8 research outputs found
Effect of Installing Porous Plate for Reducing Bubble in the Drain Waterway of Power Plant
이 연구에서는 2차원 흐름수조에서 이 수중방류구조를 재현하고 형상이 다른 수평 유공판 여섯 개를 각각 설치하고 수리모형실험을 수행하여 수평유공판 설치에 따른 거품저감 효과를 서로 비교하였다. 보령화력발전소 배수로의 수중방류구조 내 2차 낙하 위치에 수평유공판을 설치할 경우에 유공판 형상에 따라서 거품의 관입깊이를 약 30~80% 감소시킬 수 있을 것으로 예상된다. 다만, 실제 현장에서는 표면장력이 거품 발생에 미치는 영향이 실험실 조건과 다르므로 거품 관입깊이 감소효과는 약간 차이를 나타낼 것으로 판단된다. 거품발생 저감효과를 더 정확하게 평가하기 위해서는 거품발생량을 정량적으로 계산해야 할 필요가 있다.2
Analysis of Efficiency of Reducing Bubble Generation in the Drain Waterway of Power Plant by Using Image Processing Technique
이 연구에서는 발전소 방수로에서 냉각수 방류시 발생하는 거품의 외해배출을 차단하기 위하여 보령화력발전소에 신규 설치를 검토 중인 수중방류구조(그림1)에 대한 단면 수리모형실험을 수행하여, 월류보 하류측 2차 낙하 위치에 형상이 서로 다른 수평유공판을 설치할 경우의 거품발생 저감효과를 분석하였다. 2차 낙하 위치에서의 거품발생 양상을 촬영한 사진 자료를 그림 2에 보인 것처럼 화상처리기법(Image Processing Technique)으로 분석하여 거품 영역의 면적을 계산함으로써 수평 유공판 아래에서의 거품발생량을 정량적으로 평가하였다. 수평유공판을 설치한 경우, 유공판 형상에 따라 거품 발생량이 약 35∼57% 감소하였고, 특히 사각구멍의 크기가 작을수록 거품발생 저감효과가 우수하였다. 본 연구 결과는 현장에 수평 유공판이 설치될 경우 그 형상을 설계하는 데 기본적인 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.2
Analysis on the Estimation Error of the Lowest and Highest Astronomical Tides using the Wido Tidal Elevation Data
해상풍력 발전시설은 국제적인 설계기준조위로 최고천문조위(highest astronomical tide, HAT)와 최저천문조위(lowest astronomical tide, LAT) 기준을 요구하고 있다. 우리나라는 설계기준조위로 약최고고조위(AHHW)와 약최저저조위(ALLW) 기준을 사용하여 왔기 때문에 국제적인 설계기준을 만족하기 위해서는 해상풍력 발전시설 후보 해역인 위도에서의 HAT, LAT 추정이 필요하다. 본 연구에서는 위도에서 가용한 31년 조위자료를 이용하여 HAT, LAT 기준조위를 추정하였으며, 추정에 사용한 자료의 신뢰수준을 검토하기 위하여 장기 태음분조에 해당하는 18.61년 주기의 Nodal 변동 특성 분석을 수행하였다. Nodal 보정을 고려하지 않은 연간 M2 , O1 , K1 분조의 진폭변화는 뚜렷한 18.61년 주기를 보여 조화분석 결과가 적절하게 추정된 것으로 파악되고 있는 것으로 파악되었다. 한편 조위자료를 이용하여 추정한 HAT, LAT 신뢰구간의 상한 및 하한으로 최종 추정한 HAT, LAT 조위는 AHHW, ALLW 기준조위에 비하여 각각 +40 cm, -35 cm 정도로 파악되었다.
In designing of the wind power facilities, the highest and lowest astronomical tides (HAT and LAT) are needed in terms of an international design tidal water levels. The AHHW and ALLW, however, have been used as the design tidal levels in Korea. The HAT and LAT in the Wido coastal sea should be estimated to satisfy the standard because the pilot wind power facilities will be located in the adjacent Wido coastal sea. In this study, the HAT and LAT are estimated using the 31-years hourly tidal elevation data of the Wido tidal gauging station and the nodal variation patterns of the major lunar components, such as M2 , O1 , and K1 , are analysed to check the expected long-term lunar cycle, i.e., 18.61-year's nodal variation patterns. The temporal amplitude variations of the M2 , O1 , and K1 clearly show the 18.61-years periodic patterns in case of the no-nodal correction condition. In addition, the suggested HAT and LAT elevations, estimated as the upper and lower confidence limits of the yearly HAT and LAT elevations, show 40 cm greater than AHHW and 35 cm lower than ALLW, respectively.22Nkc
Development of Wave by Wave Analysis Program using MATLAB
현장에서 파고와 주기만을 관측한 경우 주로 개별파 분석법을 사용하여 다양한 파랑 특성을 산정한다. 본 논문에서는 MATLAB 언어를 이용하여 개별파 분석 프로그램을 개발하였다. 영점 상향 교차법과 영점 하향 교차법을 이용하여 1) 평균해면 보정, 2) 영점 교차 시간 산정, 3) 개별파고 산정, 4) 자료 관측기간 변화 등의 기능을 수행할 수 있다. 해모수 1호에 설치된 레이더(WaveGuide Radar)를 사용하여 관측된 시간간격 0.2초 자료를 대상으로 개발된 프로그램의 적용성을 검토하였다. 조석성분 제거 및 영점 교차 시간 산정은 선형 혹은 2차원으로 내삽하였다. 개별 파고 산정은 Goda 방법이 적정한 것으로 판단되었으며, 본 연구에서 제안한 방법은 차후 후속 연구를 통하여 개선할 여지가 있는 것으로 판단된다. 대표파의 특징은 샘플의 유한성 등으로 인하여 영점상향교차법과 영점하향교차법으로 산정한 결과가 상이하다는 것을 알 수 있다.
In case of observing only wave height and period in the field, various wave characteristics are mainly calculated by wave by wave analysis method. In this paper, an wave by wave analysis program using MATLAB language is developed. It is possible to perform a function such as 1) correction for mean water level, 2) calculation for zero crossing time, 3) calculation for individual wave height, 4) time interval by using zero upcrossing and downcrossing method. The applicability of the developed program to the data of 0.2 second interval observed by using the WaveGuide Radar installed on HeMOSU-1 was examined. Tidal level variation removal and zero crossing time estimation were determined by linear or quadratic interpolation. It was judged that the Goda method was appropriate for calculating individual wave height, and the method proposed in this study seems to be improved through subsequent research. Due to the fineness of the sample, it can be seen that characteristics of representative waves are different from the results calculated by zero upcrossing and downcrossing method.22Nkc
Error analysis on the Offshore Wind Speed Estimation using HeMOSU-1 Data
본 연구에서는 해상풍력발전 후보지인 영광해상에 설치한 해상 기상타워 해모수 1호(HeMOSU-1)의 2011년 연간 풍속 관측 자료와 기상타워 해모수 1호 설치 지점에 인접한 부안, 고창, 영광 3개 지점의 육상 풍속자료를 이용하여 해상 임의고도에서의 풍속 산정 과정에서 발생하는 오차에 대한 분석을 수행하였다. 먼저 육상 풍속자료와 해상 풍속자료의 선형회귀분석으로 유도된 관계식을 이용하여 해상 기준고도(평균해수면 98.69 m)의 해상풍속자료를 추정하였다. 그리고, 추정된 해상풍속 자료는 관측자료를 통해 산출된 고도분포지수 값( ≃0.115 )과 멱법칙 풍속프로파일을 이용하여 87.65 m 높이로 고도보정하여 관측치와 비교하였다. 연구 수행결과, 공간보정오차는 1.6~2.2 m/s 정도이며, 고도보정오차는 0.1 m/s 정도로 공간보정오차의 약 5% 정도에 불과한 것으로 파악되었다. 육상자료를 환산하여 해상임의지점의 풍속을 추정하는 경우, 큰 오차가 발생하기 때문에 장기간의 해상자료를 확보하거나 정확도가 높은 모델링 자료를 이용하여야 할 것으로 판단된다.
In this paper, error analyses on the calculation of offshore wind speed have been conducted using HeMOSU-1 data to develop offshore wind energy in Yeonggwang sea of Korea and onshore observed wind data in Buan, Gochang and Yeonggwang for 2011. Offshore wind speed data at 98.69 m height above M.S.L is estimated using relational expression induced by linear regression analysis between onshore and offshore wind data. In addition, estimated offshore wind speed data is set at 87.65 m above M.S.L using power law wind profile model with power law exponent(0.115) and its results are compared with the observed data. As a result, the spatial adjustment error are 1.6~2.2 m/s and the altitude adjustment error is approximately 0.1 m/s. This study shows that the altitude adjustment error is about 5% of the spatial adjustment error. Thus, long term observed data are needed when offshore wind speed was estimated by onshore wind speed data. because the conversion of onshore wind data lead to large error.22Nkc
Assessment of Offshore Wind Power Potential for Turbine Installation in Coastal Areas of Korea
본 연구에서는 한국 연안의 해상풍력 발전을 위한 적지를 검토하기 위해 기상청에서 제공하는 20개 지점의 풍속 자료를 수집하고 이를 분석하였다. 관측된 풍속 자료의 분석을 위하여 Rayleigh 모델과 Weibull 모델을 이용하였으며, 풍속 출현빈도에 따라 연간 부존량을 추정하였다. 풍력발전기 모델로는 출력 1.5~5㎿의 7종류를 선정하여 각각의 성능곡선을 이용하였다. 그 결과, 풍속이 7.15 ㎧ 이상인 지점에서는 Repower-5㎿의 터빈이 높은 에너지 생산이 가능한 것으로 나타났으나 그 이하의 풍속에서는 G128-4.5㎿의 터빈이 유리한 것으로 나타났다. 10 ㎧ 이상의 풍속 출현율이 높은 마라도, 거제도 및 포항의 경우 REpower사의 5 ㎿급 해상풍력발전기 설치 시 설비이용률이 56.49%, 50.92%, 50.08%로 높게 나타났다.
In this paper, wind data at 20 locations are collected and analyzed in order to review optimal candidate site for offshore wind farm around Korean marginal seas. Observed wind data is fitted to Rayleigh and Weibull distribution and annual energy production is estimated according to wind frequency. As the model of wind turbine generator, seven kinds of output of 1.5~5 ㎿ were selected and their performance curves were used. As a result, Repower-5 ㎿ turbines showed high energy production at wind speeds of 7.15 ㎧ or higher, but G128-4.5 ㎿ turbines were found to be favorable at lower wind speeds. In the case of Marado, Geojedo and Pohang, where the rate of occurrence of wind speeds over 10 ㎧ was high, the capacity factor of REpower’s 5 ㎿ offshore wind turbine was 56.49%, 50.92% and 50.08%, respectively.22Nkc
