• 한국가시화정보학회지
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• 제8권2호
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• pp.51-55
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• 2010

Flow characteristics of a free-horizontal-axis-turbine (FHAT) current power generation system have been investigated by the use of a volumetric PTV. Three types of FHAT system (S50, SE50, S65) have been tested under the current speed 1.35 knot, 1.5 knot and 2 knot. The width of the blade installed around the body is 50 mm. Based upon the power generation characteristics of the FHAT, the flow features of the blade have been investigated. Among the three models it has been verified that the S65 is the most appropriate for power generations.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2011년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.79-79
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• 2011

The oceans are an untapped resource, capable of making a major contribution to our future energy needs. In the search for a non polluting renewable energy source, there is a push to find an economical way to harness energy from the ocean. Tidal stream is one of ocean energy form that is being investigated as potential source for power generation. Tidal current turbines are therefore designed as conversion machinery to generate power from tidal currents. A study on energy extraction from tidal currents is presented in this paper.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.145-152
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• 2012

최근 지구온난화 문제가 대두되면서 신재생에너지 개발을 위한 여러 기술적인 해결책이 제시되고 있는데, 그 중 산업적으로 크게 주목을 받고 있는 분야가 바로 해양에너지이다. 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 부존자원이 풍부하여 조력, 조류, 파력에너지에 대한 실용화 기술이 요구되고 있으며, 특히 빠른 조류흐름을 이용하는 조류발전은 해양환경에 거의 영향을 끼치지 않는 친환경적인 발전 방법이다. 조류발전은 조수간만에 의해 발생되는 해수의 자연적인 수평 유체흐름을 로터 및 발전기를 설치하여 회전운동으로 변환시켜 전력을 생산하는 발전 형태이다. 조류발전은 로터의 방향에 따라 크게 수평축 형태와 수직축 형태로 구별할 수 있으며, 발전량은 로터 단면의 크기와 조류속도에 따라 큰차이가 난다. 따라서 본 연구는 저수심형 100 kW급 수평축 조류발전 터빈의 성능해석을 위하여 상용 ANSYS-CFX를 이용하여 3차원 유동해석및 성능평가를 수행하였고, 유동해석을 통해 회전하는 로터 블레이드 표면 유선, 로터 주변 3차원 유동특성에 대해 고찰을 하였다. 그 결과 토크는 터빈의 날개가 증가함에 따라 증가하다가 TSR 3.77에서 최대토크가 발생하였으며, 그 이후 날개끝 속도비가 증가해도 토크는 감소하였다. 또한, 설계유속에서 0.38의 최대 출력계수를 얻었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제14권3호
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• pp.22-35
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• 2011

지형적인 영향으로 큰 조차가 발생하여 조력발전에 유리한 입지를 보유하고 있는 인천만을 대상으로 2006년부터 조력에너지 실용화 기술개발을 위한 연구가 지속적으로 추진되고 있다. 이러한 조력에너지 개발을 위해서는 조력발전 시설물의 최적입지를 결정하고 환경영향을 최소화하는 최적의 대안을 도출할 필요가 있다. 이를 효율적으로 수행하기 위해서는 개발과 보전에 관련된 다양한 공간요소를 체계적으로 관리하고 활용할 수 있는 공간정보체계가 필수적이다. 본 연구를 통해 조력에너지 개발을 위한 공간 데이터는 자료 특성에 따라 크게 세 가지 데이터 군으로 정의 가능하였다. 핵심 데이터 군으로는 조석, 조류 뿐 아니라 파랑, 침식, 퇴적 요소와 같은 공간데이터로 정의된다. 또한 지형도, 시설물도, 수심과 같은 기본 데이터 군과 해양생태와 해양환경 등 각종 주제도 성격의 참조 데이터 군으로 정의된다. 본 연구의 주요 목적은 이러한 공간 데이터 구성 요소의 정의를 통해 필수적 데이터모델과 선택적 데이터모델로 분류한 개념적 공간데이터 모델링 방법론을 정립하고자 함이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.48-54
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• 2020

로터 위치 및 쉬라우드 입구 유속 변화에 따른 쉬라우드 내부 유동장 및 기계적 출력 분석을 위해 수치해석을 수행하였고 이를 실험결과와 비교하였다. 로터와 해수의 유동조건은 쉬라우드 조류발전 시스템 내 유동장 특성에 많은 영향을 미치게 된다. 특히 실린더 내 축 방향 위치에 따른 로터의 기계적 출력은 실린더 중앙 이후까지 점차 증가하며, 입·출구 부근에서는 감소하였다. 또한 쉬라우드 입구 유속이 증가함에 따라 로터 출력량이 점차 증가하였다. 축 방향 운동량과 각운동량은 로터를 통과하면서 급격하게 증가 및 감소하였으며, 전방을 포함한 그 외 영역에서의 큰 변화는 없었다. 이러한 결과들은 조류발전 시스템 개발의 기초 자료로 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권1호
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• pp.1-12
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• 2014

This study investigates spatial and temporal variations in the generation and propagation of internal tides around the Korea Strait using a three-dimensional high resolution model (Regional Ocean Modeling System; ROMS). The model results were verified through comparison with in-situ current measurements from an array of 12 acoustic Doppler current profilers (ADCPs) deployed in the Korea Strait. Fluxes and distributions of internal tidal energy were calculated using simulation results gathered in February and August. Our analyses reveal that energetic semidiurnal internal tides are generated in a region around the Korea Strait shelf break ($35.5^{\circ}N$, $130^{\circ}{\sim}130.5^{\circ}E$), where the strong cross-slope semidiurnal barotropic tidal currents interact with a sudden topographical change. The semidiurnal internal tidal energy generated in summer displays values about twice as large as values in winter. Propagation of semidiurnal internal tides also reveals seasonal variability. In February, most of the semidiurnal internal tides propagate only into the open basin of the East Sea due to weak stratification in the Korea Strait, which inhibits their southwestward propagation. In August, they propagate southwestward to $35.2^{\circ}N$ along the western channel of the Korea Strait because of strong stratification. In addition, semidiurnal internal tides generated in a region west of Tsushima Island are found to propagate to the coast of Busan. This can be explained by the intensified stratification due to the strong intrusion of bottom cold water in the western channel of the Korea Strait during summer.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.121-124
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• 2006

국내외에 아직 적용 실적이 없는 발전소의 해수방류수를 이용한 조류식발전시스템의 개발을 위하여 하동화력발전소 방수로에 시험용 조류식 발전시스템을 설계 및 제작하여 현장시험이 진행 중이며, 이를 확장하여 상업용 발전을 위한 총 개발 규모를 산정하고 경제성을 분석하였다. 조류식발전구조물의 형상 설계, 가이드 베인을 이용한 출력 조정을 통하여 방수로의 수류상태를 적절히 조절하여 설계하는 것이 가능할 것으로 판단되며, 조류식발전구조물 설치시 방수로의 수류특성 수치계산 결과로 판단할 때 발전출력에 의한 에너지 회수뿐만 아니라 조류식발전구조물의 단면축소 효과 및 수두손실이 방수로의 수위 변화에 상당한 규모로 영향을 주고 있음을 확인하였다. 조류식발전구조물 설치 이전의 유속 관측 결과를 이용하여 발전량을 산정한 경우 소수력발전 단가 적응시 경제성이 떨어지지만, 조류식발전시스템의 설치시 유속 증가 효과가 나타날 뿐만 아니라 가이드 베인 등을 이용하여 발전량 증대를 꾀하면 충분한 경제성을 확보할 수 있는 조류식발전시스템의 설치가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.509-512
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• 2006

국내 대형 기력발전단지에서 냉각수로 사용되고 방류되는 해수는 약 150cms로 (100Mwe 당 약 5cms) 약 3,000kW 이상의 수력에너지를 보유하고 있으나, 현재 활용되지 못하고 그대로 해양으로 방류되고 있다. 발전소 방수로는 흐름조건이 비교적 균일하고, 파랑 내습이 없으며 부유사 해조류, 부유물 충돌 등의 문제가 발생하지 않아 자연 해양조건보다 조류력 발전에 매우 유리하나 수심이 낮고, 순환수 계통에의 영향으로 다수의 수차를 설치하기는 어려운 조건을 지니고 있다. 따라서, 인공수로의 균일하고 양호한 흐름조건에 적합한 보다 경제적인 수차를 개발하고, 발전량을 증대하기 위한 수차 배치 기술, 수차 및 발전기 지지구조물의 설계 기술, 계통 연결기술 등을 개발할 필요가 있으며, 이를 위하여 시험용 조류식 발전시스템을 제작하여 수차의 성능 및 전체 발전시스템의 성능을 평가하여 발생되는 문제점을 해결하고자 한다. 본 연구에서는 시험용 조류식 발전시스템을 하동화력발전소 방수로에 적용하기 위하여 현장 특성 분석, 형식 선정, 발전량 산정 등의 시스템 설계를 수행하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(2)
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• pp.1355-1355
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• 2005

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.314-319
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• 2019

초기 유속과 블레이드의 회전수에 따라 변화하는 쉬라우드 시스템 내 유속 변화와 블레이드의 효율 특성을 분석을 위해 수치해석 방법을 이용한 연구를 수행했다. 해석 조건으로 0.35 m/s에서 1.0 m/s까지 초기 유속 변화와 50 rpm부터 300 rpm까지 블레이드의 회전수를 변화시키며 기계적 효율을 추정했다. 유속 변화는 유입부 대비 중심부에서 모든 경우 약 1.8배 이상 증가하는 경향을 보였으며, 초기 유속 0.5 m/s 대비 0.75 m/s에서 유속 변화율이 감소했다. 또한 블레이드의 토크를 이용한 기계적 효율 역시 0.5 m/s의 경우 가장 높은 효율을 보였으며, 모든 경우 유사한 경향성을 보였다. 한편 최대 효율은 초기 유속 0.5 m/s인 경우 TSR 4.77에서 약 20.88%로 산정됐다. 본 연구에서 수행한 블레이드의 기계적 효율 분석은 수리모형실험에 필요한 기초적 자료를 제시할 수 있을 것으로 기대된다.