나선암초형 월류파력발전 기술 개발

Abstract

해수의 위치 및 운동에너지 형태로 존재하는 파력에너지는 1차 변환을 통해 기계적 에너지로, 2차 변환을 거쳐 최종적인 전기 에너지로 전환하는 파력발전시스템을 통해 활용하게 되는데, 이때 1차 변환 방식에 따라 가동물체형, 진동수주형, 월류/월파형 파력발전으로 분류할 수 있다. 월류/월파형 파력발전은 파랑의 진행방향 에 사면을 두고 월파시킨 파를 후면에 저수함으로서 평균해면과의 수두차(위치에너지)를 형성(1차 변환)하고, 이를 저수지 하부에 설치한 수차 터빈으로 발전(2차 변환)하는 방식이며, 상대적으로 발생 전력의 변동성이 작고 제어가 용이한 이점이 있다. 본 연구를 통해 개발하고자 하는 월류형 파력발전구조물은 원형 암초형상의 상부 구조를 채택하여 모든 방향으로부터 입사하는 파에 대해 동일한 월류량을 얻을 수 있도록 하고 있으며 구조물의 하부는 대수심에서의 경제적 시공을 위해 수심에 따라 단일 파일공 또는 자켓으로 설계하여 최적화하고, 단순화된 단위 유닛으로 극한 파랑환경 하에서의 내구성 확보 및 대규모 단지화에 유리하도록 고안되어 있다. 본 연구에서는 암초형 월류파력발전구조물의 기본 개념 및 상부 구조물의 기본 형상 도출을 위한 삼차원 수리모형시험을 소개한다.