이중 부유체 방식 파력발전장치의 운동특성에 관한 모형시험 연구

Abstract

본 연구에서는 이중 부유체 방식의 파력발전장치의 운동특성에 대한 모형시험을 수행하였다. 이중 부유체 방식은 스파형 플랫폼과 스파형 플랫폼을 따라 상하로 움직이는 플로터로 구성되어 있으며, 각 부유체 단독 및 연성운동에 대한 일련의 모형시험이 진행되었다. 본 모형시험에서는 규칙파, 백색잡음파 및 불규칙파을 고려하였으며, 불규칙파의 경우 제주 및 울산 지역을 대표하는 파랑 조건을 반영하였다. 모형의 축척비는 1/31.5이며, 롤러를 이용하여 플로터가 스파형 플랫폼을 따라 상하로 자유롭게 움직일 수 있도록 구현하였다. 스파형 플랫폼 및 플로터의 단독 모형시험을 통해 각 부유체의 운동특성을 확인하였고, 이를 수치해석 결과와 비교하여 유체역학적 거동 특성을 분석하였다. 분석 결과, 두 부유체 연성운동을 고려한 모형시험 결과를 토대로 각 부유체의 단독 모형시험 결과와 비교 및 분석을 통해 연성 효과로 인해 변화된 운동 특성에 대하여 논하였다. 분석 결과, 두 부유체가 연성됨에 따라 플로터의 종동요 운동이 제한되었으며, 이에 따라 스파형 플랫폼의 전후동요가 증가하는 현상을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 도출된 모형시험 결과는 수치해석 참고자료로 활용될 수 있으며, 두 부유체 연성 시 파력발전 시스템의 운동성능 저하를 방지하기 위한 계류시스템 설계의 기초 자료로 활용가능하다.