초록 ▼

연구의 목적 및 내용
◦ 수치 및 수리실험을 통해 항로 표지 등부표용 파력발전 시스템의 형상을 최적화
◦ 파랑에너지로부터 항로표지 등부표의 전원공급을 위한 자가발전 시스템의 형상을 최적화함
◦ 본 과제를 통해 개발하고자 하는 파력발전시스템은 전원 공급 장치 기술과 관련하여 전 세계적으로 해양 구조물의 첨단화 및 자동화되어 가고 있는 추세에 맞춰 이를 위한 전용 전력 생산 장치에 관한 기술로써 해상에 설치/운용 되고 있는 항로표지 시설물의 효율성 및 경제성 확보를 위해 필요한 기술임
◦ 파력발전 시스템은 부유식

연구의 목적 및 내용
◦ 수치 및 수리실험을 통해 항로 표지 등부표용 파력발전 시스템의 형상을 최적화
◦ 파랑에너지로부터 항로표지 등부표의 전원공급을 위한 자가발전 시스템의 형상을 최적화함
◦ 본 과제를 통해 개발하고자 하는 파력발전시스템은 전원 공급 장치 기술과 관련하여 전 세계적으로 해양 구조물의 첨단화 및 자동화되어 가고 있는 추세에 맞춰 이를 위한 전용 전력 생산 장치에 관한 기술로써 해상에 설치/운용 되고 있는 항로표지 시설물의 효율성 및 경제성 확보를 위해 필요한 기술임
◦ 파력발전 시스템은 부유식 등부표 파력발전 적지 평가 기술, 진공수주식 파력 에너지 집적 및 흡수 기술, 파력발전 터빈 및 장치 기술로 구분됨
◦ 등부표용 파력발전의 발전가능성 평가는 CFD 수치실험 및 수리모형실험을 통해 유동특성을 분석하고 시설용량을 모니터링함
◦ 등부표의 소요 전력과 금회 개발된 파력발전시스템의 수리실험시 시설용량을 검토

연구개발성과
진동수주형 부유식 등부표용 파력발전 시스템의 최적화된 형상을 도출

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
◦ 본 연구를 통해 개발되는 부이식 등부표용 파력발전시스템은 해양안전표지 시설물의 에너지공급원으로 사용될 수 있어서 적용 범위가 넓은 것으로 판단됨
◦ 현재 국내에 총 4,800개 이상의 항로표지시설물이 운영중이며, 특히 등부표는 1,000개 가량이 운영 중으로 광파표지 시설물중 가장 많이 사용되는 시설물로 조사됨
◦ 파랑에너지에 의한 발전 장치로 항로표시 시설물에 설치되는 등명기 및 기타 계측장치를 구동할 수 있는 발전(수조실험 시 최대 1W급)이 가능할 것으로 기대되며, 이를 통해 해양에너지원을 활용한 새로운 발전 방식에 대해 지적재산권을 확보할 계획이고, 향후 대단위 해양 발전시스템 개발에 한 축을 이룰 것으로 판단됨
◦ 진동수주형 파력발전기술 개발을 통해 해상 시설물용 전원공급 장치라는 녹색 성장 산업분야의 블루오션 시장 개척을 통해 연간 약 100억원 이상의 매출이 예상되며 항로표지시설물의 충돌 및 상태(발전성능 및 등명기 동작) 모니터링 시스템과의 시너지 효과를 통해 보다 경쟁력 있는 사업 분야 형성 기대
◦ 항로표지시설물의 경우 선박의 안전운항에 있어 필수요소로써 전원 부족 및 상시 전원공급 장치에 문제 발생 시 막대한 2차 피해가 유발될 수 있으나, 개발 제품을 통해 이러한 문제를 제거하여 안전하고 첨단화된 해양 환경 구축을 구축하여 관련 산업 활성화 기대
◦ 파력발전시스템이 도입된 등부표 해상구조물의 상용화 및 사업화 검토

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose & Contents
◦ Optimization of shape of Wave Power System for the Floating Light Beacon
◦ To study of shape of wave power system for the floating light beacon
◦ The wave power generating system to be developed through this project is a technology related to the power supply technolo

Purpose & Contents
◦ Optimization of shape of Wave Power System for the Floating Light Beacon
◦ To study of shape of wave power system for the floating light beacon
◦ The wave power generating system to be developed through this project is a technology related to the power supply technology, which is related to the trend of modernization and automation of offshore structures system around the world. It is a technology necessary for securing the economical efficiency of the navigation mark facility
◦ Wave power generating system is classified into float based buoyant wave power generation site evaluation technology, oscillating water column wave energy accumulation and absorption technology, and wave power generating turbine and device technology
◦ Analysis of CFD numerical simulation and hydraulic experiment for the power generating system
◦ Reviewing the required capacity of the light house and the power generation capacity of the developed wave power generation system

Results
OWC wave power generating system for the floating light beacon

Expected Contribution
◦ The wave power generating system for the floating light beacon developed through this study can be used as an energy supply source for the navigation mark facility, so it is considered that the application range is wide

◦ Currently, there are more than 4,800 the floating light beacon in operation in Korea. In particular, about 1,000 floating light beacon are in operation and it is surveyed as the most frequently used facilities among the navigation mark facility

◦ It is anticipated that the power generating system(maximum 1W in experimental test) capable of driving the floating light beacon installed for the navigation mark facility as the power generating device using the wave energy will be able to secure intellectual property rights for the new power generation method utilizing the ocean energy source. And plans to make a major contribution to the development of broad ocean energy system in the future

◦ With the development of OWC(oscillating water column) wave power generating technology, sales of about 10 billion won or more per year are anticipated through the development of the wave generating power system field in the green growth industry as the power source for marine facilities, and the accident about the navigation mark facility. Synergy with surveillance system expects to form more competitive business field

◦ In the case of the navigation mark facility, as a factor indispensable for the safe of ship operation, problems may occur in the power supply shortage and constant power supply equipment, causing enormous secondary damage, but by using this developed products, excluding the problem of the navigation mark facility, expected revitalization of related industries

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 목차 ... 6
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1. 연구개발 목적 ... 7
• 2. 연구개발의 필요성 ... 7
• 3. 연구개발 범위 ... 11
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 13
• 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 21
• 1. 서론 ... 21
• 2. 파랑주기 분포 추정 ... 21
• 3. 에너지 효율 산정 ... 30
• 4. 수리모형실험 ... 32
• 5. 실험결과 및 분석 ... 43
• 6. 수치모형실험 ... 54
• 7. 기존 공사용 등부표 설계 검토 ... 105
• 8. 등부표 형상별 설계제원 계산 ... 115
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 125
• 1. 목표 달성도 ... 125
• 2. 관련 분야 기여도 ... 126
• 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 127
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 128
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 132
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 133
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 134
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적(첨부) ... 135
• 제11장. 참고 문헌 ... 136
• 부록A. 주기 분포도 ... 139
• 부록B. 파고 분포도 ... 149
• 부록C. 규칙파에 의한 순간 공율 ... 159
• 부록D. 불규칙파에 의한 순간 공율 ... 165
• 부록E. 수리모형 실험 이상자료 분석결과 ... 169
• 끝페이지 ... 173