부유식 진자형 파력발전 시스템 통합모형시험 및 파랑안정성 평가

Abstract

본 연구에서 부유식 진자형 파력발전 시스템의 통합모형시험을 수행하고 구조물의 파랑안정성을 평가한다. 부유식 진자형 파력발전 장치는 심해에 부유식으로 설치되어 수실 내에 입사한 파랑이 진자판을 가진시켜 진자판의 왕복운동을 통해 발전하는 장치이다. 전체 발전시스템의 관점에서 입사하는 파도가 진자판에 전달되는 1차에너지 변환과 진자판의 운동이 유압시스템에서 유압에너지로 전환되는 2차에너지 변환으로 구성된다. 본 연구에서는 진자판에 의한 1차에너지 변환과 유압시스템의 2차에너지 변환 장치를 모형 구조물에 설치하여 통합모형시험을 수행하여 전체시스템의 유기적인 작동과 성능을 분석하였다. 전체 시스템은 입사파조건, 유압시스템의 압력제어, 발전기의 부하제어 등이 상호 영향을 주고받으며 작동하였기에 각 요소별로 그 특성을 관찰하였다. 또한 부유구조물의 설계를 위해 다양한 구조물형상에 대해 수치해석을 수행하여 구조물의 정적안정성과 내항성능, 공간의 활용 및 제작의 관점에서 비교하고 평가하였다. 이를 통해 주어진 설계의 제한조건을 충족시키는 형상들 중 발전성능과 생존성능을 최적화한 형상을 제안하였다.다. 전체 발전시스템의 관점에서 입사하는 파도가 진자판에 전달되는 1차에너지 변환과 진자판의 운동이 유압시스템에서 유압에너지로 전환되는 2차에너지 변환으로 구성된다. 본 연구에서는 진자판에 의한 1차에너지 변환과 유압시스템의 2차에너지 변환 장치를 모형 구조물에 설치하여 통합모형시험을 수행하여 전체시스템의 유기적인 작동과 성능을 분석하였다. 전체 시스템은 입사파조건, 유압시스템의 압력제어, 발전기의 부하제어 등이 상호 영향을 주고받으며 작동하였기에 각 요소별로 그 특성을 관찰하였다. 또한 부유구조물의 설계를 위해 다양한 구조물형상에 대해 수치해석을 수행하여 구조물의 정적안정성과 내항성능, 공간의 활용 및 제작의 관점에서 비교하고 평가하였다. 이를 통해 주어진 설계의 제한조건을 충족시키는 형상들 중 발전성능과 생존성능을 최적화한 형상을 제안하였다.