다수 배열된 종운동 파력발전장치의 선형 거동에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on Linear Behavior of Arrayed Pitch Motion Wave Energy Converters)

서지정보

· 발행기관 : 한국해양환경·에너지학회
· 수록지 정보 : 한국해양환경•에너지학회지 / 23권 / 4호 / 269 ~ 276페이지
· 저자명 : 김동은, POGULURI SUNNY KUMAR, 배윤혁

초록

일반적으로 신·재생에너지 발전 시스템은 전력 생산량 증가를 위해 다수의 모듈을 동시에 설치하여 운용한다. 파랑 에너지를 활용한 파력발전 시스템의 경우도 이에 포함된다. 하지만 다수의 파력발전장치를 동시에 운용할 경우 파력발전장치 상호 간의 유체 동역학적 상호작용의 영향으로 인해 단일 모듈의 경우와는 운동응답이 다소 차이를 보이게 된다. 본 연구에서는 최근 국내에서 기술개발 진행 중인 종운동 로터에 대해서 단일 배치되었을 때를 상용코드인 WAMIT(3차원 회절/방사 포텐셜 해석 프로그램)을 이용하여 주파수영역에서 유체력 계수들을 산출하였고, 이어서 로터가 3개 배열되어 있을 때의 값을 계산하였다. 다음, 주파수 영역에서의 다물체 운동 방정식을 수립한 후 입사파 주기에 따른 RAO(Response amplitude operator)를 선형 범위에서 도출하였다. 최종적으로 선형 결과들을 토대로 설치 해역 해양환경을 고려한 단일 모듈 대비 다수 모듈의 운동 성능과 전력 생산 효율을 비교하였다.

영어초록

Generally, new and renewable energy power generation systems produce electricity by installing and operating multiple modules at the same time to increase power production. This is also included in the case of wave power generation systems using waves. However, when multiple wave energy converters (WECs) are operated at the same time, the behavior is different from that of a single module due to the influence of hydrodynamic interaction between WECs. In this study, to start with the hydrostatic and hydrodynamic coefficients were calculated in the frequency domain using WAMIT (a program based on the linear potential flow theory in three-dimensional diffraction/radiation analyses) which is a commercial code whose pitch motion of a WEC (rotor) is investigated in isolation and then three rotors were analyzed. Once the multi-body motion equation in the frequency domain is calculated, the response amplitude operator (RAO) on period of the incident wave was derived in the linear range. Finally, based on the linear results, the motion performance and power production efficiency of multiple modules were compared with that of isolated module considering the marine environment of the installed sea area.

참고자료

· 없음