화석 연료의 고갈로 인해 신재생 에너지에 관한 관심이 날로 증가하고 있다. 그 중에서도 예측가능성이 높고 이용 가능한 양이 풍부한 파력에너지에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 부유체-균형추식 파력발전장치는 진동 타입과 비교해 구조 강도가 증진된 장치이며, 부유체의 포면에 웨이브 캠버라 불리우는 격벽을 설치하여 파도가 오직 상하운동만을 하도록 만들었다. 본 논문은 주로 병렬 연결된 파력 발전장치의 발전량에 중점을 두고, 그 발전량을 계산하였다. 그 결과, nl/L의 값이 증가할수록, 더 많은 전력량이 발생하고, nl/L=0.40 이상이 되었을 때, 상시 연속적인 발전량이 얻어진다는 것을 알 수 있었다. 이 연구를 통해서, 실제 해역 조건에 유리한 유수실을 설계하는데 기본 자료로 활용할 수 있다.
화석 연료의 고갈로 인해 신재생 에너지에 관한 관심이 날로 증가하고 있다. 그 중에서도 예측가능성이 높고 이용 가능한 양이 풍부한 파력에너지에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 부유체-균형추식 파력발전장치는 진동 타입과 비교해 구조 강도가 증진된 장치이며, 부유체의 포면에 웨이브 캠버라 불리우는 격벽을 설치하여 파도가 오직 상하운동만을 하도록 만들었다. 본 논문은 주로 병렬 연결된 파력 발전장치의 발전량에 중점을 두고, 그 발전량을 계산하였다. 그 결과, nl/L의 값이 증가할수록, 더 많은 전력량이 발생하고, nl/L=0.40 이상이 되었을 때, 상시 연속적인 발전량이 얻어진다는 것을 알 수 있었다. 이 연구를 통해서, 실제 해역 조건에 유리한 유수실을 설계하는데 기본 자료로 활용할 수 있다.
As a result of the exhaustion of fossil fuel, interest about renewable energy is increasing day by day. Inter alia, study for wave power energy of which the calculability is high and the available amount is abundant is going along actively. As a float-countweight wave energy converter is equivalent ...
As a result of the exhaustion of fossil fuel, interest about renewable energy is increasing day by day. Inter alia, study for wave power energy of which the calculability is high and the available amount is abundant is going along actively. As a float-countweight wave energy converter is equivalent improved structural strength compared with oscillating body type. we made the wave only in order to up and down motion by setting up bulkhead which is called wave camber at the outside of float. This paper mainly focuses on generation amount of plural connected float-counterweight wave energy converter and we calculate the amount. The result, we confirmed that the more a numerical value of nl/L increases, the more amount of electricity rises and also when it is over nl/L=0.40, it is possible to get continuous generation. Through this study, we can use as basic data for design of wave chamber on advantageous condition at the real seas and by way of estimation for generation amount.
As a result of the exhaustion of fossil fuel, interest about renewable energy is increasing day by day. Inter alia, study for wave power energy of which the calculability is high and the available amount is abundant is going along actively. As a float-countweight wave energy converter is equivalent improved structural strength compared with oscillating body type. we made the wave only in order to up and down motion by setting up bulkhead which is called wave camber at the outside of float. This paper mainly focuses on generation amount of plural connected float-counterweight wave energy converter and we calculate the amount. The result, we confirmed that the more a numerical value of nl/L increases, the more amount of electricity rises and also when it is over nl/L=0.40, it is possible to get continuous generation. Through this study, we can use as basic data for design of wave chamber on advantageous condition at the real seas and by way of estimation for generation amount.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구에서는 복수 연결된 부유체-균형추식 파력발전장치의 발생 전력량 평가를 실행하였다. 이를 통해, 실제 해역 조건에 유리한 유수실을 설계하고 전력량 평가 등의 기본 자료로 활용하고자 한다.
부유체-균형추식 파력발전 장치는 플로트가 중력에 의해 하강하는 경우에만 발전하고 있다. 본 연구에서는 부유체-균형추식 파력발전장치를 복수 연결시키는 일을 제안함으로써 발생 전력의 상태를 평가해 본다. 장치 제원으로서는, 일본 야마구치 대학 해양환경공학 연구실과 함께 시모노세키의 인공섬 부근의 조건으로 계산 및 평가를 실시하였다.
본 연구에서는 복수 연결된 부유체-균형추식 파력발전장치의 발생 전력량 평가를 실행하였다. 이를 통해, 실제 해역 조건에 유리한 유수실을 설계하고 전력량 평가 등의 기본 자료로 활용하고자 한다.
가설 설정
이론식에서의 물결의 조건은 정현파를 가정한다. 파고를 H, 물결의 진동수를 w라 하면, 수면 변동은 식 (15), 초기조건은 식 (16)으로써 주어진다.
제안 방법
본 연구에서는 부유체-균형추식 파력발전장치를 복수 연결시키는 일을 제안함으로써 발생 전력의 상태를 평가해 본다. 장치 제원으로서는, 일본 야마구치 대학 해양환경공학 연구실과 함께 시모노세키의 인공섬 부근의 조건으로 계산 및 평가를 실시하였다.
대상 데이터
계산에 이용하는 물결 조건은 시모노세키의 인공섬 부근의 물결 조건을 이용한다. 파랑정보의 취득에는 나우파스[5] (일본 국토교통성 항만국 전국 항만 해양 파랑 정보)를 이용했으며, 시모노세키의 인공 섬에서 가장 가까운 기타큐슈 아이노시마의 2011년도 파랑 데이터를 사용한다.
복수 연결 시의 발생전력의 평가를 실시하기 전에, 안정된 발생전력의 상태를 살펴보기 위해서, Table 1과 같은 장치의 제원을 이용한다. 이 장치는 일본의 미츠비시중공업(주) 나가사키 연구소의 내항성능 시험 수조이며 평균 수심은 3.2m, 폭은 30m, 길이는 160m이다.
계산에 이용하는 물결 조건은 시모노세키의 인공섬 부근의 물결 조건을 이용한다. 파랑정보의 취득에는 나우파스[5] (일본 국토교통성 항만국 전국 항만 해양 파랑 정보)를 이용했으며, 시모노세키의 인공 섬에서 가장 가까운 기타큐슈 아이노시마의 2011년도 파랑 데이터를 사용한다. 일본해는 물결의 힘이 동기일 때 크므로 Table 2의 파랑데이터를 이번 전력 평가의 물결 조건으로 이용한다.
성능/효과
1) 복수 연결에 의한 발생 전력의 증가는, 각 플로트에 발생하는 전력의 공진에 의해 증폭하게 된다는 것을 알게 되었다. 즉, nl/L의 값이 커지는 만큼 총 발전량은 증가해 복수 연결에 의한 발전량의 향상이 전망된다.
2) nl/L = 0.32까지는, 발생전력이 0kw일 때가 일정시간 계속되어 상시 발전이 가능하지는 않지만, 발생 전력의 증가는 전망된다.
3) nl/L = 0.40이상에서는, 상시 발전되고 있어 본 장치의 복수 연결에 의한 연속적인 발전이 가능하다는 것을 알 수 있다.
4) nl/L = 0.56인 시점까지는, 최대 발생 전력치가 0.98kw이상으로 커지지 않고 있는 것이 확인되었다.
5) nl/L = 0.64인 시점에서는, 발전량의 최소치로 항상 0.98kw가 전망되며 최대의 발생 전력량이 한층 더 증가한 것을 확인할 수 있다. 이것은 물결 가장 위쪽의 평가 개시로부터 이 주기 눈의 발생 전력의 물결이 서로 겹쳐졌기 때문이다.
이번 연구로 복수 연결 시 발전량의 증가를 확인할 수 있었으며, 연결된 장치의 수가 증가할수록 상시 발전이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 향후는 군산 앞바다의 파랑조건 데이터를 이용하여 역학적 검토를 한 뒤 이를 근거로 해 실증 실험을 실시할 예정이다.
후속연구
이번 연구로 복수 연결 시 발전량의 증가를 확인할 수 있었으며, 연결된 장치의 수가 증가할수록 상시 발전이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 향후는 군산 앞바다의 파랑조건 데이터를 이용하여 역학적 검토를 한 뒤 이를 근거로 해 실증 실험을 실시할 예정이다.
참고문헌 (6)
"Ahency for natural resources and energy ministry of economy," Proceedings of the Trade and Industry, 2008.
K. Hadano, B. Y. Moom, S. B. Lee, J. S. Park, and J. S. Park, "The experimental study about kinetic change of water surface in the chambers for wave energy converter," Journal of the Korean Society for Fluid Machinery, vol. 17, no. 2, pp. 41-47, 2014.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.