기존 방조제에 설치 가능한 조력발전 장치 개발 - 개수로 현장실험 검증
The Development of Tidal Power System Can be Installed in Existing Dykes - The Open Channel Experimental Verification
1
조회
0
다운로드
1
인용
0
참고문헌
키워드
초록
에너지 자원의 안정적 확보 어려움, 화석연료 이용에 따른 온실가스 방출로 지구 온난화 현상 등의 문제가대두됨에 따라 재생에너지 개발에 대한 관심이 증가하고 있다. 조석현상은 일정한 주기를 가지고 정기적으로 발생하는 규칙성이 존재하므로 사전에 정확한 예측이 가능하여 에너지 회수 측면에서 이점이 있다. 따라서 조석을 에너지원으로 활용하기 위한 다양한 방법이 고안되어왔다. 방조제를 활용한 조력발전은 많이 운영되는 대표적인 방식이지만, 조지내 조차 감소, 수질 변화, 생태계 변화 등으로 조력발전 사업 추진이 지연되거나 중단되고 있다. 본 연구에서는 방조제가 이미 설치되어 있는 해역에 적용가능한 조력발전 장치의 개발 및 성능 검증을 위하여 현장실험을 실시하였다. 2개의 수조 및 관수로, 개수로, 웨어 그리고 수차 및 발전기를 이용하여 4종류의 실험을 수행한 결과, 10 kW 이상의 출력과 효율 60% 이상이 가능한 발전시스템 개발 가능성을 확인하였다. 이러한 연구결과는 기존 방조제를활용한 소규모 조력발전에 활용할 수 있다.
Abstract
As problems such as difficulties in securing stable energy resources and global warming due to the emission of greenhouse gases due to the use of fossil fuels have emerged, interest in the development of renewable energy is increasing. Since the tidal phenomenon has a regularity that occurs regularly with a certain period, it is possible to predict accurately in advance, which has a advantage in terms of energy recovery. Therefore, various methods have been devised to utilize the tide as an energy source. Tidal power using barrages is a representative method that is widely operated, but the promotion of tidal power generation projects is being delayed or stopped due to the decrease in the level of water in the tidal basin, changes in water quality and in the ecosystem. In this study, a field experiment was conducted to develop and verify the performance of a tidal power device applicable to sea areas where dykes are already installed. As a result of carrying out four cases of experiments using two water tanks, pipe lines, open channels, weirs, and water turbine and generator, the possibility of developing a power generation system capable of 10 kW output or more and 60% efficiency or more was confirmed. These research results can be used for small-scale tidal power by utilizing the existing dykes.
참고문헌 (17)
- Ahn, S.H., "Hydraulics" (1995), Dong_Myung Press
- Brater, E.F, "Handbook of Hydraulics" (1996), McGraw-Hill
- 최혁진, "10 kW급 조력발전장치 개발 - 관수로 현장실험을 중심으로", 한국해안·해양공학회논문집, 35(1), pp.1~12 (2023), 한국해안,해양공학회
- Esposito, A, "Fluid Mechanics with Applications" (1998), Prentice Hall
- European Small Hydropower Association (ESHA), "Guide on How to Develop a Small Hydropower Plant", ~ (2004)
- Weir experiments, coefficients, and formulas, "Horton, R.E.", Department of the interior United States Geological Survey, ~, pp.Water-Supply and Irrigation Paper No. 150 (1906)
- Hwang, N.H.C, "Fundamentals of Hydraulic Engineering systems" (1996), Prentice Hall
- "IEC 60041, Field acceptance test to determine the hydraulic performance of hydraulic turbines, storage pumps and pumpturbines", ~ (1991)
- "IEC 60193 , Hydraulic turbines, storage pumps and pumpturbines-Model acceptance tests", ~ (2019)
- 정신택, "수조를 이용한 조력발전량산정에 관한 실험적 연구", 한국해안·해양공학회논문집, 20(2), pp.232~237 (2008), 한국해안,해양공학회
- Lee, K.-S., "Feasibility of tidal resource development on the korean peninsula", annual autumn meeting of the Korean Society for new and renewable energy, pp.342~350 (2005)
- Lee, S., "The development of two-way tidal power generation program based on analysis of basin level according to generating power", Annual Spring Meeting of the Korean Society for New and Renewable Energy, pp.235~ (2019)
- Ministry of Environment, "Water Pollution Process Test Criteria. ES 04140.2b, Industrial and Municipal Wastewater -Flow in flume and so on", ~ (2014)
- Water disaster response Water resource utilization technology and IoT integration system development final report, "Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MOLIT)", ~ (2019)
- Oh, M. -H., "Conditions for development of tidal energy in Korea", Magazine of the Korean Society of Civil Engineers, 55(12), pp.135~140 (2007)
- 박영현, "환경영향을 저감한 신형 조력발전기술 적용성 검토", 한국산학기술학회논문지, 18(12), pp.112~117 (2017), 한국산학기술학회[DOI]
- U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation(USBR), "Water Measurement Manual", ~ (1997)