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파력발전 통합성능평가를 위한 WECAN 프로그램 개발방향 고찰
박지용(J.Y. Park),김경환(K.H. Kim),하윤진(Y.J. Ha),박세완(S.W. Park),김길원(K.W. Kim),김정석(J.S. Kim),이정희(J.H. Lee),오재원(J.W. Oh),노찬(C. Roh),최장영(J.Y. Choi),장강현(G.H. Jang),천호정(H.J. Cheon),김재환(J.H. Kim) 한국해양환경·에너지학회 2020 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.7
본 연구에서는 대표적인 파력발전장치 형태인 진동수주형과 가동물체형 파력발전장치를 대상으로 파력발전 통합성능 평가를 위한 WECAN프로그램 개발에 관한 연구를 수행하였다. 파력발전장치 개발을 위해 각 설치환경을 고려하여 적절한 설계를 진행하고 해당 설계안에 대해 발전성능과 안전성을 평가하게 되는데, 기존 연구에서 각 에너지변환단계를 서로 구분하여 해석함으로써 해당 시뮬레이션 결과가 에너지변환단계가 종합하여 연동된 실험 및 실증시험 결과와 차이를 보여 왔다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해 파력발전장치를 시스템기술로 접근하여 각 에너지변환단계를 통합하여 해석하고, 최적설계와 최적제어방안 도출을 위해 WECAN(Wave Energy Converter ANalysis) 프로그램을 개발하려 한다. 본 연구를 통해 WECAN 프로그램 개발을 위한 각 에너지변환단계별 해석기술과 단계별 개발방향을 설명하며, 적용 범위와 구현방안에 대해 언급하였다. 해당 프로그램의 연구개발 이후 단계별로 WECAN-DO, WEC-HILS 등의 프로그램을 개발할 예정이며, 이를 통해 국내 파력발전장치 성능평가 및 설계기술을 한 단계 끌어올리고, 앞선 기술을 통해 파력발전장치의 상용화를 선도하려 한다. In this study, we conducted a study on the development of the WECAN program for the integrated performance analysis of wave energy converter for both the oscillating water column type and activated-body type. The design of wave energy converters is conducted considering each installation environment and then, the power generation performance and safety analysis for the design are evaluated. In this process, existing studies have been analyzed by classifying each energy conversion step by step, and have shown differences from experimental and open sea test results. Therefore, in order to overcome this problem, we are developing a WECAN (Wave Energy Converter ANalysis) program by conducting integrated performance analysis approaching the wave energy converter as a system technology and we will derive an optimal design and an optimal control plan for the wave energy converter. In this study, the analysis technology for each energy conversion step and the development direction for each step are described for the WECAN program, and the application scope and implementation plan are mentioned. We also plan to develop WECAN-DO, WEC-HILS and other programs step by step after the R&D of this program. As a result, the performance evaluation and design technology of the domestic wave energy converter will be taken to the next level, and the commercialization of the wave energy converter will be led by these leading technologies.
파력발전장치의 WECAN Level 1 통합성능해석 프로그램 개발
하윤진(Y.J Ha),박지용(J.Y Park),김경환(K.H Kim),박세완(S.W Park),김길원(K.W Kim),김정석(J.S Kim),이정희(J.H Lee),오재원(J.W Oh),노찬(R. Chan),최장영(J.Y Choi),장강현(G.H Jang),천호정(H.J Cheon),김재환(J.H Kim) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
본 연구에서는 진동수주형과 가동물체형 파력발전장치에 대하여 통합성능해석을 위한 WECAN Level 1 프로그램 개발하였다. 본 프로그램은 파력발전장치 설계 시 그 설계된 파력발전장치의 연간발전량을 해석할 수 있는 프로그램이며, 각 에너지변환단계를 통합하여 해석할 수 있고 연간발전량을 수십초 내에 해석할 수 있는 프로그램이다. 본 프로그램과 유사한 프로그램으로는 NREL에서 개발한 WEC-Sim, DNV-GL에서 개발한 WaveDyn이라는 프로그램이 있으며, 이 중 WEC-Sim은 매트랩 코드 기반으로 공개되어 있고 범용적인 활용이 가능하도록 구성되어 있다. 다만 본 프로그램의 경우에는 2차 및 3차 에너지변환 단계에서 단순히 효율만을 고려하고 있으며 1차 에너지변환 단계의 경우 진동 수주형 파력발전장치를 제외한 가동물체형 파력발전장치만을 해석할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서 WECAN Level 1 프로그램은 이러한 한계를 극복하고자 개발되었으며, 상대적으로 다양한 파력발전장치 종류를 해석할 수 있도록 확장하고자 하였다. 본 연구에서는 기존의 파력발전장치 통합성능해석 프로그램과 비교하여 자단점을 분석하고 향후 개발방향을 소개하고자 하며, 이를 통하여 국내 파력발전장치의 성능평가 및 설계기술을 고도화하고 파력발전장치의 상용화를 선도하고자 한다.
이봉길(B.G.Lee),김상운(S.W.Kim),김영환(Y.W.Kim),염규설(K.S.Yeum),김대일(D.I.Kim),현충국(C.G.Hyun),이호성(H.S.Lee),김권중(K.J.Kim),천명철(M.C.Cheon) 한국해양환경·에너지학회 2006 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.-
해양환경 오염이 지구적 문제로 인식되면서, 폐기물의 해양투기에 대한 국제적 규제가 점차 강화되고 폐기물 해양투기를 강화하는 「런던협약 ‘96의정서가」 가 2006년 3월 24일 발효되었다. 일본은 ‘96의정서 체결을 위한 준비를 추진하여 관련 “해양오염 및 해상재해의 방지에 관한 법률”의 개정을 하여 새로운 폐기물 해양투기관리 제도를 구축하였다. 허가제도의 주요내용은 폐기물을 해양배출하려는 자는 폐기물의 종류, 해양투입처분에 관한 실시계획이나 배출해역의 오염상황 및 감시에 관한 계획 등을 환경성장관의 허가를 받아야 하며, 이후 폐기물을 해양투기 할 경우에는 해상보안청장의 확인을 받는 다는 것이 주요 골자이다. 런던협약 당사국인 우리나라도 ‘96의정서에 대응하여 폐기물 해양배출 관련 제도 정비가 시급한 상황으로 본 보고서는 일본의 사례 연구를 통하여 우리나라 실정에 알맞은 폐기물 해양투기제도를 마련하여 해양오염 방지 및 해양환경을 적정하게 관리하기 위함이다. The London Convention of 1972 permitted dumping of wastes at sea except for those materials on a banned list. In 1996, it was changed to ban all dumping in principle, except for a list of approved materials. The 1996 protocol took effect on March 24. 2006. Japan has not ratified the protocol, but is planning to progress towards ratification in 2007. In light of the ratification of the 1996 Protocol to the London Convention which introduces a list for wastes or other matter that may be considered for dumping, as well as a regulatory system ensuing environment impacts assessment and permission regime, the Japanese government amended the Law relating to the Prevention of Marine Pollution and Maritime Disaster in 2004. For those materials, after the amended Law Relating to the Prevention of Marine Pollution and Maritime Disaster are enforced ocean dumping will be permitted by the Ministry of the Environment, and this is subject to the assessment results for its impact to the marine environment.