• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권1호
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• pp.104-113
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• 2012

Wind farm grid codes require wind generators to ride through voltage sags, which means that normal power production should be re-initiated once the nominal grid voltage has been recovered. Doubly Fed Induction Generator (DFIG) based wind farm is gaining popularity these days because of its inherent advantages like variable speed operation and independent controllability of active and reactive power over conventional Induction Generator (IG). This paper proposes a new control strategy using DFIGs for stabilizing a wind farm composed of DFIGs and IGs. Simulation analysis by using PSCAD/EMTDC shows that the DFIGs can effectively stabilize the IGs and hence the entire wind farm through the proposed control scheme by providing sufficient reactive power to the system.

• 로봇학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.309-317
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• 2010

This paper proposes an efficient measurement system for the velocity and direction of the wind using the dual rotor wind power generator in vessel. Conventional digital measurement system recognizes the direction and the velocity of the wind using the electric compass or synchronous motor and Vane probe method using hall sensors. But each system has its own short-comings: the synchronous motor has a larger measurement error than the magnetic compass and magnetic compass is weak for the external disturbances such as fluctuation of the vessel. To compensate these short-comings, this paper proposes a new compensation algorithm for the fluctuation errors according to the external interference and the unexpected movement of the vessel along the roll and pitch directions. The proposed system is implemented with the dual compasses and a synchronous motor. The proposed independent power generation system can be operated by itself and can raise the efficiency of the wind power generation systems of 30 ~ 400 W installed along the vertical and horizontal axes. The proposed system also realizes the efficient and reliable power production system by the MPPT algorithm for the real-time recognition of the wind direction and velocity. An advanced switching algorithm for the battery charging system has been also proposed. Effectiveness of the proposed algorithm has been verified through the real experiments and the results are demonstrated.

• 대한공간정보학회지
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• 제21권4호
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• pp.65-71
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• 2013

고도에 따른 풍속변화를 의미하는 Wind shear는 풍력발전기의 에너지 생산량에 직접적으로 영향을 미치는 중요한 요소이다. 풍속을 보정하는 방법으로는 멱법칙(Power Law)이 사용되는데, 일반적으로 쓰이는 0.143(1/7)의 멱지수(Power Law exponent) 값을 이용한 보정식을 1/7th 멱법칙이라 한다. 하지만 멱지수는 해당 지역의 대기 안정도, 지표면의 상태 등에 의해 많은 영향을 받으므로, 실제 정확한 풍력에너지 예측을 위해서는 관심지역의 멱지수의 정확한 계산이 필요하다. 본 연구에서는 제주도 북동부 연안지역 3곳에 Met-mast를 설치하여 풍력자원을 측정하였고, 이를 바탕으로 제주도 북동부 지역에 적합한 멱지수를 계산하여 제안하였다. 제주도 북동부 연안지역의 멱지수를 계산한 결과, 한동 0.141, 평대 0.138, 우도 0.1254의 값을 얻었다. 0.143(1/7)의 멱지수 값, 제안한 멱지수 값을 적용하여 계산한 연간에너지생산량과 실제 측정된 풍황자료를 이용하여 계산한 연간에너지생산량을 비교한 결과, 세 지역 모두 제안한 멱지수 값을 적용하여 계산한 연간에너지생산량이 실제 측정된 풍황자료를 이용하여 계산한 연간에너지생산량과 유사한 결과를 보였고, 따라서 제안한 멱지수 값의 적용이 가능하다고 판단된다.

• Advances in Energy Research
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• 제5권2호
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• pp.147-177
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• 2017

This study aims to evaluate and prioritize ten different sites in Iran's Khorasan provinces for the construction of wind farm. After studying the geography of the sites, nine criteria; including wind power, topography, wind direction, population, distance from power grid, level of air pollution, land cost per square meter, rate of natural disasters, and distance from road network-are selected for the analysis. Prioritization is performed using data envelopment analysis (DEA). The developed DEA model is validated through value engineering based on the results of brainstorming sessions. The results show that the order of priority of ten assessed candidate sites for installing wind turbines is Khaf, Afriz, Ghadamgah, Fadashk, Sarakhs, Bojnoord, Nehbandan, Esfarayen, Davarzan, and Roudab. Additionally, the outcomes extracted from the value engineering method identify the city of Khaf as the best candidate site. Six different wind turbines (7.5 to 5,000 kW) are considered in this location to generate electricity. Regarding an approach to produce and store hydrogen from wind farm installed in the location, the AREVA M5000 wind turbine can produce approximately $337ton-H_2$ over a year. It is an enormous amount that can be used in transportation and other industries.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권5호
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• pp.94-101
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• 2012

A Dokdo wind resource map has been drawn up for the Green Island Energy Master Plan according to Korea's national vision for 'Low Carbon Green Growth'. The micro-siting software WindSim v5.1,which is based on Computational Flow Analysis, is used with MERRA reanalysis data as synoptic climatology input data, and sensitivity analysis on turbulence model is accompanied. A wind resource assessment has been conducted for the Dokdo wind power dissemination plan, which consists of two 10kW wind turbines to be installed at the Dongdo dock and Dokdo guard building. It is evaluated that the capacity factors at Dongdo dock and Dokdo guard building are about 20% and 30% respectively, and annual and hourly variations of wind power generation have been analyzed, but summertime energy production is predicted to be only 40% of wintertime energy production.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권3호
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• pp.33-41
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• 2012

As the wind farms in large scale demand enormous amount of construction cost, minimizing the economic burden is essential and also it is very important to measure the wind resources and forecast annual energy production correctly to judge the economic feasibility of the proposed site by way of installing a Met mast at or nearby the site. Wind resources were measured by installing a 80[m] high Met mast at WangdeungYeo Island to conduct the research incorporated in this paper and offshore wind farm was designed using WindPRO. Wind farm of 100[MW] was designed making use of 3 and 4.5[MW] wind generator at the place selected to compare their annual energy production and capacity factor applying the loss factor of 10[%] and 20[%] respectively to each farm. As a result, 336,599[MWh] was generated by applying 3[MW] wind generator while 358,565 [MWh] was produced by 4.5[MW] wind generator. Difference in the energy production by 3[MW] generator was 33,660 [MWh] according to the loss factor with the difference in its capacity factor by 3.8[%]. On the other hand, 23 units of 4.5 [MW] wind generators showed the difference of annual energy production by 35,857 [MWh] with 4.0[%] capacity factor difference.

• 한국대기환경학회지
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• 제19권6호
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• pp.745-756
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• 2003

An analysis of wind environments using computational fluid dynamics and an evaluation of wind resources using measurement data obtained from meteorological observation sites at Homi-Cape, Pohang have been carrid out for siting a wind farm. It was shown that a numerical simulation using computational fluid dynamics would provide reliable wind resource map in complex terrain with land-sea breeze condition. As a result of this investigation, Homi-Cape wind farm with 11.25 ㎿ capacity has been designed for maximum power generation and 25.7 GWh electricity production is predicted.

• 에너지공학
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• 제21권3호
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• pp.281-291
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• 2012

최근 세계경기가 회복되고 미국 및 중국 등 주요 국가들의 신성장동력산업 육성정책이 강화됨에 따라 신재생에너지의 글로벌 경쟁이 더욱 치열한 양상으로 전개되고 있다. 신재생에너지 개발의 일환으로 주요 선진국 및 우리나라도 풍력발전에 많은 자금을 투입하여 개발 및 풍력발전소 건설을 추진하고 있다. 세계 풍력발전 시장은 약 700억 달러 규모로 더욱 증가할 것으로 예상되며, 이에 우리나라도 풍력발전의 국내 설치뿐만 아니라 해외진출도 적극 고려하고 있다. 이러한 배경 하에서 본 연구는 산업연관분석을 이용하여 풍력발전의 해외수출이 국내 경제에 미치는 파급효과를 분석하고자 한다. 특히 경제적 파급효과로 생산유발효과, 부가가치 유발효과, 취업유발효과의 3가지를 분석하되, 수요유도형 모형을 적용한 분석 결과를 제시한다. 한국은행 산업연관표 통합소분류 기준 168부문 중에서 11개 부문을 풍력발전 관련 부문이라 정의한 후, 풍력발전 관련산업을 중심에 놓고 이를 외생화하여 분석한다. 1,000억원 규모의 풍력발전을 해외로 수출하였을 경우, 생산유발효과, 부가가치 유발효과, 취업유발효과는 각각 2,050억원, 678억원, 1,054명으로 분석되었다.

• 한국가스학회지
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• 제19권2호
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• pp.74-82
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• 2015

최근 화석연료의 사용증가에 따라 대량으로 배출되는 이산화탄소는 지구 온난화 현상을 일으키는 온실가스 중 하나로 지정되어 국제협약을 통하여 온실가스의 배출을 저감하도록 규제하고 있다. 본 연구에서는 이산화탄소를 저감하는 방법 중의 하나로, 3세대 바이오매스 생산시스템인 해조류를 활용한, 지속가능한 신 개념의 FPSO로서 해상환경 바이오매스 생산시스템의 최적구조를 설계하였다. 이를 위해 격자로 구조물을 설치한 후 해조류의 주변에 LED 조명을 비추어 성장을 최대화 시키는 시스템을 구상하였다. 그리고 기존 해조류의 성장자료를 통하여 해조류의 성장 모델을 만든 후 풍력발전기와 LED 조명을 포함하는 바이오매스 생산시스템을 모델링하여 최적화 도구인 GAMS 프로그램을 이용하여 본 시스템이 환경적 관점뿐만 아니라 경제성 측면에서도 타당성을 가질 수 있는 최적구조를 설계하였다. 또한 기존의 해상환경 바이오매스 생산시스템과 비교하여 최적구조를 제안하였다.

• 에너지공학
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• 제23권1호
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• pp.46-57
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• 2014

본 논문은 한국 풍력산업의 부가가치 창출구조가 선순환을 나타내고 있는지를 풍력기업 내 가치사슬과 풍력산업 내 가치시스템을 통해 분석하고 있다. 연구 방법은 한국 풍력기업을 대상으로 한 설문조사 를 통해 연구개발-생산-이익률 등에 걸친 가치사슬 내 공정 간 인과관계에 대한 회귀분석을 활용하였다. 기업 내 가치사슬 분석 결과, 한국 풍력기업에서 정부의 연구개발 지원은 기업의 연구개발 투자 증가에, 기업의 연구개발 투자 증가는 기업의 연구개발 성과 증가에, 기업의 연구개발 성과 증가는 기업의 생산량 증가에 연쇄적으로 긍정적인 영향을 미치고 있는 것으로 분석되었다. 그러나 생산량 증가가 생산비용의 감소로 이어지지 못하고 경상이익률의 증가에는 기여하지 못한 것으로 분석되었다. 또한, 경상이익률의 증가가 생산량의 증가에는 기여하나, 기업의 연구개발투자 증가에는 기여하지 못하고 있어 가치사슬의 선순환구조가 취약한 것으로 분석되었다. 산업 내 가치시스템은 로터 블레이드, 기어박스, 발전기 등 시스템 그룹과 타워 등 구조물 그룹 상호 간에 정부의 연구개발 지원과 기업의 연구개발투자, 연구개발 성과, 매출액 대비 경상이익률 등에 있어서는 긍정적인 영향을 미치고 있는 것으로 분석되었다. 그러나 생산량과 생산비용 등에서는 상호 간에 긍정적인 효과를 미치지 못하고 있는 것으로 분석되어 산업생태계가 완성되어 있지 못한 것으로 나타났다. 이러한 실증분석의 결과로부터 국내 풍력기업의 공정 간 부가가치의 선순환 구조와 산업생태계를 구축하기 위해서는 규모의 경제효과를 달성하고 경상이익률 증가가 연구개발투자 증가를 유발할 수 있도록 연구개발지원정책을 강화할 필요가 있다. 또한, 한국 풍력산업 내 가치시스템의 원활한 작동을 위해 생태계 정립을 촉진하는 정책을 추진할 필요가 있다.