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한국풍공학회지 KCI 등재 Journal of the Wind Engineering Institute of Korea

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권호

제16권 제1호 (2012년 3월) 5

특 집 기 사

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최근 기상학은 사회와 경제, 신재생에너지 분야 전반에 걸쳐 중요한 영향을 미치고 있으며, 효율적인 에너지 생산을 위한 기상기술 개발이 전 세계적으로 이루어지고 있다. 신재생에너지 분야, 특히 풍력에너지의 효율적 활용을 위해 독일과 미국은 고해상도(1km) 풍력자원지도를 개발하여 풍력발전단지 입지선정에 활용하고 있다. 풍력발전단지 입지에 적합한 바람은 풍속이 강하다고 이점을 갖는 것이 아니라, 평균 5m/s 이상의 빈도가 높고 풍향도 일정해야 풍력발전의 효율이 높다. 한반도는 전 세계적으로 풍력잠재에너지가 비교적 낮기 때문에 더욱 효율적인 입지선정 방법론 연구가 필요하다. 본 연구는 독일의 풍력발전단지 입지선정 평가기준을 적용하여 국립기상연구소의 풍력-기상자원지도를 활용해 한국형 입지선정 방안을 마련하는데 목적을 두고 있다.
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최근 많은 건축물들이 서로 다른 두 산지 사이에 건설되고 있는 실정이다. 이런 경우에는 건축물의 안전성을 확보하기 위해 지형에 의해 풍속이 증가되는 효과를 고려해야한다. 두 산지 사이의 골바람효과에 의한 풍속증가현상의 특성을 조사하기 위하여 풍동실험을 수행하였다. 실험에는 산의 경사각이 변하는 4가지 종류의 간단한 골짜기 모델을 사용하였고, 평균풍속의 흐름과 수평방향의 난류강도를 중점적으로 측정하였으며, 산의 경사각과 속도의 증가의 관계가 조사되었다. 평균풍속의 경우에는 증속효과와 풍향에 따라 변화하는 경향이 뚜렷하였고, 난류강도는 산지형의 하부에서 골짜기의 풍속증가 효과에 의해 감소하는 경향을 나타냈다. 이 연구결과는 두 산지 사이의 골바람 효과에 의한 풍속증가 효과를 평가할 때 기본적인 자료로 활용할 수 있을 것이다.
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유럽 및 미주의 풍력자원조사는 풍황탑에 라이다 및 소다와 같은 지상기반 원격탐사를 병행하여 측정불확도를 경감하는 방향으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 서해안 김제평야에서 원격탐사 캠페인을 수행하였으며, 풍력자원 평가용 원격탐사장비인 윈드큐브 라이다와 메텍 PCS.2000-64 소다의 상호비교를 통하여 측정불확도를 평가하였다. 소다는 200m 높이에서 자료가용률이 80%로 저하되었으나 결손자료를 처리한 후 라이다와 동일한 로그법칙 풍속분포를 나타내었으며 두 측정장비 간의 평균풍속은 기울기 0.94, R2=0.94로 상관성이 높게 접합되었다. 그리고 풍속오차의 상대표준편차 및 풍향오차의 표준편차는 각각 14%와 25도로 전 측정높이에 대하여 균일하게 나타났다.
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