초록 ▼

$\square$ 대방수도 및 남해대교의 조류발전 후보지 해양조사 (조석, 조류, 조향, 해저지질,3 차원 멀티빔)를 통해 조류발전 기초자료 확보하였다.
$\square$ 조류발전 후보지의 에너지 부존량 분석 및 생산량을 계산하였다.
$\square$ 지역 환경에 적합한 조류발전 장치 방식을 제안하였다.
$\square$ 조류분포 해석을 수행하여 대방수도 지역의 유속분포도를 작성하였다.
$\square$ 조류발전

$\square$ 대방수도 및 남해대교의 조류발전 후보지 해양조사 (조석, 조류, 조향, 해저지질,3 차원 멀티빔)를 통해 조류발전 기초자료 확보하였다.
$\square$ 조류발전 후보지의 에너지 부존량 분석 및 생산량을 계산하였다.
$\square$ 지역 환경에 적합한 조류발전 장치 방식을 제안하였다.
$\square$ 조류분포 해석을 수행하여 대방수도 지역의 유속분포도를 작성하였다.
$\square$ 조류발전 단지화에 요구되는 최적의 발전장치를 비교분석하였다.
$\square$ 조류발전단지 지역과 간섭을 고려한 시설용량 및 발전량을 제시하였다.
$\square$ 조류발전장치의 용량, 건설비용을 산출하였고, 상용화에 적합한 개념설계안을 제시하였다.

목차 Contents

• 제 1 장 기술개발의 개요 ... 18
• 제 1 절 연구의 필요성 ... 18
• 1. 기술적 측면 ... 18
• 2. 산업.경제적 측면 ... 18
• 3. 정책적 측면 ... 18
• 제 2 절 연구 목표 ... 19
• 제 3 절 연구 내용 ... 20
• 제 2 장 국내 외 관련기술 현황 ... 22
• 제 1 절 국외 동향 ... 22
• 제 2 절 국외 연구현황 ... 25
• 1. 영국 ... 25
• 2. 노르웨이 ... 29
• 3. 미국 ... 30
• 4. 캐나다 ... 31
• 5. 멕시코 ... 32
• 6. 일본 ... 32
• 7. 필리핀 ... 32
• 제 3 절 국내 연구현황 ... 33
• 1. 국내 기술개발 동향 ... 33
• 2. 국내의 조류발전 전망 ... 43
• 제 3 장 해양조사 요약 ... 46
• 제 1 절 사업 개요 ... 46
• 1. 사업 목적 ... 46
• 2. 사업 내용 ... 46
• 제 2 절 조사 개요 ... 47
• 1. 사업수행 절차 ... 47
• 2. 조사 지역 ... 48
• 제 3 절 해양물리탐사 ... 50
• 1. 해저지형 측량 ... 50
• 2. 지층탐사 ... 51
• 제 4 절 조류 탐사 ... 53
• 1. 조류 관측 ... 53
• 2. 조류 자료처리 ... 54
• 3. 관측자료 검토 ... 54
• 4. 조류 조화분해 ... 54
• 제 5 절 요약 결과 ... 55
• 제 4 장 에너지 부존량 ... 58
• 제 1 절 발전가능 지역 ... 58
• 1. 대방수도 ... 58
• 2. 남해대교 ... 63
• 제 2 절 발전기 선택 ... 68
• 1. 표준 예상 발전량 ... 68
• 2. 발전기 배치 ... 69
• 제 3 절 부존량 및 시설용량 ... 70
• 1. 대방수도 부존량 및 시설용량 ... 70
• 2. 남해대교 ... 78
• 제 5 장 최적 조류발전 방식 ... 82
• 제 1 절 조류발전 종류 ... 82
• 1. HAT(Horizontal Axis Turbine) type - 수평축 터빈 ... 82
• 2. VAT(Vertical Axis Turbine) type - 수직축 터빈 ... 83
• 제 2 절 조류발전 형식 비교 ... 87
• 1. VAT 방식과 HAT 방식 ... 87
• 2. 노출형 및 덕트형 ... 88
• 3. 고정방식 ... 89
• 제 3 절 최적 조류발전 방식 ... 91
• 제 6 장 조류발전 모델 ... 96
• 제 1 절 해석 모델 ... 96
• 제 2 절 간섭해석 ... 98
• 제 7 장 조류발전단지 ... 102
• 제 1 절 발전단지 규모 ... 102
• 제 2 절 발전단지 건설비용 ... 104
• 1. 해외건설 사례 ... 104
• 2. 국내건설 사례 ... 105
• 3. 발전단지 건설비용 추정 ... 107
• 제 3 절 조류발전 장치 ... 110
• 1. Jig jacket 설치 및 드릴링작업 ... 111
• 2. 하부지지구조물 설치 ... 111
• 3. 그라우팅 작업 ... 112
• 4. 해저케이블 설치 ... 112
• 5. 케이블 연결 ... 113
• 6. 상하부 구조물 결합 ... 113
• 7. 설치완료 ... 114
• 제 4 절 시공시 문제점 ... 115
• 제 8 장 상용화 기본 개념설계안 ... 118
• 제 9 장 결언 ... 130
• 부록 ... 134
• 표 3.1 해양물리탐사 결과 ... 55
• 표 3.2 조류탐사 결과 ... 56
• 표 4.1 표준 예상 발전량 ... 68
• 표 4.2 발전기별 시설용량 계산(대방수도) ... 72
• 표 4.3 조류 분포(대방수도A) ... 74
• 표 4.4 조류 분포(대방수도B) ... 75
• 표 4.5 조류 분포(대방수도C) ... 76
• 표 4.6 일일발전량(대방수도) ... 77
• 표 4.7 발전기별 시설용량 계산(남해대교) ... 79
• 표 4.8 조류 분포(남해대교) ... 80
• 표 4.9 일일발전량(남해대교) ... 81
• 표 5.1 VAT과 HAT 조류발전장치 비교(산업자원부, 2007) ... 83
• 표 5.2 VAT 및 HAT 비교 ... 87
• 표 5.3 노출형 및 덕트형 비교 ... 89
• 표 5.4 고정방식 비교 ... 90
• 표 5.5 Seaflow 조류발전장치(영국) 장.단점 ... 92
• 표 5.6 능동유향회전형 HAT 조류발전 장치 장.단점 ... 94
• 표 6.1 Model specification ... 97
• 표 6.2 Analysis condition ... 98
• 표 7.1 대방수도 배치도 및 발전량 ... 103
• 표 7.2 1MW 조류발전장치 1기 예상비용 ... 108
• 그림 2.1 주요 국가의 조류에너지 용량 전망 ... 23
• 그림 2.2 주요 국가의 조류에너지 사업 전망 ... 23
• 그림 2.3 주요국가의 2005~2009 조류에너지 ... 24
• 그림 2.4 주요국가의 2005~2009 조류에너지 ... 24
• 그림 2.5 Seaflow 조류 발전 (영국) ... 25
• 그림 2.6 스코트랜드 조류발전 개념도 ... 26
• 그림 2.7 SeaGen 프로젝트 개념도 ... 26
• 그림 2.8 SeaGen-2 ... 26
• 그림 2.9 Stingray 조류발전 ... 27
• 그림 2.10 SMD Hydrovision사 조류발전 장치 ... 27
• 그림 2.11 Lunar Energy사 조류발전 장치 ... 28
• 그림 2.12 Contra rotating marine current turbine (Strathclyde University) ... 28
• 그림 2.13 Openhyo사 원형 터빈 ... 29
• 그림 2.14 노르웨이의 100KW급 조류발전 ... 29
• 그림 2.15 헬리컬 수차를 이용한 조류발전 (미국) ... 30
• 그림 2.16 Verdant Power 조감도 ... 31
• 그림 2.17 Verdant Power 조류발전 ... 31
• 그림 2.18 Davis Turbine의 개념도 ... 32
• 그림 2.19 울돌목 조류발전 조감도 ... 34
• 그림 2.20 대방수도 지형도(인하대학교) ... 35
• 그림 2.21 남해대교 지형도(인하대학교) ... 35
• 그림 2.22 25KW 방수로 적용 조류발전 장치 ... 36
• 그림 2.23 조류발전 간섭 실험(인하대학교) ... 37
• 그림 2.24 부유식 반잠수식 조류발전 장치(인하대학교) ... 37
• 그림 2.25 하동발전소 방수로 적용 조류발전 장치 ... 38
• 그림 2.26 완도 조류발전 개념도(중부발전(주)) ... 39
• 그림 2.27 블래이드 특성연구(인하대학교) ... 39
• 그림 2.28 능동유향조정 조류발전 장치 ... 40
• 그림 2.29 로터 회전 시 동적 ... 41
• 그림 2.30 로터 회전 시 속도 ... 41
• 그림 2.31 조류속이 강한 서해지역(해양조사원) ... 43
• 그림 3.1 해양조사 구역 ... 46
• 그림 3.2 사업 수행 흐름도 ... 47
• 그림 3.3 대방수도(창선대교)의 위성사진 ... 48
• 그림 3.4 남해대교 인근 위성사진 ... 49
• 그림 3.5 다중빔 음향측심기 운용 모식도 ... 50
• 그림 3.6 해양탄성파 반사법탐사 조사 모식도 ... 52
• 그림 3.7 대방수도 조류관측 정점도 ... 53
• 그림 3.8 남해대교 조류관측 정점도 ... 53
• 그림 4.1 대방수도-마을어업 구역 ... 59
• 그림 4.2 대방수도-정치망 어업 구역 ... 59
• 그림 4.3 대방수도-패류양식 구역 ... 60
• 그림 4.4 대방수도-협동 양식 구역 ... 60
• 그림 4.5 대방수도-한려해상국립공원 구역 ... 61
• 그림 4.6 대방수도-연안 현황 ... 61
• 그림 4.7 대방수도-인공어초 단지 ... 62
• 그림 4.8 대방수도-공유수면 매립 구역 ... 62
• 그림 4.9 대방수도-수자원 보호 구역 ... 63
• 그림 4.10 남해대교-마을어업 구역 ... 64
• 그림 4.11 남해대교-어류등양식 구역 ... 64
• 그림 4.12 남해대교-패류양식 구역 ... 65
• 그림 4.13 남해대교-해상종묘 구역 ... 65
• 그림 4.14 남해대교-한려해상국립공원 구역 ... 66
• 그림 4.15 남해대교-연안 현황 ... 66
• 그림 4.16 남해대교-인공어초 단지 ... 67
• 그림 4.17 남해대교-공유수면 매립 구역 ... 67
• 그림 4.18 발전기 1기당 유속별 예상발전량 ... 68
• 그림 4.19 발전기 배치 ... 69
• 그림 4.20 대방수도 조류발전기 배치 ... 71
• 그림 4.21 유속분포 비교(대방수도) ... 73
• 그림 4.22 창조-낙조 유속분포 비교 ... 73
• 그림 4.23 대방수도(A구역) 유속별 비중 ... 74
• 그림 4.24 대방수도(A구역) 유속별 지속시간 ... 74
• 그림 4.25 대방수도(B구역) 유속별 비중 ... 75
• 그림 4.26 대방수도(B구역) 유속별 지속시간 ... 75
• 그림 4.27 대방수도(C구역) 유속별 비중 ... 76
• 그림 4.28 대방수도(C구역) 유속별 지속시간 ... 76
• 그림 4.29 대방수도 조류발전기 배치 ... 78
• 그림 4.30 유속분포 비교(남해대교) ... 80
• 그림 4.31 남해대교 유속별 비중 ... 80
• 그림 4.32 남해대교 유속별 지속시간 ... 81
• 그림 5.1 수평축(HAT) 조류발전 ... 84
• 그림 5.2 수직축(VAT) 조류발전 ... 85
• 그림 5.3 발전 장치의 고정방식 ... 86
• 그림 5.4 대방수도 최적 조류발전 장치 선택 ... 91
• 그림 5.5 영국의 Seaflow 조류발전장치 ... 93
• 그림 5.6 국내 환경에 적합한 발전 방식 ... 93
• 그림 5.7 능동유향회전형 ... 94
• 그림 6.1 모델링: 평면도 ... 96
• 그림 6.2 Mesh generation ... 97
• 그림 6.3 0.7m/s에서의 압력분포 ... 98
• 그림 6.4 0.9m/s에서의 압력분포 ... 98
• 그림 6.5 0.7m/s에서의 유속분포 ... 99
• 그림 6.6 0.9m/s에서의 유속분포 ... 99
• 그림 6.7 유선분포(측면) ... 99
• 그림 6.8 유선분포(평면) ... 99
• 그림 6.9 0.7m/s에서의 속도벡터분포 ... 100
• 그림 7.1 대방수도 조류발전 단지규모 ... 102
• 그림 7.2 해외사례 Seaflow ... 104
• 그림 7.3 해외사례 SeaGen ... 104
• 그림 7.4 울돌목 조류발전소 ... 105
• 그림 7.5 삼천포 방수로 조류발전장치 ... 106