• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.211-218
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• 2012

전 세계적으로 화석연료의 많이 사용이 증가되고 있으며 이로 인해 온실가스가 배출되어 지구 온난화와 환경오염이 심각해지고 있는 실정이다. 지구의 환경오염을 줄이기 위해서 무공해 청정에너지인 신재생에너지에 대한 관심이 증가되는 추세인데, 그중에서도 풍력발전은 환경오염 물질을 배출하지 않고, 자원량이 무한대이기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 하지만, 풍력발전은 전력 생산량이 불규칙한 단점을 갖고 있어 풍력 터빈의 손상과 전력 생산량이 불규칙적인 문제를 야기하여 이러한 문제점을 보완하기 위해 풍력 발전량을 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 풍력 발전량을 정확하게 예측하기 위해서 전력 생산량이 급증 또는 급감하는 것을 의미하는 ramp의 특성을 잘 활용해야 한다. 이 논문에서는 예측의 정확도를 높이기 위하여 다계층 신경망을 이용해 예측모델을 구축하였다. 구축된 예측모델은 흔히 사용되는 풍속, 풍향 속성뿐만 아니라 Power Ramp Rate(PRR) 속성까지 사용하였다. 구축된 풍력 발전량 예측모델은 앞서 말한 세 가지 속성을 모두 사용한 경우, 두 속성을 조합하여 사용한 경우 총 4가지 예측모델을 구축하였다. 구축된 4가지 예측모델을 성능평가 한 결과 PRR, 풍속, 풍향의 속성 모두를 사용한 예측모델의 예측 값이 풍력 터빈에서 관측된 관측 값에 가장 근접하였다. 그로 인해 PRR 속성을 사용하면 풍력 발전량의 예측 정확도를 향상 시킬 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권3호
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• pp.211-218
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• 2014

최근 풍력에너지는 풍력터빈의 지능화뿐만 아니라 풍력 발전량 예측 부분에서 컴퓨팅과의 결합이 확대되고 있다. 풍력 발전은 기상상태에 따라 출력변동이 심하고 출력 예측이 어려워 효율적인 전력 생산을 위해서 신재생에너지를 전력계통에 안정적으로 연계할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 분산형 전원의 예측정보를 향상시켜 예측한 발전량과 실제 발전량의 차이를 최소화하기 위한 분산형 전원전력의 단기예측 모델을 설계한다. 제안된 모델은 단기 예측을 위해서 물리모델과 통계모델을 결합하였으며, 물리모델에서 생산된 격자별 예측값 중 예측 지점내 예측지점의 값을 추출하고, 물리 모델 예측값에 통계모델을 적용하여 발전량 산정을 위한 최종 기상 예측값을 생성한다. 또한, 제안 모델에서는 실시간 기상청 관측자료와 실시간 중기 예측 자료를 입력 자료로 사용하여 단기 예측모델을 수행한다.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제5B권1호
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• pp.78-83
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• 2005

Currently in Japan, the use of the small wind turbine is an upward trend. There are already many well established small wind turbine generators in use and their various failures have been reported. The most commonly sighted failure is blade damage. Thus the research purpose was set to develop a simple failure diagnostic system, where an Acoustic Emission (AE) signal was produced from the failure part of a blade which was measured by AE sensor. The failure diagnostic technique was thoroughly examined. Concurrently, the damage part of the blade was imitated, the AE signal was measured, and a FFT(Fast Fourier Transform) analysis was carried out, and was compared with the output characteristic. When one sheet of a blade was damaged 40mm or more, the level was computed at which failure could be diagnosed.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권6호
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• pp.733-744
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• 2019

Wind speed forecasting is critical for a variety of engineering tasks, such as wind energy harvesting, scheduling of a wind power system, and dynamic control of structures (e.g., wind turbine, bridge, and building). Wind speed, which has characteristics of random, nonlinear and uncertainty, is difficult to forecast. Nowadays, machine learning approaches (generalized regression neural network (GRNN), back propagation neural network (BPNN), and extreme learning machine (ELM)) are widely used for wind speed forecasting. In this study, two schemes are proposed to improve the forecasting performance of machine learning approaches. One is that optimization algorithms, i.e., cross validation (CV), genetic algorithm (GA), and particle swarm optimization (PSO), are used to automatically find the optimal model parameters. The other is that the combination of different machine learning methods is proposed by finite mixture (FM) method. Specifically, CV-GRNN, GA-BPNN, PSO-ELM belong to optimization algorithm-assisted machine learning approaches, and FM is a hybrid machine learning approach consisting of GRNN, BPNN, and ELM. The effectiveness of these machine learning methods in wind speed forecasting are fully investigated by one-year field monitoring data, and their performance is comprehensively compared.

• 디지털융복합연구
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• 제12권3호
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• pp.237-242
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• 2014

IT 서비스 및 컴퓨팅 자원을 기반으로 인터넷 서비스를 제공하는 클라우드 컴퓨팅이 최근 큰 관심을 받고 있다. 그러나 클라우드 컴퓨팅 시스템에 저장되는 데이터는 암호화한 후 저장되어도 기밀 정보가 유출되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 사용자가 클라우드 컴퓨팅 시스템에서 제공되는 데이터를 제 3자가 임의로 악용하는 것을 예방하기 위한 그룹 키 관리 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 임의의 사용자가 원격에서 클라우드 컴퓨팅 서버에 접근할 경우 서버에 존재하는 사용자 인증 데이터베이스내 사용자 정보를 일방향 해쉬 함수와 XOR 연산을 사용하여 사용자 인증을 제공받는다. 도한 사용자의 신분확인 및 권한을 연동하여 클라우드 컴퓨팅 시스템에 불법적으로 접근하는 사용자를 탐색함으로써 클라우드 컴퓨팅의 사용자 보안 문제를 해결하고 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.643-650
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• 2017

무한한 에너지원을 가진 태양광 발전은 기상 에 의존하기 때문에 발전량이 매우 간헐적이다. 따라서 태양광 발전량의 불확실성을 줄이고 경제성을 향상시키기 위하여 정확한 발전량 예측기술이 필요하다. 기상청은 3일간 기상정보를 예보하지만 태양광 발전 예측에 높은 상관관계가 있는 일조량과 일사량은 예보하지 않는다. 본 연구에서는 기상청에서 3일간 예보하는 기상요소인 기온, 강수량, 풍향, 풍속, 습도, 운량 등을 이용하여, 일조 및 일사량을 예측하였으며, 예측된 일사 및 일조량을 이용하여, 실시간 태양광 발전량을 예측하는 딥러닝 모델을 제안하였다. 결과로서 예측된 기상요소로 발전량을 예측하는 모델보다 제안 모델이 MAE, RMSE, MAPE 등의 오차율 지표에서 더 좋은 결과를 보여주었다. 또한, 기계 학습의 한 종류인 서포트 벡터 머신을 사용하는 것보다 DNN을 사용하는 것이 더 낮은 오차율 지표를 보여주었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.648-658
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• 2018

Regarding the fact that wind power forecast accuracy is gradually improved as time is approaching, this paper proposes a two-stage rolling dispatch approach based on model predictive control (MPC), which contains an intra-day rolling optimal scheme and a real-time rolling base point tracing scheme. The scheduled output of the intra-day rolling scheme is set as the reference output, and the real-time rolling scheme is based on MPC which includes the leading rolling optimization and lagging feedback correction strategy. On the basis of the latest measured thermal unit output feedback, the closed-loop optimization is formed to correct the power deviation timely, making the unit output smoother, thus reducing the costs of power adjustment and promoting wind power accommodation. We adopt chance constraint to describe forecasts uncertainty. Then for reflecting the increasing prediction precision as well as the power dispatcher's rising expected satisfaction degree with reliable system operation, we set the confidence level of reserve constraints at different timescales as the incremental vector. The expectation of up/down reserve shortage is proposed to assess the adequacy of the upward/downward reserve. The studies executed on the modified IEEE RTS system demonstrate the effectiveness of the proposed approach.

• 대기
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• 제26권3호
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• pp.401-412
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• 2016

A 3D sonic anemometer has been installed at Yongpyong alpine slope since Oct. 23th 2014 to observe the slope winds and to analyze turbulent characteristics with the change in surface cover (grass and snow) and the synoptic wind strength. Eddy covariance method has been applied to calculate the turbulent quantity after coordinate transformation of a planar-fit rotation. We have carefully selected 3 good episodes in the winter season (23 October 2014 to 28 February 2015) for each category (9 days in total), such as grass and snow covers in case of weak synoptic wind condition, and grass cover of strong synoptic wind. The diurnal variations of the slope winds were well developed like the upslope wind in the daytime and downslope wind in the nighttime for both surface covers (grass and snow) in the weak synoptic forcing, when accordingly both heat and momentum fluxes significantly increased in the daytime and decreased in the nighttime. Meanwhile, diurnal variation of heat flux was not present on the snow cover probably in associated with significant fraction of sunlight reflection due to high albedo especially during the daytime in comparison to those on the grass cover. In the strong synoptic regime, the most dominant feature at Yongpyong, only the southeasterly downslope winds were steadily generated irrespective of day and night with significant increases in momentum flux and turbulent kinetic energy as well, which could suggest that local circulations are suppressed by the synoptic scale forcing. In spite of only one season analysis applied to the limited domain, this kind of an observation-based study will provide the basis for understanding of the local wind circulation in the complex mountain domain such as Gangwon in Korea.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제32권4호
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• pp.215-223
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• 2014

This study examines the contribution level of greenhouse gas(GHG) emission reduction and installation costs of renewable energy facilities. The GHG emission forecasts and industrial structures in the 16 regions of Korea are then analyzed to identify the proper supply of renewable energy sources for each region. The results show that water power is the most effective and efficient renewable energy source to reduce GHG emissions, followed by sunlight, wind power, geothermal heat, and solar heat, respectively. The 16 regions are then categorized into 4 groups based on their GHG emission forecast and industrial structure: high emission and manufacturing group, low emission and manufacturing group, low emission and service group, and high emission and service group. The proper supply of renewable energy sources for each group is then determined based on the contribution level and cost efficiency of GHG emission reduction.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.233-239
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• 2018

태양광 발전은 기상 상태에 따라 간헐적이기 때문에 태양광 발전의 효율과 경제성 향상을 위해 정확한 발전량 예측이 요구된다. 본 연구는 목포 기상대에서 예보하는 기상 데이터와 영암 태양광 발전소의 발전량 데이터를 이용하여 태양광 발전량 단기 딥러닝 예측모델을 제안하였다. 기상청은 기온, 강수량, 풍향, 풍속, 습도, 운량 등의 기상요소를 3일간 예보한다. 그러나 태양광 발전량 예측에 가장 중요한 기상요소인 일조 및 일사 일사량 예보하지 않는다. 제안 모델은 예보 기상요소를 이용하여, 일조 및 일사 일사량을 예측 하였다. 또한 발전량은 기상요소에 예측된 일조 및 일사 기상요소를 추가하여 예측하였다. 제안 모델의 발전량 예측 결과 DNN의 평균 RMSE와 MAE는 0.177과 0.095이며, RNN은 0.116과 0.067이다. 또한, LSTM은 가장 좋은 결과인 0.100과 0.054이다. 향후 본 연구는 다양한 입력요소의 결합으로 보다 향상된 예측결과를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.