[논문]울돌목 조류에너지 개발 현황과 전망

이광수; 염기대; 박진순; 강석구; 박우선; 한상훈; 정공일; 박정우

[국내논문] 울돌목 조류에너지 개발 현황과 전망
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이광수 (한국해양연구원) , 염기대 (한국해양연구원) , 박진순 (한국해양연구원) , 강석구 (한국해양연구원) , 박우선 (한국해양연구원) , 한상훈 (한국해양연구원) , 정공일 (㈜한아엔지니어링) , 박정우 (㈜한국전기연구원)

The Korean peninsula has a number of coastal sites where the rhythmic rising and lowering of water surface due to tides result in strong tidal current. The kinetic energy of these currents can be efficiently exploited by using tidal current turbines. The pilot tidal current power plant is to be constructed at the Uldolmok between Chindo and Haenam. Extensive coastal engineer ing research works have been carried out. This paper describes some observation results of field campaign, design of the supporting structure of a pilot plant of 1,000kW and a future tidal current power plant and so on.

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문제 정의

본 논문에서는 현재까지 울돌목 조류에너지 개발을 위하여 추진된 주요 조사 결과 및 현황과 향후 개발 전망에 대하여 제시하였다.

제안 방법

수차 이외에 중요한 시스템 요소의 하나인 조류발전용 500KW급 권선형 유도발전기용 및 동기발전기용 전력변환장치를 개발하였다.
울돌목 조류 발전에 적용 가능한 발전 구조물은 Jacket식, 부유식 및 Catamaran식 등이 있으며, 이 중에서 구조적 안정성, 경제성, 발전 효율성 및 시공성 등을 고려하여 Jacket식으로 채택하여 발전구조물을 설계하였다. 한편 울돌목 현장실험 도중 나타난 그물, 로프, 폐타이어, 통나무 둥대형부유폐기물로부터 실험시설 보호를 위하여 폐기물 차단막에 대한 보완설계를 실시하였다.
울돌목 조류 발전에 적용 가능한 발전 구조물은 Jacket식, 부유식 및 Catamaran식 등이 있으며, 이 중에서 구조적 안정성, 경제성, 발전 효율성 및 시공성 등을 고려하여 Jacket식으로 채택하여 발전구조물을 설계하였다. 한편 울돌목 현장실험 도중 나타난 그물, 로프, 폐타이어, 통나무 둥대형부유폐기물로부터 실험시설 보호를 위하여 폐기물 차단막에 대한 보완설계를 실시하였다.

대상 데이터

식(2)에 나타난 바와 같이 발전 출력은 조류 유속과 터빈의 효율에 따라 좌우되므로 유속이 2knots 내.외인 곳에서도 가능하나, 경제성 있는 발전을 위해서는 4knots 이상인 곳을 후보지로 선정한다.

후속연구

국내의 조류발전은 1963년에 울돌목에서 최초로 시도된 것으로 알려져 있으나, 그 당시의 발전시스템에 관한 자세한 기록은 남아있지 않다. 한편 1986년에 울돌목 주변 해역에 대한 조류발전 가능성 조사(1)가 실시된 이후 2000년까지는 경제성 등의 이유로 구체적인 후속 연구는 착수되지 않았다. 그러나 최근 지구온난화 방지를 위한 기후변화협약의 발효 및 화석연료 고갈 등으로 인하여신.
울돌목 시험조류 발전소는 육상에서 발전 구조 물(Jacket 형태)을 제작한 후 해상운송하여 사전에 굴착한 암반 위에 거치하는 방식으로 공사가 진행될 예정이다. 또한 육상에서부터 발전 구조물 까지 90m의 연결잔교를 설치한다.
시험조류 발전소에는 다양한 형태의 수차, 발전기 및 전력변환장치 등이 설치되어 여러 분야에 대한 실중 실험이 실시될 예정이다. 이를 통하여 우리나라의 주요 조류발전 후보지인 전라남도의 울돌목, 장죽수도 및 맹골수도와 경상남도의 대방수도 등의 해역에 적합한 조류발전 시스템을 도출하여 조류에너지 실용화를 도모할 예정이다.
시험조류 발전소에는 다양한 형태의 수차, 발전기 및 전력변환장치 등이 설치되어 여러 분야에 대한 실중 실험이 실시될 예정이다. 이를 통하여 우리나라의 주요 조류발전 후보지인 전라남도의 울돌목, 장죽수도 및 맹골수도와 경상남도의 대방수도 등의 해역에 적합한 조류발전 시스템을 도출하여 조류에너지 실용화를 도모할 예정이다.
울돌목 시험조류 발전소 운영 및 개선 등을 통하여 실용화 기술개발 완료 이후 민자유치 둥을 통하여 울돌목 상용조류 발전소 건설을 추진할 예정이다. 이 경우 적용발전시스템에 따라 적정 개 발가능 규모는 달라질 수 있으나, 현재 파악되는 개발 규모는 3만kW에서 5만kW 사이일 것으로 전망 된다.
한편 울돌목 시험조류 발전소가 완공되면 조류에너지 실용화 기술개발 이외에도 시험발전소를 관광자원화하여 지역경제 활성화와 환경보존이 최고의 패러다임으로 대두되고 있는 21세기에 국가 위상 제고가 기대된다.

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