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문제 정의
- 진동발전기는 선형발전기로부터 전달되는 파도의 상하운동에너지를 받아 발전하게 되는데, 이때 파도의 주파수와 진동시스템의 고유진동수를 일치시킨 공진대역에서 구동함으로써 파도의 상하운동 속도보다 더 큰 속도를 이용하여 더 많은 전기에너지를 얻을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 공진영역에서 더 많은 전기에너지를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 공진영역을 벗어난 대역에서도 안정적으로 발전할 수 있는 장점을 가지는 하이브리드 파력발전방법을 제안한다.
- 본 연구에서는 상하운동에 의해 발전되는 선형발전기와 진동발전기를 결합한 하이브리드 파력발전기를 제안하였다. 또한 하이브리드 파력 발전기를 구성하고 있는 선형발전기와 진동발전기의 특성을 살펴보았다.
- 본 연구에서는 이런 문제점을 극복하기 위해 부표의 상하운동에 의해 발전되는 직선발전기와 진동발전기를 결합한 하이브리드 발전방법을 제안한다. 이는 바다표면에 부표가 떠 있고, 그 바로 밑 바다에 선형발전기와 진동발전기가 차례로 연결되어 있다.
- 한편, 실제 해상에서의 파도는 완전한 비선형성을 지니는 관계로 보다 복잡한 형태의 파성분을 지닌 파의 외력에 대한 연구가 필요하다. 하지만, 본 연구에서는 직선발전기와 진동형발전기가 결합한 하이브리드 파력발전시스템의 우수성을 제안하는 것이 목적이므로, 본 논문에서는 위치를 고정시키고 시간의 함수만을 고려하였다. 또한 파형은 여러 가지 주파수 중에서 가장 큰 에너지를 가지는 한 가지 주파수만을 고려하였다.
가설 설정
- 7Hz 성분이 큰 것으로 알려져 있다[6-7]. 따라서 본 연구에서는 파도가 갖는 주파수 중에 0.5Hz성분이 가장 큰 에너지를 갖는다고 가정하여 이를 기준으로 진동시스템을 설계하였다.
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