한반도 풍력자원의 연간 변동성을 파악하기 위하여 한국 기상청의 아시아권 및 한반도권 지역예보모델 해석자료를 초기 기 상장으로 연계한 UM-WRF 수치기상예측 모델로 2010년부터 2018년까지의 풍력자원지도를 생산하였다. 풍력자원지도의 풍력발전량 예측정확도를 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, 특히 풍력자원이 우수한 고산지대의 변동성이 큰 것으로 나타났다. 풍력보급의 증가에 따라서 전력계통에 미치는 변동성의 우려가 커지고 있기 때문에 지속적으로 장기간의 고해상도 풍력자원지도를 생산하고 발전량 검증을 거쳐 발전량 변동성을 정밀하고도 정량적으로 파 악할 필요가 있다.

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 기상통계학적으로 해발고도에 따른 풍속 및 풍력밀도의 상관성, 시계열 풍속분포의 척도인 와이블 형상계수, 연직 풍속분포의 척도인 풍속분포지수 등에 대해 체계적인 일치성을 비교분석함으로써 상업용 풍력자원지도의 신뢰도를 평가할 수 있는 방법을 제시하였다.

북한 지역의 27개 기상관측지점의 30년 바람 자료를 이용하여 고도 50 m에서의 풍력밀도를 분석하였다. 27개 지점의 연평균 풍력밀도는 58.6W/m2로 1등급에 해당하는 풍력 자원이었다. 계절에 따른 평균 풍력밀도는 겨울보다 봄에 더 높았으며, 여름에는 봄의 50% 정도의 풍력밀도를 나타냈다. 풍력밀도의 일변화를 보면 거의 모든 관측 지점에서 오후에 비교적 높은 풍력밀도와 오전 3-6시 경에 낮은 풍력밀도를 보였으며, 일변화의 진폭은 봄에 가장 컸다. 특히 내륙 중심부인 개마고원 지역과 함경북도 동북부, 평안도 남부 해안, 황해도 해안 근처에서 비교적 높은 값을 나타냈다. 장진에서의 연평균 풍력밀도는 3등급인 151.2 W/m2를 나타냈으며, 용연은 2등급인 102.4 W/m2의 값을 보였다.

We developed the Parameter-elevation Regressions on Independent Slopes Model(PRISM)-based Dynamical downscaling Error correction(PRIDE)-Wind speed(WS) model version 3.0 to produce highresolution( 1km) grid data at a monthly time scale by using observation and Regional Climate Model(RCM) wind speed data. We consequently produced monthly wind speed grid data during the observation period(2000~2014) and the future period(2021~2100) for Representative Concentration Pathway(RCP) 2 type scenarios by using the PRIDE-WS model. The PRIDE-WS model is constructed by combining the MK(Modified Korean)-PRISM-Wind, the RCM anomaly and Cumulative Density Function(CDF) fitting, basically based on Kim et al.(2016)’s algorithm applied for daily precipitation. The upper level wind(80m altitude) was estimated by Deacon equation using surface wind speed that was produced by the PRIDE-WS model. The results show that the wind speed at the upper level generally increased during the summer season while it decreased during the spring, autumn and winter seasons.

In order to support the development of wind farms in Jejudo, a wind resource database for Jejudo has been established using a meteor-statistical analysis of KIER(Korea Institute of Energy Research) met-mast measurements and KMA(Korea Meteorological Administration) weather data. The analysis included wind statistics, tower shading, an exposure category classification using satellite images, the effect of atmospheric stability on the wind profile exponent, and a correlation matrix of wind speed to gain an understanding of the meteorological correlation between long-term weather observation stations and short-term met-mast measurements. The wind resource database for Jejudo, is to be provided as an add-on to Google EarthTM, which is expected to be utilized as a guideline for the selection of an appropriate reference site for long-term correction in the next wind farm development project.

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.