초록 ▼

해양에너지 실용화기술 개발사업은 사업기간 6년의 중기 R&D 사업으로 진행중이며, 주요 연구내용은 1) 조석체계변화 예측모델 개발 및 후보지 특성평가, 2) 조력 조류발전 최적화 기법개발, 3) 조력 조류발전 수차 및 수문구조물 설계기술 개발, 4) 조력 조류발전 시스템 설계기술 개발 및 후보지별 개념설계, 5) 울돌목 조류발전 기본설계 및 시험조류발전소 설치 운영 6) 시화호 조력발전소 기본설계 및 시험조력발전소 설치 운영, 7) 가로림만 조력발전소 기본설계 등 7개 부분으로 구성되어 있다
이번 제 1차년도는 기초연구개발 단

해양에너지 실용화기술 개발사업은 사업기간 6년의 중기 R&D 사업으로 진행중이며, 주요 연구내용은 1) 조석체계변화 예측모델 개발 및 후보지 특성평가, 2) 조력 조류발전 최적화 기법개발, 3) 조력 조류발전 수차 및 수문구조물 설계기술 개발, 4) 조력 조류발전 시스템 설계기술 개발 및 후보지별 개념설계, 5) 울돌목 조류발전 기본설계 및 시험조류발전소 설치 운영 6) 시화호 조력발전소 기본설계 및 시험조력발전소 설치 운영, 7) 가로림만 조력발전소 기본설계 등 7개 부분으로 구성되어 있다
이번 제 1차년도는 기초연구개발 단계로 연구개발 내용과 범위는 아래와 같다.
. 조력 조류, 파력 및 해양온도차 등 해양에너지 실용화 기술개발 현황 조사 분석
- 조력 조류 발전수차 설계 제작 기술수준 파악: 중국, 미국, 캐나다
- 조력발전소 가동현황 파악: 프랑스 Rance 조력발전소
. 조석체계 변화예측 모델개발 및 후보지 특성평가
- 시화호와 가로림만에 대한 조석, 조류, 부유사 관측 및 분석
- 광역 조석체계 변화모델 수립 및 시화호와 가로림만 적용
. 조력 조류발전 수차 특성분석
- 조력발전용 Bulb 수차 특성분석
- 조류발전용 Helical 수차 특성분석
. 조력발전 최적화기법 개발
- 조력발전 수차 가동특성별 시화호 조력발전 출력산정 모델 수립
. 조력발전 토목구조 특성분석
- 시화호 조력발전 시공방안 및 토목구조 분석
- 가로림만 만입구 단면축소 및 조류발전 토목구조 분석

Abstract ▼

This research work is the first year project of 6 year long term R&D programme. The major contents of the research work consist of all seven parts, that is, 1) the development of a numerical model for tidal regime change and character evaluation of the proposed tidal power site, 2) optimizing techni

This research work is the first year project of 6 year long term R&D programme. The major contents of the research work consist of all seven parts, that is, 1) the development of a numerical model for tidal regime change and character evaluation of the proposed tidal power site, 2) optimizing technique development of tide tidal current power generation, 3) design technique development of turbine and sluice gate for tidal power generation, 4) design technique development of tide tidal current power generation system and idea design for each proposed site of tidal power generation, 5) basic design of Uldolmok tidal current power generation and construction & operation of pilot tidal power plant(T.P.P.), 6) basic design of Shiwha T.P.P. and construction and operation of pilot T.P.P., basic design of Garolim TPP, and etc..
The first year of the project is a stage of basic technique development, and the contents and scope of the study are as follows.
. Analysis of utilization technique development of various ocean energies such as tide and tidal current energy, wave energy, and ocean thermal energy.
- Design of the turbine for tide tidal current power generation: China, U.S.A., and Canada.
- Inspection of operation status of T.P.P.: French La Rance T.P.P..
. Numerical model development of tidal regime change and evaluation of the proposed site of T.P.P..
- Observations of tide, tidal current and suspended sediment at Garolim bay and Shiwha area.
- Large domain of tide model development and its application to Garolim bay and Shiwha area.
. Optimization technique development of tidal power generation
- Power calculation model development for Shiwha site according to turbine operation schemes
. Analysis of the turbines for tide tidal current power generation.
- Characteristic analysis of bulb turbine for tidal power generation.
- Characteristic analysis of helical turbine for tidal current power generation.
. Characteristic analysis of construction structure and construction planning of Shiwha T.P.P..
- Analyses of construction planning for Shiwha T.P.P. and civil structure.
- Analyses of the entrance section reduction of Garolim Bay and civil structure of tidal current power generation.

목차 Contents

• 제1장 서론...28
• 제1절 무공해 청정 자연에너지 개발의 필요성...28
• 1. 화석연료 공급의 한계...28
• 2. 국내 에너지 소비현황 및 에너지수급의 문제점...29
• 3. 기후변화협약의 동향과 지구환경 문제...31
• 가. 지구온난화와 온실가스...31
• 나. 기후변화협약의 주요내용...32
• 다. 우리나라의 에너지부문 대응정책...32
• 4. 무공해 대체에너지 개발의 필요성...32
• 5. 해양에너지의 특성...34
• 제2절 연구의 목적...35
• 제2장 국내외 기술개발 현황...36
• 제1절 해양에너지의 종류...36
• 1. 조력 조류 발전...36
• 2. 파력 발전...40
• 3. 해양온도차 발전...43
• 4. 기타 해양에너지...46
• 제2절 조력 조류 발전 기술개발 현황...47
• 1. 국외사례...48
• 가. 프랑스의 조력발전...48
• 나. 캐나다의 조력발전...52
• 다. 러시아의 조력발전...53
• 라. 기타 국가의 조력발전...55
• 마. 조류발전...56
• 2. 국내사례...59
• 제3절 파력발전 및 해양온도차 발전 기술개발 현황...64
• 1. 파력발전...64
• 가. 일본...64
• 나. 영국...67
• 다. 기타국가...68
• 2. 해양온도차 발전...68
• 가. 프랑스...68
• 나. 미국...69
• 다. 일본...70
• 3. 국내현황...70
• 제4절 국내 해양에너지 개발전망...72
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과...74
• 제1절 현장관측...74
• 1. 가로림만 및 시화호 조석 조류 현장조사...75
• 가. 조석...75
• 나. 조류...75
• 2. 가로림만 및 시화호 부유퇴적물 현장조사...87
• 가. 가로림만...87
• 나. 시화호...90
• 제2절 수치모델 수립 및 적용...94
• 1. 개요...94
• 2. 모델수립 및 검증...97
• 가. 모델수립...97
• 나. 모델검증...98
• 3. 모델적용...104
• 가. 가로림만 입구 50% 축소실험...104
• 나. 가로림만 입구 60% 축소실험...114
• 다. 조류발전 에너지 평가...114
• 제3절 수차발전기 특성 분석...119
• 1. Bulb형 수차발전기...119
• 2. Helical 터빈...126
• 제4절 조력발전 최적화 기법개발...134
• 1. 개요...134
• 2. 시화호 조력발전 출력 산정모델 개발...135
• 가. 시화호의 개요...135
• 나. 이론적 배경...136
• 다. 프로그램의 구성 및 입력자료...141
• 라. 발전출력 산정결과...145
• 3. 조력발전 최적화 과정 및 개발규모...145
• 가. 시화호 조력발전 개발규모...152
• 나. 가로림만 조력발전 개발규모...152
• 제5절 조력발전 토목구조 특성분석...153
• 1. 가로림만...153
• 가. 조류발전 방식 및 시설규모...153
• 나. 설계 조건검토...153
• 다. Helical 터빈 시공공법 검토...155
• 2. 시화호...180
• 가. 조력발전 방식 및 시설규모검토...180
• 나. 시화방조제 현황자료 조사...180
• 다. 조력발전 토목구조물 시공방법 검토...185
• 라. 조력발전 토목구조물 단면 설계...197
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...288
• 제1절 연구개발목표의 달성도...288
• 제2절 연구개발결과의 대외기여도...292
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...293
• 참고문헌...294