한글조력발전, 수로형태, 유량계수, 수리모형실험, 수치모형실험. 조력발전 후보지(가가림만) 적용 및 구조설계
기술적 측면에서의 필요성
2차 연구가 진행되고 있으며, 현재 건설 중인 시화조력발전소 건설을 계기로 조력발전소 관련 토목구조물에 대한 설계 및 시공기술이 많이 발전하고 있다고 할 수 있다. 한편, 수차구조물의 경우 본 연구에서 다루지는 않지만, 최적의 조력발전을 위해서는 수차구조물의 최적 형상설계 기술도 개발되어야 한다고 할 수 있다.
경제적 측면
대체에너지나 신재생에너지 개발이 활성화되면서 조력에너지 개발에 대한 수요가 더욱 강해지고 있어 최적의 조력발전을 위한 고효율 및 최적의 수문형상 도출은 경제적, 산업적 의의가 크며 관련 글로벌 시장에서 또한 최적의 수문형상을 개발하여 발전용량에 맞는 최적의 수문구조 설계가 가능하며, 공사기간 단축, 공사비 절감, 현장방식 선택이 가능합니다. .
조력발전 관련
수문구조 관련
수문구조물의 수압시험장비의 설계 및 제작. 최적의 수문구조물의 설계, 시공 및 경제성에 대한 비교 검토.
개요
사용모형 (FLOW3DⓇ) 의 이론적 배경
그러나 흐름영역과 구조물의 분리가 캐스케이드 형태로 표현되어 구조물 근처에 조밀한 그리드 구성이 요구되는 단점이 있다. 이 방법의 장점은 적은 수의 계산 노드로 Body Fitted Grid System의 정확성을 유지할 수 있으며, 보다 복잡한 형상을 표현할 수 있다는 점입니다.
수치모형실험에 의한 수문구조물 유동해석에의 적용방법
유속은 (WG1, WG2)지점에서 측정한 수위의 평균값을 댐식에 적용하여 평가하였다. 댐 구조물의 설치 위치 및 수위 측정 위치 결정.
수문의 길이에 따른 영향을 파악하기 위해 수문의 전체 길이()를 두 가지 방식으로 변경하였다. 한편, 실험에서 검토한 모든 수문학 모델의 단면적과 분류코드를 부록 A에 정리하여 제시하였다. 둘째, 수문 높이에 관해서는 수문 하단부터 최소단면 하단까지의 높이()를 최소단면 높이()로 나눈 백분율을 사용한다. 분류 기호.
맨홀 게이트의 길이도 마찬가지로 맨홀 상자의 최소 단면적 길이()를 피트 케이슨의 전체 길이()로 나눈 백분율을 분류 기호로 사용하였다. 하지만 이 경우에는 수문 케이슨 전체입니다.
수치 및 수리모형실험 결과의 비교 및 검토
수문구조의 바닥면을 높이고 측면을 좁힌 것이 특징이다. 현재까지 제작된 6개의 수문모델의 경우, 수문구조물의 최소 단면 단면의 길이는 전체 수문케이슨 길이의 약 40%에 해당한다. 이를 확인하기 위해 최소 단면의 수평 단면의 길이를 수문 구조물 전체 길이의 약 14%에 해당하는 5m로 줄인 모형을 제작하였다.
수문구조 상부벽의 경사변화의 영향. 수문구조물 전면부 곡률반경 변화의 영향.
고효율 수문형상 도출 및 유량특성
수치모델링 실험 결과 수학적 모델링 실험 결과. 수치모델링 실험 결과 수학적 모델링 실험 결과.
가로림 조력발전소의 개요
한편, 수차발전기, 수문, 통선문 등 해상에 설치되는 대형 구조물은 콘크리트 케이슨 방식을 선택한다. 드라이 도크에서 케이슨을 제작, 운반 및 조립하는 방식입니다. 수문 구조의 기본 부분은 게이트의 위치는 다음과 같습니다.
Lock Gate Box의 기본 단면을 설계할 때 다음 사항을 고려하였습니다. 수문 설치, 점검, 수리 시 작업이 가능하도록 케이슨수로 양측에 스톱스틱을 설치할 계획이다.
수문 케이슨 제작에는 특수 오팔 3세트를 사용하고 동시에 3척의 선박 케이슨을 콘크리트화할 계획이었다. 가로림 조력발전사업의 사업비는 2007년 공사단가 기준을 이용하여 산정하였으며, 수문구조 변경 측면에서 가로림 조력발전사업의 경제성을 분석하였다.
공사비, 운영유지비, 재투자비 등을 고려하여 원가산정을 하였으며, 편익의 경우 2007년 타당성조사(2단계)의 수정내용을 참고하였다. 1993년 타당성조사에서 물레방아와 수문구조물을 위한 별도의 드라이도크를 미리 건설하여 육상에서 제작하는 것이 승인되었다.
흐름 - 구조물 - 지반 상호작용을 고려한 구조안전성 검토
국내 대응설계의 스펙트럼을 반영할 수 있는 인공지진파를 생성하여 지진해석에 활용하였습니다. 따라서 중요한 대형 구조물의 지진해석에서는 지반-구조물 상호작용의 영향을 고려해야 한다. 지반-구조 상호작용을 고려한 지진해석의 경우, 해석은 크게 두 단계로 나누어진다.
유동-구조-지반의 상호작용을 고려하여 구조물의 내진성능을 분석하였다. 수치모델 실험을 통해 수리구조물의 통수성능을 신뢰성 있게 평가하기 위해 자유표면의 영향을 고려할 수 있는 유동해석 프로그램인 Flow3D를 사용하였다. 경계조건과 난류모델에서의 수치모델 실험결과의 정확도를 수력모델 실험결과와 비교하여 정확성을 검증하였다. 유동-구조-지반 상호작용을 고려한 구조물의 지진안전도 해석 방법 개발.
유동-구조-지반의 상호작용을 고려한 지진 안전성 평가.
