• Title/Summary/Keyword: 풍력에너지밀도

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Saemangeum feasibility study for offshore wind in yeongeunhae Remote monitoring pungryeokgecheuk (새만금 연근해의 해상풍력 타당성 조사를 위한 원격감시 풍력계측)

  • Choi, Yeon-Sung;Choi, Yong-Won;Jeon, Chil-Hwan
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.2 no.3
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    • pp.3-8
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    • 2009
  • Environmental pollution caused by fossil fuel use and energy sources, the big concern is the rise of the current situation, one of the ways to overcome the interest in renewable energy is Gozo. Located on the west coast, especially the Saemangeum area and the northwest wind, the big advantage of the vast area that's got quite a number of wind turbines is expected. This study affirms that these expectations can be a wind energy resource survey sea area of the average wind speed of Kunsan 5 ~ 7m / s is enough, books are linked to the local marine wind farms can safely say that none of choejeokji said. In addition, the emergence of the wind resource to determine the density of the Weibull distribution is calculated using the number 1, the shape factor as a parameter to calculate the density of the wind a result, Gunsan Province was able to predict the emergence of the wind. In addition, by controlling the remote monitoring through the measurement exceeded the convenience and reliability at the same time you can achieve great results.

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Comparison of Wind Energy Density Distribution Using Meteorological Data and the Weibull Parameters (기상데이터와 웨이블 파라메타를 이용한 풍력에너지밀도분포 비교)

  • Hwang, Jee-Wook;You, Ki-Pyo;Kim, Han-Young
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.30 no.2
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    • pp.54-64
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    • 2010
  • Interest in new and renewable energies like solar energy and wind energy is increasing throughout the world due to the rapidly expanding energy consumption and environmental reasons. An essential requirement for wind force power generation is estimating the size of wind energy accurately. Wind energy is estimated usually using meteorological data or field measurement. This study attempted to estimate wind energy density using meteorological data on daily mean wind speed and the Weibull parameters in Seoul, a representative inland city where over 60% of 15 story or higher apartments in Korea are situated, and Busan, Incheon, Ulsan and Jeju that are major coastal cities in Korea. According to the results of analysis, the monthly mean probability density distribution based on the daily mean wind speed agreed well with the monthly mean probability density distribution based on the Weibull parameters. This finding suggests that the Weibull parameters, which is highly applicable and convenient, can be utilized to estimate the wind energy density distribution of each area. Another finding was that wind energy density was higher in coastal cities Busan and Incheon than in inland city Seoul.

Generation and Verification of Synthetic Wind Data With Seasonal Fluctuation Using Hidden Markov Model (은닉 마르코프 모델을 이용하여 계절의 변동을 동반한 인공 바람자료 생성 및 검증)

  • Park, Seok-Young;Ryu, Ki-Wahn
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.49 no.12
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    • pp.963-969
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    • 2021
  • The wind data measured from local meteorological masts is used to evaluate wind speed distribution and energy production in the specified site for wind farm However, wind data measured from meteorological masts often contain missing information or insufficient desired height or data length, making it difficult to perform wind turbine control and performance simulation. Therefore, long-term continuous wind data is very important to assess the annual energy production and the capacity factor for wind turbines or wind farms. In addition, if seasonal influences are distinct, such as on the Korean Peninsula, wind data with seasonal characteristics should be considered. This study presents methodologies for generating synthetic wind that take into account fluctuations in both wind speed and direction using the hidden Markov model, which is a statistical method. The wind data for statistical processing are measured at Maldo island in the Kokunnsan-gundo, Jeonbuk Province using the Automatic Weather System (AWS) of the Korea Meteorological Administration. The synthetic wind generated using the hidden Markov model will be validated by comparing statistical variables, wind energy density, seasonal mean speed, and prevailing wind direction with measurement data.

Comparative Study on Horizontal Axis Turbine(HAT) Impeller Design (HAT 임펠러 설계 비교 연구)

  • Kim, Moon-Chan;Shin, Byung-Chul;Lee, Ju-Hyun;Rhee, Shin-Hyung;Hyun, Beom-Soo;Nam, Jong-Ho
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.13 no.2
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    • pp.105-111
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    • 2010
  • The present study deals with the investigation about the improvement of the design of tidal stream turbine blade (HAT) in comparison with wind turbine blade because the parameters of tidal stream turbine blade has been mostly derived from wind turbines. As such, there is plenty of room for improvement of the HAT impeller blade design. Comparisons have been done between the newly designed and existing impeller computationally. Similar comparisons will also be made for the experimental results in the near future.

Validity of Wind Generation in Consideration of Topographical Characteristics of Korea (지형에 따른 예상풍력발전단지에 관한 고찰)

  • Moon, Chae-Joo;Jung, Kwen-Sung;Cheang, Eui-Heang;Park, Gui-Yeol
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.11a
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    • pp.81-84
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    • 2008
  • This paper discussed the validity of wind force power generation in consideration of the topographical characteristics of Korea. In order to estimate the exact generation of wind power plants, we analyzed and compared wind resources in mountain areas and plain areas by introducing not only wind velocity, the most important variable, but also wind distribution and wind standard deviation that can reflect the influence of landform sufficiently. According to the results of this study, generation was higher at wind power plants installed in southwestern coastal areas where wind velocity was low than at those installed in mountain areas in Gangwondo where wind velocity was high. This suggests that the shape parameter of wind distribution is low due to the characteristics of mountain areas. and the standard deviation of wind velocity is large due to the effect of mountain winds, and therefore, actual generation is low in mountain areas although wind velocity is high.

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Feasibility study of wind power generation considering the topographical characteristics of Korea (우리나라 지형특성을 고려한 풍력발전 타당성 연구)

  • Moon, Chae-Joo;Cheang, Eui-Heang;Shim, Kwan-Shik;Jung, Kwen-Sung;Chang, Young-Hak
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.28 no.6
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    • pp.24-32
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    • 2008
  • This paper discussed the Feasibility study of wind power generation considering the topographical characteristics of Korea. In order to estimate the exact generation of wind power plants, we analyzed and compared wind resources in mountain areas and plain areas by introducing not only wind speed, the most important variable, but also wind distribution and wind standard deviation that can reflect the influence of landform sufficiently. According to the results of this study, generation was almost the same at wind power plants installed in southwestern coastal areas where wind speed was low as at those installed in mountain areas in Gangwondo where wind speed was high. This demonstrates that the shape parameter of wind distribution is low due to the characteristics of mountain areas, and the standard deviation of wind speed is large due to the effect of mountain winds, therefore, actual generation compared to southwestern coastal areas is almost similar in mountain areas even though wind speed is high.

커패시터에의 적용을 위해 PET 필름에 스퍼터 증착한 ZrO2 박막의 특성

  • Gwon, Neung;Fei, Chen;Ryu, Han;Park, Sang-Sik
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.389.1-389.1
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    • 2014
  • 최근의 환경 및 에너지에 대한 관심으로 수요가 증가하고 있는 하이브리드 및 전기 자동차나 태양광발전, 풍력발전용의 인버터기기에는 고에너지밀도 커패시터가 필수적이 되었다. 높은 에너지 밀도를 요구하는 전력전자, 펄스파워 등의 응용분야에 사용되는 고에너지밀도 커패시터는 PET (Polyethylene terephtalate)와 PP (Polypropylene)와 같은 폴리머 유전체를 사용하는 범용 필름 커패시터가 사용되었으나 사용 요구 조건의 한계에 도달하여, 새로운 유전체를 적용하는 커패시터가 절실히 필요한 상황이다. PET와 PP와 같은 유전체는 유전상수가 2~3의 낮은 값을 가지고 있어 고에너지밀도를 구현하기가 어렵다. 본 연구에서는 새롭게 요구되고 있는 고에너지 밀도 커패시터의의 성능을 만족시키기 위하여 $20{\sim}50{\mu}m$ 두께의 PET 필름상에 세라믹 유전체인 $ZrO_2$ 박막을 스퍼터(Sputter) 증착법에 의해 코팅하여 종래의 필름 커패시터와 세라믹 커패시터의 장점을 갖는 커패시터를 제조하기 위한 박막 유전재료의 개발을 목표로 하였다. 수백 nm~수 ${\mu}m$ 두께의 $ZrO_2$ 박막을 스퍼터링 공정조건에 따라 증착한 후 박막의 결정성, 기판과의 부착성, 증착속도, 유전상수, 절연파괴강도, 온도안정성 등을 XRD, SEM, AFM, EDS, XPS, Impedance analyzer 등에 의해 평가하였다. $ZrO_2$ 유전체막은 상온에서 증착하였음에도 정방정(tetragonal)구조의 결정질로 성장하였고 증착압력이 증가함에 따라 주피크의 세기가 감소하였다. 증착 중 산소가스를 주입하였을 경우에도 결정질막으로 성장하였다. 증착막들은 산소가스의 양이 증가함에 따라 짙은 흰색으로 변하였으며 PET 기판과의 접착력도 약해졌다. 또한 거칠기는 Ar가스만으로 증착한 경우보다 증가하였으며 24~66 nm의 평균 거칠기값을 보였다. PET위에 Ar가스만으로 증착한 $ZrO_2$의 비유전율은 1kHz에서 116~87의 비유전율을 보여 PET에 비해 매우 우수한 특성을 보였다. $ZrO_2$ 막들은 300kV/cm의 전계에서 대략 10-8A 이하의 누설전류를 보였다. 증착가스비를 달리하여 제조된 시편에서도 유사한 누설전류값을 나타내었다. 300 kV/cm 전후의 전계까지 측정한 $ZrO_2$ 막의 P-E (polarization-electric field) 특성을 확인하였는데, 5 mTorr의 압력에서 증착한 막은 253 kV/cm에서 $5.5{\mu}C/cm^2$의 분극값을 보였다. P-E커브의 기울기와 분극량에 따라 에너지밀도가 달라지므로 공정조건에 따라 에너지밀도가 변화됨을 예측할 수 있었다. PET위에 스퍼터 증착한 $ZrO_2$ 유전체막은 5mTorr의 Ar가스분위기에서 제조할 때 가장 안정적인 구조를 보였으며, 고에너지밀도 커패시터에의 적용가능성을 보였다.

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북한 지역에서의 30년 동안의 평균 바람 지도

  • Seo, Eun-Gyeong;Yun, Jun-Hui;Park, Yeong-San
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 2010.04a
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    • pp.79-79
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    • 2010
  • 이 연구는 북한지역의 풍력 자원을 조사하기 위한 사전 연구로 30년간의 북한 지역의 27개 지상 관측소의 풍속 (고도 10 m)을 수집하였다. 이 풍속을 고도 50 m로 환산하였으며, 풍속의 확률밀도함수를 Weibull 함수로 가정하여 분석하였다. 30년 동안의 지상 관측 자료를 바탕으로 볼 때, 대체적으로 황해도 해안지역과 개마고원지역에서 평균 풍속이 북한 전역에서의 평균 풍속 4.0 m/s 보다 큰 지역이 나타났다. 따라서, 해안지역에서 바람 자원이 풍부함을 알 수 있었다. 지역의 차이는 있으나, 봄철 동안의 주풍은 북서풍과 남풍계열이 대등하게 나타나고 있으며, 여름은 남풍계열의 바람이 주풍으로 변하며, 가을과 겨울 동안 북서풍 계열이 주된 바람이었다. 고도 80 m 에서 풍속이 5 m/s 이상 지속되는 기간이 연간 30% 이상인 주요 6지점 중 장진을 제외한 나머지 네 곳은 해안에 위치함을 알 수 있다. 북한 지역 내륙의 중심부인 장진에서 연간 평균풍속 4.7 m/s 이상으로 관측 되었다. 이 지역은 개마고원 일대로 낭림산맥과 함경산맥의 두줄기가 만나는 곳으로 산맥에 의해 뒤쪽이 막혀있어 바람이 집중되어 높은 풍속을 나타낸 것으로 보인다. 또한 이 지역은 고원지대에 위치하여 북쪽에서 고도 1 km 이상에서 강하게 불어오는 북서풍의 영향으로 풍속이 높게 나타나는 것으로 보인다. 이 연구에서 사용한 관측자료는 단순히 지상의 풍속과 풍력으로만 분석한 것이므로 몇 가지 제약성을 가지고 있어 추후 보강이 필요하다. 관측지점의 지리적 위치나 주변의 환경에 따라 풍황의 변화가 크게 달라질 수 있으므로, 북한의 지형적인 요인을 고려한 정확한 실측을 통해 정확도를 높이는 풍력 자원 조사가 뒷받침 되어야 한다. 이 연구의 가치는 30년간의 바람 자료를 이용하였기 때문에 북한 지역에서의 풍황을 보는데 중요한 정성적 자료로 쓰여질 수 있으리라 본다. 또한, 이 자료를 바탕으로 풍력에너지 발전의 후보지 선정에 유용하게 활용되기를 기대하며, 더 나아가 두 나라 간에 에너지 교류가 활발히 이루어지기를 바란다.

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The Adaptive Maximum Power Point Tracking Control in Wind Turbine System Using Torque Control (토크제어를 이용한 풍력발전시스템의 적응 최대 출력 제어)

  • Hyun, Jong-Ho;Kim, Kyung-Youn
    • Journal of IKEEE
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    • v.19 no.2
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    • pp.225-231
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    • 2015
  • The parameter K which decides how much to convert wind energy to electric energy in MPPT(maximum power point tracking) control of wind turbine system using torque controller is changed because blade shape and air density change. If the parameter K is not optimal value, power lose occur. The changed parameter K is important issue in wind turbine system. In this paper, to solve this problem, considering wind turbine system using back-to-back converter control and torque control, we propose the adaptive MPPT algorithm which performs fast control by using initial K, estimates mechanical power using Kalman filter method, uses the estimated mechanical power as input for MPPT algorithm again, and consequently performs optimal MPPT control.

Wastewater Treatment Eco-pond by Using Energy Circulation System (에너지 순환시스템을 이용한 생태연못의 수질개선)

  • Kim, Min-Young;No, Hwang-Won;Lee, Seung-Yoon;Jee, Hong-Kee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.2127-2131
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    • 2008
  • 본 연구는 자연생태하에서 지속가능한 태양에너지와 생태계작용에 의한 수질개선기법을 개발하기 위하여 생태연못을 설치하여 수질부하가 발생함에 따라 생태연못에 에너지를 순환시켜 생태적 수질정화 기능을 강화하는데 목적을 두었다. 본 연구에서 생태연못(Eco-Pond) 시스템의 수질개선 원리는 수중(유입수)의 침전, 유기산 생성, 메탄 발효, 호기성 산화, 광합성 산소배출 및 병원균 제거 등을 촉진시키기 위한 목적으로 축산농가 및 마을단위의 축산 및 생활하수 유입부에서 생태연못을 두어 수질을 개선하는 공법 즉, 산화조(Oxidation Pond)에 SolaBee 시스템을 결합한 모델을 제안하였다. 에너지 순환장치를 이용한 수질개선 방안으로는 태양열 연못 내에 물순환장치를 만들어 수체를 효율적으로 순환시키고 공기를 혼합시켜 부영양화가 진행되는 연못이 수질을 자연친화적으로 개선시키도록 하였다. 따라서 연구결과 태양에너지는 다른 자연에너지(풍력 등)에 비해서 에너지 밀도는 낮지만 지역의존성이 적고 그 양이 방대하여 21세기 중요한 에너지원으로 사용가능성을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 에너지 순환구조를 가진 생태연못 시스템은 우리나라 중소규모의 농촌 및 축산농가에 보급 될 수 있는 수질개선 시스템이다.

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