초록 ▼

1) 해양에는 조류력과 파력이 동시에 존재
2) 원형 실린더를 사용, 조류력과 파력을 동시에 활용하여 더 높은 효율의 에너지를 추출할 수 있는 시스템 구현에 관한 연구임
3) 사전 연구로써 조류력이 존재할 때, 고정된 실린더가 자유표면 근처에 위치하게 될 때 연구를 먼저 진행
4) 조류가 존재할 때, 고정된 실린더가 자유표면 근처에 위치하게 될 때, 기존 무한 유체내의 유동과는 다른 형상을 보이는 것을 확인
5) 자유 표면과 실린더의 상호작용으로 인해, 자유 표면으로부터 또 다른 vortex layer가 형성되

1) 해양에는 조류력과 파력이 동시에 존재
2) 원형 실린더를 사용, 조류력과 파력을 동시에 활용하여 더 높은 효율의 에너지를 추출할 수 있는 시스템 구현에 관한 연구임
3) 사전 연구로써 조류력이 존재할 때, 고정된 실린더가 자유표면 근처에 위치하게 될 때 연구를 먼저 진행
4) 조류가 존재할 때, 고정된 실린더가 자유표면 근처에 위치하게 될 때, 기존 무한 유체내의 유동과는 다른 형상을 보이는 것을 확인
5) 자유 표면과 실린더의 상호작용으로 인해, 자유 표면으로부터 또 다른 vortex layer가 형성되는 것을 확인
6) 자유표면으로부터 발생한 vortex layer에 의해 압력, 유동 박리점, stagnation point 등 유체역학적 특징들이 변하는 것을 확인
7) 스프링을 활용한 Vortex Induced Vibration의 경우 자유표면 근처로부터 무한 유체내로 이동할 때, 진폭의 극점이 존재한다는 것을 확인

Abstract ▼

We conducted a basic research on the hybrid wave-current power system. This research is an experimental study mainly about the vortex induced vibration (VIV) phenomena around a circular cylinder along with ensuing motion of the cylinder, when both currents in the water and waves on the free surface

We conducted a basic research on the hybrid wave-current power system. This research is an experimental study mainly about the vortex induced vibration (VIV) phenomena around a circular cylinder along with ensuing motion of the cylinder, when both currents in the water and waves on the free surface of water are considered. We found that the free surface makes an important effect on the vortex field near the cylinder by affecting the position of the vortex separation on the cylinder and the pressure distribution around the cylinder, compared to deep-water case where the free surface effect can be ignored. Important parameters in this work are the distance between the free surface and the cylinder, the size of the cylinder, and the current speed of water.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 보고서 초록 ... 2
• 요약문 ... 3
• Summary ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 1. 하이브리드 파력-조류력 발전 시스템 ... 8
• 1. 개념 정의 ... 8
• 2. 목 적 ... 8
• 3. 필요성 ... 9
• 2. 국내외 기술 개발 현황 ... 10
• 1. 조류력 발전 ... 10
• 2. 파력 발전 ... 11
• 3. 하이브리드 파력-조류력 발전 시스템 ... 13
• 3. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15
• 1. 자유표면이 실린더 주변의 유동에 미치는 영향 ... 15
• 2. Case 1 ... 16
• 3. Case 2 ... 18
• 4. Case 3 ... 20
• 5. Case 4 ... 22
• 6. Strouhal 수 ... 22
• 7. 자유표면 존재하의 Vortex Induced Vibration ... 24
• 4. 목표달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 26
• 1. 목표달성도 ... 26
• 2. 기여도 ... 26
• 5. 연구 개발 결과의 활용 계획 ... 27
• 1. 추가 연구의 필요성 ... 27
• 2. 타 연구에의 응용 ... 27
• 3. 기업화 추진 방안 ... 28
• 6. 연구 개발 과정에서 수집한 해외과학 기술 정보 ... 29
• 1. 조류력 발전 ... 29
• 2. 파력 발전 ... 30
• 3. 하이브리드 파력-조류력 발전 시스템 ... 31
• 7. 참고문헌 ... 32
• 끝페이지 ... 33