• 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.

• 전기의세계
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• v.14 no.1
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• pp.40-45
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• 1965

의낙차수력발전소의 속도조정문제는 많은 연구대상을 갖고 있다. 이에 관계되는 문제는 수압변동에 따르는 수추작용현상(water hammering)이며 이의 시간특성의 치가 비교적 크다. 물론 속도조정문제를 위하여 단위실성정수가 수추작용의 시간특성 .theta.보다 큰 발전기를 사용하면 되나, 비용이 고가로 될 것이므로 개량된 조정기를 사용해서 해석코자 하고 있다.

• 전기의세계
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• v.13 no.4
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• pp.30-35
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• 1964

대부하 중심지인 서울에 가장 가까운 팔당수력지점은 재래식 kaplan수차의 설치대신에 불란서가 개척한 Bulb수차를 설치하므로서 그 경제적 가치가 타수력지점보다 우위에 있음이 밝혀졌으며 본 수력지점의 개발을 계기로 저낙차 수력지점에 대한 개발이 고창될 것으로 보며 Bulb형 수차발전기에 대한 기술적 제반사항과 경제적 가치를 소개하여 독자의 참고에 기하고져 한다. 후술할 본문 고문은 Bulb형 발전기를 설치한 불란서 초기의 Rance 조력발전소 계획과 이의 model 로 계획되어 가동된 saint-Molo의 Bulb형 발전기에서 얻은 경험을 중심으로 검토한 것이다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• no.4 s.136
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• pp.83-86
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• 1988

• Journal of Wetlands Research
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• v.22 no.2
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• pp.121-129
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• 2020

This paper described a laboratory investigation of micro hydropower at lower head water in a free vortex flow. The vortex height, turbine rotation and torque for straight blade with inner curved edge, twisted blade and curved blade were investigated at the flow rate of 0.0069 ㎥/s in the inlet channel. The results showed that the optimum vortex strength occurred within the range of the diameter of basin to the outlet diameter ratios of 0.17~18.5. The power output and efficiency of straight blade were higher as compared to other blades. The highest amount of generated energy was 12.33 W, the torque was 0.91 N·m and the highest efficiency by considering effective head was 29.5 %, whereas the highest efficiency by considering vortex height was 80.5 % at the rotational speed of 132 rpm. The water vortex velocity of straight blade was about 2.8 times larger than the mean velocity in the inlet channel.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.12
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• pp.8-14
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• 2019

A drop structure, one of the representative river-crossing structures, is constructed to stabilize a riverbed. On the other hand, the structure interrupts the continuity of the river and causes the destruction of the hydro-ecological environment. Therefore, laboratory experiments of a natural type of drop structure with low differences were performed, and the empirical formula of a local scour hole is proposed. Four experimental flow rates were tested for various types of the drop structure models with 28 test cases. Based on the scour test, it was confirmed that the maximum scour depth occurs rather than the result of applying the previously proposed scour depth formulae. Correlation analysis of the major factors of scour hole at the downstream of the drop structure revealed a strong correlation between the upstream flow characteristics, drop structure height, and total crossing length of the drop model. In addition, the depth and length estimation formula of the maximum scour hole were proposed using the dimensionless variables and validated. In the future, it is also expected that more accurate scour prediction and calculation can be derived by conducting experimental studies and numerical analysis considering the various bed materials and flow conditions.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.403-406
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• 2007

발전소 온배수의 원활한 배수를 위한 설계 낙차와 함께 남서해안의 조위변화에 따른 낙차의 이용가능성을 인지하고 소수력 발전 방식과 조력발전 방식의 특정을 동시에 활용하는 해양소수력 발전소를 삼천포 화력발전소 배수로에 최초로 건설하여 운전함으로써 청정 재생에너지 개발 및 $CO_2$ 저감효과 창출에 이바지하고 있다. 본 연구에서는 삼천포 해양소수력 발전소의 운전실적 자료를 토대로 조위 및 방류량의 변화에 따른 해양소수력의 효율 특성을 분석하고자 한다. 해양소수력 발전소의 효율은 방류량과 유효 낙차의 영향을 직접적으로 받기 때문에 관측한 수위 및 방류량, 해양소수력발전소 운전실적 자료를 토대로 효율분석을 실시하였다. 우선, 소수력 가동 이후 배수로에서의 수위 상승이 명확히 나타났으며, 배수로내 위어에서의 흐름구조가 완전월류 상태에서 불완전월류로 바뀌면서 배수로 전체의 수면 불안정성이 크게 증가하였으나, 배수로의 범람이나 순환수 계통에의 큰 영향을 초래할 만한 수준은 아니었다. 성능시험 결과, 최대출력, 평균출력, 최소출력 모든 부분에서 설계 보증치 이내의 값을 보였으며, 효율 또한 설계 보중치를 상회하는 결과를 보였다. CWP 유량 분석결과, 소수력 발전소에서의 유량이 과소 측정되고 있음을 확인하였으며, 최대낙차에서 최대효율을 보이고, 저낙차일 때는 보증치보다 효율이 낮게 나타나는 결과를 보였다. 또한 조위조건을 고려한 유량을 이용하여 산정한 효율 곡선이 보증치와 가장 일치하였으며, 전체 시스템 효율은 비교적 양호한 상태임을 알 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.9
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• pp.486-491
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• 2017

The water discharged from sewage treatment plants has been considered to be useless, due to itslack of economic utility for small hydro power generation. Considering that most sewage treatment facilities have a water head of less than 2 meters and their flow rate is constant, it is necessary to develop a small hydro power generation device capable of maintaining stable power generation and efficiency. This paper presents the development of anintegrated small hydro power generation system and presents its performance evaluation and results. Then, the economics and use of the system for practical applications are suggested. As a result, it is foundthat the generator efficiency is 92%, the electric energy produced is 10kWh and the economic efficiency, as described by the B/C ratio,is 1.0 or more. Particularly, if the operating level of the generation device is maintained at 80% or more of the rated power, it is possible to secure its economic efficiency and, after 23 years, the investment cost will bereturned. The integrated hydro power generation device is expected to have a positive effect not only in terms of the water discharged from the sewage treatment plant, but also in terms of facilities capable of securing similar flow characteristics.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.122-122
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• 2022

기후변화 대응 및 탄소 저감 노력의 일환으로 신재생에너지의 개발 및 활용이 전 세계적으로 활발하며, 우리나라에서도 2050년 탄소중립 달성을 위하여 친환경 에너지 시스템 구축에 많은 노력을 기울이고 있다. 전통적인 재생에너지인 수력은 발전의 효율성, 안정성과 발전 제어의 용이함 때문에 널리 사용되고 있으나, 경제성을 확보하기 위한 댐, 보의 설치 및 대규모 발전설비가 필요하여, 생태계, 환경 파괴 등의 문제점 등을 수반하여, 최근 들어 대규모 사업이 이루어지지 못하고 있다. 이러한 흐름에 따라 최근에는 유럽을 중심으로 친환경 소수력 발전으로 회전 나선형 아르키메데스 수차를 활용한 소수력 발전의 적용이 이루어지고 있으며, 특히 2000년대 이후 독일을 중심으로 활발히 개발되고 있다. 또한 휴대용 초소수력 발전은 새로운 산업분야로 민간용 초소수력 발전기의 개발 및 판매가 국내외에서 증가하고 있으며, 우리나라에서도 자연 하천 환경에 활용 가능한 초소수력 발전의 필요성이 꾸준히 제기되고 있다. 본 연구에서는 저유량 및 저낙차에 적용 가능한 '초소형 회전 나선형 아르키메데스 수차', 초소형 발전에 적합한 '발전기 및 발전시스템', 자연환경을 훼손하지 않는 친환경 '유도수로'로 구성되어, 원하는 하천이나 수로 등에 손쉽게 설치 가능한 초소형 소수력 발전시스템을 개발하였다. 회전 나선형 아르키메데스 수차는 3D프린터로 제작한 후, 강화 코팅제를 도포하여 내구성을 확보하였다. 상용 AC발전기, 소형 발전기용 '발전기 및 발전시스템'을 적용하고, 콘트롤 보드를 맞춤형으로 제작하여 경제성을 확보하였다. 이러한 발전 시스템은 개발 테스트 중에 있으며 향후 방류수로, 하수구 등 현장 적용을 준비 중에 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.323-330
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• 2005

프란시스수차의 경우 다른 종류의 수차보다 효율, 설치 및 운영면에서 많은 장점을 갖고 있으며 표준화를 통하여 가격을 크게 낮출 수 있기 때문에 우리 나라의 소수력발전입지에 적용하기가 매우 좋은 수차라고 할 수 있다. 수차설계자료를 외국의 수차제작사들이 공개하지 않으며, 국내의 수차설계경험의 부족으로 인하여 수차설계기술이 확립되지 않은 상황에서 국내 소수력자원특성에 적합한 프란시스수차의 국산화개발 기술이 확립되었다.