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국제표준에 따른 파력발전장치 발전성능평가방법에 대한 고찰
이정기(Jeong-Ki Lee),김길원(Kil-won Kim),최종수(Jong-Su Choi) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5
본 논문에서는 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Committee; IEC)의 TC114에서 발간된 기술 규격서를 기반으로 파력발전장치의 발전성능평가방법에 대해 고찰하고자 하였다. 기술 규격서상의 발전성능평가방법은 크게 시험수행이전, 시험수행, 시험수행 후 단계로 구분된다. 이 때, 시험수행 이전 단계에서는 발전장치가 설치될 해역의 특성을 파악하고, 시험수행단계에서는 파랑 및 장치 전력 계측을 통한 데이터를 취득하며, 시험수행 후 단계에서는 출력성능결정, 연간발전생산량을 계산한다. 이러한 순서에 따라 제주 파력발전 실해역 시험장 해역 내 1번 정박지에서 실증중인 500kW급 진동수주형 파력발전장치를 대상으로 발전성능평가방법을 적용하였다. 이 때, 그 기술 규격서에 기재된 각 단계별 시험규격을 바탕으로 실해역 시험에 적용한 결과 계측시스템의 구성, 데이터 취득 및 처리방법 등이 간단히 표현되어 있어 이에 대한 보완이 필요한 것을 확인하였다. 이는 시험규격을 바탕으로 실무적인 실해역 시험절차 구성 시 규격에 대한 세부적인 검토가 필요함을 의미한다. 이러한 연구를 통해 실해역 시험 경험이 없는 파력발전기술 개발자 및 연구자, 시험장의 시험평가기술 확보에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. This paper studied performance assessment method for wave energy converter, described in IEC(International electrotechnical committee; IEC) TS(Technical Specification) 62600-100 published from TC(Technical committee)114. The method include a sequential procedure, was consisted of pre-test, testing period, and post-test. First of all, at the pre-test, site supposed to be installed the wave energy device was characterized. At the testing period, wave energy and power output data were achieved, and then performance determination and AEP(Annual Energy Production) calculation were performed at the post-test. According to these stage, the power performance assessment method was applied to the 500kW OWC device, is being demonstrated at the Jeju KRISO wave energy test site berth 1. As a result of applying the standard and method, it was confirmed that supplement of TS document with regard to the configuration of the measurement system, data collection, and processing is necessary to consider since some contents are expressed simply. This means that detailed examination for the test standard was required to establish practical procedure at the open sea test. It is expected to contribute to domestic developers and researchers who have not experienced the open sea test, to secure the testing technology for the test site operation.
진동수주형 파력발전장치의 최적 하이브리드 토크 제어 기법
노찬(Roh Chan),김길원(Kil-Won Kim),임창혁(Chang-Hyuk Lim),김경환(Kyong-Hwan Kim),박지용(Ji Yong Park) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5
파력발전장치(Wave Eenergy Converter, WEC)는 증가하는 에너지 수요를 충족 할 수 있는 상당한 잠재력을 가지고 있으며 특히 진동수주형 파력발전장치는 이를 구현할 수 있는 가장 신뢰할 수 있는 방법입니다. 진동수주형 파력발전장치는 구조가 단순하고 내구성이 뛰어나지만 입력 에너지의 가변성으로 인해 동력전달장치(Power Take-off, PTO) 시스템의 제어가 어렵습니다. 즉, 정격 이상의 에너지를 제어 할 수 없는 경우 작동 시간이 단축되어 발생하는 전력이 불가피하게 감소합니다. 본 연구에서는 입력 에너지에 따라 작동 영역을 나누고 그에 따라 토크 계수를 변경하여 진동수주형 파력발의 작동 시간을 늘림으로써 터빈의 각속도를 줄이는 방법을 제안합니다. 진동수주형 파력발전장치의 동력전달시스템 제어 방법은 실제 해역에 설치되는 30kW 실물 크기 실험 장치를 통해 검증됩니다. 제안 된 방법에서 터빈 각속도의 변동이 불규칙한 파동 조건에서 기존의 제어 방법에 비해 현저히 감소함을 보여줍니다. Wave Eenergy Converter (WEC) has significant potential to meet the growing energy demand, and in particular, the frequency-driven wave power generator is the most reliable way to implement this. The vibration order type wave power generator has a simple structure and excellent durability, but it is difficult to control the power take-off (PTO) system due to the variability of the input energy. In other words, if the energy above the rating cannot be controlled, the operating time is shortened and the power generated is inevitably reduced. In this study, we propose a method to reduce the angular velocity of the turbine by dividing the operating area according to the input energy and changing the torque coefficient accordingly to increase the operating time of the frequency column type wave bomb. The control method of the power transmission system of the vibration order type wave power generator is verified through a 30kW full-size experimental device installed in the actual sea area. In the proposed method, it is shown that the fluctuation of the turbine angular velocity is significantly reduced compared to the conventional control method under irregular wave conditions.
먹이 종 감각 정보 제공에 따른 긴호랑거미(Argiope bruennichi)의 웹 건축 전략
Woo Young Jin(진우영),Hyun Chul Shin(신현철),Kil Won Kim(김길원) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.7
거미의 건축물인 웹의 구조는 먹이 포획을 위한 자원의 투자이자 그 자체가 포식 전략이다. 잠재적인 먹이종으로부터 제공되는 감각정보를 바탕으로 포식 전략을 수정하는 개체는 그렇지 못한 개체에 비해 더 높은 적응도를 가질 것이다. 본 연구는 공중에 둥근 웹을 건축하는 긴호랑거미(Argiope bruennichi)를 대상으로 자외선을 인식하는 비행성 곤충인 서양뒤영벌(Bombus terrestris)의 정보를 경험한 개체가 자신의 건축 행동을 수정하는지를 알아보기 위해 수행되었다. 서양뒤영벌(B. terrestris)의 정보를 제공받은 실험군의 개체가 건축한 웹의 구조를 대조군(정보 없음)의 웹과 비교하였다. 본 연구의 가설은 실험군 개체들은 웹과 흰띠줄 건축에 더 많은 투자를 할 것이라는 것이다. 실험 결과는 당초의 가설을 기각했다. 웹과 흰띠줄 건축은 실험군과 대조군 모두에서 전반적으로 감소하는 경향을 나타냈다. 개체는 꽃꿀채집자의 정보에도 불구하고 흰띠줄을 더 길게 만들지도 웹을 확장하지도 않았다. Web structure of spiders is a foraging strategy as well as an investment to get prey. In order to increase the fitness consequence, spiders change their foraging strategy based on sensory information provided by prey species. We conducted an experiment to demonstrate whether an orb-web building spider, Argiope bruennichi modifies its web-building behavior after experiencing sensory information emitted by a UV recognizing flying insect, Bombus terrestris. To know how the web structure would be modified, we observed web characteristics after providing sensory information of a potential prey species, the bumblebee (experimental group) and compared them to the control group (no information provided). We hypothesized that the spiders of the experimental group would increase investments in their web construction and stabilimentum decoration. The results rejected our hypothesis. Web and stabilimentum constructions decreased in the course of the experiment in both the control group and the experimental group. The individuals did not increase their stabilimentum length and did not extend their web areas, in spite of sensory information given by the nectar collector.