• 제목/요약/키워드: Ocean Energy Conversion

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고분자로 인한 마찰저항 감소의 OTEC시스템 응용 (Application of Polymer Induced Drag Reduction to OTEC System)

  • 김철암;성준희;최형진;천원기;김신;김종보;김형택
    • 태양에너지
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    • 제18권4호
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • Polymer induced turbulent drag reduction in a rotating disk apparatus was investigated using four different molecular weights of poly(ethylene oxide)(PEO) in a synthetic seawater solution for the purpose of potential application to the cold water piping in the Ocean Thermal Energy Conversion(OTEC) system. To apply drag reduction to the OTEC we measured the temperature dependence on the drag reduction efficiency. From this study, it was found that the drag reduction efficiency increases with the temperature and the concentration. To measure the drag reduction efficiency during the operation period, the drag reduction behavior was detected as a function of time and the results obtained from the experiment was compared to the Brostow's model equation.

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다양한 작동유체를 이용한 20 kW급 해양온도차 발전 사이클 성능 분석 (Performance analysis of 20 kW OTEC power cycle using various working fluids)

  • 윤정인;예병효;허정호;김현주;이호생;손창효
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권8호
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    • pp.836-842
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    • 2013
  • 본 연구에서는 고효율 20 kW급 해양온도차 발전사이클을 새롭게 제안하고, 발전사이클의 성능이 최대가 되는 작동유체를 선정하기 위해서 단일냉매 15종과 혼합냉매 16종을 적용하여 발전사이클의 성능을 비교 분석하였다. 시스템 효율, 필요 냉매순환량, 그리고 TPP와 같은 인자를 사용하여 발전사이클의 특성을 분석하였다. 우선, 발전사이클의 효율 측면에서는 R32/R152a(87:13)이 가장 높으며, 필요 냉매 순환량은 R717이 가장 낮다. 그리고 논문에서 새롭게 제시한 TPP의 분석 결과에서는 R32/R134a 70:30이 가장 적합한 냉매로 나타났다. 이상의 결과로부터, 각각의 분석인자에 적합한 냉매는 그 목적에 따라서 다르다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 이러한 분석인자에 맞는 냉매의 선정이 필요하다.

Development of an Unmanned Control System of Induction Generator for a Wave Power Plant

  • Hwan, Jeon-Bong;Lim, Yong-Kon;Hong, Seok-Won
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.74.5-74
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    • 2001
  • The wave power plant is a generating system to convert the wave energy resources to electric energy. ´CHUJEON A´, which is a prototype of wave power plant developed by KORDI(Korea Ocean Research and Development Institute), has been launched for its performance test. A wound rotor induction machine is adopted as a generator for the power plant to acquire constant frequency and voltage over wide range of rotor speed. Because the generator of ´CHUJEON A´ has no connection to the power grid line on land, all of the processes to generate and consume the electricity have to be conducted on the floating plant. This paper deals with the design and implementation of the unmanned control system for ´CHUJEON A´. The system includes generator control system, power conversion and charging system, data acquisition and wireless communication system ...

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충돌 Rod를 가지는 열교환기에 대한 수치해석적 연구 (Computational Study on a Heat Exchanger with Impingement Rods)

  • 김상윤;이영호;김희동;김준호;손석우
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.26-33
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    • 2019
  • The rapid increase in the usage of energy in the fast-changing industries has led to resource depletion and environmental conflicts. Many types of research are available on heat exchangers that undergo simple energy conversion processes. The impingement rods discussed in this study improves the durability of the heat exchanger and ensure the stability of the operation. However, it is uncertain about selecting the installation location of the impingement rods. The commercially available CFD code, ANSYS CFX, is used for the impingement rods installation.

Numerical study on the design of urea decomposition chamber in LP SCR system

  • Um, Hyung Sik;Kim, Daehee;Kim, Keon Ho
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제11권1호
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    • pp.307-313
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    • 2019
  • In order to design efficient Urea Decomposition Chamber (UDC) for the Low Pressure (LP) Selective Catalytic Reduction (SCR) system, numerical simulations were conducted with respect to various design parameters. The design parameters examined in this simulation include the chamber diameter, inlet and outlet shape of chamber, and urea injection point. Reaction kinetics for the urea decomposition was proposed and validated with the experimental data in the range of $300{\sim}450^{\circ}C$. The effects of design parameters on the performance of UDC were evaluated by the calculated urea conversion and pressure drop. As a result, the local optimum design values were derived by the parametric study.

조류발전용 터빈 주위의 유동 특성에 관한 연구 (A Study on the Flow Characteristics around Tidal Current Turbine)

  • 김부기;양창조
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.610-616
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    • 2012
  • 세계는 지금 본격적인 에너지 기후시대로 도래했으며 녹색성장을 이끌 강력한 에너지 정책이 선진국가 진입의 초석으로 신재생에너지를 활용하여 미래의 에너지 자원으로 동력화하는 것이 21세기 에너지 수요를 충족시키는 개발 목표가 되고 있다. 최근 신재생에너지 개발의 필요성에 따라 해양에너지가 주목을 받고 있다. 해양에너지는 아직 개발되지 않은 가장 유망한 재생 및 청정에너지 자원 중 하나이다. 이에 따라 각 해역에 적합한 조류에너지 변환장치의 개발이 매우 필요하다. 본 연구에서는 조류발전용 터빈에 작용하는 유입각, 해저면 효과 및 공동현상 발생에 따른 효율의 변화를 후류유동특성을 통해 파악하였다. 계산 조건하에서 해저면 효과에 의한 효율저하는 크게 나타나지 않았고, 유입각은 10도 이상부터 효율 저하가 나타났고 45도에서는 출력계수가 7 % 낮게 계산되었다. 유입속도가 증가할수록 토크와 출력계수가 증가하였으나, 공동현상이 발생하는 3 m/s이상부터 오히려 출력저하가 나타났다. 또한 유동특성의 고찰을 통해 유입각이 크고 공동현상이 나타날수록 출력감소의 원인이 됨을 확인하였다.

열분해에 의한 바이오매스의 유류자원화 기술에 관한 기초 연구 (The Primary Research on oil Conversion Technology of biomass by Pyrolysis)

  • 최혁진;유선경;오상우;이승국;이승훈
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.112-117
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    • 2007
  • 본 연구는 수산 폐기물, 폐어망 등 해양 유기성 폐기물을 유류와 같은 대체 에너지 자원으로 개발하기 위한 기초 연구로 수행되었다. 현재까지 폐플라스틱이나 폐타이어와 같은 석유공업을 기반으로 한 유기성 폐기물을 유류자원화 하여 대체연료로 사용하는 연구가 활발하고 상용화된 사례들은 많다. 그러나 주위에 쉽게 버려지는 음식물 쓰레기, 유기성 폐기물을 이용해 대체자원을 개발하는 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 동물성 유기 폐기물을 사용하여 고온고압 하에서 열분해를 이용해 오일을 얻었고, 오일의 성분과 특성을 조사하여 대체자원으로의 가능성을 평가하였다. $250^{\circ}C$, 40 atm에서 열분해한 바이오오일은 점도가 높아 불순물을 제거에 어려움이 있었고, 발열량이 중유(重油)보다 다소 낮았으며, 연료로 사용하기에는 부적합한 다양한 종류의 가스 생성물을 얻었다. 하지만 기존의 열분해 방법들이 $500^{\circ}C$ 이상의 고온에서 반응시키는 것과 달리 대상물질 자체의 수분을 이용해 증기압으로 가압하기 때문에 $250{\pm}5^{\circ}C$의 낮은 온도에서도 열분해 할 수 있었다. 그러나 바이오오일의 점도가 높아 액상연료로 사용하기에는 미흡하였다.

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말뚝계류 부잔교의 파랑제어 및 동요저감을 위한 유공구조 부유체와 몰수판 효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effects of Perforated Floating Structures and Submerged Plates for Wave Control and Motion Reduction of Pile-Moored Floating Piers)

  • 권채원;이수영;김도삼;이광호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.116-127
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    • 2024
  • 부잔교는 연안에 설치되는 대표적인 부유식 구조물로 선박의 접안 및 계류시설로 주로 활용되고 있으나, 파랑제어 및 파력발전 구조체와 같은 다양한 목적으로 활용하려는 시도가 계속되고 있다. 본 연구에서는 상하동요와 제한된 횡동요만을 허용하는 말뚝계류 부잔교를 대상으로 부유체의 유공구조 및 몰수판 부착에 따른 반사특성 및 동요특성을 실험적으로 검토하였다. 수리실험결과, 말뚝계류된 부잔교의 반사특성과 동요특성은 뷰유체의 유공구조 유무에 비해 몰수판의 설치 유무와 설치수심에 크게 의존함을 확인하였다. 특히, 몰수판의 설치는 단주기 파랑에서 반사계수를 증가시키고, 부유체의 상하동요 및 횡동요를 감소시키는 효과가 있었다.

파력발전용 병진 질량-스프링식 파력 변환장치의 동적설계 (Dynamic Design of a Mass-Spring Type Translational Wave Energy Converter)

  • 최영휴;이창조;홍대선
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.182-189
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    • 2012
  • This study suggests a dynamic design process for deciding properly design parameters of a mass-spring type Wave Energy Converter (WEC) to achieve sufficient energy conversion from wave to power generator. The WEC mechanism, in this research, consists of a rigid sprung body, a platform, suspension springs and dampers. The rigid sprung body is supported on the platform via springs and dampers and vibrates translationally in the heave direction under wave excitation. At last the resulting heave motion of the sprung body is transmitted to rotating motion of the electric generator by rack and pinion, and transmission gears. For the purpose of vibration analysis, the WEC mechanism has been simply modelled as a mass-spring-damper system under harmonic base excitation. Its maximum displacement transmissibility and steady state response can be determined by using elementary vibration theory if the harmonic ocean wave data were provided. With the vibration analysis results, the suggested dynamic design process of WEC can determine all the design parameters of the WEC mechanism, such as sprung body mass, suspension spring constant, and damping coefficient that can give sufficient relative displacement transmissibility and the associated inertia moment to drive the electric generator and transmission gears.

고정식 파력발전용 OWC챔버의 성능파악을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on Performance of the Fixed-type OWC Chamber for Wave-Energy Conversion)

  • 현범수;이판묵;공도식
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.318-328
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    • 1991
  • 본고는 진동수주(Oscillating Water Column:OWC)와 에어터어빈으로 구성된 고정식 파력발전장치의 특성파악을 위한 실험적 연구를 다루고 있다. 실험의 단순화를 위하여 에어터어빈은 이에 등가한 압력강하를 주는 와이어메쉬 스크린으로 대치하여 챔버내 공기유동 및 파랑운동간의 상호작용을 시뮬레이션하였다. 실험은 예인수조에 설치된 조파기를 이용하여 주파수 범위 0.22-0.75Hz인 규칙파 중에서 실시되었다. 실험결과는 홍도천 등 [4]의 2차원 포텐시얼 수치해석결과와 비교되었으며, 상호 잘 일치된 결과를 줌을 확인할수 있었다. 와이어메쉬 스크린을 사용한 공기터어빈의 시뮬레이션 결과로부터 OWC챔버에 미치는 스크린의 영향은 본 연구에서 설정한 실험범위 내에서는 무시할 만한 것으로 나타났다. 정성적으로 볼때 본 형상을 갖는 약 6m정도의 시제품을 제작한다면 주파수 0.3Hz 이내의 해양파중에서 실제 사용이 가능할 것으로 여겨진다.

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