• 한국지리정보학회지
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• 제20권2호
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• pp.47-59
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• 2017

본 연구는 InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoff) Offshore Wind 모형을 활용하여 제주도 장선주 인근 해역의 해상풍력 에너지 자원을 평가하였다. 초단기 기상분석 및 예측 시스템(KLAPS)의 재분석 자료를 이용하여 제주도 인근 해역의 풍력밀도를 계산하고 터빈 조성비용, 터빈의 운영 효율, 해저케이블 설치비용, 20년 운영시나리오, 유지관리비 등을 고려하여 168MW 해상풍력 단지를 설치하였을 때의 순현재가치를 산정하였다. 제주도 인근 해역의 풍력밀도 분포도를 통하여 제주도 서쪽해역과 동쪽해역에 높은 풍력자원이 있음을 알 수 있었으며, 대부분의 서측해역과 동측해역은 $400W/m^2$ 이상의 높은 풍력밀도를 보였다. 제주지역 해상풍력발전에 대한 순현재가치를 가시적으로 평가하기 위하여 5등급으로 구분하였으며, $400W/m^2$ 이상의 풍력자원이 존재하는 서측 해역에서 높은 순현재가치를 보였다. InVEST Offshore Wind 모형은 다양한 운영시나리오에 대하여 최적의 공간정보를 신속하게 제공해 줄 수 있으며, 해양생태계서비스 평가 결과와 혼용하여 사용한다면 보다 효율적인 해양공간을 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권4호
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• pp.201-212
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• 2016

부산지역 가덕도 일대에 30MW 규모의 육상 풍력발전단지개발을 위한 풍황자원분석과 풍력터빈 최적배치를 수행하였다. 후보지역에 설치되어 운용중인 AWS(KMA)에서 측정된 바람 데이터를 이용하였으며, 데이터 품질분석을 통한 신뢰성 검토를 수행하였다. 1년간 측정된 AWS 데이터는 MERRA 재해석 데이터와 선형희귀(Linear regression method) MCP 기법의 적용을 통해 30년으로 장기 보정되었고, 이를 이용한 풍력터빈 최적배치를 수행하였다. 3MW 풍력터빈을 적용하여 총 25 조건의 풍력터빈 배치에 대한 최적배치를 수행하였으며, 다양한 후류모델을 적용하여 발전량해석을 수행하였다. 단지효율은 97.6%~98.7%, 연간이용률은 37.9%~38.3%로 예측되었고, 후류영향이 고려된 연간발전량이 99,598.4 MWh~100,732.9 MWh로 예측됨에 따라, 우수한 경제성을 갖는 풍력발전단지개발이 가능한 지역임을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제28권5호
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• pp.371-377
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• 2014

In this study, the hydrodynamic characteristics of various types of jack-up legs for a wind turbine installation vessel were analyzed. Using the modified Morison equation, the wave and current excitation forces on the jack-up legs were calculated. A modal analysis was performed to predict the dynamic responses for various types of jack-up legs. The Newmark-beta time integration scheme was used to solve the equation of motion in waves in the time domain. The maximum displacement and maximum bending stress were computed for four different types of legs, and their results were compared to select an optimum leg type. Finally, a six-leg jack-up rig with the selected optimal legs was modeled, and its natural period and hydrodynamic behaviors were evaluated.

• 한국항만경제학회지
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• 제28권3호
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• pp.27-44
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• 2012

세계 각국은 신재생 에너지 가운데 해상풍력 발전에 국가적 역량을 집중하면서 해상풍력 터빈의 용량을 대형화하고 있다. 특히 해상풍력 터빈은 부피와 중량이 큰 특징이 있어 육상운송에 어려움이 있어 해상풍력 전용항만이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 해상풍력 단지가 성공적으로 조성 및 운영될 수 있도록 최적의 전용항만 입지선정에 영향을 끼치는 평가항목을 분석하여 국가정책 의사결정에 올바른 방향을 제시하고자 하였다. 이를 위해 Fuzzy-AHP 기법을 적용하여 평가항목 별 중요도를 도출하였다. 평가항목은 수준 I에서는 5가지, 즉 집적 요인, 지역 요인, 경제 요인, 입지 요인, 컨소시엄 요인이 선정되었다. 이 가운데 집적 요인 37.4%, 입지 요인 34.2%, 경제 요인 24.5%가 주요한 항목으로 분석되었다. 그리고 수준 II에서는 각 요인에 3가지 항목이 선정되어 모두 15개 평가항목이 선정되었다. 분석 결과를 보면, 해상풍력 전용항만 입지 선정에 있어서 핵심적으로 고려되어야 할 항목은 풍력산업의 집적도, 항만운영의 경제성을 확보하는 물동량 규모, 해상풍력 관련 산업의 발달 정도, 그리고 개발될 해상풍력 단지와의 근접성으로 나타났다. 즉 해상풍력 전용항만 건설은 항만건설 측면과 해상풍력 터빈 제조기업의 입지 선호지역을 복합적으로 고려해야 한다는 의미이다. 따라서 정부가 해상풍력 전용항만을 건설함에 있어서 풍력터빈 제조기업의 의견을 충분히 반영하는 것이 요구된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.286-289
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• 2008

Mass of generator is one of the most important characteristic value especially direct drive type wind turbine. This paper introduce how to decease mass of generator rotor frame without declining generator performance. To obtain optimal design of rotor frame, sensitivity analysis using Taguchi method and RSM(response surface method) are have been performed.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권5호
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• pp.1969-1982
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• 2015

The virtual inertia control (VIC) of wind turbine with directly-driven permanent-magnet synchronous generator (D-PMSG) can act similarly to the conventional synchronous generator in inertia response and frequency control, thereby supporting the system frequency stability. However, because the wind speed is inconstant and changeable to a certain extent and the D-PMSG is a complex nonlinear system, there are great difficulties in the virtual inertia optimal control of the D-PMSG. Based on the design principle of the active disturbance rejection control (ADRC), this paper presents a new VIC strategy for the D-PMSG from the perspective of power disturbance suppression in the system. The strategy helps fulfill the power grid disturbance estimation and compensation by means of the extended state observer (ESO) so as to improve the disturbance-resisting performance of the system. Compared with conventional proportional-derivative virtual inertia control (PDVIC), this method, which is of better adaptability and robustness, can not only improve the property of the D-PMSG responding to the system frequency but also reduce the influence of wind speed disturbance. The simulation and experiment results have verified the effectiveness and feasibility of the VIC based on the ADRC.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.55.2-55.2
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• 2011

The final site of offshore wind power plant should be decided by comprehensive examination of various conditions such as wind resource, sea depth, geology, grid connection, social circumstance and environmental issue. Wind condition is typically regarded as the most important factor because wind energy increases in proportion to wind velocity and it directly relates to the amount of power output, efficiency of power plant and profitability. Advanced countries in the offshore wind power sector such as Denmark, UK and Germany, they are analyzing wind resource accurately by installing the meteorological mast in the ocean in order to get the optimal type of wind turbine and maximum generation efficiency. Also, it is made much of designing offshore power plant on the basis of actual measurement by met-mast and those wind farms have a chance to get the loan with reduced interest rate in project financing. In Korea, the HEMOSU-1 is installed in the ocean around Wido island to analyze wind resource of test bed of 100MW offshore wind power on october last year. This paper deals with the design and construction procedure of the first met-mast in Korea and also shows the site characteristics of test bed. Therefore, this paper will give useful information to local governments and private business sector who are trying to construct offshore wind farm and it can also be a good reference for the following projects of meteorological mast in near future.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.94-99
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• 2024

최근 들어 풍력 발전은 신재생 에너지 중에서 높은 효율을 가진 에너지원으로 주목받고 있으며, 이에 따라 전 세계적으로 다양한 기술 개발이 진행되고 있다. 일반적으로 풍력 발전은 풍력 자원이 풍부한 지역에 많은 풍력터빈을 설치하여 운영하는 대형 풍력 농장(Big Wind Farm) 형태로 운영되고 있으나 개발 도상국이나 전력망에서 고립된 지역에서는 오프-그리드(Off-Grid) 형태의 소형 풍력 발전 시스템이 효율적인 솔루션으로 부상하고 있다. 오프-그리드(Off-Grid) 형태의 소규모 발전 시스템을 효율적으로 운영하고 확산시키기 위해서는 실시간 모니터링 시스템의 개발이 요구된다. 소규모 풍력 발전 시스템 구성을 위해 과다한 풍속으로 인한 손상 방지 체계 및 다양한 환경적 요소에 능동적으로 대처하기 위한 실시간 발전소 운영 모니터링 체계 그리고 생산된 전력을 안정적으로 소규모 지역이나 시설에 공급하기 위한 ESS(Energy Storage System) 시스템에 대해 연구하였다. 구현된 시스템은 터빈의 RPM, 발전량, 브레이크 동작, 발전량 등을 모니터링하여 최적 운영환경이 조성되도록 하였다. 구현된 소형 풍력발전 체계는 격오지 도로 조명, 해양 레저 시설, 모바일 통신 기지국 등에 활용될 수 잇으며 RE100 산업 생태계 발전에 기여할 수 있을 것이다.

• 전기학회논문지
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• 제66권4호
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• pp.605-612
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• 2017

One of the biggest environmental issues that our world has been facing is climate change. In order to cope with such environmental issues, the world is putting a great deal of effort into energy conservation. The building sector, in particular, consumes 36% of the energy consumed worldwide and emits considerable amount of greenhouse gases. Therefore, introduction of renewable energies in the building sector is highly recommended. Renewable energy sources that can be utilized in the building sector include sunlight, solar heat, geothermal heat, fuel cells and wind power. The wind power generation system which converts wind energy into electrical energy has advantages in that wind is an unlimited and pollution-free resource. It is suitable to be connected to existing buildings because many years of operational experience and the enhanced stability of the system have made it possible to downsize the electrical generator. In case of existing buildings, it is necessary to consider the live loads of the buildings to connect the wind power generation system. This paper, through the connection of the wind power generation with existing buildings, promotes reduction of greenhouse gas emissions and energy independence by reducing energy consumption in the building sector. In order to connect the wind power generation system with an exciting building, the live load of the building and the area of the rooftop should be considered. The installable model is selected by comparing the live load of the building and the load of the wind power generation system. The maximum number of the wind turbines that can be installed is obtained by considering the separation distance between the wind turbines within the area of the rooftop. Installations are divided into single installations and multiple installations of two different types of wind turbines. After determining the maximum installable number, the optimal model that can achieve the maximum annual power generation will be selected by comparing the respective total annual amount of the power generation of different models.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.156-163
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• 2015

전기자동차 또는 수소를 이용한 연료전지 자동차 등 미래 도로운송부문에서의 주요 에너지 수요는 전기에너지이며, 따라서 풍력 등 신재생에너지 자원을 이용한 에너지 생산 및 공급 전략은 미래의 지속가능한 에너지 시스템 구축에 필수적 고려 요소이다. 신재생에너지 자원 기반의 에너지 생산 시스템은 비단 관련 요소 기술의 개발 및 효율 향상뿐만 아니라 자원 잠재성의 지역적 특성 및 관련 기술들의 최적 설계를 포함한 새로운 공급 전략이 반드시 수반되어야 한다. 본 연구에서는 미래 도로운송부문에서의 주요 에너지 수요 만족을 위한 풍력기반 전력생산 공정 설계 및 최적화를 수행하였으며, 다양한 설계 대안들의 경제성을 평가 및 분석하였다. 최소비용을 목적함수로 설정하고, 수요만족, 에너지 흐름, 최대기술 용량 및 부지사용 제한 등 다양한 제약조건을 포함한 혼합정수선형계획(MILP)모델을 개발하였다. 특히 육상 풍력단지 조성 시 사용 가능한 부지 제한성 및 해상 풍력단지의 높은 자원 잠재성 등 실제 풍력 단지 조성 시 고려되어야 할 다양한 실제적 요소를 제약 조건으로 포함하였다. 제안된 최적화 모델의 효용성을 검증하기 위하여 육/해상 풍력발전단지를 포함한 제주도 전력생산 시스템 설계 문제에 적용하였다. 본 연구에서 개발한 모델을 통하여, 해상 및 육상 풍력단지 간의 비용 효율성 등 제주도에 적합한 최적 공급 시스템을 설계하였으며 경제성을 평가하였다. 또한 사용가능 부지면적에 관한 정책, 필요 부지면적 및 기술의 생산비용 변화 등 주요 비용 관련 변수에 관하여 최종 전력 생산 비용의 민감도 분석을 수행 하였다.