진동수주형 파력발전용 공기터빈 형식에 따른 특성 비교 분석

Abstract

본 논문은 진동수주형 파력발전시스템의 2차 에너지변환장치로 사용되는 공기터빈의 특성을 기존에 발표된 문헌자료를 바탕으로 비교분석하였다. 진동수주형 파력발전 연구개발의 초찬기는 유럽을 중심으로 추진되었으며, 웰스터빈이 사용이 되었다. 뒤를 이어 아시아 국가에서 진동수주형 파력발전에 대한 연구개발이 착수되었으며, 설치적지의 파랑에너지를 고려하여 임펄스터빈이 주로 사용되었다. 호주 등 지역에서는 양방향 반작용형 터빈을 자체 개발하여 사용하였다. 일정기간 실해역 실증을 통해 취득한 데이터를 바탕으로 입력에너지에 대한 변동성이 시스템의 설계 및 최적운용에 예상보다 심각한 문제점을 유발하고 있는 것을 확인하고 정격제어를 위한 여러 가지 연구들이 현재 진행되고 있다. 특히 유량제어 밸브를 이용한 입력되는 공기에너지를 직접제어 하는 방법이 실험실 스케일 수준에서 추진되고 있고, 터빈의 관성을 향상 시켜 변동성 제어에 이득을 보기 위하여 방사형 터빈의 사용이 검토되고 있다. 다양한 터빈의 장단점 및 특성을 분석하여 진동수주형 파력발전의 고도화 연구에 기반을 마련하고자 한다.