남해 - 통영 주변 도서지역에서 에너지자원 조사를 위한 풍력과 일사량의 측정

황광일(Kwang-il Hwang) 한국항해항만학회 2013 한국항해항만학회지 Vol.37 No.1

도서지역에 대한 에너지공급시스템의 다양화를 위해서는 지역 내에 풍부한 자연에너지 활용이 필요하고 이를 통해 도서주민의 생활환경 개선이 가능하다. 이에 본 연구에서는 지역에 특화된 자연에너지를 이용한 전력공급시스템을 제안하기 위한 기초자료 구축을 목적으로 통영-남해 해역에 위치한 4개 섬의 풍력과 일사량을 1년간 (2010년 11월~2011년 10월) 실측하여 발생 특성을 파악하고 활용가능성을 비교 평가하였다. 본 연구의 성과를 정리하면 다음과 같다. 풍향별 발생 빈도수를 이용하여 작성한 바람장미로 부터 4개 섬의 풍향 특성이 크게 다르다는 것을 알았다. Rayleigh 속도확률분포를 이용한 평가에 따르면 KR섬과 SS섬은 2~5㎧의 바람이 많이 불지만, SR섬과 YJ섬은 2㎧ 이하의 저속 바람의 발생 확률이 매우 높은 것으로 분석되었고, 4개 섬 각각의 풍력발전량에는 큰 차이가 있었다. 4개 섬 모두에서 최대 일일 일사량은 2011년 7월에 발생하였지만, 평균 일일 일사량은 2011년 4월이 가장 컸다. 또한 월별 누적 일사량의 경우 2011년 4월이 가장 많았고, 2010년 12월 가장 적었다. For the diversity of energy supply system and the improvement in the habitants’ living environments of the islands, it is possible and necessary to use the natural energy as resources of the electric power generation system. In this study, the characteristics of wind and solar radiation on 4 islands offshore Namhae-Tongyoung of Korea were measured for one year from November 2010 to October 2011 and analyzed in relation to energy resources survey. As a result of measurement and analysis, the respective wind rose diagrams of 4 islands were made, and showed that the frequencies of wind directions were quite different from among the islands. The Rayleigh probability distribution of wind velocity showed that the wind speeds of KR and SS were mainly 2~5㎧, and the respective quantities of electric power generation of 4 islands were shown to be different. The variation of solar radiations and potential quantity of those uses were measured to be similar to each other among 4 islands.

HVAC 덕트 내에 설치된 광촉매코팅 모듈의 형상이 압력강하에 미치는 영향

황광일(Kwang-il Hwang),구재혁(Jae-Hyoek Koo1),김다혜(Da-Hye Kim),이현인(Hyun-In Lee),최영국(Young-Guk Choi) 한국마린엔지니어링학회 2011 한국마린엔지니어링학회지 Vol.35 No.8

부산시 500m 메시 레벨에서의 에너지소비량 분포 분석

황광일(Kwang-il Hwang),최덕인(Dukin Choi),김다혜(Dahye Kim),양잉찬(Ingchan Yang),윤소라(Sora Yoon) 한국항해항만학회 2010 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.춘계

본 연구는 부산광역시를 대상으로 작성한 500m메시 별 열부하밀도와 냉온열비에 근거한 유형화에 대한 연구이다. 본 연구에서는 3289개의 유효한 메시를 대상으로 열부하밀도와 냉온열비를 산정한 결과 열부하밀도가 2.5Tcal/메시.년 이상인 메시는 총 850개로 전체의 25.8%를 차지하고 있었고, 지역냉난방설비 도입을 적극 검토해야만 하는 25Tcal/메시.년 이상의 열부하밀도를 갖는 메시는 188개(5.7%) 였다. 열부하밀도 지수 1 이상의 메시에 대한 클러스터 분석을 통해 188개 메시를 5개로 유형화하였다. This study classify the eveη meshes in Busan metropolitan city, based on the heat destiny and cooling/heating ratio. As the result of evaluations on the heat destiny and cooling/heating ratio for the 3289 meshes, the number of meshes which needs more than 2.5Tcal/mesh.year of heat destiny is 850(25.8%). The meshes that needs more than district and cooling index 1, which is normally and strongly requested to introduce the district cooling and heating system, is 188(5.7%).

운항실습선 교육생의 승선 숙련도에 따른 피난행동특성 비교분석

황광일(Kwang-il Hwang),이윤석(Yun-Sok Lee) 한국항해항만학회 2014 한국항해항만학회지 Vol.38 No.3

다양한 여가 활동 수요증가와 함께 국내에서도 여객선과 크루즈선의 이용자수가 증가하고 있다. 그러나 과거 10년간 연평균 15건 이상의 여객선 안전사고가 발생했음에도 불구하고 승조원과 승객의 피난행동특성과 관련된 연구는 매우 미흡한 실정이다. 본 논문은 승선생활 환경에 익숙한 3학년과 승선생활이 생소한 1학년을 대상으로 선박에서의 승선생활 숙련도에 따른 각 피난행동특성을 비교분석한 것이다. 연구결과를 정리하면 다음과 같다. 3학년 실험에서 승조원의 안전성 향상을 위해서는 다양한 재난대응 시나리오의 개발과 실천 교육이 필요하다는 사실을 알게 되었고, 1학년 실험에서는 신규 승조원과 승객을 대상으로 한 초기 피난안전교육과 선내구조에 익숙한 기존 승조원에 의한 피난안전 유도 임무의 중요성을 확인할 수 있다. 또한 재난상황과 그 전개과정에 대한 상황인식 공유가 전체 피난시간에 큰 영향을 미친다는 사실을 설명할 수 있으며, 피난상황 발생 시 승선자의 안전성 향상을 위해서는 피난계획기법 상 선장과 관련 승조원이 반드시 선내 모든 피난경로와 경로별 피난자수를 통제할 수 있어야만 한다는 사실을 확인하였다. With the increasing needs on various leisure activities, the users of passenger ships and cruisers have been increased year by year. Although over 15 accidents per year betide on domestic passenger ships for last decade, the researches on the safety of crews and guests on boards are difficult to find. This study performed the comparative analysis by experiments on the evacuation characteristics between experience levels on board a training ship. The followings are the results. From the seniors' experiments, it is found that more various evacuation scenarios have to develope and drill as a part of education contents. And from the freshmen's trials, the importances of the evacuation education and the roles of existing crews on evacuation guides are pointed out as to increase the safety of new crews and/or guests who are not accustomed to onboard a ship. On the other, it is explained that the communications between evacuees are worthy and useful, and also save more evacuation times. And on the viewpoint of evacuation methodology, it is clear that captain and evacuation-related crews have to control all the evacuation passages and evacuees of each passages to save more lives.

복합용도 건물에 적용된 400RT급 수직형 지열시스템의 입주전 성능평가

황광일(Hwang Kwang-Il),신동걸(Shin Dong-Keol),김중헌(Kim Joong-Hun),신승호(Shin Seung-Ho),정명관(Jung Myoung-Kwan) 한국태양에너지학회 2008 한국태양에너지학회 논문집 Vol.28 No.3

400RT geothermal system which is the biggest capacity among on-operations at present in Korea is measured and evaluated on 23rd~26th Jan. 2008 during those days building is not allowed owners and/or tenants to move in. The geothermal system is consist with vertical-typed 112 geothermal heat exchangers which are installed circle-like 1 row with 4m interval, and has 16 units of 25USRT geothermal-source heat pump(GSHP)s. And each 5 units of circulation pump are running for geothermal heat exchangers and hot water supplies. The followings are the results. The temperatures at G.L. -70m of 2 boreholes are varied quite similarly. The average temperature difference between inlet and outlet of geothermal pipes is 4.1℃, and that of hot water supply is 3.2℃, of Zone 3's each 4 GSHPs when being operated. Despite temperature fluctuations by heating loads, the average temperature difference between main pipes of inlet and outlet of geothermal heat exchangers is measured as 4.1℃. This study propose "Geothermal System COP" which includes not only consumed electric power by compressor but also circulation pumps and auxiliary utilities. By comparing the geothermal system COP with GSHP's performance specification, it is clear that the performances of GHSPs of this site are satisfied with the specification.

선박 화재시 가시율에 따른 대피시간 가상모의실험

황광일(Kwang-il Hwang),윤정하(Jeong-ha Youn),김유진(You-jin Kim),신동걸(Dong-keol Shin),이상일(Sang-il Lee),이형기(Hyong-ki Lee),홍원화(Won-hwa Hong) 한국항해항만학회 2008 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.공동학술

The purpose of this study is to simulate and evaluate the evacuation time of un-trained passengers on boards with various visibility conditions at the mock fire. Simulation results show that at least 54 seconds is needed for safe evacuation of standard fire condition. As the results of measurements, to save more lives at the conditions of low visibility conditions and obstacles, which make passengers at a state of confusion, new mechanical systems and inducing lights for ships must be reconsidered immediately.

계절별 운전조건에 따른 수직형 지열교환기의 깊이별 지중온도 변화에 대한 사례 연구

황광일(Hwang Kwang-Il),신동걸(Shin Dong-Keol),김중헌(Kim Joong-Hun),신승호(Shin Seung-Ho) 한국태양에너지학회 2009 한국태양에너지학회 논문집 Vol.29 No.3

To estimate the operating performances of the geothermal heat exchange pipc(GHEX), GHEXs of 400RT geothermal system were measured and analyzed through a year. The followings are the results. The temperature of 2 GHEXs installed 4m apart was fluctuated very similarly. When the geothermal system is not operating or is operating as heating mode, the temperature of G.L.-170m was always higher than G.L.-70m's. But it reversed when the geothermal system is operating as cooling mode. And through a year, it has been observed that the temperature of G.L.-170m is increased approximately 1.5℃. With previously mentioned results, the heat transfer capacity of G.L.-70m's geological stratum is estimated as higher than that of the G.L.-170m.

동남해안 도서 주민의 자연재해에 관한 의식 조사

황광일(Kwang-il Hwang) 한국항해항만학회 2012 한국항해항만학회지 Vol.36 No.6

As a basic data to build a countermeasures against coastal disaster, the conscious survey of people living around the coastal are is needed. This study performed the conscious survey on 5 islands located at Korean southeast ocean including Youngdo of Busan. Among many respondents, 503 effective answers are got and followings are the analyzed results. Among the various kinds of disasters, especially the typhoon(28%), storm surge(19%), earthquake(15%) are selected as menacing disasters in mind to coastal inhabitants. Typhoon(60%) and storm surge(21%) were the representative disasters that the coastal inhabitants experienced. 67% among the respondents get the disaster-related information from TV and/or commercial medias, and other 21% depend on their own experiences. Although 33% of respondents attended the disaster-related training and the training time was less than 2 hours, they answered the training was very helpful. Over 85% among the respondents answered they will evacuate if a disaster occur, but only 19% know the evacuee shelter(s). Except the foods, various living goods are selected and willing to carry with for living at shelter if they have to evacuate. 본 연구는 재난대응전략 수립의 기초자료로 활용할 목적으로 부산 영도를 포함해 영남 남해안 5개 섬의 주민을 대상으로 자연재해에 대한 의식조사를 수행한 것이다. 연구결과를 정리하면 다음과 같다. 총 503명의 유효응답 중 28%는 태풍을 가장 주요한 자연재해의 원인이라고 생각하며, 해일(19%), 지진(15%)이 뒤를 이었다. 자연재해을 경험한 응답자의 60%가 태풍을, 21%가 해일을, 8%가 적조를 경험했다고 응답하였다. 자연재해 발생과 관련된 정보는 대부분 일반 TV 또는 방송매체(67%)를 통해 접했고, 21%는 개인의 경험적 판단에 따라 자연재해 발생 상황을 인지하였지만, 개인이 관공서로부터 개별적인 관련 정보를 입수한 응답자는 없었다. 전체 응답자의 33%만이 자연재해 대응교육을 받았지만, 자연재해 대응교육 이수시간은 76%가 2시간 미만이었고, 3시간 이상은 26%에 불과하였지만, 교육내용에 대해서는 79% 이상 이 효과적인 편이라고 긍정적으로 응답하였다. 자연재해 발생 시 피난처로 이동할 것인가에 대한 설문에 대해서는 85%가 이동할 것이라고 응답하였으나, 거주하고 있는 지역에서의 피난처를 알고 있는지에 대한 설문에 대해서는 불과 19%만이 알고 있다고 응답하였다. 피난처로 이동시 소지할 품목은 무엇인가에 대한 설문에 대해서는 식량이 가장 높은 비율을 차지하고는 있으나 절대적 비율은 높지 않고 이불, 취사도구, 금전, 옷 등 모든 품목들이 고르게 필요한 것으로 응답하였다. 본 연구를 통하여 내륙에 비해 자연재해 시의 구난 활동이 어려운 섬의 특성을 고려해 자연재해 발생 초기에 인명과 재산 피해를 최소화 시킬 수 있는 정보전달 체계 개발이 필요하며, 주민 대상의 지역별 특성을 반영한 자연재해 대응교육 수립이 필요하다.

Communication Event-driven Power Management for Energy Efficient Wireless Sensor Network

황광일,Hwang, Kwang-Il The Korean Institute of Communications and Informa 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.7b

무선 센서 네트워크에서 가장 큰 문제 중의 한 가지는 네트워크를 구성함에 있어 에너지 소모를 최소화하는데 있다. 센서 네트워크에서 에너지를 효율적으로 사용하기 위해서 주로 다음과 같은 두 종류의 방식을 사용한다. 한 가지는 동적 전력 관리를 사용하는 것이며, 다른 한 가지는 에너지 효율적인 프로토콜을 사용하는 것이다. 전자의 경우 전원 관리자는 해당하는 이벤트들에 대해서 CPU와 해당 I/O들의 적절한 전원 상태를 관리할 책임이 있다. 하지만, 주어진 프로토콜의 내부 동작에 대해서는 관여하지 못한다. 그것은 충돌 등으로 인한 통신 상태에서의 지연에 의한 불필요한 에너지를 낭비할 가능성이 크다. 반면에 에너지 효율적인 프로토콜들은 단지 무선 모뎀의 전원 상태만을 고려한다. 본 논문에서 우리는 통신 이벤트 기반의 전력 관리를 통한 무선 센서 노드들의 불필요한 전력 소비를 충분히 줄일 수 있는 에너지 효율적인 전력 관리 방안을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 제안하는 전력 관리 방식이 상당한 에너지를 절약 할 수 있음을 보인다. It is well known that the biggest problem of wireless sensor networks is power conservation. There have been two major approaches to efficiently use energy in wireless sensor networks. One is to use a dynamic power management scheme and the other is to use energy efficient protocols. In the former, the power manager is responsible for managing the proper power state of CPU and each I/O with respect to the events, but the power manager does not concern about the internal operation of the underlying network protocols. Thus such conventional power managers can waste unpredicted power during communication period. On the other hand, the energy efficient protocols are just focused on the power saving operation of the radio PHY. In this paper, we introduce an energy-efficient power saving mechanism that can significantly reduce unwanted power consumption of wireless sensor nodes through the communication event-driven power management. We show that our scheme improves the energy conservation in the entire network through simulations.

Adaptive Reversal Tree Protocol with Optimal Path for Dynamic Sensor Networks

황광일,Hwang, Kwang-Il The Korea Institute of Information and Commucation 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.10A

In sensor networks, it is crucial to reliably and energy-efficiently deliver sensed information from each source to a sink node. Specifically, in mobile sink (user) applications, due to the sink mobility, a stationary dissemination path may no longer be effective. The path will have to be continuously reconfigured according to the current location of the sink. Moreover, the dynamic optimal path from each source to the sink is required in order to reduce end-to-end delay and additional energy wastage. In this paper, an Adaptive Reversal Optimal path Tree (AROT) protocol is proposed. Information delivery from each source to a mobile sink can be easily achieved along the AROT without additional control overhead, because the AROT proactively performs adaptive sink mobility management. In addition, the dynamic path is optimal in terms of hop counts and the AROT can maintain a robust tree structure by quickly recovering the partitioned tree with minimum packet transmission. Finally, the simulation results demonstrate that the AROT is a considerably energy-efficient and robust protocol.