한국 해안에서 유동유발진동 현상을 이용한 조류에너지 발전기술의 이론적 연간 발전량 산정연구

Assessment of Theoretical Annual Energy Production in the Coast of South Korea Using Tidal Current Energy Converters Utilizing Flow Induced Vibration

한국정부는 재생에너지를 이용한 발전량 비중을 2030년까지 총 발전량의 20%까지 높이겠다는 목표를 제시하였다. 풍부한 해양 신재생에너지 자원은 한국정부가 이 목표를 달성하는데 중요한 역할을 할 수 있을 것이다. 이 논문은 1.0 m/s의 낮은 유속에서도 높은 효율을 달성할 수 있는 유동유발진동 현상을 이용한 조류에너지 발전기술을 소개하고 한국 7개 해안의 평균유속을 바탕으로 높은 효율을 달성할 수 있는 유동유발진동 발전기의 최적 설계를 제안하고자 한다. 또한, 이를 바탕으로 각 해안에서 발전할 수 있는 이론적 잠재량을 산정하고자 한다. 유동유발 발전기술을 이용한 연간 이론적 최대발전량은 221.77 TWh로 예측되었고 이는 2013년 한국의 총 전력소비량의 42.3%에 해당한다. 본 연구결과는 유동유발진동을 이용한 발전기술을 이용한 조류발전기술이 한국 정부가 제시한 목표를 달성하는데 중요한 역할을 할 수 있음을 보여준다.

The Korean government is aiming to produce 20% of the electricity using renewable energy sources by 2030. Ocean renewable energy sources which are abundant in South Korea can do an important role to achieve the goal. This paper introduces a tidal current energy converter utilizing flow induced vibrations which can efficiently work even in the currents slower than 1.0m/s and suggests optimal designs of the tidal energy converter based on speeds of the tidal currents in seven different coastal regions in South Korea. Moreover, the theoretical annual energy production by the tidal converter is estimated at theses costal areas. The total amount of the annual energy production by the tidal energy converter is predicted as 221.77 TWh which is equivalent to 42.3% of the electric consumption of South Korea in 2013. The result shows that the tidal current energy converter can be an important role to achieve the goal of the Korean government.