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백천현 연구실
동의대학교 산업경영빅데이터공학과 백천현 교수
풍력 발전 분석
파워커브 모델링
이상치 제거
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
구성원

백천현 연구실

동의대학교 산업경영빅데이터공학과 백천현 교수

백천현 연구실은 전력시스템 운영과 신재생 에너지 기여를 데이터 기반으로 추정·최적화하는 연구를 수행합니다. 핵심 기술로는 ELCC 기반 capacity credit 추정에서 용량계수 불확실성과 변동성을 반영하는 분석 방법, 풍속-출력 데이터를 대상으로 power curve의 이상치 제거와 goodness-of-fit 검증을 수행하는 데이터 처리 절차, 그리고 발전기기동문제를 혼합정수계획으로 정식화하고 군집화를 적용해 환경 제약을 포함한 운영 시나리오를 평가하는 최적화 모델을 보유합니다.

풍력 발전 분석파워커브 모델링이상치 제거군집화 알고리즘ELCC 용량 신용 추정
대표 연구 분야
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ELCC 기반 신재생 용량신용 추정과 변동성·불확실성 반영 thumbnail
ELCC 기반 신재생 용량신용 추정과 변동성·불확실성 반영
ELCC-based capacity credit estimation incorporating volatility and uncertainty
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 0
·
2024
Analysis of Volatility Characteristics of Wind Power Capacity Factors in Korea
Chun-Hyun Paik, Yongjoo Chung, Young Jin Kim
Journal of the Korean Solar Energy Society
풍력발전의 간헐적 특성으로 인해 발생하는 높은 변동성은 전력망 시스템에 불확실성을 가중시킨다. 이에 본 연구에서는 용량계수(capacity factor)의 변동성에 초점을 맞추어 국내 풍력발전 출력의 특성을 분석하였다. 먼저, 용량계수 변동성을 대표하는 지표인 평균 특성과 램프(ramp)의 개수 및 지속시간을 2018~2022년 자료(시간 해상도 1 h)를 사용하여 연도와 월별로 분석하였다. 이후 2019년 자료(시간 해상도 5 min)를 이용하여 다양한 해상도 수준에서 데이터를 생성하고, 해상도에 따라 램프의 개수 및 지속시간이 어떻게 영향을 받는지 분석하였다. 그 결과 램프의 빈도와 지속시간은 데이터의 시간 해상도에 강하게 의존함을 확인하였으며, 램프 특성을 평가하고 이를 고려하는 것은 급격한 램프 발생을 완화함으로써 전력시스템 운용의 유연성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있음을 시사하였다.
http://dx.doi.org/10.7836/kses.2024.44.1.039
Volatility (finance)
Wind power
Econometrics
Economics
Environmental science
Meteorology
Geography
Engineering
Electrical engineering
2
Article
|
인용수 0
·
2024
Estimating the ELCC-based Marginal Capacity Credits of Renewable Energy in Korea
Chun-Hyun Paik
Journal of the Korean Solar Energy Society
태양광 및 풍력 발전은 한국의 향후 전력 발전 믹스에서 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 본 연구는 재생에너지의 첨두 전력 수요 기여도 평가 및 장기 경제적 용량 계획에 필수적인 유효부하유지능력(ELCC) 방법을 사용하여 용량신용(Capacity Credit, CC)을 추정한다. 한계 용량신용(marginal CC)의 개념을 도입함으로써, 태양광 및 풍력 전력의 전력수요와 용량계수에 대한 5년치 데이터를 활용하여 다양한 시나리오를 분석하였다. 그 결과, 서로 다른 재생에너지 목표 용량에 대해 기저 용량이 한계 용량신용에 미치는 영향을 확인하였으며, 최적의 용량 조합 가능성을 강조하였다. 본 연구는 전력계통의 신뢰성을 유지하면서 재생에너지를 효과적으로 통합하고자 하는 정책 입안자들에게 시사점을 제공한다.
https://doi.org/10.7836/kses.2024.44.4.067
Renewable energy
Natural resource economics
Economics
Econometrics
Agricultural economics
Business
Environmental science
Environmental economics
Engineering
Electrical engineering
3
Article
|
인용수 12
·
2023
Power Curve Modeling of Wind Turbines through Clustering-Based Outlier Elimination
Chun-Hyun Paik, Yong-Joo Chung, Young Jin Kim
IF 3.8 (2023)
Applied System Innovation
풍력 발전의 효율적 운영과 예측을 위한 핵심 과업은 전력 곡선의 추정이다. 그러나 실제 데이터는 풍속에 대해 전력 출력이 크게 변동하는 경우가 흔하므로, 전력 곡선 추정에는 이상치의 탐지와 적절한 처리가 필요하다. 본 연구는 벡터 양자화의 군집화 알고리즘과 잡음이 있는 응용 분야를 위한 밀도 기반 공간 군집화(density-based spatial clustering of applications with noise)를 활용하여 풍력 단지의 전력 곡선을 추정하기 위한 이상치 탐지 및 제거의 새로운 절차를 제안한다. 전력 출력 곡선의 서로 다른 매개변수 모형을 시험한 결과, 제안 방법론은 한국의 한 풍력 단지에서 개별 풍력 터빈의 전력 곡선을 산출하는 데 적용 가능함이 입증되었다. 본 연구에서 제시한 전력 곡선 모델링을 위한 이상치 제거 절차는 잡음이 존재하는 상황에서도 매우 효율적일 수 있다고 주장한다.
https://doi.org/10.3390/asi6020041
Wind power
Outlier
Cluster analysis
Computer science
Anomaly detection
Power (physics)
Parametric statistics
Data mining
Artificial intelligence
Engineering
최신 정부 과제
11
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1
주관|
2013년 3월-2015년 3월
|180,000,000
한국형 상향식 감축모형(농축산, 폐기물) 구축 및 고도화
본 과제는 농축산 및 폐기물 부문에서 온실가스 감축을 계산하는 MESSAGE 상향식 모형을 만들고, 감축 시나리오를 비교·평가하는 연구임. 연구 목표는 농축산·폐기물 연계기술을 개발해 국가 단위 상향식 모형을 구축하고, 통합모형과의 순차적 피드백을 고려하며, 경제성 분석 기반 감축비용 산정프로그램을 개발하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 부문별 EB, 배출계수, 감축 기술·비용 특성이 반영된 RES 구축, 감축수단 조합의 실행가능성 평가 방법론, 감축 잠재량·비용을 이용한 MACC 구축 방법론을 적용하는 데 있음. 기대 효과는 상황별 정책 수립 대응력 향상과 최소 비용 감축방안 도출에 활용 가능함.
온실가스 배출
상향식 감축모형
최적화
통합모형
감축비용
2
주관|
2012년 6월-2013년 6월
|185,000,000
기술진보를 반영한 상·하향식 온실가스 감축모형 고도화 기술개발
본 과제는 국가 온실가스 감축을 계산하는 방법을 연구해, 어떤 산업과 어떤 전환(발전,정유)까지 함께 고려해 정책에 쓸 수 있는 모형을 만드는 것임. 연구 목표는 (A) 상하향식(CGE,MESSAGE 등) 해외 감축모형의 개발·활용 현황 분석, (B) 개별 업종 특성을 반영한 상향식 감축 잠재량 분석 모형 구축, (C) 상향식 감축 잠재량분석을 위한 최종수요 예측모형 개발, (D) 전환부문과의 통합·연계를 고려한 모형구조 설계임. 핵심 연구 내용은 반도체,디스플레이,기계,음식료품에 대한 감축 잠재량 및 최종수요 예측 모형 구축과 전환부문과의 연결 모형 설계임. 기대효과는 국내 적합 감축모형 구축의 기본자료, 국가 온실가스 감축 정책 도출 기초, 타 업종 확장 가능한 일반 모형, 국가단위 시나리오 개발 및 효과 검증 활용임.
온실가스 배출
상·하향식 감축모형
최적화
수요예측
통합모형
3
주관|
2012년 3월-2017년 2월
|2,620,500,000
산학협력 선도대학(LINC) 육성사업
본 과제는 대학 교육과 지역 산업을 더 잘 연결해 학생들이 현장에서 필요한 역량을 갖추고 기업은 필요한 인재를 얻을 수 있는 구조를 만드는 산학협력 기반 교육혁신 프로젝트임. 연구 목표는 산학협력 중심의 대학체제를 구축해 취업 미스매치 완화와 지역산업 성장을 지원하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 산학협력 친화형 교원인사제도 마련, 산업체 연계 교육프로그램 운영, 현장실습·창업교육 강화, 후진학 체제 확립, 기업지원 인프라 구축 등으로 구성됨. 기대 효과는 산업 맞춤형 우수인재 양성, 대학 교육 체질 개선, 지역기업 경쟁력 강화, 산학연계 기술혁신 촉진 등으로 지역 발전과 국가 경쟁력 제고에 기여함.
산학협력 선도대학 육성사업
인재양성
광역 선도산업
현장실습
취업
창업
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
소멸2003무선데이터 통신시스템의 스케줄링 방법1020030060388-
거절2002씨디엠에이 시스템에 있어서의 소프트 핸드오프 방법1020020041867-
소멸2002광통신 링의 용량을 산출하는 방법1020020032387-
전체 특허

무선데이터 통신시스템의 스케줄링 방법

상태
소멸
출원연도
2003
출원번호
1020030060388

씨디엠에이 시스템에 있어서의 소프트 핸드오프 방법

상태
거절
출원연도
2002
출원번호
1020020041867

광통신 링의 용량을 산출하는 방법

상태
소멸
출원연도
2002
출원번호
1020020032387