• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2006.07a
• /
• pp.110-111
• /
• 2006

본 논문은 시화 방조제상에 공사중인 국내최초, 세계 최대설비용량인 254,000kW의 벌브형 수차발전설비가 수중에 설치되도록 설계되어 있어 해수에 의한 설비부식으로부터 설비를 보호하기 위한 전기방식설비 설계의 적정성과 시스템 구성에 대해서 고찰하기 위한 것이다. 시화조력발전소에 적용될 전기방식설계의 적정성을 사전 예측하기 위하여 전문 프로그램을 활용하여 시뮬레이션을 시행하였으며 방식전위 실시간 감시 및 제어기능은 물론 수차발전설비 운전상태와 연동하여 방식전위를 자동제어 할 수 있는 최적제어시스템 설계내용을 제시하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.29 no.5
• /
• pp.247-259
• /
• 2017

Numerical model with LPT (Lagrangian Particle Tracking) module was used to understand the variation of residence time in the outer sea of the Sihwa lake result operating from the Sihwa tidal power plant. Numerical model was composed in order to investigate the spatial distribution characteristics, the average residence time in each area was calculated by dividing the outer sea area of Sihwa lake into 4 areas. The average residence time of the areas appeared to be increase as it entered the areas located in the inner bay (13 days) from the area located in most outer sea (3 days) both before and during operation. Variation of average residence time by areas were increased in the area that was located in the most outer sea of during operation compared to before operation, and decreased in the other area. Artificial discharges from tidal power plant induces particle traps in the formation of vortex in the area located in the most outer seas, entrainment in the remaining areas, which affects variation in residence time. In other words, the jet flow generated during drainage and the change in the residence time due to the vortex and entrainment action indicate the increase horizontal mixing of water in the outer sea and in the inner bay.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
• /
• v.11 no.4
• /
• pp.77-85
• /
• 2008

• 월간 기계설비
• /
• s.227
• /
• pp.40-49
• /
• 2009

해양에너지는 해양의 조수 파도 해류 온도차 등을 변환시켜 전기 또는 열을 생산하는 기술로서 전기를 생산하는 방식은 조력 파력 조류 온도차 발전 등이 있다. 해양에너지는 타 신재생에너지에 비해 부존량이 풍부하고 에너지 밀도가 높으며 대규모 개발이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 특히 조력과 조류발전은 발전량의 정확한 장기예측이 가능해 전력계통망 운영에 유리하다는 큰 장점이 있다. 그러나 전 세계적으로 해양에너지의 보급은 미미한 실정이다. 화석에너지에 비해 경제성이 낮기 때문이다. 특히 조력발전은 막대한 초기건설비가 소요되고 입지가 제한적이다. 하지만 전문가들은 에너지자원 빈국인 우리나라의 경우 해양에너지 산업화가 시기적인 문제만 있을 뿐 향후 이에 따른 건설 및 서비스 시장도 확대될 것으로 전망하고 있다. 조력 조류발전의 경우 대규모 건설공사가 수반되며 이로 인한 산업적 파급효과는 막대할 것으로 예상되고 있다. 국내의 경우 시화호 조력발전소, 가로림 조력발전소, 울돌목 조류발전소의 경우 각각 약 3,600억원, 약 1조원, 약 2,500억원 총 건설비가 소요될 것으로 전망되고 있다. 이중 토목건설 부분이 약 50%, 기계 전기 부분이 약 50%를 차지한다. 이는 향후 5년간 약 1조 6,000억원 정도의 토목건설과 기계 전기 설비시장이 새롭게 형성될 수 있다는 것을 의미한다. 이번 호에는 해양에너지 중 가장 집중적으로 추진되고 있는 조력 조류발전에 대해 알아본다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2005.05b
• /
• pp.1031-1035
• /
• 2005

조력발전 건설사업에서 우선적으로 고려되어야 할 사항은 조수간만에 의해 외해부와 조지부 사이를 이동하는 해수를 적절히 소통시키는 것이다. 즉, 조력발전소에서 수문구조물의 목적은 주어진 조건 하에서 계획된 유량을 충분히 그리고 안전하게 배제시키는 것이다. 본 연구에서는 수문구조물에 대한 Apron의 길이와 경사의 변화에 의한 외해 조위와 시화호 수위차 조건에 따른 유량계수를 구해 배수능력과 유$\cdot$출입부, 외해, 시화호 및 큰가리섬 주위의 흐름 특성을 검토하고자 하였다. 이를 위해 시화호를 실험대상으로 하여 구조물을 중심으로 외해측으로 1,000m, 시화호측으로 500m, 폭 1,500m의 범위를 선정하였다. 수리모형을 1대50의 축척비로 제작하였다. 표 1은 실험별 Apron과 수문구조물의 제원을 나타내며, 수문구조물은 7기로 이루어졌다. 시화호의 흐름은 관성력과 중력이 지배력이 되며, 이때 상사법칙은 Froude 상사법칙을 적용할 수 있다. 실험III은 실험II에서 Apron의 경사를 1대10에서 1대5로 수정한 실험으로 수위조건은 외해측 -2.530 EL.m이고, 시화호측은 -1.603EL.m이다. 유량계수를 산정하기 위하여 6개 실험조건을 기본계획에서 제시된 수위-조위 조건에서 수위차 및 통수유량을 분배하여 결정하였고 유량계수 산정식에 따라 구조물의 유입부와 유출부에서 유속-면적법에 의해서 유량을 측정하였다. 그리고 국부평면 실험모형에서의 전체적인 해류의 흐름을 분석하기 위해 2차원 유속을 측정하였다. 또한, 유$\cdot$출입부 안정성을 검토하기 위해 Apron 지점과 수문구조물 지점에 3점법으로 유속을 측정하였으며, 색소를 이용하여 유황을 관찰하였다. 시화호와 외해의 수위차가 1.011 m일 때의 전체 수문구조물을 통과하는 유량을 비교한 결과, 실험II 및 실험III의 통과유량은 각각 $10,924m^3/s$ 및 $10,075m^3/s$로서 실험 I의 $2,757m^3/s$에 비해 통수능이 많이 개선되었음을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
• /
• 2004.08a
• /
• pp.7-12
• /
• 2004

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.19 no.2
• /
• pp.103-115
• /
• 2010

Currently, many nations in the world make a strong effort to exploit the new and renewable energy. Tidal energy is the constant and regular power sources with higher and more stable quality compared to other renewable sources. The present paper reports the status of tidal energy analyzing its latest technology and development. In addition, a feasibility study on two types of tidal power plant(TPP) systems is conducted based on many assumptions, conditions and data involved in the Korea environment. The Sihwa and Uldolmok TPP are considered as the reference of tidal barrage(TB) and tidal in stream energy conversion(TISEC) type, respectively. While TB technology is currently mature and reliable, there still remain many environmental issues. Whereas, TISEC is recently received more attention due to its environmental friendly aspect. Therefore, the TISEC is believed to be very promising technology as the TPP. The unit electricity generation cost of Sihwa TPP is approximately 67.3 KRW/kWh. However, considering additional cost of Sihwa lake construction, it increases to 254 KRW/kWh. In Uldolmok, the unit electricity generation cost is calculated to be about 400 KRW/kWh, which is even higher than that of Sihwa TPP. This is ascribed to high cost of TISEC device and construction cost due to its technological infancy as well as relatively small power capacity. Nevertheless, the TISEC technology would be substantially developed in the future due to its many advantageous features.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2007.07a
• /
• pp.1615-1617
• /
• 2007

시화 방조제상에 공사중인 국내최초, 세계최대용량의 조력발전소에 25,400kW의 벌브형 수차발전기 10대를 설치함에 따라서 해수에 의한 부식으로부터 설비를 보호하기 위한 전기방식을 적용하였다. 전기방식 설계는 설비의 재질에 따라 요구되는 단위 면적당 전류밀도가 상이하고 발전기의 운전상태에 따라 소요되는 각기 다른 수량의 양극과 수차발전기를 제어하는 주 제어시스템과의 통신이 필수인 지능화된 정류기가 요구되어진다. WEB 기반의 감시제어시스템 구성시 외부 또는 장소에 제한없이 전기방식 설비의 정상 가동여부, Alarm, Fault 상태 등을 실시간 접속하여 확인이 가능하고 담당 직원 또는 지정된 사람의 휴대폰에 문자메세지를 통한 상태 알림 기능을 자동으로 제공할 수 있도록 구성하였다.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
• /
• v.24 no.4
• /
• pp.535-547
• /
• 2019

In this study, the heavy metal analysis in sediments (surface sediments, sediments cores and settling particles) from Shihwa Lake has been carried out to evaluate the changes of metal pollution levels in sediments after the operation of Tidal Power Plant (TPP). The average concentrations of metals in surface sediments sampled in 2015 were 8% (Cd)~31% (Zn, Hg) lower than in 2009 before TPP operation. Results of calculating the pollution load index (PLI) with 8 metals, the PLI value in 2015 showed a 18% decrease compared to 2009. However, Cu, Zn, Pb concentrations of surface sediments in 2015 at the upper region around industrial complex still exceeded the TEL (threshold effect level) values for sediment quality guideline in Korea. After the operation of TPP, the metal contaminated depths were increasing from 15 cm to 30 cm at S6 site and from 8 cm to 20 cm at S7 site, respectively. Our data showed that the mean concentration of heavy metals in core samples decreased but the contaminated depth increased. The average of the total sedimentation flux for particulate matter increased by 3.2 times from 32.5 g/㎡/d in 2009 to 103.5 g/㎡/d in 2015. This showed that the bottom sediments were resuspended by the operation of TPP, resulting in an increase of particulate matter in the water column. These results suggest that the sediments contaminated with heavy metals seem to be resuspended and relocated due to the water current caused by the operation of TPP. Cr, Cu, Zn, Pb and Cd were highly exceeding the TEL values in the upstream region and accumulated more than 40 cm of sediment depth, indicating that heavy metal contamination through industrial activity were still a serious environmental problem of Shihwa Lake. Although the metal pollution of Shihwa Lake has been slightly reduced, the contaminated sediments with heavy metals inside of Shihwa Lake might be discharged to outer sea after the resuspension by TPP operation. It is necessary for the advanced scientific approach and political decision to drastically reduce the heavy metal pollution of the study region.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2011.07a
• /
• pp.254-255
• /
• 2011

This paper presents a method to analysis the effect for integrating Sihwa tidal power into power systems. Especially, power flow, fault current, voltage and contingency of sihwa tidal power plant area are calculated and the generation characteristics of tidal machine are analyzed.