• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.10 no.2
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• pp.103-110
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• 2010

Small hydropower is one of the many types of new and renewable energy, which South Korea is planning to develop, as the country is abundant in endowed resources. In order to fully utilize small hydropower resources, there is a need for greater precision in quantifying small hydropower resources and establish an environment in which energy sources can be discovered using the small hydropower geographic information system. This study has given greater precision to calculating annual electricity generation and installed capacity of small hydropower plants of 840 standard basins by inquiring into average annual rainfall, basin area and runoff coefficient, which is anticipated to promote small hydropower resources utilization. Small hydropower geographic information system was also established by additionally providing base information on quantified small hydropower resources and analysis function and small hydropower generator status, rivers, basin, rainfall gauging station, water level gauging station etc., all of which were not provided by the domestic hydropower Resources Map System. Established GIS small hydropower energy system can be used to basic information for active uses of small hydropower energy which is scattered to the entire country.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.208.1-208.1
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• 2011

우리나라 전국의 사찰수는 약 22,000개로 추정되며, e-나라지표에 의하면 사찰 역사가 오래되거나 전통 양식의 건축물과 문화재 등을 간직한 사찰로 문화체육관광부가 지정하는 전통사찰은 2010년 3월말 현재 전체의 4.2%인 935개로 알려져 있다. 대도시에 위치한 사찰을 제외하면 일반적으로 사찰은 계곡에 위치하여 인근에 하천이 있으며, 유역이 작아 유량은 적으나 경사가 심해 낙차를 크게 얻을 수 있다. 또한 설계제원이 비슷한 전통사찰들을 그룹핑하고 소수력발전시스템을 Kit형태로 표준화하여 개발한다면 초기투자비를 저감할 수 있는 장점도 있다. 따라서 본 연구에서는 전통사찰에 소수력발전의 적용가능성을 타진하기 위하여 유역면적이 $49.71km^2$인 사찰 1지점을 선정하여 인근의 하천을 이용한 소수력발전 성능특성을 분석하였다. 분석결과 단위 유효낙차당 설비용량은 약 9.3kW, 연간전기생산량은 약 28,602kWh로 산정되었으며, 낙차가 커질수록 설비규모와 연간전기생산량은 비례하여 증가될 것으로 추정된다. 부존자원이 부족하여 에너지해외의존도가 97%가 넘는 현실을 감안할때 전통사찰에 대한 타당성 조사를 통해 소수력발전을 적용함으로서 사찰에서 사용되는 전기에너지의 절약과 친환경 재생에너지의 활용을 확대해 나가는 것이 바람직 할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.216-219
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• 2011

신.재생에너지는 머지않아 고갈될 것이라 예측하고 있는 화석에너지의 대체에너지로서 대형 홍수와 국지적 집중호우, 가뭄과 전염병, 기근 등 우리인류의 생존을 위협하는 재앙을 어느 정도 줄일 수 있고, 온실효과 가스를 저감하고자 하는 하나의 방법으로서 가스배출량이 적은 수력, 풍력, 태양광 등의 재생에너지를 이용한 방법이다. 이 중 물은 무한적인 자원이 아니기 때문에 소중히 여기고 순환과정을 통하여 재활용 될 수 있고, 친환경적이고 장기적인 수명과 다른 자원을 사용하는 발전소들보다 더 효율적이며 복원 가능성이 크고 다른 오염유발 에너지 자원을 대신한다. 본 연구에서는 경상북도 북부지역 5개 지점의 소수력발전 후보지점에 대한 평 갈수기 및 홍수기의 유량측정에서 수위-유량관계곡선식의 유도등의 목적을 달성하기 위하여 2009년 3월부터 2010년 9월까지 5개 지점을 대상으로 현지조사 및 자료수집, 측량작업, 유량측정 등을 실시하였다. 본 유량측정을 통하여 경상북도 북부지역의 최적 소수력 발전지점 선정을 위한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.507-510
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• 2006

본 논문은 신재생에너지의 한 분야로서 청정에너지인 소수력 발전시스템 운영시 수용가 부하의 변동에 따른 발전기의 특성변화를 해석한 것이다. 모의에 사용된 동기발전기-전동기가 부하의 변동에 따라 토크, 속도, 전류 등이 어떤 영향을 받는지 전자계 과도해석 프로그램을 사용하여 나타내었다.

• 열병합발전
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• s.69
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• pp.15-20
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• 2009

소수력 계획 시 개발지점에 대하여 수많은 자료와 정보 등을 필요로 하게 되는데 특히 해당지역내의 유량분포에 대한 유황자료는 개발의 판단여부를 결정케 하는 중요한 요소이다. 소수력발전소의 설비용량에 직접 관계되는 설계유량의 결정과 재해방지를 위한 유출의 예측을 가능케 하고 발전소운영 시 가동률 및 경제성에도 직접적인 영향을 미치는 중용한 요소이나 여기서 논하는 소수력개발은 하천이나 댐과 같은 유형이 아니라 일정한 유량을 확보하여 배출하기 때문에 문제는 없다. 그러나 계절별 부하에 따른 냉각수량의 변화 및 소수력 발전유량의 변동, 조위(해수면) 변화 등에 따라 달라진다. 그러므로 수위조절을 위한 수문은 이들의 변화에 따라 자동운전이 가능해야 하지만 운전시 발전정격수위를 맞출 수 있도록 수문을 조절한 다음 Turbine Governor에 의해 유량 및 수위를 제어할 수 있도록 설계하여 냉각수 순환수 계통에 영향이 미치지 않게 언제나 적정수위를 유지시킬 수 있는 운전모드로 구축하는 것이 안정이라 볼 수 있다. 소수력발전설비 및 수문의 오작동 및 고장이 발생할 때 수위가 상승하여 냉각계통에 손실수두 증가, 취수펌프의 양정고 증가와 Surge 발생 등으로 발전소의 정상 운전에 미치는 영향이 없어야 하므로 세밀한 검토가 필요하기 때문에 폐쇄시간과 수압상승 값 등 요인 분석후 설계하여야 한다. Figure A와 같이 국내 화력발전단지에서 냉각수로 사용되고 방류되는 해수는 발전소에 따라 ca.70~150 CMS로 ca.2,000~5000 kW 이상의 수력에너지(H=4m 형성 기준)를 보유하고 있으나, 현재 활용되지 못하고 그대로 해양으로 방류되고 있어 이 수력에너지의 개발 방안을 오래전부터 검토하여 왔다. 발전소 온배수의 원활한 배수를 위한 설계 낙차와 함께 남서해안의 조위변화에 따른 낙차를 이용하는 것으로 소수력 발전 방식과 조력발전 방식의 특징을 동시에 활용할 수 있다.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.33 no.10
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• pp.50-58
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• 2004

환경에 대한 영향이 거의 없는 청정한 친환경 에너지원인 소수력 자원의 기술 개발 및 보급 추진 형황 등에 대하여 정리하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10b
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• pp.126-130
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• 2006

에너지의 대부분을 해외에서 수입하여 사용하는 우리나라의 경우 청정에너지를 개발하여 사용하는 것이 매우 중요하다. 소수력은 무공해 에너지를 생산하는 것으로서 주로 용량이 작은 발전소를 건설 운영하는 것이 현실적 이다. 이와 같은 소수력 발전소의 건설 후 운영에 사용되는 발전기는 가격이 저렴하고 운영이 편리한 유도발전기가 대부분을 차지하고 있다. 소수력의 발전소 2차 전압은 주로 22.9kV로 일반 배전계통에 연계 사용하는 것이 일반적이다. 배전계통의 경우 단상과 3상을 혼합하여 사용하는 경우가 많아 전압 불평형에 의한 여러 가지 문제를 발생하고 있다. 3상 4선식 배전시스템에 연결하여 사용할 수 있는 유도발전기에 대해 수용가 부하의 변동에 따라 어떤 특성변화를 하는지를 전압 불평형율의 변화에 따른 특성해석을 실시하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07b
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• pp.1315-1318
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• 2001

국내외적으로 배기가스 저감 등 환경규제 강화와 환경의식이 향상되면서 원자력, 석탄, 중유 발전 등은 주변지역의 반대에 직면하여 발전소 건설사업 추진이 순조롭지 못한 실정이다. 또한 석유에너지 자원의 고갈과 국제 고유가 시대에 따라 대체에너지의 개발에 세계 각국이 심혈을 기울이고 있다. 그러나 우리나라의 경우 대규모 수력 발전소 입지를 찾는데는 한계가 있으며, 대부분 개발가능 지점이 15m이하 저낙차의 특징을 갖고 있다. 종래에는 소하천을 가로막아 소수력을 개발하는 것이 주종을 이루었으나, 최근에는 공사비 과다로 인한 경제성 불투명과 각종 주변 지역의 민원으로 개발이 어려워 광역상수도, 하수처리장, 농업용 저수지, 다목적댐 하류 조정지댐 등에 저낙차 유휴에너지를 다각적으로 이용하는 방안이 연구 개발되고 있다. 본 연구에서는 저낙차를 이용한 소수력 발전의 최적설계와 경제성 평가 기법 등을 실 적용한 사례를 중심으로 논하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.192.2-192.2
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• 2010

일반적 의미의 소수력발전은 계곡이나 저낙차의 하천에서 시도되었으나, 한국의 지형과 강수패턴등은 소수력발전을 활성화하기에 어려운 점들이 있었다. 이에 최근에는 정수장, 하수처리장등과 같은 인공구조물에 소수력발전을 설치 운영하는 방향으로 가고 있으며, 특히 화력발전소 냉각공정에 사용되는 해수를 이용한 소수력발전이 크게 성공하였고 확대설치 되어가고 있다. 해안에 위치하는 LNG인수기지에서는 LNG의 기화에 해수를 열원으로 사용하며, 기화공정에서 열교환 후 바다에 배출된다. 이 때 기화해수와 공기와의 접촉으로 생성된 거품은 해양미생물과의 복합작용으로 쉽게 깨어지지 않고 바다로 떠내려가게 된다. 이러한 거품은 시각적 거부감으로 인하여 인근어민들의 불편함을 야기하고 있으며, 또한 배출해수와 일반해수와의 온도차로 인한 인근 어장이나 양식장의 어획고에 미칠 수 있는 부작용의 가능성에 대한 우려는 더욱 방류해수의 적절한 처리를 필요로 하고 있다. 이러한 방류해수의 거품생성을 해결하는 데 있어 근본적인 해결방법은 심층배수법인데, 심층배수 구조물에 발전수차를 추가 설치만 하면 수력발전이 가능하다. 방류해수의 거품관련 환경문제를 해결하면서 동시에 청정전력을 생산할 수 있는 해양소수력발전에 대하여 KOGAS에서는 LNG 인수기지에의 적용가능성을 분석하고 있으며, 방류해수의 낙차와 조수간만의 차를 이용하는 해양소수력발전을 LNG 인수기지에의 적용하는 것으로는 세계최초의 시도이다. 주변지형에 따른 입지여건을 분석하고, 해수계통분석, 소수력발전방법, 수차종류, 수차용량, 수차개수, pond의 크기등을 결정하고, 수리해석 및 경제성분석을 수행할 것이며 소수력발전의 타당성여부에 대한 가늠을 잡고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.217-220
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• 2011

본 연구에서는 경상북도 북부지역의 5개의 소수력발전 후보지점을 설정하였으며, 5개 후보지점에 대하여 설치가능한 소수력 발전시설은 지형학적 측면을 비롯하여 다양한 타당성 검토를 통하여 댐식 소수력 발전시설이 타당한 것으로 분석되었다. 5개 후보지점에서 설정된 유량지속곡선을 이용하여 발전용량을 산정하고 수차를 선정하였다. 따라서 산정된 발전 용량을 편익비용 분석법과 내부수익률 분석법을 이용하여 경제성분석을 실시하였다. 본 연구에서는 3개의 소수력발전 후보지점(경상북도 봉화군 명호면, 경상북도 영주시 문수면 권선리, 경상북도 예천군 형호리)이 B/C 비율이 1이상으로 경제성이 있는 것으로 분석되었으나, 설비용량 500kW 이상인 최적 개발후보지는 경상북도 영양군 입암면 후보지점인 것으로 나타났다.