가능한 로컬시스템(Local System)을 사용하여 대권역, 중권역, 표준유역별 단위 유효낙차당 연평균유량, 발전용량을 산출하였으며, 연평균가동률을 40%로 가정하여 연간전기생 산량을 예측하였다. 소수력 자원평가를 위한 GIS 시스템 개발은 광범위하게 산재해 있는 유역의 소수력 에너지 자원을 단시간에 평가할 수 있는 시스템을 개발하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.270-270
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• 2015

소수력은 물이 가지는 위치 에너지나 운동 에너지를 동력으로서 이용하는 것 또는 그렇게 얻을 수 있는 에너지로 소수력발전에 의해 생산되는 에너지는 부존자원이 풍부하여 다른 신재생에너지에 비해 높은 잠재력을 가지고 있어 개발가치가 충분한 부존자원이다. 또한, 친환경적인 청정에너지 중 하나로 대체 에너지원에 비해 높은 에너지를 가지고 있어 개발가치가 큰 부존자원으로 평가되고 있으며, 초기투자비에 비해 유지관리비용이 낮은 편이다. 이러한 개발가치가 있는 잠재 소수력 에너지를 알아보기 위해 한강권역의 표준유역인 안양천을 대상으로 산정해 보았다. 안양천의 잠재 소수력 에너지 산정을 위해 2004년 1월 1일부터 2013년 12월 31일까지의 구로 강우관측소의 일강우자료와 신정수문관측소의 일수위자료 및 유량자료를 수집하였으며, 하상정보를 파악하였다. 낙차는 수차발전기를 회전시켜 전기를 생산하여 상용발전이 가능하며 소수력 발전을 최대치로 생산할 수 있는 조건의 낙차인 2m로 선정하여 소수력 산정공식에 적용하였다. 이에 본 연구에서는 여름인 7월에 1,421.1Kw로 최대값으로 나타났으며, 겨울인 12월에 최소값인 141.9Kw로 나타나 안양천에는 월간 최소 100Kw이상의 전력을 생산할 수 있는 잠재 소수력 에너지를 보유하고 있는 것으로 판단된다. 추후, 국토교통부와의 협력을 통해 관측되는 수문자료(강우, 수위, 유량)를 실시간으로 제공받아 일단위, 월단위, 년단위, 계절단위의 잠재 소수력 에너지를 실시간으로 산정할 수 있는 환경을 구축하여 지속적으로 잠재 소수력 에너지를 평가하고 재생에너지 확보를 통해 추구할 수 있는 경제적 이익 또한 분석되어야 할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.227-227
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• 2011

에너지 자원이 절대 부족하여 에너지 해외의존도가 97% 이상인 우리 나라의 입장에서는 에너지 해외의존도를 경감시키고 에너지를 안정시키기 위하여 국내의 부존에너지를 최대한 활용하는 것이 매우 중요하다. 또한 지구온난화에 대처하는 범세계적인 규제에 대비하기 위하여, 청정한 에너지를 적극 개발하여 에너지자립도를 향상시켜야 한다. 소수력 자원은 다른 대체에너지원에 비하여 에너지밀도가 매우 크기 때문에 개발할 가치가 큰 부존자원으로 평가되고 있다. 본 연구에서는 지리정보시스템을 통해 소수력자원에 대한 정보제공과 함께 소수력 자원지도구축을 목표로 하고 있다. 이를 위해 소수력 지리정보시스템을 구축하였으며, 국내 840개 표준유역의 소수력자원량을 산정하였다. 그림 1은 표준유역의 소수력 연간발전가능량 주제도를 나타낸다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.47-47
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• 2011

에너지자원이 부족하여 에너지 해외의존도가 약 80% 이상인 우리나라의 특성상 에너지 해외의존도를 경감시키고 에너지부족 상황을 안정시키기 위하여 국내의 부존에너지를 최대한 활용하는 것이 필요하다. 또한 지구온난화에 대처하는 범세계적인 규제에 대비하기 위하여, 청정에너지를 적극 개발하여 에너지자립도를 향상시켜야 한다. 신재생에너지 중 하나인 소수력은 친환경적인 청정에너지 중 하나로 다른 대체 에너지원에 비해 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 개발 가치가 큰 부존자원으로 평가되고 있다. 그리고 소수력은 여러측면의 사회적 환경적 이점으로 최근에는 선진국에서도 매우 큰 관심을 끌고 있으며, 에너지 자원이 빈약하여 대부분 석유수입에 의존하는 우리나라는 지역에너지로 소수력을 적극 개발하여야 한다. 소수력 부존량이 풍부한 우리나라는 1982년에 소수력 개발 활성화 방안이 공표되면서부터 정부주도 하에 소수력 발전소 건설에 관한 연구를 적극적으로 지원하게 되었다. 대수력과 비교하여 소수력의 장점으로는 비교적 짧은 계획 및 시공기간, 낮은 투자비용, 개인이나 기업을 통한 투자참여, 주위 인력이나 자재를 이용한 쉬운 설치, 적은 환경적인 피해 등이 있다. 이와 같이 청정에너지 중 하나인 소수력의 개발과 활용을 위하여 IT 기술을 접목한 다양한 응용시스템 구축이 진행되고 있다. 특히, 한국에너지기술연구원에서는 신재생에너지 개발 및 보급 확대를 목표로 2006년에 신재생에너지 자원지도시스템을 구축하였으며, 이를 웹상에서 제공하고 있다. 소수력 발전시설의 적극적인 활용을 위해서는 초기설계시 장기유출 특성분석을 통해 해당유역의 수자원을 최대로 활용하고, 지형적인 요소를 이용하여 전기의 생산이 최대가 되도록 하는 최적설계가 이루어 져야 한다. 따라서 본 연구에서는 소수력 발전시설의 최적설계를 위해 한강수계 258개 표준유역 중 섬강합류점에 대하여 자원지도를 활용하여 연평균유량을 추정한 후 소수력 자원량을 산정하였고, 그 결과로 시설용량과 연간전기생산량은 각각 1,633kW, 6,224MWh로 산정되었다. 또한 유출량의 미계측 유역에서의 소수력 발전성능을 예측하기 위한 방법으로 Weibull 분포의 특성화 방법을 선택하여 그 적용성을 검토하였다. 섬강합류점 표준유역 내에 위치하고 있는 목계관측소, 앙성관측소에서의 10개년(1999~2008) 강우자료를 바탕으로 유황곡선을 작성하여 상관관계분석을 실시한 결과 목계관측소에서 0.994701, 앙성관측소에서 0.992616으로 관측치와 계산값이 상당히 유사한 것으로 나타났다.

• 월간 기계설비
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• s.226
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• pp.42-52
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• 2009

신재생에너지의 한 분야인 소수력발전은 지형이나 기후 등 자연적인 조건과 조화를 이루며 국내 부존 잠재량이 많아 보급효과가 큰 것으로 평가되고 있다. 국내의 소수력 발전 부존량은 1,500MW 정도로 알려져 있으며 시장잠재량은 2030년까지 660MW로 예측되고 있다. 국내 부존량을 모두 개발하면 연간 70만M쪼, 약 700억원 규모인 것으로 예상되고 있다. 정부는 오는 2011년까지 소수력발전 보급목표량을 80MW로 정해 소수력발전 보급을 추진하고 있다. 최근 정부의 신재생에너지 보급정책에 따른 지역에너지 보급사업, 신재생에너지 의무공급제도(RPS)와 발전차액지원제도로 소수력 개발의 필요성이 증대되면서 공공기관에서 소규모 소수력 개발이 활발하게 추진되고 있지만 본격적인 상용화에는 한계가 많다는 지적이다. 소수력 발전의 전체 시장 매출은 매년 비슷하지만 정부의 정책적 지원 및 관련 기술개발, 인허가 절차의 획기적 개선 등을 통해 국내의 풍부한 부존량을 개발하면 새로운 시장이 열릴 것으로 전망된다. 특히 세계 최고의 소수력 보급 국가인 중국의 경우 앞으로도 지속적으로 소수력 발전소를 개발할 계획이어서 해외진출에 관심 있는 설비건설 업체라면 중국 시장을 노크해볼만 하다는 게 전문가들의 의견이다. 이번 호에서는 소수력 발전 기술 및 동향과 시공사례를 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.106-106
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• 2011

소수력은 온실가스 배출량이 적은 친환경 청정에너지원이면서 지역의 분산전원에 기여할 수 있는 유용한 자원으로 평가되고 있다. 이러한 여건은 소수력발전 사업이 전력의 smart grid 구축 효과로 인해 가장 큰 효율성을 달성할 수 있을 것으로 기대된다. 국내 소수력발전은 1500Mw의 부존량을 가진 것으로 평가되고 있으나 계절적 편중으로 인한 가동률 부족, 경제성 부족 등으로 활발한 보급이 이루어지지 않고 있다. 특히 신재생에너지 확대 전략에도 불구하고 지원금 등 경제적 인센티브 부족으로 인해 민간부문의 참여는 상당히 저조하다. 그럼에도 불구하고 수력에너지는 환경친화적이고 잠재성이 큰 신재생에너지로 온실가스 저감과 에너지 확보에 기여할 수 있다. 특히 수력에너지는 민간투자의 어려움이 존재하므로 정부의 장기적인 기술개발투자 및 효율성 확대 정책이 중요하다. 본 연구에서는 소수력 확대의 경제 환경적 효과를 평가해보기 위해 연산일반균형모형 (CGE :Computable General Equilibrium Model)을 구축한다. 본 연구는 다음과 같이 수행되었다. 첫째, 수력발전부문과 수도사업을 구분하고 사회회계행렬을 작성하였으며, 전력부문에서 수력발전을 포함한 다단계 생산구조를 가정하였다. 둘째, 일반균형모형 방정식 체계를 작성하고 모형의 파라미터 추정 등 보정(Calibration) 작업을 수행하였다. 셋째, 국가 중기 온실가스저감 시나리오를 적용한 전망을 수행하고 소수력 확대(투자지원) 시나리오를 구축한다. 본 연구는 저감수단으로 탄소세를 부과하였다. 끝으로, 소수력 발전 보급 확대의 경제적, 환경적 파급효과를 계산하였다. 분석결과, 소수력 발전 잠재 성장을 반영한 수력에너지 비중은 약 2020년에 약 4.5% 까지 증가하는 것으로 나타났다. 이로 인한 온실가스 저감 기여분은 약 3%에 이르는 것으로 계산 되었다. 또한 수도사업과 비에너지 제조업의 산업비중은 증가하였다. 이러한 결과는 소수력 발전 확대가 화석연료 대체를 통한 지속가능한 에너지 수요에 기여하고 지역개발과 물산업 발전 등 경제적 파급효과 등을 유발할 수 있음을 시사한다. 또한 본 연구에서 고려하지 못한 소수력 기술 개발은 에너지 대체 촉진으로 인한 온실가스 저감과 녹색성장에 기여할 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1188-1189
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• 2008

에너지 자원의 절대부족으로 국내 수요의 97%를 해외에서 수입해야 하는 우리나라는 화석에너지의 고갈과 환경오염 및 지구 온난화에 대처하고 에너지 자립도를 향상시키기 위하여 국내 부존에너지인 소수력 개발이 필요하다. 소수력은 다른 신.재생에너지원에 비해 천혜의 자연조건과 기술력이 확보되어 있고 국부유출이 적어서 경제성이 높은 것으로 평가되고 있다. 이처럼 소수력발전은 신.재생에너지 분야에서 비교적 우위에 있는 에너지임에도 불구하고 개발이 저조하다. 그래서 소수력발전의 기술개발 현황과 시장동향을 정리하여 국내의 소수력 발전 개발을 위한 기초자료로 사용하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.219-219
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• 2011

최근 지방자치단체에서는 농업용 취수보를 이용한 소수력발전에 관심을 가지고 지자체내의 유휴자원인 하천유수를 이용하여 소수력발전을 함으로써 환경친화적인 에너지를 생산하여 석유 등 에너지 수입대체 효과와 전력수요 급증시의 부하평준화에 기여하고자 하고 있다. 이는 정부의 "저탄소 녹색성장의 에너지정책"에 부응하는 것이며, 또한 하천에 소규모 인공호수를 조성함으로써 소수력발전소 인근지역의 경관개선과 관광자원화에 기여함은 물론 농업용수 공급과 하천유지수를 조정하여 안전한 하천으로서 그 기능을 하도록 계획한 것이다. 이와 병행하여 소수력발전소에서 발생한 무공해 청정에너지를 생산함으로써 전 세계적으로 관심이 높아지고 있는 '온실가스 배출 감축' 노력에 동참함으로써 선진형 기후변화 대응체계에 적응할 수 있다. 본 연구에서는 농업용 취수보를 대상으로 소수력 발전시설의 성능분석 기법을 이용하여 소수력발전시설적용 타당성을 조사 분석하였다. 그림 1은 농업용 취수보인 북평보의 유역면적도를 나타내고, 그림 2는 북평보에 소수력발전시설을 적용할 경우의 부하특성을 나타낸다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.511-514
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• 2006

1. 소수력 발전시스템의 자동화 및 고장진단 알고리즘, 2. 종합 제어시스템의 성능 실험과 원격제어 시스템의 개발, 3. 소수력 발전 시스템의 무인 종합 제어시스템 개발

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.130-133
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• 2008

1982년 동력자원부의 "소수력개발방안"에 의해 민간인이 소수력발전사업에 참여할수 있는 제도가 만들어진 이후 초기단계에는(1985년 $\sim$ 1995년) 많은 사업자가 소수력발전사업에 참여하여 성공도 하고 실패도 하였지만 1995년 이후에는 수자원공사, 농촌공사, 그리고 지방자치단체 만이 소수력발전소 건설에 참여하였다 소수력발전소 건설을 위한 입지선정은 가장 중요하지만 입지선정에 대한 아무런 안내서와 발표자료도 없다.이에 소수력 사업을 하면서 경험과 자료를 바탕으로 작성하였다.