광대역 파력발전기의 진동시스템과 부양 체에 대한 연구
Study on the Buoy and Vibration System in Broadband Ocean Wave Power Generator
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초록
일반적으로 파력진동발전기는 부양 체, 진동시스템, 선형발전시스템으로 구성된다. 기존의 파력진동발전기는 진동시스템과 파도에너지가 갖는 주파수를 일치시켜 공진현상을 이용하여 에너지효율을극대화하였다. 그러나 파도에너지가 갖는 주파수는 시시각각 변하기 때문에 공진을 이용하여 파도에너지를 효율적으로 얻는 것은 어렵다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기위해 파력 발전기를 구성하는부양 체와 진동시스템에 대하여 연구하였다. 먼저 파도에너지가 갖는 중심주파수에서 공진이 발생되도록바다에 떠있는 부양 체를 설계하였고, 진동시스템과도 공진이 발생되도록 진동시스템을 설계하였다. 그결과 일정 주파수대역에서 파력진동발전기를 구성하는 부양 체와 영구자석사이의 상대속도는 증가한 반면 부양 체와 바닷물사이의 상대변위는 작아짐을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서 제안한 방법은 기존 방법에 비해 부양 체와 바닷물사이의 상대변위가 작기 때문에 극한 바다 주변 환경으로부터 부양 체의 안정성을 확보할 수 있고, 시시각각 변하는 주파수를 갖는 파도에너지로부터도 더 많은 운동에너지를 얻을수 있는 장점을 가진다.
Abstract
In general, the ocean wave vibration power generator consists of buoy, vibration system and linear generation system. It maximized energy efficiency by using resonance phenomenon that turned to the natural frequency of vibration system and frequency of ocean wave energy. But it is difficult to obtain efficiently energy from ocean wave because the frequency of ocean wave changes from moment to moment. In this paper, we study the buoy and vibration system of ocean wave power generator to solve these problem. Firstly, we designed the buoy that gives rise to resonance between ocean wave and buoy. Secondly, we designed vibration system that is occurred to resonance between buoy and vibration system. And then the relative velocity between the buoy and magnetic of ocean wave vibration generator increases and the relative displacement between buoy and ocean wave decreases at the same time. As a result, the method which is proposed in this paper has merits not only securing its stability from harsh ocean wave environment but also obtaining more kinetic energy from ever-changing ocean wave.
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