유량 조절 밸브를 고려한 진동수주형 파력발전장치의 유동해석 물리모델 개발에 관한 연구

Abstract

진동수주형 파력발전장치는 해양 파력을 이용하는 발전장치로 외부의 파도가 진동수주실 내로 유입/유출됨에 따라 수주의 높이가 증감하여 공기를 압축/팽창시켜 압력차로 공기유동식 터빈을 양방향으로 가동하여 에너지를 추출하는 장치이다. 해양파의 불연속성과 불규칙성으로 인하여 운용 시나리오에 따라 에너지 변동이 심하여 이를 효율적으로 제어할 수 있는 디지털 트윈 기술이 필요하다. 본 연구에서는 Lee 등[1]이 구축한 유동해석 물리모델에 추가적으로 유량을 제어할 수 있는 유량조절밸브를 고려하여 유동해석 물리모델을 개발하고자 한다. 유량조절밸브 각도변화(30, 60, 90도)에 따라 유동해석을 수행한 결과를 이용하여 관련 함수값을 curve fitting하여 구하여 유동해석 물리모델에 적용할 수 있도록 물리모델을 확장하였다. 향후 유량조절밸브 각도 변화에 민감한 영역인 0 ~ 30도 사이의 영향을 고려하여 정밀제어에 대한 영향을 고려하여 그 특성을 연구하고자 한다.