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세부 회사명 비즈니스 수요에 부합하는 기술 개발 회사의 사업화. 개발기술의 사업화 검증을 통한 사업기술 이전

연구개발 추진 배경 및 필요성

연구개발 목표

연구개발의 목표

세부목표

정량적 목표
정성적 목표

에너지 하베스트의 기존 연구 현황

파력에너지

발전기의 끝은 공통 DC 버스에 연결되고 DC/AC 변환기를 사용하여 전력을 해안으로 보내기 전에 변환합니다. 송전 파이프라인은 해안 클러스터에 연결됩니다.

파력 에너지 수확 기술

원양 에너지 수확 기술

수중에 고정된 물체에 적용되는 동역학
수중에 부유된 물체에 적용되는 동역학
압축 공기 터빈
부이기반 선형식 발전기
살터 캠 방식(Salter Cam Method)

이 터빈은 발전기를 구동하여 전기를 생산합니다. Salter Cam WEC는 고정된 내부 실린더 주위로 장비를 움직여 전기를 생성합니다.

그림 2-8. 파력을 이용하는 공기터빈의 회전 모식도 (Modified from “Ocean Energy,”

연안 에너지 수확 기술

해협 혹은 소류지를 이용한 에너지 수확 기술
압축 공기를 이용한 터진 방식

터빈의 출력 토크는 맥동 형태입니다. 터빈으로 들어가는 공기의 속도는 파장과 파고와 관련이 있으며, 결합된 플라이휠의 큰 관성은 터빈 출력 토크를 더 부드럽게 만듭니다.

그림 2-14. 터빈을 회전시키기 위해 소류지를 통과 후 저장소에 저장되는 파력에너지

파력 에너지 수확 사례

oscillating water column
pelamis
Wave Dragon
AWS
Wave Star Energy
Magnetohydrodynamics Wave energy converter

파도는 챔버 바닥의 기둥으로 들어갑니다. 수위가 낮아짐에 따라 기압이 감소하면 공기 흐름이 반대 방향으로 변경됩니다 [81]. 주파수 열의 가장 큰 장점은 터빈, 발전기 등 움직이는 부품이 해수와 직접 접촉하지 않는다는 것입니다.

2004년에 처음으로 전기가 생산되어 전력망으로 전송되었습니다. 이 장치의 길이는 파장의 몇 배이므로 끊임없이 움직입니다. 이 장비의 출력은 매우 높은 전류와 낮은 전압을 가지지만 전력-전기 변환기를 사용하여 출력을 유용한 전류 및 전압 수준으로 변환할 수 있습니다.

이를 위해 앞장에서 설명한 파력에너지 변환기술을 수중전진추력으로 전환하기 위한 다양한 생체추진 사례를 검토하였다.

생체모방 기술 현황

노(rajiform, 홍어목)를 사용하여 파도를 헤쳐 이동하며[117], 개복치는 가슴지느러미(labriform)를 이용해 노처럼 움직인다. BCF 그룹의 하위 클래스는 꼬리 지느러미의 추진력에 따라 분류됩니다. 이 이론의 결론 중 하나는 길고 얇은 꼬리 필라멘트가 작은 진폭 충돌로 인해 낮은 에너지 손실로 고속에서 높은 효율을 달성할 수 있다는 것입니다.

Webb [128]은 농어의 가슴지느러미의 움직임을 다음과 같이 기술하였다. 외전 단계에서는 가슴지느러미가 몸에서 아래쪽 및 앞으로 이동하며, 이 단계에서는 추진력과 양력이 생성됩니다. 내전 단계에서는 핀이 올라갔다가 수축되어 추진 방향과 반대 방향으로 부력이 발생합니다.

또한 혹등고래의 가슴지느러미 표면에 있는 혹등고래는 자신이 생성하는 소용돌이를 운동량으로 변환하여 더 오래 헤엄칠 수 있게 해줍니다.

그림 3-1. BCF 추진과 MPF 추진을 하는 수영 모드. 그림의 어두운 부분은 추진력이 발생되는 부분이 다. [119]

신규 에너지 하베스트 엔진 기구설계

파력 글라이더의 기존 연구

파동 인자와 파동 추진 속도의 상관 관계.

기존 보유 KIOST 파력 글라이더의 실해역 평가

다음 버전에서는 코스 기록계와 유속 기록 장치를 장착하여 추진 성능을 기록할 수 있도록 개선되어야 합니다. 스프링 힌지의 탄성력을 강화하고 날개 형상을 유선형으로 변경해 파도 추진력을 강화할 필요가 있다. 각 선수 및 선미에 파동추진기를 부착할 수 있도록 수직고정부재를 구현하였다.

파도 추진 장치의 수중 모션 영상의 예. 파도를 타고 움직이는 무인카약의 거동을 측정하는 센서. 상부 파동추진 날개에 부착된 가속도 센서의 측정값 예시.

현장에서 관찰된 파동 카약의 운동 궤적과 상당한 파도 높이.

그림 4-1. 파력추진 무인 카약 전경. 선수 선미에 각각 파력추진기를 부착하기 위한 수직고 정부가 구현되어 있음.

신규 파력 글라이더의 형상설계

Wave Propulsion Section Glider 1(WPSG_H300)
Wave Propulsion Section Glider (WPSG_H500)
Wave Generative Section Glider (WGSG_H500)
Kayak Wave Glider (KWG)

갑판에 태양전지판을 설치할 수 있도록 설계되었으며, 선수와 선미에는 웨이브글라이더의 날개를 부착할 수 있는 기둥과 방향타를 설치하였다. 갑판에 태양광 패널을 설치하도록 설계되었으며, 웨이브 글라이더 날개 부착을 위해 선수와 선미에 기둥과 방향타를 설치했습니다. Kayak Wave Glider 모델은 파도 추진 메커니즘을 구현하기 위해 채택된 디자인입니다.

또한 상용 웨이브 글라이더와 달리 웨이브 글라이더 구조를 선체에 부착해 표면파에 의한 요동을 웨이브 추진기구에 직접 전달한다. KWG 파동 추진 시스템을 갖춘 무인 카약의 형태. KWG 파동 추진 무인 카약이 프로토타입으로 구현되었습니다.

KWG 파동추진 무인카약의 전기부품 설계 및 구현을 프로토타입으로 구현하였습니다.

파력엔진 시제 성능평가

Schmitt, »Uporaba energije iz oceanskih valov,« Proceedings of the Wave and Salinity Gradient Energy Conversion Workshop, University of Delaware, str. Kaneko, »Performance of an impulze turbine based wave energy plant«, Proceedings of Eighth International Offshore and Polar Inženiring. Lewis, "JOULE II preliminary action: European pilot plant plant study", Proceedings of the European Wave Energy Symposium, Edinburgh, str.

Newman, "The interaction of stationary vessels with regular waves," Proceedings of the 11th Symposium on Naval Hydrodynamics, London, pp. Taib, "Development of three-phase synchronous generator for ocean wave application," Proceedings of the Power Engineering Conference, Vol. Murthy, "The generation of electric power from the wave energy—the Indian experiment," Proceedings of the 24th Energy Conversion Engineering Conference, Vol.

Sorby, "Power Electronics as Network Interface for Actively Controlled Wave Energy Converters," Proceedings of the International Conference on Clean Electrical Power ICEEP, p. Power Systems, p. Taylor, "The OPD Pelamis WEC, current status and future programme", Proceedings of the Fourth European Wave Energy Conference, Aalborg Denmark, 2000.