[논문]GIS를 사용한 재생에너지설비 최적 위치 설계에 관한 연구

정문선; 문채주; 장영학; 김영곤; 이숙희

doi:10.13067/jkiecs.2018.13.2.357

GIS를 사용한 재생에너지설비 최적 위치 설계에 관한 연구
A Study on Design of Optimal Location for Renewable Energy Facility Using GIS 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.13 no.2, 2018년, pp.357 - 368

정문선 (한국전력공사 전력연구원) , 문채주 (국립목포대학교 스마트그리드연구소) , 장영학 (국립목포대학교 스마트그리드연구소) , 김영곤 (국립목포대학교 스마트그리드연구소) , 이숙희 (국립목포대학교 대학원)

초록
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석유는 지난 100년 이상 원격지 마을의 전력생산을 가능하게 해왔으며, 지속적인 전력공급이 가능한 장점을 갖고 있다. 섬과 원격지 마을에서 석유만을 의존한 전력생산은 몇 가지 위험과 단점을 갖고 있다. 석유를 사용한 발전은 위험한 연료 연계매매 전략을 사용하여 가격의 변동성이 크고 더 비싸지기도 한다. 섬과 원격지 공동체 주민은 미래 기후변화 영향에 대한 우려와 탄소배출의 감축을 위한 대응행동 요구를 주장하기도 한다. 이러한 위험과 단점은 제조업체에서 태양광, 풍력 및 에너지저장장치 기술 등의 단가를 지속적으로 줄여서 극복할 수 있다. 비용을 줄이는 것은 쉬운 일이 아니며, 본 연구에서는 좀 더 다양하고 새로운 재생에너지원 배치를 기반으로 여러 가지 상황에 따른 현장시공 비용을 줄이는 방안을 검토하였다. 본 논문에서는 GIS를 이용하여 재생에너지설비의 최적위치 및 선로 경과지를 가능하게 하는 편리하고 간단한 설계해법을 제안한다. 제안된 방법은 GIS를 사용하여 거문도를 대상으로 구현하였으며 현장조사를 통하여 설계타당성을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

For well over 100 years, oil has enabled remote communities to generate electricity and enjoy the benefits of a consistent electrical supply. Relying solely on oil for electricity generation has left island and remote communities exposed to several risks and drawbacks. Oil-based electricity generation is often more expensive and subject to price volatility, which can result in the use of risky fuel hedging strategies. The residents of islands and remote communities express concern over the future impacts of climate change or insist on their opinions for the corresponding action with reduction of carbon emissions. These risks and drawbacks can be overcomed with continuing cost reductions in solar, wind, and energy storage technologies by maker. Reducing costs is not always a straightforward process, relying on more diversely and renewably arranged renewable energy sources led to reduced local construction cost in every situation reviewed in this study. In this paper, a convenient and simple design solution which will facilitate the optimum location and transmission route of renewable energy facility using GIS(Geographic Information System) is proposed. The suggested solutions exercised to the case of geomoon island using GIS and identified by local site survey.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

현재는 에너지자립섬 구축은 사업자가 면밀한 현장조사이후 사업결정이 이루어지고 있어서 개발자는 사업성유무를 확인하기 위하여 많은 사전개발비용 투자가 요구된다[7]. 본 연구에서는 전라남도 거문도를 대상으로 GIS(: Geographic Information System)를 이용하여 Dirty Area를 선정하고, 재생에너지설비 위치와 경과지를 한눈에 확인할 수 있는 설계절차 및 방법을 제안하고 사례적용을 통하여 확인하고자 한다.
본 연구에서는 지리정보시스템을 이용한 도서지방의 재생에너지설비 구축을 위하여 GIS의 DB구축 절차를 정립하여 제시하였다. 적용지역의 수치지형도를 사용하여 레이어를 추출하고 입지조건별 기초 DB를 구축하는 절차를 제시하였다.
재생에너지중 태양광과 풍력을 적용하기 위하여 거문도를 사례로 최적 위치의 영역을 제시하고 이에 다른 선로경과지 접근 비용이 저렴한 지역을 지도로 나타냈다. 풍력설비 설치를 위한 선로경과지의 구체적인 방법을 제안하였다.

제안 방법

도출된 발전시설 설치후보지역과 수용지역간의 최적경로 분석은 선로구축을 위한 비용지도 구축 및 최소 비용경로 산정을 하였다. 대상 도서의 경사도, 토지피복도, 도로데이터를 활용하여 비용지도를 구축하며, 기 구축된 도로의 경우 최소비용으로 산정하고 색상이 연할수록 접근 비용이 낮다.
재생에너지설비 최적 설치를 위한 선정조건별 고도, 경사도, 경사방향, 도로영향권, 풍속, 지형경계 등 필요항목을 제시하고 이 주제도를 작성하였다. 또한 국토환경성평가지도를 이용하여 개발가능지역을 산출하여 인허가에 대응하는 지역선정이 되도록 제시하였다.
본 연구에서 제안된 지역을 현장실사와 풍력자원조사를 수행하였다. 지리정보시스템을 이용하여 재생에너지설비 설치를 위한 최적 위치선정 절차를 제시하고 특정 도서의 사례로 그 결과를 확인하여 제시한 절차의 정확함을 검증하였다.
적용지역의 수치지형도를 사용하여 레이어를 추출하고 입지조건별 기초 DB를 구축하는 절차를 제시하였다. 재생에너지설비 최적 설치를 위한 선정조건별 고도, 경사도, 경사방향, 도로영향권, 풍속, 지형경계 등 필요항목을 제시하고 이 주제도를 작성하였다. 또한 국토환경성평가지도를 이용하여 개발가능지역을 산출하여 인허가에 대응하는 지역선정이 되도록 제시하였다.
본 연구에서는 지리정보시스템을 이용한 도서지방의 재생에너지설비 구축을 위하여 GIS의 DB구축 절차를 정립하여 제시하였다. 적용지역의 수치지형도를 사용하여 레이어를 추출하고 입지조건별 기초 DB를 구축하는 절차를 제시하였다. 재생에너지설비 최적 설치를 위한 선정조건별 고도, 경사도, 경사방향, 도로영향권, 풍속, 지형경계 등 필요항목을 제시하고 이 주제도를 작성하였다.
재생에너지중 태양광과 풍력을 적용하기 위하여 거문도를 사례로 최적 위치의 영역을 제시하고 이에 다른 선로경과지 접근 비용이 저렴한 지역을 지도로 나타냈다. 풍력설비 설치를 위한 선로경과지의 구체적인 방법을 제안하였다.

성능/효과

이를 근거로 실제 재생에너지설비를 설치하기 위해서는 개발행위허가조건에 맞는지 최종적인 확인절차를 진행해야 하고 전력계통 연계 협의도 이루어져야 한다. 제시된 조건의 정확성을 확인하기 위하여 현장조사와 풍력자원조사를 통하여 제시된 방법의 타당성을 확인하였다.
본 연구에서 제안된 지역을 현장실사와 풍력자원조사를 수행하였다. 지리정보시스템을 이용하여 재생에너지설비 설치를 위한 최적 위치선정 절차를 제시하고 특정 도서의 사례로 그 결과를 확인하여 제시한 절차의 정확함을 검증하였다.

참고문헌 (10)

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상세보기
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원문보기 상세보기
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