This paper developed a wind triboelectric nanogenerator(TENG) using cubic PTFE model. When the wind is injected, the cube PTFE is scattered inside the cylinder TENG structure and energy is harvested. The TENG structure was designed as a cylinder that allows independent dielectric to rotate well inside. In addition, an inlet and an outlet were made to allow good wind flow. Unlike wind harvesters, where one end is mostly fixed and energy is harvested, the dielectric's motion is freed using independent mode. The electrodes and dielectric materials used Aluminum(Al) and Polytetrafluoroethylene(PTFE). The cube PTFE dielectric contacts/separates the electrode attached to the inner wall of the cylinder along the inner wall of the cylinder. At this time, electricity is generated by the kinetic energy generated by the wind. In this study, the efficiency by the number of Cube PTFE inside the cylinder was compared. The experiment confirmed that as the number of Cube PTFE increases, the power increases, but if the number of Cube PTFE exceeds an appropriate number, the density inside the cylinder increases, interrupting the flow of wind, and thus decreasing the power.

최근 관심을 받는 풍력발전단지의 성공적인 설계는 풍력자원, 풍력발전기 설계, 소음 그리고 환경영향, 인증절차와 같은 여러 가지 인자들에 결정된다. 정부의 신재생에너지에 대한 지속적 투자로 인해 갖가지 형태의 장단기 계획들이 쏟아져 나오고 있으며 풍력발전단지설계와 관련해서 사업들이 진행되고 있다. 풍력발전단지는 지역에 따라 그 에너지생산량의 편차가 크게 달라지는데, 일반적으로 풍속이 높은 지역에서 많은 전력이 생산되므로 풍속이 가장 중요한 요구조건이라고 판단된다. 육상풍력 발전단지가 완공되기 위해서는 그 개발과정에 대해 완전히 이해되어야한다. 그러나, 과정상의 정보나 경험이 부족하면 많은 단지개발 과제는 무산되거나 신빙성을 잃을 수 밖에 없다. 본 기고문에서는 풍력에너지생산량 예측기법과 발전단지개발 절차를 강조하면서 육상에서의 풍력발전단지 설계에 대한 절차를 소개하고자한다.

본 연구는 기상자료모델 (Atmospheric Data Model, ADM) 중 한국의 중규모 수치기상모의에 자주 사용되는 WRF (Weather Research and Forecasting) 모델을 재생에너지 연구에 활용할 수 있도록 시각적으로 표출하고 이를 웹 기반의 공간정보 자료와 매시업 (mesh-up) 하였다. WRF 모델 포맷인 NetCDF 자료로부터 풍속, 풍향, 시간 정보를 읽어 바람의 시각화 표출 및 풍속을 시각적으로 전달하기 위한 형태 및 색상 정의 등 바람기호 (wind barb)를 설계하였다. 이를 위해 바람기호로 시각화에 사용되는 자료량을 최소화하고 웹 표출 DB 변환을 최적화 하였다. 본 연구는 재생에너지 활용과 더불어 도시 및 국토 연구에 활용함으로써 관련 활동의 기상학적 이해를 높이고 신뢰도 높은 의사결정 수립에 기여할 것이다.

본 연구에서는 단기간 관측된 현장 풍속과 기상관측소 장기 풍속의 상관관계를 이용하여 불확실성을 고려한 풍력에너지 추정 방법과 이에 필요한 변수들의 확률모형을 제시하였다. 해석 예제로 광양만의 풍력에너지와 그 확률분포를 추정하였다. 그 결과를 보면 본 연구에서 추정한 연간전력생산량은 특정한 값이 아닌 평균을 중심으로 산재한 확률분포를 구성하고 있으므로 불확실성을 표현하는데 적합하다고 판단된다.

본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 유압 펌프, 유량조절 밸브(오리피스)등을 주된 구성 요소로 하는 구조가 간단하고, 운전.관리가 용이한 유압식 풍력.열 변환 장치를 개발하였다. (2) 실험 결과로부터 본 장치의 에너지 변환 효율이 매우 높음을 확인하였다. (3) 출력 에너지가 열 에너지이므로 온수 탱크를 사용하여 쉽게 에너지를 저장할 수 있음을 실험적으로 확인하였다. (4) 본 장치는 대량 생산되는 유압 부품들만을 사용하여 구성이 가능하므로 매우 저렴한 가격으로, 신뢰성이 우수한 장치를 제작할 수 있다

This study estimates the greenhouse gas (GHG) emissions reduction resulting from photovoltaic and wind power technologies using a bottom-up approach for an indirect emission source (scope 2) in South Korea. To estimate GHG reductions from photovoltaic and wind power activities under standard operating conditions, methodologies are derived from the 2006 IPCC guidelines for national GHG inventories and the guidelines for local government greenhouse inventories of Korea published in 2016. Indirect emission factors for electricity are obtained from the 2011 Korea Power Exchange. The total annual GHG reduction from photovoltaic power (23,000 tons CO2eq) and wind power (30,000 tons CO2eq) was estimated to be 53,000 tons CO2eq. The estimation of individual GHGs showed that the largest component is carbon dioxide, accounting for up to 99% of the total GHG. The results of estimation from photovoltaic and wind power were 63.60% and 80.22% of installed capacity, respectively. The annual average GHG reductions from photovoltaic and wind power per year per unit installed capacity (MW) were estimated as 549 tons CO2eq/yr·MW and 647 tons CO2eq/yr·MW, respectively. Finally, the results showed that the level of GHG reduction per year per installed capacity of photovoltaic and wind power is 62% and 42% compared to the CDM project, respectively.

To clarify the characteristics of TKE (Turbulence Kinetic Energy) variation for offshore wind power development, several numerical experiments using WRF were carried out in three different coastal area of the Korean Peninsula. Buoyancy, mechanical and shear production term of the TKE budget are fundamental elements in the production or dissipation of turbulence. Turbulent kinetic energy of the south coast region was higher than in other sea areas due to the higher sea surface temperature and strong wind speed. In south coast region, strong wind passing through the Korea Strait is caused by channelling effect of the terrain of the Geoje Island. Although wind speed is weak in east coast, because of large difference in wind speed between the upper and lower layer, the development of mechanical turbulence tend to be predominant. Since lower sea surface temperature and smaller wind shear were detected in west coastal region, the possibility of turbulence production not so great in comparison with other regions. The understanding of the characteristics of turbulence in three different coastal region can be reduced the uncertainty of offshore wind construction.

도서지역에 대한 에너지공급시스템의 다양화를 위해서는 지역 내에 풍부한 자연에너지 활용이 필요하고 이를 통해 도서주민의 생활환경 개선이 가능하다. 이에 본 연구에서는 지역에 특화된 자연에너지를 이용한 전력공급시스템을 제안하기 위한 기초자료 구축을 목적으로 통영-남해 해역에 위치한 4개 섬의 풍력과 일사량을 1년간 (2010년 11월~2011년 10월) 실측하여 발생 특성을 파악하고 활용가능성을 비교 평가하였다. 본 연구의 성과를 정리하면 다음과 같다. 풍향별 발생 빈도수를 이용하여 작성한 바람장미로 부터 4개 섬의 풍향 특성이 크게 다르다는 것을 알았다. Rayleigh 속도확률분포를 이용한 평가에 따르면 KR섬과 SS섬은 2~5m/s의 바람이 많이 불지만, SR섬과 YJ섬은 2m/s이하의 저속 바람의 발생 확률이 매우 높은 것으로 분석되었고, 4개 섬 각각의 풍력발전량에는 큰 차이가 있었다. 4개 섬 모두에서 최대 일일 일사량은 2011년 7월에 발생하였지만, 평균 일일 일사량은 2011년 4월이 가장 컸다. 또한 월별 누적 일사량의 경우 2011년 4월이 가장 많았고, 2010년 12월 가장 적었다.

Although renewable power is regarded a way to active response to climate change, the stability of whole power system could be a serious problem in the future due to its uncertainties such as indispatchableness and intermittency. From this perspective, the peak time impact of stochastic wind power generation is estimated using simulation method up to year 2030 based on the 3rd master plan for the promotion of new and renewable energy on peak time. Result shows that the highest probability of wind power impact on peak time power supply could be up to 4.41% in 2030. The impact of wind power generation on overall power mix is also analyzed up to 2030 using SCM model. The impact seems smaller than expectation, however, the estimated investment cost to make up such lack of power generation in terms of LNG power generation facilities is shown to be a significant burden to existing power companies.

Wind energy, which is one of renewable energy, would be useful resources that can be applied to making energy recycling villages without using fossil fuels. This study analyzed energy potential on wind power considering weather condition in three rural villages and compared with energy consumption surveyed. A wind turbine system in the 5kW class can generate 26.1%, 73.9% and 39.5% of the yearly mean consumption of electric power per house in Makhyun, Boojang and Soso respectively. A 750kW wind turbine system can generate 1.7%, 30.3% and 22.1% of the total amount of electric power consumption in three study villages respectively. Wind power energy density was too low in Makhyun and Soso, so it is determined that the application of wind turbine system is almost impossible. Wind energy potential was generally low in Boojang either, but it is evaluated that there is a little possibility of wind power generation relatively. For practical application of renewable energy to rural green-village planning, assessment of energy potential for the local area should be preceded.