• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.18 no.1
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• pp.31-39
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• 2010

After oil shock, the importance of renewable energy has emerged and it came to the fore again as Korean government declared the policy on low-carbon green growth. Among various renewable energies, it is generally accepted that wind power is the most practical alternative. In this paper we showed the process of producing wind speed map from Gangwon Regional Meteorological Administration's 2008 data. We mapped monthly average and maximum wind speed and compared several interpolation methods applied to the weather data. This wind speed map, which reflects Gangwon's topographical and climatic regional characteristics, is expected to be a good tool for wind farm location analysis.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.181.1-181.1
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• 2010

기후변화의 주요인이 되는 온실가스 감축을 목표로 화석연료를 대체하기 위한 대체 에너지 개발을 위한 많은 노력이 진행되고 있다. 풍력 에너지와 같은 신재생에너지는 이러한 하나의 해결 수단이 될 수 있으며 풍력 에너지 사업의 활성화를 위해서는 정확한 풍력 정보 제공이 우선이다. 풍력-기상자원지도는 풍력 발전에 유용한 정보 제공을 위한 목적으로 중규모 수치 모델을 이용하여 작성된다. 본 연구에서는 중규모 수치 모델의 정확도 향상을 위한 자료동화 방법으로써 Four-Dimensional Data Assimilation (FDDA) 방법을 이용한다. 풍력-기상자원지도는 공간분해능 1 km 해상도로 개발된다. 풍력-기상자원지도는 1998-2008년까지의 평균적인 상태에 대하여 모의를 하기 위하여 통계적인 방법으로 11년 기간의 평균과 유사한 기간을 선정하였다. 풍력-기상자원지도는 연 평균, 월 평균 풍속과 주 풍향, 주풍향 발생 비율 등의 정보를 제공한다. 우리나라 풍속의 평균 분포는 내륙 산악지역, 남해안, 제주도에서 강풍이 발생하며 주 풍향은 대체로 북서풍이다. 주 풍향의 발생비율은 산악 지역과 남 동해안에서 높아 풍력 발전의 최적지 정보를 제공한다. 1 km 해상도의 모델과 관측의 오차는 서해안 등의 해안지역보다 강원 산악지역에서 오차가 더욱 증가하였다. 이러한 산악 지역의 오차는 복잡한 지형에서는 1km 미만의 수 백 m 해상도 수치모의가 필요함을 지시한다. 따라서 본 연구에서는 WRF-LES 모형을 이용하여 333m 해상도의 기상자원지도를 개발한다. 333m 해상도의 자원지도 영역은 강원도 지역에 대하여 모의되었다. 333m 해상도의 풍속 분포는 1km 해상도의 풍속 분포와 비교하였을 때 풍속의 분포가 보다 세밀하게 표현되었다. 정량적인 검증을 하였을 때 관측소에 따라 차이는 있었으나 1km 해상도에서 과대 모의된 풍속의 분포가 현저히 개선이 되었으며, 시간적인 경향도 잘 일치함을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.188.2-188.2
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• 2010

북한은 자급자족의 형태로 지하자원과 수력을 이용하여 에너지원으로 사용하고 수입연료를 자제하는 실정이다. 하지만 기존의 발전 설비들의 노후화와 지하자원의 확보의 어려움이 증가 되어 신재생에너지의 개발을 확대하고 있다. 이에 우리나라에서는 남북의 기술교류 확대 및 미래 에너지 자원의 확보를 위하여 북한 자원자원에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 기존의 연구에서는 북한지역의 관측값을 활용하거나 저해상도의 바람지도들이 작성되었다. 북한 지역의 바람의 분포를 세밀히 파악하기 위하여 기존의 바람지도 보다 상세한 풍력-기상자원지도가 필요하기 때문에 연구를 진행하였다. 북한의 풍력-기상자원지도를 개발하기 위해 미국 NCAR에서 개발한 중규모 모형인 WRF(Weather Research & Forcasting)을 활용하였다. 좋은 풍력자원을 갖춘 장소에 풍력 단지를 조성하기 위해서는 고해상도의 기상자원지도를 이용해서 파악하는 것이 필요하므로 해상도를 1km으로 설정하여 수행되었다. 본 연구의 결과로 지상 80 m에서의 1km 해상도를 갖는 풍력-기상자원지도를 작성하였다. 개발된 풍력-기상자원지도의 검증을 위해서 우리나라에서 확보가 가능한 북한 27개 지점의 지상 10 m 바람자료들을 활용하였다. 풍속에 대한 검증은 Bias와 RMSE을 이용하였으며, 풍향의 검증은 MAE을 활용하였다. 연 평균의 북한의 풍력-기상자원지도를 보면, 북한의 산맥을 중심으로 다른 지역보다 높은 풍속 분포를 보이고 있으며, 황해도를 포함한 북한의 서해안지역에서 비교적 높은 풍속의 분포를 나타내고 있다. 계절별로 살펴보면 봄철과 겨울철에 여름과 가을철보다 높은 풍력자원이 나타나며, 여름철이 가장 낮은 풍력자원을 갖는 것으로 분석되었다.

• Computational Structural Engineering
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• v.2 no.2
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• pp.62-72
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• 1989

This study presents rational methods for probability-based estimates of basic design wind speeds in Korea and proposes a risk-based nation-wide map of design wind speeds. The paper examines the fittings of the extreme Type I mode to largest yearly non-typhoon wind data from long-term records, and to largest monthly non-typhoon wind data from short-term records. For the estimation of the extreme typhoon wins speed distribution, an indirect analytical method based on a Monte-Carlo simulation is applied to typhoon-prone regions. The basic desig wind speeds for typhoon and non-typhoon winds at the sites of concern are made to be obtained from the mixed model given as a product of the two distributions. The results of this study show that the proposed models and methods provide a practicable tool for the development of the risk-based basic design wind speed and the design wind map from short-term station records currently available in Korea.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.34 no.7
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• pp.633-644
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• 2013

This study evaluates wind farm efficiency at Haengwon in Jeju Island. The actual energy production at Haengwon wind farm is compared with the estimated energy production based on Korean wind map which is developed at the National Institute of Meteorological Research/KMA. The validation of wind map at Gujwa located near the Haengwon wind farm shows that the wind speed is overestimated. The diurnal variation of wind speed shows a maximum value in the afternoon due to the effect of sea-land breeze. The ratio of the actual energy production at Haengwon wind farm and the estimated energy production based on the Korean wind map is 24.8%, while the distribution of energy frequency is similar each other. The difference of energy production is caused by mechanical error of the turbine and the overestimation of the simulated wind map. This study will contribute to the repowering of turbines for improving the efficiency of wind farm in the future.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.11 no.3
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• pp.1-8
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• 2011

In this study, a wind hazard map over Korea peninsula based on geographical information is developed, which consists of the surface roughness model, the topographical effect model and the homogeneous wind model. The surface roughness model is assessed to evaluate the effect of the surface roughness on the wind field near ground. The topographical effect model is assessed to quantify the effect of the speed-up caused by topology, which is calculated by adopting the topographical effect factor in Korea building code (2005). The homogeneous wind map is created either by a frequency analysis method for meteorological data or a typhoon simulation. The results show that the wind hazard map can be applied to the determination of insurance premium as well as the assessment of loss and damage.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.28 no.6
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• pp.615-623
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• 2015

Estimation of wind load on bridges is one of the most important aspects in designing bridges in coastal region. Various design codes and researches have suggested the procedure to estimate design wind speed; however, they do not match one another due to many reasons such as incomplete data set, ignorance of wind environment and so on. For this reason, the necessity of guideline for estimation procedure of basic wind speed which reflect the roughness of surface and the topographical effect have been increasing. In this study, we have analysed limitations of the basic wind speed of nationwide suggested by Korea Building code(AIK, 2009) and Highway bridge design code(MOLTMA, 2010). In additional, we set forth guidelines considering the roughness of land surface and the topographical effect. Using the procedure, the basic wind speed were estimated for 15 coastal regions in Korea and compared with those listed in the existing codes.

• 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.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.295-296
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• 2016

UAV를 이용하여 정사영상과 수치지도제작을 위해서는 촬영계획대로 촬영해야 한다. 그러나 풍속, 풍향 및 시스템의 결함으로 촬영정확도가 저하된다. 저가 UAV의 waypoint기능을 활용한다면 다소 실수를 줄일 수 있다. 본 연구에서는 waypoint기능을 이용하여 비행정확도를 평가하고 모의촬영을 통해 촬영정확도를 확인하고자 한다.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.23 no.1
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• pp.15-22
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• 2015

To create a wind resource map, we need a contour map, a roughness map and wind data. We need a land cover map for the roughness map of these data. A land cover map represents the area showing similar characteristics after color indexing based on the scientific method. The features of land cover is classified by Remote sensing technique. In this study, we verified the application of the NDVI technique is reasonable after we created the wind resource map using roughness maps by unsupervised classification and NDVI technique. As a result, the wind resource map using the NDVI technique showed a 60% accordance rate and difference in class less than one. From the results, The NDVI technique is found alternative to create roughness maps by the unsupervised classification.