• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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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.

• 월간 기계설비
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• 통권226호
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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.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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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.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1987-1991
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• 2007

부존자원이 부족하여 해외에너지 의존도가 97% 이상을 상회하고, 유가의 불안정, 지구 온난화에 대한 범세계적인 규제 등 우리나라의 현실을 감안하면 재생에너지의 적극적인 개발을 통해 부존자원의 활용도를 극대화할 수 있는 방안을 적극 강구해야 할 것이다. 소수력자원은 순수 부존자원이며, 무공해 청정에너지로서 잠재량의 약 3.0% 정도 밖에 개발되지 않은 개발가능성이 큰 에너지원으로써, 소수력자원면에서 유럽의 여러 나라에 뒤지지 않는 우리 나라에서는 일반하천 개발의 경우 댐 건설에 따른 환경피해를 염려한 환경단체와 지역주민의 인식 부족 등으로 활성화되지 않고 있다. 본 연구에서는 소수력개발에 관한 민원 등의 사유가 없고, 미활용되는 소수력자원을 가지고 있는 농업용 저수지, 농업용 보, 하수처리장 및 정수장 등의 물 관련 설비를 이용한 소수력발전의 초기설계 및 성능특성 분석에 관하여 논의하였다. 농업용 저수지는 경상북도 경주시 덕동리에 위치한 덕동저수지를 대상으로 하였으며, 그림 1과 그림 2는 덕동저수지의 유량지속곡선과 성능특성 분석결과를 보여준다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제38권4호
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• pp.43-54
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• 2018

In this study, we assessed dependency of small hydropower potentials on the two different runoff such as the estimated runoff based on the rainfall amounts and measured runoff. The hydpropower potentials were evaluated using actural power generations taken from Deoksong, Hanseok, and Socheon small hydropower plants over Han and Nakdong river basins, respectively. As a result of comparing the actual power generation amount with the potential amount based on the rainfall amount and the estimated amount based on the observed flow amount by each small hydroelectric power plant, the degree of latent small hydro energy by the observed flow was confirmed to be high. It is confirmed that the potential hydroelectric power generation rate is estimated to be about average 30%Point higher than the actual generation amount as a result of the measured flow rate rather than using the rainfall amount. Based on this, a method for improving the degree of the actual generation amount is proposed.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.322-326
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• 2008

This paper presents an estimation method of small hydro power(SHP) potential using a SHP resource map. As a basic unit of SHP energy potential at a certain area, capacity and annual energy production of unit head was calculated from the catchment area given by a SHP resource map which was established by numerical hydrologic simulation so that a logical and relatively accurate potential estimation was possible comparing with the performance analysis model for SHP sites. The performance characteristics for Samok-Ri site were analyzed, using the SHP resource map and the developed model. It was found that the SHP resource map and the developed model is useful tool to estimate SHP potential.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.72-72
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• 2022

전 세계적으로 기후변화로 인한 기상재해의 발생 빈도가 증가하고 있다. 특히 기후변화로 인한 기온상승은 사계절이 뚜렷한 우리나라의 기후도 동남아와 같은 아열대 기후로 변하고 있는 추세이다. 기후변화 전망보고서에 따르면는 우리나라의 연 강우량이 현재(1,491mm)보다 약 11% 증가(1,658mm) 하고, 연평균기온이 현재 대비 2040년대 0.7℃, 2090년대 3.1℃ 상승할 것으로 전망했다. 기후변화에 의한 여름철 기온 상승과 겨울철 기온 하강은 에너지 소비량과 소비 패턴 변화를 유발하고 에너지 수요와 공급 불일치의 원인이 된다. 이에 정부에서는 기후변화에 적응하기 위해 화석연료 기반의 에너지 생산에서 그린에너지를 이용한 에너지 생산으로 전환이 효과적이라고 공표하였다. 이어 2050년까지 탄소중립 달성을 위해 신재생에너지르 통한 도전과제를 제시하였으며, 기업 및 공공기관의 RE100참여를 확대하고 활용 가능한 유망 재생에너지원을 발굴을 목표로 하고 있다. 이에 본 연구팀은 국가 기상재해·그린에너지 빅데이터 센터를 설립하여 정부의 다양한 이행수단의 근거 데이터를 제공하고, 민·관에서 활용 할 수 있는 그린에너지 데이터를 제공하고자 한다. 본 센터에서는 침수예측데이터, 풍력, 태양광, 소수력, 수열 잠재 에너지 데이터를 생산하고 있으며, 각 데이터에 대한 활용 및 서비스 방안을 소개하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.75.2-75.2
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• 2011

국내 유인도서의 상당수는 전력의 대부분을 디젤발전으로 생산한다. 향후 발전설비의 교체 혹은 증설이 있을 경우 신재생에너지원 설비의 보급 여지가 있다. 이에 본 연구는 울릉도에 화력발전 설비만을 증설했을 경우와 이를 신재생에너지복합시스템 설비로 대체했을 때의 경제적 타당성을 비교분석한다. 우리는 복합발전 시스템을 풍력터빈, PV, 소수력발전 등의 신재생에너지 설비, Batteries, Converter와 같은 보조전원, 저장 및 back up을 위한 flywheel과 Diesel generator등으로 구성했다. 분석에 사용한 HOMER(Hybrid Optimization for Energy Renewable)는 신재생에너지복합 발전시스템 분석에 사용되며 결과를 NPC(Net Present Cost)의 오름차순으로 제시하여 발전설비구성의 조합들 중 최적의 시나리오를 보여준다. 분석결과 울릉도의 경우 신재생에너지복합 발전의 보급이 잠재적으로 가능할 것으로 보인다. 또한 계통운영의 기술적인 측면을 감안할 경우 정밀한 분석이 가능할 것이다. 따라서 본 연구는 계통운영과 경제성분석 연구의 연계를 위한 사전연구로써 그 의미를 갖는다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1346-1347
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• 2011

홍수조절과 용수공급을 우선순위로 갖는 다목적댐에서의 수력발전 설계는 발전전용 발전소, 수로식 발전소, 조정지식 발전소 및 양수식 발전소와는 에너지 잠재량을 산정하는 방식에서 다르다. 용수공급조건을 충족시키면서도 무효방류량을 최대한 유효저수량으로 활용하는 다목적댐의 경제적인 연간발전량을 산정하기 위해서는 단지SSR(Sequential Streamflow Routing) 방법을 이용하여 정확하게 수행될 수 있다. 본 논문에서는 B댐의 소수력발전기 용량산정을 기존의 라우팅 방식과 SSR을 적용한 라우팅 방식으로 연간발전량을 비교 추정하여 보았다.