• 한국해양공학회지
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• 제31권2호
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• pp.121-129
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• 2017

The present study numerically investigated the influence of the waveform distribution on the tsunami-vegetation interaction using a non-reflected wave generation system for various tsunami waveforms in a two-dimensional numerical wave tank. First, it was possible to determine the wave attenuation mechanism due to the tsunami-vegetation interaction from the spatial waveform, flow field, vorticity field, and wave height distribution. The combination of fluid resistance in the vegetation and a large gap and creates a vortex according to the flow velocity difference in and out of the vegetation zone. Thus, the energy of a tsunami was increasingly reduced, resulting in a gradual reduction in wave height. Compared to existing approximation theories, the double volumetric ratio of the waveform increased the reflection coefficient of the tsunami-vegetation interaction by 34%, while decreasing the transfer coefficient and energy attenuation coefficient by 25% and 13%, respectively. Therefore, the hydraulic characteristics of a tsunami is highly likely to be underestimated if the solitary wave of the approximation theory is applied for the tsunami.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권3호
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• pp.137-145
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• 2004

제주해역의 상기 파랑분포 특성을 제3세대 파랑모델인 SWAN모델에 의한 시뮬레이션을 통해 고찰하였다. 제주해역은 한국 연안에서 파랑에너지 밀토가 상대적으로 큰 해역으로 파력발전에 적합한 후보지이며, 파력발전 효율은 해역의 파랑특성 인자들에 밀접히 연관되어 있다. 파랑분포는 한국해양연구원의 광역 장기 파랑추산 자료의 월평균 파랑특성을 경계조건으로 1 km 격자의 SWAN모델 시뮬레이션을 통해 획득하였으며, 파랑분포 해석은 유의파고, 평균 파향, 평균 과주기의 계절적ㆍ공간적 변화특성 고찰을 주목적으로 하였다. 유의파고는 겨울과 여름이 우세하며, 지역적으로는 제주도의 서쪽이 동쪽에 비해 유의파고가 높다. 유의파고의 최고치는 겨울에 북서쪽 해역에서 발생하며, 여름철의 남동쪽 해역이 다음으로 우세하고, 봄가을은 전체적으로 파고가 낮으나 분포가 비교적 균일하다. 파향의 분포는 회절의 영향을 받는 배후지역을 제외하면, 여름에는 북서 방향이 지배적이고, 겨울에는 남동 방향이 지배적이다. 파주기는 여름과 겨울철에 길고, 동쪽에 비해 서쪽 해역에서 길게 나타난다. 파주기의 최대치는 겨울에 서쪽 해역에서 발생하고, 여름에는 남쪽 해역의 파주기가 다소 우세하나 비교적 균일한 분포를 갖는다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.199-208
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• 2019

2차원 조파수조에서 완전반사 조건의 규칙파 조파 실험을 수행하고, 세 가지 서로 다른 CFD 모델의 성능을 검증하였다. 사용된 CFD 모델은 CADMAS-SURF, olaFlow 및 KIOSTFOAM이었다. 쇄파가 발생하지 않는 조건, 중복파의 쇄파가 발생하는 조건, 입사파의 쇄파가 발생하는 조건에서 실험 및 모델링을 수행하였다. 그 결과 세 모델 중 KIOSTFOAM이 실험결과를 가장 잘 재현하는 것으로 나타났다. CADMAS-SURF는 KIOSTFOAM에 비해 계산 시간은 줄어들지만 계산 정확도가 상대적으로 더 낮았다. olaFlow는 계산은 가장 빠르지만 조파 경계에서 반사파 흡수가 만족스럽지 않고 쇄파 발생 시 파랑에너지를 과도하게 소산시키는 것으로 나타났다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.835-842
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• 2020

This paper considers a method of reproducing abnormal and fault operation for smart monitoring of thrust bearing used in wave power generation system. In order to develop smart monitoring technology, abnormal and failure data of actual equipment are required. However, it is impossible to artificially break down the actual equipment in operation due to safety and cost. To tackle this problem, a test bed that can secure data through reproduction of a faulty operating environment should be developed. Therefore, in this study, test bed that can reproduce each situation was developed and the operation result was analysis after identifying the situation to be reproduced through the failure factor analysis of the thrust bearing.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제7권2호
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• pp.209-214
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• 2009

The employment of the induction generator is preferable in the natural energy utilization by the minimum maintenance and the mechanical robustness, Another merit is also expected when it is connected to the power network system, because constant-voltage and constant frequency (CVCF) power generation is easily realized in spite of the variation of the rotor speed. However the induction generator needs much amount of the reactive power that reduces power factor in the primary side. The improvement of power factor in the primary side requires large VAR compensator, this point is solved, the merit of the induction machine as a main generator will become more established. This paper proposes a novel approach where the secondary is controlled by a PWM inverter not only to get CVCF power but also to improve the primary power factor. Basically the inverter is controlled so that the field current is supplied from the secondary side in this approach. The required capacity of the inverter is small, because only the slip power is controlled in the secondary side. In the experimental system where the sea wave torque simulator is used, the power factor is well improved by the microcomputer controlled PWM inverter.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권7호
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• pp.579-587
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• 2007

Samchunpo(Sin Hyang) Harbor is located in the bay of Sa Chun, the central south coast of Korean peninsula. The harbor and coastal boundaries have been protecting by natural coastal islands and shoals. Currently, The Sin Hyang harbor needs maintenance and renovation of the sheltered structures against the weather deterioration and typhoon damages. Consequently to support this, the calculation of accurate design wave through the typhoon wave attack is necessary. In this study, calculation of incident wave condition is simulated using steady state spectrum energy wave model(wide area wave model) from 50 years return wave condition. And this simulation results in wide offshore area were used for the input of the extended mild slope wave model at the narrow coastal area. Finally, the calculation of design wave at Sin Hyang harbor entrance was induced by Boussinesq wave model(detail area wave model) simulation. The numerical model system was able to simulate wave transformations from generation scale to shoreline or harbor impact. We hope these results will be helpful to the engineers doing placement, design, orientation, and evaluation of a wide range of potential solutions in this area.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권4호
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• pp.291-297
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• 2015

10 MW급의 파력-해상풍력 복합발전 플랫폼 설치해역으로 고려되고 있는 차귀도 해역에서 측정된 파랑정보를 이용하여 파랑스펙트럼을 구하고, 이로부터 생성된 불규칙파에 따라 수직 운동하는 파력발전기에 Sheng et al.(2015)이 제안한 래칭 제어기법을 적용하였다. 래칭 시간을 정할 때 필요한 입사파의 주기로 불규칙파의 통계 대푯값인 피크 주기를 사용하였다. 래칭 제어기법을 불규칙파중 부이의 시간영역 해석에 적용한 결과, 약 50%의 추출파워의 증가를 가져왔다.

• 한국해양공학회지
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• 제27권6호
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• pp.27-31
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• 2013

The structure of a variable liquid column oscillator(VLCO) is analogous to that of the tuned liquid column damper used to suppress oscillatory motion in large structures like tall buildings and cargo ships. The VLCO is a system for absorbing the high kinetic energy of the accelerated motions of multiple floating bodies using an air-spring effect produced the installation of inner air chambers. Thus, a VLCO can improve the energy efficiency of the activating object type of wave energy converters made by the Pelamis Company. In this research, an experiment was performed in two cases: with the top valves closed and open. The floating bodies were connected by hinges. The effect of the internal flow was estimated by comparing the results for the closed and open valves.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권1호
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• pp.168-174
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• 2022

월파된 파도를 이용한 파력발전시스템을 월파수류형 파력발전기 OWEC(Overtopping Wave Energy Converter)라고 한다. OWEC의 성능은 발전 시스템은 특성상 파도의 파고와 주기의 영향을 받는다. 파도는 해양에 따라 파고, 주기, 파도 방향 등의 특성이 다르고 이러한 파도의 다양한 특성 때문에 OWEC는 안정적인 전력을 생산하기 어렵다. 따라서 각 바다의 특성에 따른 OWEC의 적절한 형상에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 입자법을 사용하여 OWEC의 램프 설계가 hydraulic efficiency에 미치는 영향을 확인했다. 총 10개의 모델을 설계하였으며, 선택된 매개변수에 따라 램프의 설계 파라미터를 선택하고 사면의 형상을 변경하여 시뮬레이션을 수행하였다. 해석 결과로부터 구한 유량을 기초로 hydraulic efficiency를 산출하였다. 계산된 hydraulic efficiency를 바탕으로 각 변수가 사면의 형상에 따른 월파 성능에 미치는 영향을 확인하였다. 본 연구에서는 특정 해역에 따른 OWEC 램프의 적절한 형상에 대한 방향을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.672-682
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• 2020

최근 다양한 산업/제조 현장에서 운영 효율화를 위한 디지털 트윈(digital twin) 기술 연구가 활발하게 수행 중이고, 화석 연료의 점진적 고갈과 환경오염 문제는 파력발전소와 같은 신재생/친환경 발전방식을 요구한다. 하지만, 파도의 에너지에 의해서 전기를 생산하는 파력발전에서 변동성이 높은 파도에너지에 의해서 발전량과 고장 등의 운영효율화 요소가 밀접하게 관련되어 있어 이들 사이의 관계를 이해하고 예측하는 것이 매우 중요하다. 따라서 첫 번째로 파고 데이터, 진동수주(OWC: Oscillating Water Column, 이하 OWC) 챔버의 센서 데이터 등과 같은 변동성이 높은 데이터 간에 의미 있는 상관관계 도출이 필요하다. 두 번째로 도출된 상관관계를 기반으로 추출된 데이터로 예측 상황을 학습함으로써 원하는 정보를 예측할 수 있는 방법론 연구가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 파력발전 시스템의 디지털 트윈으로 스마트 운용 및 유지보수가 가능하도록 실제 파력발전소의 IoT 센서 데이터를 이용하여 OWC의 압력 예측을 위해 머신러닝 프레임워크를 활용한 워크플로우 기반의 학습모델을 설계하고, 검증 및 평가 데이터셋을 통한 압력 예측분석의 유효성을 확인한다.