MBL1. MBL 소개MBL은 Microcomputer Based Laboratory 의 약자로 실험자가 실내,야외 또는 실험실에서 하는 과학 실험 활동을 컴퓨터 기반으로 하는 시스템입니다. 실험 상황에서 센서로부터 수집한 자료를 인터페이스를 통해 컴퓨터로 자료를 수집하는 데 사용되는 하드웨어와 수집된 자료를 실시간으로 분석하고 그래프화하는 소프트웨어를 포함한 실험 방법을 말합니다. 즉, MBL 실험은 인터페이스, 센서, 프로그램, 컴퓨터 등 4 가지 장비를 이용합니다.1) 센서실험활동에서 발생되는 데이터를 전기적 신호(아날로그 신호)로 바꾸어서 인터페이스로 전달하는 장치입니다. 실험 방법에 따라 다양한 센서가 존재하고 각각의 실험에 TM이는 센서 또한 종류가 전부 다릅니다. 버니어 MBL 의 센서는 뛰어난 호환성을 바탕으로 높은 분해능과 편리한 디자인으로 수집한 데이터의 신뢰도가 높으며, 전 세계에서 인정받는 제품입니다.2) 인터페이스센서에서 발생되는 전기적 신호를 디지털 신호로 바꾸어서 컴퓨터로 보내는 역할을 하는 컴퓨터와 센서의 매개체입니다. 차세대 인터페이스로 컴퓨터 없이도 사용이 가능한 터치스크린형 방식도 개발되었습니다. 버니어코리아에서는 세가지 인터페이스를 제공합니다3) 프로그램인터페이스에서 보내는 디지털 신호를 컴퓨터 화면에 표현하는 역할을 합니다. 각 제품마다 프로그램이 다르며, 전용 프로그램 또는 Ms Office의 리소스를 기반으로 하는 프로그램도 있습니다. 기존의 프로그램은 센서와의 호환성 부족으로 MBL 실험을 할 때 여러 가지 프로그램을 설치해 사용해야 하는 번거로움이 있었으나 현재는 기술적 발달로 하나의 프로그램에서 모든 사용이 가능하며, 동영상 분석과 동영상과 그래프의 동기화 또한 가능합니다. 현재 MBL에서 가장 중요한 부분을 차지하는 구성요소입니다.2. MBL 의 장점실험실에서 실험 도구로써 컴퓨터를 활용하면 데이터 수집과 같은 단순 작업을 쉽게 해결할 수 있으므로 이를 통하여 얻어지는 시간을 이용하여 실험을 계획하고 결과를 예상하고 분석하는데 활용할 수 있습니다.㉠ 실험시간이 짧아집니다. 교육 현장에서 실험을 기피하는 이유 중의 하나가 실험이 강의식 수업에 비해 많은 시간이 필요하다는 점입니다.㉡ 기계적인 반복 실험이나, 측정 시간이 매우 긴 실험에 이용하여 실험자의 수고를 덜어줍니다.㉢ 사람의 감각 기관에 의존한 측정보다 정밀하게 측정할 수 있으며, 데이터를 얻는 과정을 어려운 실험에 적용하여 도움을 줄 수 있습니다.㉣ 실험 과정과 실험 결과 데이터를 실시간으로 관찰이 가능하며, 그래프도 동시에 관찰하므로 학생들에게 흥미를 유발하여 적극적으로 실험에 참여할 수 있게 합니다.㉤ 다양한 변수들을 동시에 측정이 가능합니다.㉥ 빠른 피드백이 가능하여 이론과 실험에 있어서 토의를 통해 인지갈등을 해소할 수 있습니다.3. MBL 센서종류1 스테인리스 온도 센서14 포토게이트2 기체압력 센서15 차동 전압 센서3 운동 센서16 전압 센서4 힘 센서17 전류 센서5 자기장 센서18 방울계수기6 pH 센서19 비색계7 산소 센서20 써모커플(열전쌍)8 이산화탄소 센서21 전압 증폭 센서9 조도 센서22 이온선택성 센서10 마이크로폰23 전도도 센서11 심전도 센서12 저 범위 가속도 센서13 자외선(UVB)센서4. 실험 시 주의사항1. 시험관을 써서 가열하거나 반응을 일으킬 때는 시험관 입구가 주위에 있는 다른 학생이나 자신에게 향하지 않도록 한다.2. 우리관을 마개에 끼우고자 할 때는 반드시 손을 수건으로 싸서 보호한 후 끼운다.
설 계 보 고 서(주제 : 1 digit 7진 UP/DOWN COUNTER 및 7-Seg, 표시회로 설계)◎ 개요서론: 7진 UP/DOWN COUNTER본론: 1) 진리표 작성2) 7진 UP/DOWN COUNTER의 논리식 유도: (a) JK - flip flop 특성 방정식을 이용한 7진 UP/DOWN COUNTER의 논리식 유도(b) JK - flip flop 여기표를 이용한 7진 UP/DOWN COUNTER의 논리식 유도3) 논리회로 설계: 7진 UP/DOWN COUNTER의 논리회로 설계4) Logic Works를 이용한 시뮬레이션 구동결론: 토의 및 결론◎ 7진 UP/DOWN COUNTER란?:0~6까지 X의 신호에 따라 UP/DOWN을 구현할 수 있는 COUNTER여기서 카운터란 무엇인가?1.카운터는 시프트 레지스트와 마찬가지로 일련의 플립프롭을 연결한 회로2.주어진 플립플롭에 대하여 서로 다른 출력 상태의 수가 최대가 되도록 연결3.입력펄스에 대하여 출력 상태가 규칙적으로 변하도록 한다.4.트리거 방식에 따라 카운더는 비동기식과 동기식으로 나뉨5.비동기식 카운터는 직렬카운터 또는 리플 카운터라 불린다6.앞에있는 플립플롭의 출력이 뒤에있는 플립플롭을 트리거 한다.7.동기식 카운터는 모든 플립플롭이 같은 클럭 펄스에 의하여 동시에 트리거 되 며 병렬 카운터라 한다.8.비동기식 카운터는 동기식에 비해 회로가 간단하지만 전달 시간이 크다.★동기식과 비동기식 카운터의 차이★동기식 : 회로가 좀 더 복잡하지만 Time delay가 발생하지 않는다비동기식 : 회로는 간단하지만 Time delay가 발생한다.즉, 비동기식/동기식 카운터의 가장 큰 차이는 Time 딜레이에 있습니다.◎ 진리표 작성XCBAC*B*A*JcKcJbKbJaKa00000010×0×1×00010100×1××100100110××01×00111001××1×10100101×00×1×0101110×01××10110000×1×10×0111000×1×1×110001101×1×0×10010000×0××110100010××11×10110100××0×11100011×11×1×1101100×00××11110101×0×11×1111000×1×1×1◎ 7진 UP/DOWN COUNTER의 논리식 유도(a)JK - flip flop 특성 방정식을 이용한 7진 UP/DOWN COUNTER의 논리식 유도< C* >JC = X'AB + XA'B' KC = AB + X'B + XA'B'< B* >JB = X'A + XA' KB = C + X'A + XA'< A* >JA = X'C' + CB' + XB KA = 1(b)JK - flip flop 여기표를 이용한 7진 UP/DOWN COUNTER의 논리식 유도< Jc > = XA'B' + X'AB < Kc > = X'B + AB + XA'B'< JB > = X'A + XA' < KB > = C + X'A + XA'< JA > = X'C' + CB' + XB < KA > = 1◎ 토의 및 결론: 초기에 여기표와 특성방정식의 진리표 작성시 특성방정식에 의한 논리식과 여기표에 의한 논리 식이 다르게 나왔으나, 토의 결과 진리표에서 오류를 발견하고 수정 후 논리식이 동일하게 나오는 것을 알았다. 토의 시간과 설계를 같이 하며 조원간의 단합심을 기를 수 있었다.이 번 설계를 통해서 JK flip flop에 대해 많이 알게 되었고 진리표의 작성과 특성방정식,여기표 를 이용한 논리식을 유도하는 방법에 대해 확실히 알게 되었다. 이에 따라 Logic Works을 능숙하게 다룰 수 있게 되었다.동기식 카운터는 비동기식과 다르게 CLOCK이 모든 JK-flip flop에 동시에 들어감으로 Time delay가 발생하지 않다는 이론을 설계를 통해 실질적으로 확인할 수 있었다.
UV-VIS(uv visible spectroscopy)1. 서 론* 농도분석만약 Ag-10wt%Cu 합금을 제조한다고 한다면 여러 가지 방법들이 있겠지만 가장 중요한 것은 실제 목표한데로 Cu의 함량이 10wt%가 되었는지 확인할 수 있어야 한다. 아무리 합성이 잘 되었다 하더라도 그것을 아무런 분석 결과 없이 Ag-10wt%Cu 합금이라고 말하기는 어려울 것이다.이렇듯 어떠한 재료를 합성하는 계획을 세우는 일이나 그 과정은 매우 중요하다. 그러나 이러한 결과물들이 목표에 맞게 합성되었는지 분석하는 일은 그보다 더욱 중요하다고 할 수 있다. 이러한 분석 방법 중에 특히 농도를 분석하는 방법에는 다음과 같은 장비들이 널리 사용되고 있다.① AAS (Atomic Absorption Spectrometer)- 금속 원자를 불꽃 또는 전기로 등에 의하여 높은 온도로 가열함으로써 만들어진?기체상태의 중성 원자에 적당한 복사 에너지를(자외선 또는 가시선 영역) 쪼여 줌으로써 일어나는 복사에너지 흡수 현상을 기초 원리로 한 분석방법?측정범위: ppm② ICP (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer)- 10,000°K의 높은 온도를 갖는 Argon Plasma를 이용하여 액상 시료를 원자화 시키고, 6,000-7,000°K 의 온도를 갖는 꼬리 불꽃 부분에서 원자 방출선 및 이온 방출선을 측정하는 원리로, 10,000°K의 높 은 온도는 기존의 낮은 온도를 이용하는 AAS나 기타 장비에 비해, 효율적인 원자화가 이루어져, 결과적으로 화학적인 간섭이 거의 없다.?측정범위: ppb ~ %③ UV-VIS Spectrometer- 원자 분광법은 원자나 이온에서 전자 전이에 의해 흡수되거나 방출, 형광되는 복사선의 세기를 측정하여 원소의 존재를 정성적으로 확인하고 그 함량을 정량하는 것을 말한다.?측정범위: ppb ~ ppm위와 같은 장비들이 농도분석에 주로 사용되고 있는 것들로서 그 응용분야와 사용법을 숙지한다면 재료의 분석에 있어서 매우 큰 도움이 될 것이다.이번 실험을 통해 UV-VIS Spectrometer의 원리와 사용법을 배우고 방법을 몸에 익히도록 한다.2. 본 론● 원리원자나 분자가 외부에서 에너지를 받으면 여러 가지 현상을 일으키는데 이때 에너지의 크기에 따라 그 현상은 다르다. 보통 빛이라고 부르는 전자기 복사 중에서 그 파장의 범위가 약 100 nm 에서 1000 nm에 이르는 자외선-가시광선의 에너지는 원자나 분자 궤도에 있는 전자들을 전이시키는데 충분한 에너지이다. 다시 말하면, 바닥 상태에 있는 원자나 분자가 자외선 및 가시광선을 흡수하면서 전자전이를 일으킨다. 따라서 흡수하는 파장을 알게되면 그 원자 또는 그 분자가 어떤 것인지를 알아낼 수 있다. 그리고, 흡수하는 빛의 양, 즉 흡광도를 알면 그 원자나 분자의 농도도 결정할 수 있 게 된다.분석하고자 하는 시료에 자외선 또는 가시광선을 입사시켜 이때 시료가 흡수 하는 빛의 양을 측정한다. 시료의 성분, 농도, 용매, 측정파장에 따라 흡광값이 달라지므로 물질의 성분, 농도, 화학적 구조, 환경 등을 알 수 있다.*빛의 성질-파동성-입자성광자(photon) 또는 양자라는 입자의 흐름E = hv = hc/lambda (복사선의 에너지는 파장에 반비례한다)* 흡수 : 자외선, 가시광선과 같은 복사선이 투명한 물질 층을 통과하는 경우 특정 주파수의 복사선 세기가 선택적으로 감소하는 것* 들뜬 상태 : 복사선 에너지의 일부는 물질의 원자 또는 분자로 이동되어 입자가 바닥 에너지 상태에서 높은 에너지 상태로 되는 것M이라는 화학종이 어떤 에너지의 복사선을 흡수하면 다음과 같이 들뜬다.M (바닥상태의 분자) + 빛 ---> M*(들뜬상태의 분자)이때 분자는 10^-8~10^9 s 동안 들뜬 다음 다시 흡수한 에너지와 같은 에너지를 열 또는 복사선으로 내보내면서 바닥상태로 돌아간다.M* -----> M + 에너지이 과성을 이완과정이라고 한다. 이완과정에서 내놓은 에너지는 열 혹은 빛이다. 이때 열 혹은 빛은 너무 적은 양이므로 측정할 수 없다. 흡광도측정법은 첫 번째의 들뜨기 과성에서 일정한 파장을 갖는 빛을 M에 쪼인 다음 M에 의해 흡광되고 남은 투과광의 양을 측정하여 M이 들뜰 때 필요한 에너지를 측정한다.a.구조와 용도? 미지시료의 농도 분석-Photometric분석에 의해 전자기 복사선을 이용해 미지시료의 농도 분석이 가능하다. 먼저 기준농도곡선을 그린 후 상대적인 강도를 측정함으로써 미지시료의 농도분석이 가능하다.? 미지시료의 흡수 파장대 분석-Spectrum분석을 이용해 시료가 흡수 또는 투과하는 파장영역을 분석할 수 있다. 예를 들어 이를 통해 어떠한 재료가 가시광선이나 자외선을 얼마나 흡수하는지 알 수 있다.b. Beer's law일반적으로 어떤 물질이 흡수하는 전자기 복사선 즉 광의 양을 측정하여 분석하는 방법을 광도법이라고 한다. 이 중에서도 광원으로부터 나온 복사선을 필터나 프리즘 같은 분광기로 어떤 특정의 단색광이나 좁은 파장범위의 광선으로 분광하여 측정용액에 통과시켜 나오는 복사선을 측정하는 방법을 분광광도법이라 부른다.* 분광광도법의 장점은 예민한 정색반응에 의하여 미량의 성분을 간편 신속하게 정량할 수 있는 점이다.분광된 빛이 시료를 통과하게 되면 시료가 빛을 흡수하기 때문에 처음 들어간 빛보다 나오는 빛은 그 강도가 약해진다. 이때 처음 들어간 빛의 강도를 Io라 하고 시료를 통과하여 나온 빛의 강도를 I라고 한다면 시료를 통과한 빛의 양(transmittance, T)은 T=I/Io로 표시되고 통과율은 다음과 같이 표시된다.%T=T×100이러한 빛의 통과율은 시료의 농도와 다음과 같이 로그함수로서 일정한 상관관계를 가진다.-logT=K×C위 식에서 -logT를 흡광도(absorbance) A라고 한다면 A는 시료의 농도 C와 일정한 상관관계를 가지게 된다.
1.서론태양빛의 에너지를 전기에너지로 바꾸는 것이 태양전지이다. 태양전지는 실리콘으로 대표되는 반도체이며 반도체 기술의 발달과 반도체 특성에 의해 자연스럽게 개발되었으며, 태양전지는 전기적 성질이 다른 N(negative)형의 반도체와 P(positive)형의 반도체를 접합시킨 구조로 전기를 일으키며, 두 개의 반도체 경계 부분을 P-N접합(P-N junction)이라 일컫습니다.2.본론태양전지의 구조1)P-N접합실리콘 태양전지는 태양에너지를 전자에너지로 변화시키는 반도체로써 P층과 N층으로 나누어진다. P-N결합에서 P층은 정공, 즉 전자가 빠져간 빈자리에 정공이 생성되어 있는 것이 특징이며 N층은 전자를 많이 가지고 있습니다. 여기서 하나 알아둘 것은, 전자가 흐르기 위해서는 두 가지 조건이 필요합니다. 첫째, 자유전자가 많아야 한다. 두 번째, 정공이 존재해야 한다. 전자가 들어갈 자리가 있어야 전자의 이동이 쉽게 이루어지기 때문입니다.실리콘(Si)에 자유전자를 많이 가진 5족 원소 (인, 비소, 안티몬 등)을 N층에 첨가시키고, 정공을 보유한 3족 원소(붕소, 칼륨 등)을 P층에 첨가시킨다. 태양에너지에 의해 P층에 전자가 발생되고, 발생된 전자는 빈자리를 채우면서 전자-정공 쌍을 만들어 N층으로 넘어가게 됩니다. 이때, 전류가 발생됩니다.참고로, 전자의 이동은 음극(-)에서 양극(+)으로 이루어지지만 전류는 그 반대 방향으로 흘러갑니다.P-N접합 반도체는 정상 상태에서는 그 접합면과 같이 캐리어(전자 또는 정공)가 존재하지 않는 영역을 가지고 있습니다. 이 영역을 공핍층이라 합니다. 또한 P-N접합 반도체의 양단에 역방향 전압을 가하면 접합부에 대하여 반대 측 양단에 캐리어가 모이므로 공핍층은 더욱 커집니다.2)i-V curve태양전지는 다이오드와 병렬인 전류 소스로 모델링할 수 있다. 전류를 생성하는데 빛이 없다면 태양전지는 다이오드처럼 작동하게 된다. 입사 광선의 강도가 증가하면 태양전지가 전류를 생성하게 되는데 아래 그림1과 같다.그림1 - 태양전지의 I-V 곡선 및 관련 전기 도표이상적인 셀은 전체 전류 I가 광전자 효과 ? 다이오드 전류 ID로 생성된 전류 Iℓ와 동일하다.I0가 다이오드의 포화전류일 때 q는 단위 전하량 1.6x10-19 쿨롱이고 k는 1.38x10-23J/K 값의 상수이며 T는 캘빈온도의 셀 온도이고 V는 셀이 생성한 전압이다. 조사된 태양전지의 I-V 곡선은 그림 2와 같은 모양을 가지고 있다. 그림을 보면 측정하는 로드 전반의 전압은 0에서 VOC로 스위프되며 셀에 대한 여러 성능 요소들은 아래 섹션에서 기술한대로 데이터에서 측정할 수 있다.그림 2 - 조사된 I-V 스취프 곡선3) 단락 전류 (ISC) : ISC는 임피던스가 낮을 때 단락 회로 조건에 상응하는 셀을 통해 전달되는 최대 전류를 나타낸다. 이 상태는 전압이 0일 때 스위프 시작에서 발생한다. 이상적인 셀은 최대 전류 값이 광자 여기에 의한 태양 전지에서 생성한 전체 전류이다. ISC = IMAX at V=04) 개방 전류 (VOC) : 개방 전압은 셀 전반의 최대 전압 차이며 셀을 통해 전달되는 전류가 없을 때 발생한다. VOC =VMAX at I=05) 최대 전력 (PMAX), PMAX의 전류(IMP), PMAX(VMP)의 전압셀이 생성한 전력(와트)은 P=IV 공식에 의한 I-V 스위프로 쉽게 계산할 수 있다. ISC 와 VOC 지점에서 전력은 0이 되고 전력에 대한 최대 값은 둘 사이에서 발생하게 된다. 최대 전류 지점에서 전압과 전류는 각각 VMP 와 IMP로 명시되어 있다.그림 3 - I-V 스위프에 대한 최대 전력
조력발전기술 PRESENTATIONINDEX 1. 서론 2. 신 재생 에너지 3. 해양 에너지 ( 신 재생 에너지 ) 4. 조력발전의 역사 5. 조력발전의 원리 6. 세계의 조력발전 7. 우리나라의 조력발전 8. 조력발전의 장점 9. 조력발전의 단점 10. 조력발전의 발전 및 동향 11. 조력발전의 진화와 미래 12. 결론 13. 참고자료1. 서론 최근 지구 온난화의 심각성과 석탄 , 석유 에너지 고갈 등으로 인해 대체 에너지 , 재생 에너지 의 개발과 필요성이 절실하다 . 이번 시간에는 신 재생에너지의 한 종류인 조력발전에 대해서 알아본다 .2. 신 재생 에너지 ① 신 재생 에너지란 ? 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛 , 물 , 지열 , 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지 . 지속 가능한 에너지 공급체계를 위한 미래에너지원을 그 특성으로 한다 .2. 신 재생 에너지 ② 신 재생 에너지의 필요성 - 우리나라 총 에너지 소비량의 상당량을 수입에 의존3. 해양 에너지 ( 신 재생 에너지 ) - 해양 에너지 - 해양에너지는 그 이용 방식에 따라 조력 , 파력 , 온도차 , 해류 , 염분차 등 여러 형태로 존재하며 , 고갈될 염려가 전혀 없고 , 인류의 에너지 수요를 충족시키고도 남을 만큼 풍부할 뿐 아니라 , 공해문제가 없는 미래의 이상적인 에너지자원이라 할 수 있으며 전기생산방식에는 조력 , 파력 , 조류 , 온도차발전 등이 있습니다 이론적인 총 해양에너지 50 억 kW (15 평형 에어컨 25 억대의 정격소비전력 )4. 조력발전의 역사 ①조석 : 달 태양 등 지구 주변 천체의 인력 작용에 의해 해수면이 주기적으로 상승 . 하강하며 , 바닷물이 해안에 밀려들어왔다 쓸려 나가는 현상 - 조석의 주된 요소 : 달의 위상 , 위도 , 지구 자전축의 경사 , 계절의 변화 등 - 만조 ( 고조 ) : 조석현상으로 해수면이 상승한 상태 - 간조 ( 저조 ) : 해수면이 하강한 상태 - 조차 : 조석간만의 차 ( 만조와 간조 사이고 이것으로 조석 이용횟수가 정해집니다4. 조력발전의 역사 최초의 조력발전은 18 세기 유럽의 방앗간 . 본격적인 조력발전소가 건설되어 가동하기 시작한 것은 제 2 차 세계대전 후4. 조력발전의 역사 1967 년 : 프랑스 랑스 조력발전소 가동 1968 년 : 소련 무르만스크 부근 키스라야만 시험용조력발전소가동 1980 년 : 중국의 지앙시아 조력발전소 완공 1984 년 : 캐나다의 아나폴리스 시험용 조력 발전소 가동 2010 년 6 월 : 한국의 시화호 조력발전소5. 조력발전의 원리 ①조력 발전이란 - 조석이 발생하는 하구나 만을 방조제로 막아 해수를 가두고 해양에너지의 수위차를 이용하여 발전하는 방식으로서 해양 에너지에 의한 발전방식중 가장 먼저 개발되었습니다 ②조력발전의 종류 - 조석에 따른 해수면의 상승하강 현상을 이용해 전기를 생산하는 발전 방식은 대체로 3 종류로 나눌 수 있다 . 가 . 일정중량의 부체가 받는 부력을 이용하는 부체식 나 . 조위의 상승하강에 따라 밀실에 공기를 압축시키는 압축공기식 다 . 방조제를 축조해 해수저수지를 형성하여 발전하는 조지식 이 있다 . ※ 그러나 오늘날의 실용화된 조력발전방식은 모두 조지식으로 조차가 큰 하구나 만에 방조제를 설치하여 조지를 만들고 외해 수위와 조지내의 수위차를 이용하여 발전을 하게 된다 왜 ? 부체식과 압축 공기식 모두 조력에 의해 발생되는 발전 방식이기는 하지만 기술상의 문제 등으로 조력 발전 보다는 파력발전이나 풍력 발전에 주로 사용되고 연구가 더 활발한 실정입니다- 조지식을 이용한 조력 발전방식은 또다시 조지의 수에 따라 단조지식과 복조지식으로 구분되고 , 조석 이용 횟수에 따라 단류식과 복류식으로 나누어 집니다 가 . 조지 수 - 단조지식 : 하나의 조지를 조성하여 외해와 조지간의 수위차를 이용 하여 발전 - 복조지식 : 조력발전 대상으로 정해진 지점이 지형상 2 개의 조지가 형성이 가능할 경우 하나를 고조지 , 다른 하나를 저조지로 조성하여 2 개 조지간의 수위차를 이용 , 고조지에서 저이용하여 발전하는 방식 - 창조 ( 밀물 ) 식 : 밀물 시 외해와 조지의 수위 차를 이용하여 발전을 하고 썰물 시 조지의 물을 방류하는 발전방식 - 단류식 : 낙조시나 창조시 둘 중에 한 방향의 흐름만을 이용하는 방식 - 복류식 : 낙조시와 창조시 양쪽 방향의 흐름 모두를 이용하는 방식③조력발전의 원리 ( 수력발전과의 차이점 ) - 높은 수위에 있는 물은 양 (+) 의 높이를 가지게 되므로 양의 위치에너지를 가진다 , 이 위치에너지는 물이 수차의 날개에 떨어지면서 에너지 보존법칙에 의해 수차가 돌아가는 운동에너지로 바뀌고 , 수차에 연결된 터빈이 같이 돌아가면서 이 운동에너지는 다시 전기 에너지로 바뀌게 됩니다 . - 수력발전의 기본 원리또한 이와 같으며 조력발전 또한 이 수력 발전과 거의 같은 원리로 작동 되고 차이는 수력발전은 높은 낙차 (20~250m) 를 이용한 발전 , 조력발전은 저낙차 (20m 이하 ) 를 이용한 다는 점 , 수력은 민물을 사용하고 조력은 해수를 사용한다는 정도의 차이를 둘 수 있겠습니다 .- 조력발전은 20m 이하의 저낙차 발전에 속하므로 카플란 과 벌브형 수차를 조합한 벌브형 카플란 수차를 사용합니다가 . 카플란 수차 : 물의 운동에너지와 압력에너지를 동시에 사용 , 유입 유량의 변동에 따른 효율의 저하를 개선하기 위하여 유량에 따른 회전 날개차의 각도를 조정 하도록 고안된 것으로 전 부하 범위에서 고루 효율이 좋은 편이다 . 날개의 각도는 안내 날개의 열린 정도에 비례하여 스스로 조정되도록 만들어져 있는데 보통 30m 이하의 낙차에 많이 설치된다 유량과 낙차의 변화가 많은 곳에서 안정적으로 사용할 수 있으며 가격을 크게 낮출 수 있어 우리나라 수력 발전에 적합합니다 .나 . 벌브형 수차 - 낙차 2m 이하의 초 저낙차에 사용되는 수차로 물이 축방향으로 흐르도록 되어있어 수로 손실이 적으므로 효율이 높습니다 .- 조력발전 시스템 구성- 조력발전의 진행방식 http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=다에서 세계 최대 규모인 시화호 조력발전소가 준공을 하였습니다 . 시화 조력발전소는 단류식 창조발전에 해당 되며 앞서 보여드렸던 자료들은 주로 시화발전소에 해당하는 자료들이었습니다 .7. 우리나라의 조력발전 - 시화 발전소 조감도7. 우리나라의 조력발전 - 가로림 조력발전소 발전방식 : 단류식 낙조발전 입지현황 - 최대조차 : 7.9m ( 소조차 : 2.8m) 설 비 용 량 : 520MW (26MW*20 기 ) - 년간 발전량 : 950GWh - 방조제 연장 : 2,053m 공사기간 : 2008. 1 ~ 2014.128. 조력발전의 장점 - 공해발생 문제가 전혀없는 청정에너지 - 해양 오염이나 환경오염을 수반하지 않는 에너지 - 석유나 석탄처럼 희소한 자원이 아닌 고갈되지않는 무한에너지 - 초기의 막대한 투자에 비하여 연 유지비가 투자비의 3.63% 로 아주 낮다9. 조력발전의 단점 - 막대한 초기 투자 시설비 - 경제성을 따질 경우 기존의 화력발전이나 원자력발전보다 효율이 떨어진다 - 발전소 건설을 위해선 조석 간만의 차가 큰 지역으로 한정 - 수위의 변화가 1 년동안 균일 하지 않으며 수위가 일정한 시간대에서는 발전 불가능 조력 발전은 비용이 Kwh 당 90.5 원으로 화력 (60~70 원 ) 보다는 비싸지만 다른 재생에너지원인 풍력 (107 원 ), 태양광 (677 원 ) 에 비해서는 효율이 높다고 주장9. 조력발전의 단점 또한 가장 큰 문제 중 하나로 주변 생태계의 훼손 을 꼽을 수 있는데 이 문제 또한 훼손 되는 이면에 좋아지는 면도 있다 것을 조심스럽게 꺼내볼 수 있으며 이와 관련된 여러 과제들에 대한 연구가 지속되고 있습니다 .10. 조력발전의 발전 및 동향 조력발전은 대규모 해양 플랜트산업이라는 점에서 선진 기술을 가진 국가들 사이에 경쟁이 심해질것으로 보인다 . 조력발전소 설비를 위해서는 해양탐사부터 생산설비를 갖추는 것 까지 엄청난 규모의 사업이다 . 이는 설비를 갖추는데에 있어 막대한 비용을 야기한다는 점을 뜻하지만 조력발전 설비에 있어서 체에너지 개발에 많은 노력을 기하고 있습니다 . 특히 화석에너지원을 신재생에너지로 대체시켜 안정적인 에너지자원을 확보하는 기술개발에 전세계적으로 많은 투자가 이루어지고있습니다 . 이에 무한 재생 가능한 조력발전은 첨단기술을 바탕으로 하는 새로운 대체에너지원으로 국가적 정책적으로 반드시 확보해야하는 고부가가치 핵심 사업입니다 . 또한 앞으로 기후변화협약에 의한 온실가스 저감 규제에 대비 조력발전을 청정에너지기술일 뿐만 아니라 미래 성장동력의 핵심기술이 될 것입니다 .12. 참고자료 http://samsungcnt.tistory.com/156 http://tlight.kwater.or.kr/ http://www.igtp.co.kr/ http://blog.daum.net/cosmicchung/7185937 http://swb567.blog.me/100148808987 http://cafe.naver.com/mechqaqc/127 http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=200000000 docId=1171760 mobile categoryId=200000215 http://www.google.co.kr/search?q=%EC%A1%B0%EB%A0%A5%EB%B0%A9%EC%95%97%EA%B0%84 newwindow=1 hl=ko source=lnms tbm=isch sa=X ei=37h_UZuPLInukgXF0YCYBQ ved=0CAcQ_AUoAQ biw=1280 bih=855#imgrc=RB5evXZW9c-YOM%3A%3Bm8SkRYWVMnKJZM%3Bhttp%253A%252F%252Fadmin.eurobike.kr%252FupFile%252Ftongsin1%252F*************9.png%3Bhttp%253A%252F%252Fromabike.eurobike.kr%252Fbbs.php%253Fact%253Dview%2526table%253Dtongsin%2526gr%253D1%2526gcd%253D1650%2526page%253}