• 제목/요약/키워드: 파도에너지

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대형 부유구조물의 구조응답 모니터링 시스템 (Structural response monitoring system of large floating structures)

  • 김재동
    • 대한조선학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.67-75
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    • 1996
  • 일찌기 20세기 초반부터 지구의 마지막 남은 자원의 보고로서 또한 미래의 생화공간으로서 해양에 대한 관심이 고조되어 왔다. 해양의 에너지/광물 자원의 개발을 위한 노력은 이미 1950년대 부터 시작되어 상당한 가시적인 성과를 얻고 있다. 최근에는 특히 환경보존에 대한 관심이 고조됨에 따라 육상기피시설물(공항, 폐기물 처리시설, 원자력 발전설비 등)들의 부지확보 문제를 해결하기 위하여 해양공간을 활용하는 방안이 선진각국에서 연구되고 있으며, 그중 가장 타당성이 높은 방안의 하난로서 각종 생산활동을 위한 플랜트를 대형 부유구조물 위에 설치하는 해상플랜트(Barge Mounted Plant, BMP)가 제안되고 있다. 원자력 발전설비를 비롯한 대형 프랜트를 부유구조물 위에 설치할 경우, 지진의 영향을 극소화 할 수 있다는 장점이 있으나 해상의 파도, 조류, 바람, 일사에 의한 갑판의 열변형 등 불규칙적인 환경하중에 노출되므로 이러한 환경조건하에서 구조물이 설계 수명 동안 안전하게 기능을 다할 수 있는지를 세심하게 검토할 필요가 있다. 따라서 BMP의 안전성 평가방법에 대한 신뢰도를 높이고 평가결과에 대한 합리성을 제고하는 한편, 이를 바타응로 현재까지는 설계/건조 경험이 전무한 초대형 부유구조물의 구조설계와 관련된 기초기술 및 응용기술을 확보하는 문제는 가장 시급히 해결되어야 할 부분이다.

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침식기준목을 이용한 파도리 해식애 사면의 침식·후퇴율 산정 (Estimating on the Erosion and Retreat Rates of Sea-cliff Slope Using the Datum-point in Pado-ri, the Western Coast of Korea)

  • 장동호;박지훈
    • 한국지형학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.71-82
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    • 2012
  • 이 연구는 태안 파도리 해식애 사면을 대상으로 침식기준목을 이용하여 연간 침식 후퇴율을 산정하고, 계절적 변화의 특성과 원인을 파악하고자 하였다. 연구결과, 해식애는 봄철에서 여름철까지 침식 후퇴율이 증가하였고, 다시 8~10월 사이에 급격히 증가하였는데, 이는 집중호우 및 태풍 등과 같은 극한기후사상의 영향으로 판단된다. 그 후 해식애의 침식 후퇴율은 점차 감소하다가 겨울철에 다시 증가하는데, 이것은 겨울철 폭풍해일과 기반암이 동결 해빙작용을 반복하면서 기계적 풍화가 활발히 진행된 결과이다. 해식애의 침식 후퇴율에 영향을 미치는 요소는 선행강수일수 및 일최대파고이다. 특히, 태풍 및 폭풍해일시 강한 파랑에너지에 의해 침식이 가속화되는 것으로 나타났다. 연구지역의 지난 2년간(2010년 5월~2012년 5월) 연간 침식 후퇴율은 각 지점마다 지형 지질학적 특성이 다르지만, 대략 44~60cm/yr 정도이다. 이러한 침식 후퇴율은 기존 연구결과보다 증가하였는데, 그 원인은 극한기후사상에 의한 해안 침식력이 강화되었기 때문으로 판단된다. 연구지역의 해식애 침식 후퇴과정의 특징은 해성작용(파랑에너지) 이외에도 육상의 삭박작용이 함께 작용하여 침식이 진행되고 있다.

파력에너지 변환을 위한 선형발전기의 최적 설계 방법 (An Optimal Design Method of a Linear Generator for Conversion of Wave Energy)

  • 김정윤;김병수
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1195-1204
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    • 2021
  • 본 논문에서는 반응 표면 분석을 이용하여 파력 발전기의 최적 설계 방법을 제안한다. 특히 제안한 방법에서는 파도의 수직 운동을 직접 전기 에너지로 변환하기 위한 선형 운동 가능한 선형발전기를 선택함으로써 기계적 손실을 줄인다. 따라서 에너지 변환 효율 향상을 위해 느린 파 상태에서도 구동 장치에 작용하는 여자력을 계산하고 슬롯과 극의 비율로 권선 과정을 결정한다. 또한 발전기의 성능에 중요한 영향을 미치는 고정자와 변환기의 형상 인자를 도출하기 위해 회귀분석을 사용한다. 반응 표면 분석을 통해 최적의 설계 변수를 선정하고, 분석 결과를 활용하여 효율적인 실험 설계를 위한 최적화 방법을 제시한다. 마지막으로, 모의 실험 결과를 통해 제안한 방법의 타당성을 검증한다.

쇠살모사 Red-tongued viper snake (Gloydius ussuriensis)의 먹이 이용 (Foods Use of the Red-Tongued Viper Snake (Gloydius ussuriensis))

  • 김병수;오홍식
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.657-663
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    • 2014
  • 이 연구는 2006년 5월부터 2010년 11월까지 제주도와 부속도서인 가파도에 서식하는 쇠살모사의 먹이원과 지역에 따른 먹이이용의 차이를 밝혀 먹이원의 차이가 쇠살모사의 생활사에 어떠한 영향을 미치는지 밝히기 위하여 이루어졌다. 연구결과, 제주도 개체군에서 확인된 먹이원은 왕지네(Scolopendra subspinipes mutilans), 제주도롱뇽(Hynobius quelpaertensis), 청개구리(Hyla japonica), 맹꽁이(Kaloula borealis), 북방산개구리(Rana dybowskii), 참개구리(Rana nigromaculata), 도마뱀(Scincella vandenburghi), 대륙유혈목이(Amphiesma vibakari), 작은땃쥐(Crosidura shantungensis), 한라산뒤쥐(Sorex caecutiens hallamontanus), 제주등줄쥐(Apodemus chejuensis) 등으로 양서류나 파충류 및 소형포유류를 주로 포식하는 것으로 나타났다. 이중 양서류가 55.2%로 가장 높은 빈도를 보였고, 포유류 20.7%, 지네 13.8%, 파충류 10.3% 순이었다. 이와 달리 가파도 개체군에서는 지네와 도마뱀만을 먹는 것으로 나타났다. 지네나 도마뱀은 작은 크기라 1회 포식으로 얻을 수 있는 영양분이 떨어지기 때문에 제주도 개체군에 비해 생장이나 생식에 불리하게 작용할 것이다. 가파도 개체군의 경우 이용할 수 있는 먹이원의 종류는 비교적 다양함에도 불구하고 도마뱀과 지네만을 주로 포식하는 것은 다른 먹이원의 밀도가 낮아 이를 찾기 위한 노력에 소비되는 에너지를 최소화하기 위해 질은 낮지만 쉽게 구할 수 있는 먹이를 선택하는 것이라 판단된다. 뱀은 머리의 크기가 클수록 큰 먹이를 선택하는 경향이 있는데, 제주도 개체군에서도 쇠살모사의 머리의 크기와 먹이의 직경 사이에 양의 상관관계를 보였다. 제주도 개체군은 수컷이 암컷보다 머리가 크며, 이러한 결과는 먹이의 선택에도 영향을 미칠 것이라 판단된다. 반면, 지네와 도마뱀만을 포식하는 가파도 개체군에서는 머리 크기와 먹이 크기 간에 유의한 차이는 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 같은 종이라도 서식장소에 따라 이용가능한 먹이원을 선택하여 각기 다른 방향으로 환경에 적응하면서 개체군을 유지하는 데 유리한 방향으로 성장해간다는 것을 직접적으로 보여주는 매우 의미 있는 자료라 판단된다.

ANFIS 예측값을 활용한 개별 옵션 압력 측정 방법에 대한 연구 (The Study of Pressure Measurement by Difference of ANFIS prediction on individual Option.)

  • 고영훈
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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    • pp.436-438
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    • 2017
  • 자본주의의 꽃인 주식시장은 파생시장에 의해 영향을 받고 있으며, 파생시장은 지수옵션 상품에 의해 영향을 받고 있다. 최근 들어 시스템 트레이딩에 대한 관심이 점점 더해가고 있으며 투자자에게 컴퓨터 시스템과 매매 전략에 대한 이해를 요구하고 있다. 지수옵션 시장은 만기일을 기준으로 마치 파도와 같이 순간순간 살아 움직이고 있다. 옵션에 대한 효과적인 관점은 투자자에게 확률 높은 매력적인 전략을 제공하며 옵션의 움직임을 전체적으로 해석할 수 있게 한다, 그리고 궁극적으로 옵션가의 예측을 가능하게 한다. 행사가와 방향성에 의한 개별 옵션은 함수로 해석될 수 있다. 다양한 입력값에 의해 가격이라는 하나의 출력값이 결정되는 구조이다. 입력값에는 지수, 시간, 거래량 의 세가지 카테고리로 이루어진다. 이중 거래량은 예측이 가능한데, 개별 옵션이 아닌 앙상불의 경우 출력값으로 처리될 수 있다. 하지만 앙상불 옵션에서 개별 옵션가는 경직성을 가지게 되어 예상가의 차이에 의한 압력이 발생하게 된다. 이 압력은 이후의 지수변화에 핵심적인 에너지로 작용할 수 있다. 압력의 측정은 다양한 방법이 있을 수 있는데, 본 논문에서는 뉴로-퍼지 시스템을 이용한 예측값과의 차이를 측정하여 계산하였다. 일단 학습된 뉴로-퍼지 시스템은 가격을 예측하게 되며, 실제 가격과의 괴리는 압력으로 해석할 수 있다.

수중 무선 센서 네트워크를 위한 클러스터 헤드 오류 복구 기법 (A Recovery Scheme of a Cluster Head Failure for Underwater Wireless Sensor Networks)

  • 허준영;민홍
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.17-22
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    • 2011
  • 수중 환경은 육상 환경과 많은 차이를 보이며 무선 통신에 사용되는 자원과 제약 조건들도 다르다. 일반적으로 수중 통신 환경은 육상 통신 환경보다 열악하고, 파도, 조류와 같은 해수의 흐름으로 인한 노드의 이동성 때문에 오류 발생 가능성이 기존의 지상 무선 센서 네트워크 보다 높다. 따라서 수중 무선 센서 네트워크의 통신 환경을 고려하여 노드 간 데이터 전송률을 향상시키기 위한 기법들에 대한 요구가 높아지고 있다. 본 논문에서는 수중 무선 센서 네트워크의 통신 환경을 고려하여 클러스터 헤드 노드의 오류 발생 시 이를 빠른 시간 내에 복구하기 위한 체크포인팅 기법을 제안한다. 또한 실험을 통해 제안 기법이 네트워크 운영의 신뢰도를 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 에너지 소모량과 오류 복구 지연 시간 측면에서 제안 기법을 적용하지 않았을 때보다 좋은 성능을 보인다는 것을 검증한다.

파도를 이용한 압전 에너지 수확 장치의 설계 및 해석 (Design and Analysis of Piezoelectric Energy Harvesting Device Using Waves)

  • 나영민;이현석;강태훈;박종규;박태곤
    • 한국재료학회지
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    • 제25권10호
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    • pp.523-530
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    • 2015
  • Electricity generation through fossil fuels has caused environmental pollution. To solve this problem, research on new renewable energy (solar, wind, geothermal heat, etc.) to replace fossil fuels is in progress. These devices are able to consistently generate power. However, they have many drawbacks, such as high installation costs and limitations in possible set-up environments. Thus, piezoelectric harvesting technology, which is able to overcome the limitations of existing energy technologies, is actively being studied. Piezoelectric harvesting technology uses the piezoelectric effect which occurs in crystals that generate voltage when stress is applied. Therefore, it has advantages such as a wider installation base and lower technological cost. In this study, a piezoelectric energy harvesting device based on constant wave motion was investigated. This device can regenerate electricity in a constant turbulent flow in the middle of the sea. The components of the device are circuitry, a steel bar, an bimorph piezoelectric element and buoyancy elements. In addition, a multiphysical analysis coupled with the structure and piezoelectric elements was conducted to estimate the performance of the device. With this piezoelectric energy harvesting device, the displacement and electric power were analyzed.

가파도 마이크로그리드에서의 풍력발전 연계를 위한 2MVA급 배터리 에너지 저장시스템(BESS) 적용 및 실증 (The Application and Verification of the 2MVA Battery Energy Storage System(BESS) with Wind-turbine in Micro-grid of Gapado, Jeju)

  • 김승모;오승진;이종학;김태형;권병기;안재민;진경민;최창호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.303-311
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    • 2014
  • This paper shows the test result of 2MVA BESS(Battery Energy Storage System) with wind-turbine in micro-grid of the Gapado. To implement of micro-grid with BESS, characteristics of generator and customer load in grid are considered. Also, to operate of 2-parallel PCU(Power Conversion Unit) in BESS, the droop control is adopted with operating mode of grid independent. Performances of BESS with wind-turbine were verified by analysis of power quality such as voltage harmonics, ratio of voltage and frequency regulation, and by measurement of waveform such as output voltage and current.

선반지형의 크기에 따른 반사율의 변화 (Variation of Reflection Coefficients for a Shelf with Varying Dimensions)

  • 조용식;이종인;김영택;이정규
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.675-683
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    • 1999
  • 본 연구에서는 선반지형의 크기에 따른 파랑 반사율의 변화를 이론적으로 계산하였다. 수심이 급변함에 따라 발생하는 파랑의 회절을 고유함수 전개법을 이용하여 나타냈다. 반사율에는 진행파뿐만 아니라 소멸파도 고려하였으며, 파랑의 반사율에서 소멸파의 역할을 중점적으로 연구하였다. 직각으로 입사하는 파랑뿐만 아니라 경사지게 입사하는 파랑의 반사율을 산정하였으며, 파랑에너지의 보존을 검사하여 반사율의 정확성을 검증하였다.

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수위 조절 회류시스템을 갖춘 2차원 조파수조 (Two-Dimensional Wave Flume with Water Circulating System for Controlling Water Level)

  • 오상호;이달수
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.337-342
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    • 2018
  • 인공 파도 발생장치를 갖춘 2차원 조파수조는 해안공학 분야 수리실험을 위한 핵심 연구시설이다. 최근 국내에 길이 50 m의 2차원 조파수조가 새로 구축되었다. 이 조파수조에는 수조 바닥 자체에 경사 구간을 두었고, 최신 조파이론이 반영된 조파시스템을 도입하였으며, 수위 조절 회류 시스템을 갖추었다. 본 논문에서는 새로 구축된 2차원 조파수조의 이러한 기술적 특징 및 세부 내용을 소개하였다.