[논문]GIS를 활용한 수상 태양광 발전소 입지 분석

이기림; 이원희

doi:10.7319/kogsis.2016.24.1.051

GIS를 활용한 수상 태양광 발전소 입지 분석
Floating Photovoltaic Plant Location Analysis using GIS 원문보기

한국지형공간정보학회지 = Journal of the korean society for geospatial information science, v.24 no.1, 2016년, pp.51 - 59

이기림 (경북대학교 융복합시스템공학부) , 이원희 (경북대학교 융복합시스템공학부)

초록
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전 세계 화석 에너지의 사용량은 지속적으로 증가하고 있다. 기존의 화석 에너지 사용 국가뿐만 아니라 개발도상국의 화석 에너지 사용량 또한 증대되면서 유한한 화석 에너지의 고갈에 대한 불안감은 커지고 있다. 또한 화석에너지로 인한 환경오염, 경제적 사회적 문제는 해결해야 할 과제로 남아있다. 태양광은 환경을 해치지 않는 청정에너지이지만, 태양광 발전소를 설치하는 과정에서 여러 문제가 발생한다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 수상 태양광 발전소가 대안으로 떠오르고 있다. 하지만 아직까지 수상 태양광 발전소에 대한 입지 분석이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 수상 태양광 발전소의 입지 조건을 지형 및 기후 인자를 이용한 계층분석법을 통해 결과를 분석하였다. 그리고 적합분류표에 따라 각각 인자들의 속성정보에 점수를 부여하고, 여기에 가중치를 곱한 뒤 점수를 시각화하여 분석하였다. 그 결과 경상북도 북부지역의 점수 분포가 남부지역보다 높게 나왔다. 특히 안동시의 안동호와 영양군의 저수지가 최적입지로 추출되었다. 낮은 점수가 나온 곳은 강, 하천의 중심부가 아닌 하천의 경계면이었다. 본 연구를 통해 더욱 정확한 수상 태양광 발전소 입지 분석이 될 것이라고 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Global consumption of fossil fuels continues to increase. As developing countries use fossil fuel as much as the existing fossil fuel using countries, the total amount of fossil fuel consumed has risen. The finite fossil energy depletion insecurity have become serious. In addition, fossil energy is caused by environmental pollution, economic and social problems remain in assignments that need to be addressed. Although solar power is clean and has many benefits, there are several problems in the process of installing a solar power plant. To solve these problems, floating photovoltaic plants has emerged as an alternative. This floating photovoltaic plants location analysis has not been made yet. In this study, the conditions of the floating photovoltaic plants location is analyzed with the Analytic Hierarchy Process using the terrain and climate factors. The score is assigned to the attribute information of each factor by the classification table. After multiplied by the weight the result is analyzed by visualization of the score. As the result, the score of the northen part of Gyeongsangbuk-do province is higher than the southern part of Gyeongsangbuk-do province. Especially Andongho lake in Andong City and the reservoir in Yeongyang-Gun are extracted as the optimal location. The score of the river boundary is low not the center of the river stream. It is expected that this study would be a more accurate floating solar power plant location analysis.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 태양광 발전소의 단점인 높은 토지매입비와 넓은 면적의 사용, 자연환경파괴 등의 단점을 보완할 수 있는 수상 태양광 발전소의 입지 분석을 제시하였으며, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.

제안 방법

먼저 낙동강 줄기를 중심으로 수상 태양광에 영향을 미치는 지형 및 기후인자들을 분석하고, 인자들을 수집된 자료와 크리깅 보간법을 이용하여 데이터화 하였다. 그 다음각 데이터의 적합분류표를 만들고, GIS와 계층분석법을 통해 구해진 가중치를 이용하여 입지에 대한 점수를 구하였다. 구해진 입지 점수를 시각화시켜 최적의 수상 태양광 발전소 위치를 분석하였다.
본 연구에서는 수상 태양광 발전소 입지분석에 있어 필요한 인자를 분석하고, 래스터 자료로 구축하였다. 래스터자료로 구축된 인자들은 ArcMap의 재분류 기능을 사용하여 적합 분류를 하였다.
본 연구에서는 최초로 GIS를 이용하여 대구광역시와 경상북도 지역의 하천을 중심으로 수상 태양광 발전소 입지분석을 연구하였으며, 다양한 인자들을 고려하였다. 향후 연구에서는 현장조사를 통한 하천, 저수지 등의 유속과 수심, 그리고 주변 지역에 대한 데이터를 취득하여 입지분석 연구를 해 볼 것이다.

대상 데이터

본 연구에서는 일사량이 풍부하고, 공업지역이 넓어 전력 수요가 많은 대구광역시와 경상북도를 중심으로 수상 태양광 발전소 입지 분석을 수행하였다. 먼저 낙동강 줄기를 중심으로 수상 태양광에 영향을 미치는 지형 및 기후인자들을 분석하고, 인자들을 수집된 자료와 크리깅 보간법을 이용하여 데이터화 하였다.

이론/모형

그러나 구축을 위한 분석과정에서 의사 결정 문제가 발생하고, 이를 해결하기 위한 방법이 계층분석방법이다(Park et al, 1998; Lee and Lee, 2015). 본 연구에서는 분석인자들 간의 우선순위를 결정하기 위해 계층분석방법이 사용되었다.
또한 거리만을 이용하는 것이 아니라 주변에 이웃한 값 사이의 상관강도를 반영하기 때문에 다른 보간법에 비해 더 정확한 특징이 있다. 본 연구에서는 크리깅 방법 중 정규 크리깅(Ordinary Kriging) 방법을 사용하였다. 정규 크리깅은 고정 경향이 없기 때문에 다른 공간 보간법보다 정확도가 높으며, 보간값의 오차를 최대한 줄인다(Park and Kim, 2011).

성능/효과

둘째, 경상북도 북부 지역의 점수 분포가 경상북도 남부지역보다 높은 것을 확인할 수 있었다.
셋째, 분석결과 하천의 경계면에서 점수가 낮은 것을 확인할 수 있었다. 이를 고려하여 하천의 경계면에 설치하는 것보다는 중심부에 설치하는 것이 좋다고 판단된다.
첫째, 대구광역시와 경상북도의 수상 태양광 발전소 입지 선정에 대한 점수를 산정하고 시각화 할 수 있었으며, 시각화 된 지도를 통해 최적 입지를 추출할 수 있었다.

후속연구

향후 연구에서는 현장조사를 통한 하천, 저수지 등의 유속과 수심, 그리고 주변 지역에 대한 데이터를 취득하여 입지분석 연구를 해 볼 것이다. 또한 기상위성을 통한 일사량 추정, 위성사진을 이용하여 입지분석이 가능한지에 대한 연구도 필요할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 최초로 GIS를 이용하여 대구광역시와 경상북도 지역의 하천을 중심으로 수상 태양광 발전소 입지분석을 연구하였으며, 다양한 인자들을 고려하였다. 향후 연구에서는 현장조사를 통한 하천, 저수지 등의 유속과 수심, 그리고 주변 지역에 대한 데이터를 취득하여 입지분석 연구를 해 볼 것이다. 또한 기상위성을 통한 일사량 추정, 위성사진을 이용하여 입지분석이 가능한지에 대한 연구도 필요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	계층분석방법의 특징은 무엇인가?	, 2005). 계층분석방법의 특징은 복잡한 문제를 계층화하고, 계층구조를 구성하고 있는 요소간의 비교를 통해 중요도를 도출한다.
	계층분석방법은 무엇인가?	계층분석방법은 의사결정 목표와 평가기준이 다수이며 복합적인 경우 상호 배타적인 대안들의 체계적인 평가를 지원하는 의사결정지원기법의 하나이다. 계층분석방법은 1970년대 초반 Satty 교수가 의사결정과정의 비능률성을 개선하기 위해 개발하였다(Kim et al.
	크리깅 보간법이 다른 보간법에 비해 더 정확한 특징을 가지는 이유는 무엇인가?	크리깅 보간법은 단순 거리에 관한 함수를 사용하는 역거리가중법(IDW: Inverse Distance Weighted)과 달리 통계학적인 거리를 이용하여 점 정보들 간의 선형 조합으로 미지 점의 값을 예측한다. 또한 거리만을 이용하는 것이 아니라 주변에 이웃한 값 사이의 상관강도를 반영하기 때문에 다른 보간법에 비해 더 정확한 특징이 있다. 본 연구에서는 크리깅 방법 중 정규 크리깅(Ordinary Kriging) 방법을 사용하였다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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