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조력발전기술 글로벌 최고수준 도약을 위한 공동기획연구

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Academic year: 2023

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본 보고서는 "조력발전 기술의 세계 최고 수준 도약을 위한 공동기획연구"의 최종 보고서로 제출되었습니다. 수사책임자: 오상호 참여수사자: 이광수, 박진순, 박진환, 이진학, 김지훈, 조홍연, 강도형, 박흥식, 김경태, 김인성, 강인성, 석구.

기획연구 추진 배경

기획연구 목표 및 내용

연구 목표

해양복합에너지 생산기술 관련 동향. 해양에너지 복합화력 발전기술 관련 특허

연구 내용

참여 연구원

세부과제의 구성

연구의 필요성 및 목표

특성이 다른 조수로부터 에너지를 생산하기 위해서는 조수와 파도 등 시시각각 변화하는 해양 환경을 고려한 효율적인 기술 개발이 필요합니다. 이에 따라 국가의 미래 성장동력이 될 청정 해양에너지 기술 개발이 절실히 요구되고 있습니다.

국내 외 연구개발 동향

발전 방식 복류 단류 복류 복류

환경 분석

중점 추진 연구개발과제

연차별 연구내용

해양 특성을 고려한 첨단 조력 추진 기술 개발 다양한 해양 환경을 고려한 발전량 산정 알고리즘 개발(3D 모델) 조력발전 운영기술 표준화를 통한 국내외 조력발전 표준 B/M모델 개발).

연차별 소요예산

향후 추진전략

기대성과 및 활용계획

연구의 필요성 및 목표

조력 발전 운영 및 유지 관리 기술 해양 오염 유기체. 조력발전시스템 성능향상 기술개발 보고서.

국내 외 연구개발 동향

삼성중공업이 강력한 자석과 부력유지 부품을 탑재해 선체 자체 청소가 가능한 자주식 청소로봇을 개발했다. Hull BUG(Robotic Hull Bio-inspired Underwater Grooming)라고 불리는 이 로봇은 미국 해군 연구소(ONR)와 SeaRobotics에서 개발하고 있습니다.

그림 3.1  BIRDI  기계화 장비
그림 3.1 BIRDI 기계화 장비

환경 분석

조력발전소에 적합한 원격제어시스템 개발(I). 조력발전소에 적합한 원격제어시스템 개발(II).

연차별 소요예산

조력발전소에 적합한 수중환경분석시스템 개발(II). 개발된 로봇(원격제어시스템 및 로봇시스템 등)을 이용한 조력발전소에서의 천해조건 및 초기 성능 실험

향후 추진전략

기대성과 및 활용계획

해양오손생물 저감도료 실증연구

  • 연구의 필요성 및 목표
  • 연구개발 동향 및 환경 분석
    • 국내 외 연구개발 동향
    • 환경 분석
  • 중점 추진 연구개발과제
    • 연차별 연구내용
    • 향후 추진전략
  • 기대성과 및 활용계획

한국화학연구원과 녹스톱의 공동연구 사례. 연구소 입주 후 공동연구를 진행하였다.

그림 4.1  어망용 방오코팅제의 구성 원리 (한국화학연구원 )
그림 4.1 어망용 방오코팅제의 구성 원리 (한국화학연구원 )

시화호 해양에너지 복합발전 플랜트 조성

연구의 필요성 및 목표

풍력조건과 미세조류 배양조건이 우수한 해수호에 미세조류 배양플랜트를 건설 운영함으로써 미세조류 배양에 의한 바이오에너지 생산 및 오염물질 흡수를 통해 추가적인 수질 개선이 가능하다. 이산화탄소를 흡수하여 수질 개선에 탁월한 효과가 있습니다.

그림  5.2  시화호 조력발전소 가동 전후의 수질변화
그림 5.2 시화호 조력발전소 가동 전후의 수질변화
  • 국내 외 연구개발 동향
  • 환경 분석

해상 풍력 터빈은 본 계획의 대상 터빈으로 다음 세 가지 유형의 지지 구조물과 함께 사용되었습니다. 해외에서는 해상풍력에너지를 중심으로 복합화력발전에 대한 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 미세조류 사육시설을 구축하고 인근 펑라이 발전소에서 이산화탄소를 공급받는다.

그림 5.4  30MW  규모로 건설 중인 탐라해상풍력단지 조감도
그림 5.4 30MW 규모로 건설 중인 탐라해상풍력단지 조감도

중점 추진 연구개발과제

  • 연차별 연구내용
  • 연차별 소요예산
  • 향후 추진전략

이 과제에는 K-Water를 비롯한 민간의 참여와 투자, 시설 이용이 필요하다. 특히 참여기업은 해상풍력발전기를 구매 및 설치하고 이를 운영할 책임과 권한을 참여기업에게 부여하여 RPS 제도 하에서 온실가스 의무를 줄이거나 민간기업의 신재생에너지 참여를 확대할 수 있도록 해야 한다. 하는 것이 바람직함 본 연구는 3개의 하위과제로 나누어진다. 하위 1과 하위 2는 연구기관 또는 대학이 해양에너지단지 개발, 식물건설기술 및 미세조류 교배기술 개발을 위한 세부 지도를 맡고, 하위 3은 해상 풍력 터빈. 복잡한 설비의 구매, 설치, 운영, 유지 보수 및 테스트 운영을 담당할 수 있습니다.

기대성과 및 활용계획

최근 UN에서는 토양식량자원으로부터의 바이오에탄올 생산을 금지할 것을 권고하였고, 미세조류 등 비식량자원을 이용한 바이오에너지 시장은 더욱 확대될 것으로 예상된다. 자원빈국인 우리나라에 무한한 자원인 해양플랑크톤을 이용한 청정에너지 생산기지를 구축함으로써 산업화 촉진은 물론 '블루오션'으로 바이오에너지 자원원료로 활용 가능 기존 시장과 경쟁하지 않는 것. 그러나 해양환경 변화에 대한 우려로 개발이 지연되고 있어 국가 차원에서 조력발전으로 인한 해양환경 변화를 정확히 예측할 수 있는 기반을 마련하여 조력발전에 대한 사회적 수용성을 제고할 필요가 있다. 세대.

  • 국내 외 연구개발 동향
  • 환경 분석

시화호 조력발전으로 인한 생태계 변화 현황. 방조제 건설로 인한 환경변화는 해양생태계(경기만, 시화호)를 지속적으로 변화시켰다. 대규모 제방건설 및 유역개발에 따른 환경변화 연구 현황.

그림  6.1  시화호 연안오염총량관리 로드맵
그림 6.1 시화호 연안오염총량관리 로드맵

중점 추진 연구개발 과제

  • 연차별 연구개발 내용
  • 향후 추진전략

조력에너지 생산으로 인한 해양환경 변화를 국가 차원에서 정확히 예측할 수 있는 기반을 마련하여 조력에너지 생산에 대한 사회적 수용성을 제고할 필요가 있는 것으로 나타났다. 또한 조력발전소가 해양환경에 미치는 영향을 개선하는 방안을 강구하여 친환경적인 조력발전소 건설 및 운영기술 확보가 필요하다는 점을 검토하였다. 조력에너지 생산에 따른 해양지역 관리기반 조성(물과 해양물리의 생태환경 변화 모의)

기대성과 및 활용계획

중점 추진 연구개발과제 관련 특허동향

특허동향 분석 방법

발전소* 강 바닷물 aqua* 수중 수중 수중 잠수함 잠수함 잠수함(sub adj marine) 해양 해상 선박 선박(power add. station)) 및 형용사 미생물)부유 생물(fouling adj boron) biofouling(해양) adj boron)(물 adj 미생물)). 해양* 해양* 수중* 수중* 해양* 해양* 수중* 강 해수 아쿠아* 수중 수중 수중 수중 수중 잠수함 잠수함 잠수함(하위 조정 해양) 해양 해양 해저*) 및 ((복합* 복합* 복합* 온도차 복합* 유압 * 구성) adj (발전*에너지*전력*전력*전력*전력*에너지* .전기*전력*발전)).

특허동향 분석 결과

조력 에너지 기술과 관련하여 미국에서 최초의 특허 출원이 접수되었습니다. 해군'과 일본의 'NITTO DENKO CORPORATION'. MITSUBISHI LTD'는 주로 출원 신청에 종사하고 있습니다.

표 7.4  해양오손생물 저감기술 (AB)  특허 건수
표 7.4 해양오손생물 저감기술 (AB) 특허 건수

특허동향 분석 소결

참고문헌

발전기와 상기 발전기를 구동시키는 수차를 포함하는 발전유닛세트; 조력과 풍력을 이용한 복합발전장치가 공개됐다. 조력과 풍력을 이용한 복합발전장치

파력과 풍력을 이용한 복합발전장치가 개시된다. 파력에너지와 풍력에너지를 이용한 복합발전장치

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표 1.1  본 기획연구의 참여연구원
표 2.1  국내 조력발전 후보지 주요 현황
표  2.2  국외 조력발전소 현황
그림 3.5  선저 청소로봇 (삼성중공업)
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Referensi

Dokumen terkait

With the bottle test, observations will be made about the demulsifier being tested from the fastest water drop value, namely the speed at which water and oil separate, water clarity