제주도 바람의 사회적 변형과 그 함의

김동주(Dong-Joo Kim) 한국환경사회학회 2012 환경사회학연구 ECO Vol.16 No.1

사회변동에 따라 자연의 형질과 성격은 변한다. 전통 농경사회에서 제주의 바람은 언어,건축, 농경, 무속, 의식 등 제주인의 삶의 양식에 매우 밀접한 영향을 끼쳐왔고, 긍정적인면보다 부정적인 면이 많았다. 그러나 화석연료에 기반한 근대 산업사회의 자원고갈과 기후변화라는 생태적 위기로 인해 제주도의 바람이라는 자연은 풍력에너지자원이라는 사회적 성격을 얻게 되었다. 특히 제주는 우리나라에서 바람으로 유명한 곳이고(三多島), 이를 바탕으로 중앙정부와 제주도는 1980년대부터 기술개발 및 시범운영, 자원조사, 정책수립등의 과정을 거쳐 본격적인 풍력에너지자원으로 개발하였다. 그 결과 2000년대 들어 제주도내에는 대규모 풍력발전단지 건설이 점차 확대되고 있지만, 그에 따른 사회적 갈등도 매우 심각하게 발생하였다. 더욱이 바람은 그 동안 제주민의 삶과 제주의 자연에 고난과 역경을 주었지만, 이제 풍력발전사업자에게는 수익창출을 위한 무상 원료로 제공되고 있다. 따라서 지역환경단체는 바람자원의 이용 · 개발 및 그 수익 분배와 관련하여, 도민과 사기업간의 역사 · 문화 · 생태적 불평등 발생을 주장하며 제주도 풍력에너지자원의 공유화를 주장했다. 그리고 제주지방정부는 이러한 의견을 일정부분 수용하여 제주특별자치도 관련 조례에 삽입하였으며, 드디어 2011년 5월 공포된 제주특별법 개정법률에 ‘풍력자원의 공공적 관리’ 조항이 신설 · 포함되었다. 이로써 제주도 풍력에너지의 공공자원화가 본격적으로 시행되는 법적 근거를 마련하였다. 앞으로 도민의 공공자원인 풍력자원을 기반으로 제주도의 지역에너지자립체체 구축을 위해서는 지방에너지공기업 설립과 지자체의 에너지정책 권한 확대가 필요하다. The purpose of this study is to analyse the social background, origin, process and method of converting wind, a renewable energy resource, into electricity. The study focuses on the roles the local environmental NGO and local government played in legislating the communalization of wind energy resources. Jeju Island, situated in the South Sea of the Korean Peninsula, is famous for its strong wind. The near constant winds have affected a variety of Jeju culture such as language, architecture, agriculture and shamanism. The ecological crisis of modern industrial society, specifically as it pertains to climate change and the exhaustion of fossil fuel, marks a turning point for renewable energy. Following the double oil-shock of the 1970s, the national Korean government and local Jeju government strategically implemented renewable energy policy in the 1980s. The efforts that followed worked on researching wind energy resources and developing wind turbine technology. In the 2000s, large industrial-scale construction of wind farms began on Jeju island and with it social conflict over the harvesting of Jeju’s wind energy resources. The local environmental NGO proposed the communalization of wind energy resources to resolve the conflict. The local Jeju government adopted and institutionalized this wind energy resource communalization strategy. With this, Jeju has legislated its wind energy resources to be part of the commons, a first in wind energy policy throughout the world. This strengthening of local authority over energy policy has been an crucial step in moving Jeju towards energy independence, and further strengthening will allow this process to continue forward.

상업용 남한 풍력자원지도의 비교분석

김현구,강용혁,윤창열 한국풍공학회 2015 한국풍공학회지 Vol.19 No.1

풍력보급의 급성장에 따라 풍력자원평가의 핵심자료인 풍력자원지도의 수요도 증가하고 있다. 이에 따라 전세계를 대상으로 한 상업용 풍력자원지도 서비스가 본격화되고 있다. 고가의 상업용 풍력자원지도를 선택하기에 앞서 그 신뢰도를 확인할 필요가 있다. 본 연구에서는 남한을 대상으로 해외 상업용 풍력자원지도 2종과 한국에너지기술연구원의 풍력자원지도를 비교분석하였다. 특히 기 상통계학적으로 해발고도에 따른 풍속 및 풍력밀도의 상관성, 시계열 풍속분포의 척도인 와이블 형상계수, 연직 풍속분포의 척도인 풍 속분포지수 등에 대해 체계적인 일치성을 비교분석함으로써 상업용 풍력자원지도의 신뢰도를 평가할 수 있는 방법을 제시하였다. Demand for a wind resource map, which is core information for wind resource assessment, is increasing in accordance with the sharp expansion of wind energy dissemination worldwide. The global wind resource map as a commercial service also gives the official status fast. Nonetheless, there is a need to evaluate the reliability of those high-priced commercial services. This paper presents a comparative analysis of two kinds of commercial wind resource maps of South Korea provided by overseas service companies and Korea Institute of Energy Research. The systematic conformity of the wind resource map is analyzed, such as meteorstatistical correlation of wind power density and terrain elevation, comparison of the Weibull shape factor as a measure of wind speed distribution, wind profile exponent describing the vertical wind profile characteristics, etc.

육상 풍력발전시설 개발에 있어서 공공성 강화 방안

이순자(Lee, Soonja) 강원대학교 비교법학연구소 2014 江原法學 Vol.42 No.-

풍력발전은 지구온난화를 감소시키기 위한 온실가스 감축방법 중의 하나로서 재생에너지에 포함이 된다. 그런데 풍력발전을 하기 위해서는 일정 속도 이상의 바람이 필요하기 때문에 풍력발전을 위한 입지가 제한이 된다. 대표적인 장소로 대관령과 제주도 전역을 꼽고 있다. 그래서 제주특별자치도는 지방정부의 역량을 풍력발전을 하는데 집중하고 있고, 정부도 많은 지원을 하고 있으며 「제주특별자치도 설치 및 국제자유도시 조성을 위한 특별법」에 풍력자원의 공공적 관리에 관해 최초로 규정하고 있다. 그런데 풍력자원을 공공자원으로 활용하는 가운데 문제점이 발생하고 있다. 이런 문제점으로는 우선 제주도 도민이나 제주지방공기업의 주도로 풍력발전단지를 개발하는 것이 아니라 거대 민간자본의 유입으로 추진되고 있으며, 향후 수입금의 외부 유출이 우려되고 있다. 다음으로 풍력발전단지 지구를 지정함에 있어서 주민들에게 많은 영향을 미치는 사업임에도 불구하고, 민원이나 이의신청이 적절하게 해결되지 못하고 있다. 그 다음으로는 풍력발전시설의 입지선정이나 사업자의 선정에 논란이 있다. 이 논문에서는 풍력자원의 일반론과 제주특별법상 ‘풍력자원의 공공적 관리’ 제도의 내용을 검토한 후에 그 시행 과정에서 여실히 들어난 제반 문제점 중 중요한 문제를 중심으로 검토하고, 이를 해소하는 입장에서 풍력자원을 이용한 풍력발전사업의 공공적 관리를 강화하기 위한 시사점을 찾고 대안적 의견을 제시하였다. As a renewable energy, wind power is one of the ways of reducing greenhouse gases in order to diminish the effects of global warming. However, the location for the wind power is affected by the speed of wind. Daegwallyeong and Jeju Island are the places for wind power in Korea. Jeju Special Self-Governing Province has been concentrated its capacity on wind power and Central Government have also supported the efforts of Jeju. The public management regulation on wind power was stipulated for the first time in 『Special Act on the Establishment of Jeju Special Self-Governing Province And The Development of Free International City(Jeju Special Act)』. However, there arise some problems in utilizing wind power as a public resources. Firstly, the development of wind farm is not by Jeju residents or Jeju local public companies, but by large private capitals outside of Jeju and the outflow of future revenues are expected to occur. Secondly, even though designating wind farm is a business that affects people in Jeju, raising complaints and objections has not been properly solved. Lastly, selection of the wind power sites and wind power operators is very controversial. In this study, after mentioning the general theories and examining the contents of the ‘public management system of wind resources’ in Jeju Special Act, critical issues will be investigated. Suggestions and alternatives for strengthening public management system of wind resources in terms of the wind power generation projects using wind power will be addressed.

풍력기상자원지도 산출방법에 따른 풍력자원 비교

서범근,김연희,김지희,김백조 한국신·재생에너지학회 2017 신재생에너지 Vol.13 No.4

Two types of wind resource maps for Korea were developed. The first wind resource map was a TMY (TypicalMeteorological Year) wind resource map based on the WRF (Weather Research and Forecasting) model using the NCEP FNL for theTMY period from 1998 to 2009. The second wind resource map was a KLAPS (Korea Local Analysis and Prediction System) windresource map based on the WRF model using the high resolution KLAPS reanalysis data of a continuous period from 2010 to 2013. Acomparative verification was carried out using the observation data of the ASOS sites. The KLAPS wind resource map was improvedby 17.9% (0.24 m s-1, mean bias) and 10.6% (0.24 m s-1, mean RMSE) compared to the TMY wind resource map. The wind speedverification at an 80 m height of the KLAPS wind resource map was conducted for the Gochang site (onshore) and HeMOSU-1 site(offshore). As a result, the bias was 0.5 m s-1and -0.2 m s-1, and the RMSE was 2.1 m s-1and 2.0 m s-1, respectively. The wind speed ofthe KLAPS wind resource map was strong in winter (onshore) and spring (offshore), and weak in summer. Moreover the wind speedduring the daytime was stronger than that at night. The wind resource map depicted the average wind speed, maximum wind speed,prevailing wind direction, frequency of 3 ~ 25 m s-1wind speed, and Weibull distribution in major wind farms for the development ofwind energy.

일반논문 : 제주의 바람: 공동자원론적 관리 방식

최현 ( Hyun Choe ),김선필 ( Seon Pil Kim ) 제주대학교 탐라문화연구소 2014 탐라문화 Vol.0 No.46

이 논문은 바람이라는 공동자원이 제주에서 사유화되는 과정과 이에 대한 반작용이 나타나는 과정을 분석하고, 제주의 바람과 공동자원론 간의 상호관계를 검토했다. 이를 통해 공동자원론에 입각한 제주 바람의 공공적 관리방식을 모색하려고 했다. 예로부터 바람은 제주도민들에게 고난과 역경으로 인식되어 왔지만, 오늘날에는 경제적 이익을 창출하는 경제재로 인식되고 있다. 이러한 인식의 변화는 제주도에 풍력발전단지가 들어서는데 결정적인 역할을 해왔다. 하지만 풍력발전개발과정 가운데 불거진 여러 가지 사회적 갈등은 제주사회가 제주의 바람이 지닌 공동자원적 속성에 주목하도록 만들었으며, 이는 제주의 바람을 공공의 자원으로 규정하는 동력이 되었다. 그러나 풍력발전에 관해 독점적인 권한을 갖게 된 제주도청은 풍력발전지구 선정과정 가운데 자본에 유리한 행정적 조치들을 빈번하게 시행하고, 풍력발전개발에 따른 이익을 도민사회에 환원할 구체적 방안을 마련하지 못하는 모습을 보이는 등 제주사회 전반에 바람자원의 사유화에 대한 우려를 낳게 하고 있다. 이 논문은 공동자원론이 이러한 우려를 불식시킬 수 있는 논리로 적용될 수 있는 가능성을 검토하고, 또한 제주의 바람 사례가 공동자원론에 주는 함의에는 어떤 것들이 있는지 검토했다. 이를 통해 공동자원론은 제주의 바람의 공공적관리가 정당하다는 것을 뒷받침한다는 것을 확인했다. 하지만 공동자원 개념은 제주의 바람과 제주도민의 역사적.지리적 관련성을 수용하고 바람에 의해 제주도민들이 겪는 피해에 따른 도민들의 특별한 권리를 수용할 수 있도록 변형되어야 한다는 것을 지적한다. 또한 제주의 바람 사례는 공동자원 관리가 왜 반드시 협치를 통해 이루어져야 하는가를 보여준다. This paper attempts to analyze the processes of privatization of the wind as a common pool resource(CPR) and the countermovement in Jeju. It also examines the relationship between the wind in Jeju and the CPR theory, in order to seek a way to manage publicly the wind in Jeju. The people have regarded the strong wind harmful from old times in Jeju. Today, however, they start to recognize that the wind is an economic good to generate electric power. However, there are various social conflicts in the process through which wind farms are built. Therefore, the people made the rule that defines the wind as a CPR and let the Provincial Government manage it in Jeju. However, Jeju Provincial Government unfairly assignes the rights to build wind farms to big companies and invokes public discontent. This situation suggests as the followings. (1) The CRP Theory is applicable to the wind in Jeju. (2) The concept of CRPs should be revised in order to allow the privilege to the local people who suffer from the CRP like the wind. (3) It is necessary to connect CPR Theory to governance theory.

풍력자원지도를 이용한 한반도 풍력자원의 연간 변동성 분석

김현구,김진영,박정근,이영미 한국풍공학회 2020 한국풍공학회지 Vol.24 No.2

An UM-WRF numerical weather prediction system was established accommodating Korea Meteorological Agency’sregional/local data assimilation and prediction system, then the wind resource map of the Korean Peninsular for 2010~2018 wasproduced to analyze inter-annual variability of wind resource. The reliability of the map was validated by comparing with the nationalwind power generation data of Korea Power Exchange, and the agreement showed high correspondence of R2=0.83. The inter-annualvariability of wind speed over inland and offshore were 11.4% and 4.3% of coefficient of variation, respectively. The wind resourcein mountain region where most of wind farms located showed higher variability so that more accurate analysis is needed to predict animpact on the electricity grid by continuously increasing the spatial resolution of the wind resource map and extending its temporalcoverage. 한반도 풍력자원의 연간 변동성을 파악하기 위하여 한국 기상청의 아시아권 및 한반도권 지역예보모델 해석자료를 초기 기상장으로 연계한 UM-WRF 수치기상예측 모델로 2010년부터 2018년까지의 풍력자원지도를 생산하였다. 풍력자원지도의 풍력발전량예측정확도를 확인하기 위해 가동 중인 모든 풍력터빈의 발전량을 예측하고 전력거래소의 월간 발전량 기록과 비교검증하였으며,R2=0.83의 높은 일치도를 확인하였다. 한반도 육상 및 해상의 연간 풍속 변동성은 각각 COV = 11.4%와 4.3%로 파악되었으며, 특히풍력자원이 우수한 고산지대의 변동성이 큰 것으로 나타났다. 풍력보급의 증가에 따라서 전력계통에 미치는 변동성의 우려가 커지고있기 때문에 지속적으로 장기간의 고해상도 풍력자원지도를 생산하고 발전량 검증을 거쳐 발전량 변동성을 정밀하고도 정량적으로 파악할 필요가 있다.

국가 해상풍력자원지도 개발을 위한 수치해석기술의 고도화 방안

김진영,오동건,김현구,김창기 한국풍공학회 2024 한국풍공학회지 Vol.28 No.2

해상풍력자원지도는 풍력발전사업, 국가 재생에너지 공급 정책, 전력계통망 계획의 핵심자료이다. 본 연구에서는 풍력자원해석기술의 개발 동향을 검토하고 시사점을 논의하였다. 국가별 해상풍력자원지도 개발하여 활용하고 있는 대표적인 국가는 유럽연합(덴마크), 미국, 그리고 일본이며, 이들을 중심으로 풍력자원지도 생산 기술 및 활용 현황을 분석하였다. 기본적으로 풍력자원지도의 품질 향상을 위해 수치해석 기술을 업그레이드 해오고 있다. 이들의 개발 전략은 앙상블 중규모 수치해석과 중규모-미세규모 모델의 커플링이었고 그 외 모델내 물리해석기법들의 적용은 지역마다 다른 것으로 확인되었다. 따라서 최근 진보된 수치모델을 도입하고 우리나라 풍황 특성을 고려하여 최적의 실험디자인을 도출해야 할 것으로 보인다. 특히 300 m부근의 대기경계층에서의 연직고도의 상세한 반영은 공통점으로, 이는 대형화된 풍력터빈을 고려하여 최적의 풍력발전소 후보지 발굴에 적합하도록 장기간의 풍황정보를 정확하게 제공하기 위한 제안사항인 것으로 보인다. Offshore wind resource maps are the primary data for wind power project, national renewable energy supply policy, and power grid planning. In this study, we discussed trends in wind resource map production technology. A survey has been performed focusing on production technology and application status of wind resource maps for the representative countries such as the European Union (Denmark), the United States, and Japan. To improve national offshore wind resource maps, they have basically been enhanced to better quality wind resources and their uncertainties using ensemble mesoscale numerical modeling or coupled meso-microscale numerical modeling. The application of the model design for physical schemes varied in regions. As a result, it is necessary to adopt advanced numerical model and perform optimal experimental design to develop a new offshore wind resource map of South Korea. Particularly, we identified that vertically extended wind resource maps within the planetary boundary layer (around 300 m above sea level) are common features. This system accurately provides long-term wind characteristics for identifying suitable wind farm locations, considering the increase in the turbine sizes.

인공신경망을 통합한 풍력발전 개발모델 연구

김경수,장일식 한국자원공학회 2023 한국자원공학회지 Vol.60 No.4

Despite the Korean government’s keen interest in wind power generation, wind farm construction continues to be ad hoc in terms of both selection of location and utilization wind resources in the country. In this study, an artificial neural network (ANN) model was developed to predict the economics of wind power generation using wind vector characteristics, grid linkage, and geographical characteristics. A regional wind power resource distribution map was constructed considering economic feasibility. An optimization method was established to optimize the size of the wind power complex, grid connection, and type of wind turbine to secure maximum economic benefits for promising wind power locations. The optimization method used could quantify various key factors and support economic analysis through a sensitivity analysis between the various impact factors of wind power projects. The optimization method led to identifying locations for onshore and offshore wind farms with high economic potential in the Southwest Sea and near Jeju Island. 우리나라의 풍력발전은 정부와 지자체의 높은 관심에도 불구하고 입지선정과 풍력자원의 활용에서 임기응변식 풍력단지조성 및 실증단계에 머물러 있다. 이 연구는 국내 풍력의 자원화에 영향을미치는 인자인 바람의 벡터적 특성, 계통연계, 지리적 특성 등을 사용하여 풍력발전의 경제성을 예측하는 인공신경망 모델을 개발하였으며, 이를 통해 경제성 측면에서 광역적 풍력자원 분포도를구축하였다. 분포도에서 확인한 풍력발전 유망위치에 대해 최대의 경제성을 확보하기 위한 단지규모, 계통연계 방안, 풍력터빈의 종류를 최적화하는 최적화 기법을 구축하였다. 최적화 기법은 풍력사업 영향인자들 간의 민감도분석을 통해 각종 주요인자를 정량화하고 경제성 분석 결과를 도출할수 있다. 최적화 기법을 통해 서남해 및 제주도 부근의 경제성이 높은 육상 및 해상 풍력개발 가능단지를 도출하였다.

다양한 유사성 척도를 이용한 바람권역의 군집분석

김진영,황수진,김창기,김현구 한국풍공학회 2021 한국풍공학회지 Vol.25 No.3

풍력자원평가를 수행할 때 풍력자원의 특성이 동질한 바람권역을 파악하여 측정지점을 선택하여야 한다. 본 연구에서는 풍력자원의 공간적인 동질성을 파악하기 위하여 시계열 바람벡터의 유사성, 시계열 풍속의 피어슨 상관계수, 시계열 풍향의 코사인, 시 계열 풍속의 일치도 지수, 24시간 자기상관함수, 풍력자원 요인의 주성분을 유사도 척도로 이용하여 바람권역을 군집분석하였다. 주성 분분석을 수행하여 와이블 풍속분포의 척도계수 및 형상계수가 제 1 주성분으로, 지형고도와 24시간 자기상관함수가 제 2 주성분인 것으로 파악되었다. 단순지형인 제주도와 복잡한 산지지형인 포항지역에 여러 가지 유사도 척도를 적용하여 바람권역을 분류하였으며, 다연상관계수와 상자그림으로 군집내 풍력자원 요인이 유의미한 통계적 차이가 존재하는가를 평가하였다. 결론적으로 시계열 바람벡 터의 유사도와 풍력자원 요인의 주성분 거리가 가장 효과적인 군집분석의 척도임을 확인하였다. To assess wind resources in a given area, it is necessary to select a representative measurement point by identifying a wind zone where the wind resource characteristics are homogeneous. In this study, to identify the spatial homogeneity of wind resources, it was necessary to test several similarity measures for clustering analysis, such as time-series wind vector similarity, Pearson's correlation coefficient of time-series wind speed, the cosine distance of time-series wind direction, the index of agreement of time-series wind speed, the 24-hour autocorrelation function, and the principal components of wind resource factors. It was found that the primary components of wind resources were the Weibull scale and shape factors of wind speed distribution, while terrain elevation and the 24-hour autocorrelation function were chosen as the secondary components. The similarity measures were applied to Jeju Island, which has a simple topography, and the Pohang region, which has a complex mountainous topography, to classify the wind zones; while poly-serial correlation coefficients, together with box plots, were used to evaluate whether there was a significant statistical difference in the wind resource factors within a given cluster. In conclusion, it was confirmed that the time-series wind vector similarity and the primary components of wind resource factors are the most effective similarity measures of clustering analysis.

풍력자원 표출을 위한 풍속지도 범례의 표준화 방안 연구

성효현,전상희,안승만,최영진,김규량,구혜정 한국지도학회 2009 한국지도학회지 Vol.9 No.2

‘표준화(standardization)’란 일상적이고 반복적으로 일어나는 문제에 대해 주어진 여건 하에서 최적의 질서를 달성하고자 하는 일련의 활동으로 정의 할 수 있다. 현재 풍력자원지도의 범례는 표준화가 이루어지지 않은 상태이다. 이에 본 연구에서는 국내․외의 풍력자원지도 구현 사례를 조사하고 우리나라에 적합한 범례를 구성하여 제시하고자 하였다. 국내외 사례연구 외에 색채의 기능과 각 색상별 감정효과를 연구하여 이를 기반으로 보라색, 분홍색, 파란색, 초록색, 황토색으로 이루어진 범례를 구성하였다. 그러나 풍력밀도에 따른 풍력자원지도 범례 구분에 대한 연구가 더 이루어져야 할 필요가 있다. The purpose of this study is to propose the standardization of the wind speed map legend for wind resource visualization. The class intervals of wind speed and color systems for wind resource are analyzed based on the case studies on wind resource maps in many countries. In addition to this, the functions of colors and emotional effects by the colors was studied. On the basis of color function and emotional effects, wind speed map legend was composed of violet, purple, blue, green and beige colors system. Nevertheless, there still need further studies on the class interval of legend based on wind power density for wind resource map.