• International Journal of Fluid Machinery and Systems
• /
• 제5권4호
• /
• pp.174-179
• /
• 2012

A numerical study to investigate the effect of intake vortex occurrence on the performance of an axial hydraulic turbine for generating tidal power energy in Sihwa-lake tidal power plant, Korea, is performed. Numerical analysis of the flow through an sxial hydraulic turbine is carried out by solving three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes dquations with the shear stress transport turbulence model. In the real turbine operation, the vortex flows are occurred in both the side corners around the intake of an axial hydraulic turbine due to the interaction between the inflow angle of water and intake structure. To analyze these vortex phenomena and to evaluate their impacts on the turbine performance, the internal flow fields of the axial hydraulic turbines with the different inflow angles are compared with their performances. As the results of numerical analysis, the vortex flows do not directly affect the turbine performance.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.310-316
• /
• 2015

본 연구의 목적은 시화호 조력발전소 가동 후에 새롭게 형성된 시화호 조간대의 면적과 시기별 면적변화를 분석하는 것이다. 조간대 면적 분석을 위해 원격탐사기법을 이용하여 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)을 추출하여 14.4 cm의 root mean square (rms) 오차를 갖는 정밀한 수준의 자료를 생산하였다. 시화호 조간대의 면적은 1910년대에는 $165.1km^2$, 방조제 완공 전인 1991년에는 $115.2km^2$, 2010년의 배수갑문 운영시기에는 $5.6km^2$, 조력발전소 가동 후인 2013년에는 $20.3km^2$의 시기별 변화를 보였다. 시화호 조간대는 시화방조제가 완공된 후에 거의 소멸되었으나, 2012년에 조력발전소가 가동되면서 규칙적인 조석환경 형성과 해수 유동량 증가로 인해 그 넓이가 크게 증가되었다. 조력발전소의 가동으로 형성된 시화호 조간대는 유례를 찾기 힘든 조간대 복원의 좋은 예이며, '훼손된 생태계 복원'의 전형적인 사례로서 활용될 수 있을 것이다.

• International Journal of Contents
• /
• 제18권1호
• /
• pp.76-84
• /
• 2022

Tidal power generation plays a critical role in reducing greenhouse gas emissions. It uses a tidal force generated by gravitational force between the moon, the earth, and the sun. The change of seawater height generates the tide-generating force, and the magnitude of the change is the tide level. The tide level change has the same period as the tide-generating force twice a day, every 29.5 days, every year, and every 18.6 years. Sihwa Lake Tidal Power Station is Korea's first tidal power plant that began commercial power generation in August 2011 and has been accumulating a large volume of data on electricity production, power generation sales, sluice displacement, and tide levels. The purpose of this paper was to analyze the impact of the inefficiency factors affecting production and the tidal level change on tidal power generation and their characteristics using Sihwa Lake Tidal Power's operational performance data. Throughout this paper we show that tidal power generating operation is accurately predicting the trends of magnitude of tidal force to be periodical for each day. determining the drop to initiate the water turbine generator factoring the constraints on the operation of Sihwa Lake, and reflecting the water discharge through the floodgate and water turbine during the standby mode in the power generation plan to be in the optimal condition until the initiation of the next power generation can maximize power generation.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제38권4호
• /
• pp.315-324
• /
• 2016

In this study, we investigated changes in the macrobenthic community in Sihwa tidal flat before and after the operation of a Tidal Power Plant (TPP). In order to investigate changes in the macrobenthic community structure, field surveys were conducted at eighteen stations in 4 transect lines every September from 2011 to 2015. Mean density of macrobenthos decreased to $116ind./m^2$ in 2015 from $1,602ind./m^2$ in 2011. While the mean density of macrobenthos has decreased, species richness and biomass have gradually increased. The species diversity and SEP (Shannon-wiener Evenness Proportion) have also gradually increased over time since the operation of the TPP. The macrobenthic community in Sihwa tidal flat was divided into 4 groups on a yearly base. Before the operation of TPP, opportunistic species such as Neanthes succina and Polydora cornuta largely contributed to the structure of the macrobenthic community, while equilibrium species such as Periserrula leucophryna and Scopimera globosa contributed after the operation. With the operation of TPP, the macrobenthic community has rapidly recovered and this might be related to improvement in the quality of water and sedimentary environments as a result of an increase in water mass volume exchanged through the TPP gate.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제29권5호
• /
• pp.247-259
• /
• 2017

입자추적기법(Lagrangian Particle Tracking; LPT)을 적용한 수치모델을 이용하여 조력발전소 운영에 의한 시화호 외측해역에서의 체류시간 변화를 파악하였다. 수치모델의 실험안은 공간적인 분포 특징을 살펴보기 위하여 시화호 외측 해역을 4개 구역으로 나누어 구역별 평균체류시간을 산정하였다. 구역별 평균체류시간은 운영 전과 운영 중 모두 가장 외해에 위치한 지역(약 3일)에서 내만에 위치한 지역(약 13일)으로 진입할수록 증가하는 특징이 나타났다. 구역별 평균체류시간 변화를 운영 전과 운영 중으로 비교하면 운영 전에 비해 운영 중에 가장 외해에 위치한 지역에서는 증가하고 나머지 구역에서는 감소하였다. 조력발전소 운영에 의한 인위적인 배수는 가장 외해에 위치한 지역에서 와동(vortex) 형성으로 입자 정체를 유발하였고, 나머지 지역에서는 연행작용(entrainment)을 발생시켜 체류시간의 변화에 영향을 주었다. 즉, 배수 시 발생하는 제트류(jet flow)와 와동, 연행작용으로 인한 체류시간 변화는 외해와 내만의 수평적 혼합 증가를 보여준다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘텐츠학회 2010년도 춘계 종합학술대회 논문집
• /
• pp.638-640
• /
• 2010

본 연구에서는 조력발전소 가동조건을 적용한 발전량 산정 프로그램을 이용하여 시화호 홍수위를 분석하였다.

• 에너지공학
• /
• 제19권2호
• /
• pp.103-115
• /
• 2010

현재 전 세계적으로 신재생에너지의 개발과 이용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 조력에너지는 다른 재생에너지의 비해 안정적인 공급이 가능한 고급 자원이다. 본 논문에서는 조력에너지 대한 세계적인 연구 및 개발 동향을 고찰하였고 시화호 조력발전소와 울돌목 조류발전소의 경제성을 분석하였다. 댐 방식 조력발전은 경제성과 기술적 신뢰성이 있으나 상당한 환경적 논쟁이 있다. 반면, 조류식 조력발전은 완전한 상용화를 이루지 못하고 있으나 환경적 폐해가 거의 없는 것으로 평가되어 댐 방식 보다 더 많은 연구가 진행되고 있다. 시화호 조력발전인 경우 발전단가는 약 67.3원/kWh, 여기에 시화호의 조성비용을 추가로 고려할 경우 254원/kWh로 계산되었다. 반면 울돌목 조류발전의 발전단가는 약 400원/kWh로 이는 조류발전 기술이 성장 단계라 장비와 건설비용이 비싸고, 또한 아직 규모의 경제성이 적용되지 못한 결과라 하겠다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제51권5호
• /
• pp.316-324
• /
• 2018

Harsh seawater environment is subdivided into marine atmosphere, splash zone, tidal zone, submerged zone and bottom of sea depending on the exposed part. Since corrosion rate depends on the conditions of the exposed parts, proper protection and maintenance for each parts are essential for long-term use of steel structures in seawater environment. For steel structures which were installed in Shiwha Lake, a special maintenance system is required to guarantee its long-term durability and safety. As the tidal power plant has recently been operated, the salinity has risen due to the rapid influx of seawater upstream into Sihwa Lake and the corrosion tendency of the structure is variable according to the water level fluctuation. In this study, corrosion properties of steel structures under water level fluctuation was evaluated by corrosion rate measurement, visual inspection and natural potential measurement and their durability and life management were discussed in view of the effect of variation in of seawater level fluctuations in Shihwa Lake.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.320-327
• /
• 2016

2012년 시화호 조력발전소가 가동됨에 따라 조간대가 복원되었다. 복원 후 물새 분류군별 개체수 변동의 차이를 알아보고자 2009년부터 2014년까지 조사가 수행되었다. 복원 전 배수갑문 운영시 조간대 면적은 $5.3km^2$에서 복원 후 $20.3km^2$로 늘어났다. 전체 조류개체수 군집에는 큰 차이가 없었으나 6개 분류군별 개체수 차이를 분석한 결과 잠수성 오리류(p=0.237)를 제외한 백로류(p<0.001), 고니기러기류(p<0.01), 수면성오리류(p<0.001), 도요물떼새류(p<0.001) 갈매기류(p<0.001)에서 유의한 차이를 나타냈다. 시화호 조간대는 복원된 지 얼마 지나지 않았지만 환경 및 저서생태계의 개선이 이루어지고 있으며, 조간대 지역을 기반으로 살아가는 수조류의 서식지 이용에 긍정적 영향을 미친 것으로 판단된다. 본 연구는 사라졌던 조간대가 다시 복원된 유례가 없는 사례이며 향후에는 유사한 환경에서의 생물다양성 유지를 위한 대안의 한 방법으로도 고려될 수 있을 것이다.

• 전기학회논문지
• /
• 제66권10호
• /
• pp.1532-1539
• /
• 2017

The floating photovoltaic system is a new concept in the renewable energy technology. That is similar to land based photovoltaic technology except floating system. So the system needs buoyant objects, mooring, ect, besides modules and supports, and that is able to withstand in water level changes and wind strength. Therefore the floating photovoltaic system is much different from land photovoltaic system. K-water (Korea Water Resources Corporation) has been operating two floating photovoltaic system that's capacity is 100 kW and 500 kW respectively since in summer 2011 for commercial generation, and have construction project for 2,000 kW in Boryeong multipurpose Dam and other areas. Furthermore K-water was developing a tracking-type floating photovoltaic system at Daecheong multipurpose Dam and developed and installed an ocean floating photovoltaic demonstration plant at Sihwa Lake in October 2013 for R&D. In this paper, we introduce that structure of floating photovoltaic system include buoyant structure, mooring system and auxiliary device. Especially the rope which is in part of mooring should be always maintain tension under any water level. Also we explain about structure design concept to wind load in an every loading condition and a kind of structure materials and PV structure types used in water environment. Especially ocean floating PV system is affected by tidal current and typhoon. So there are considering the elements in design. Finally we compare with floating and land photovoltaic on power amount. As a result of that we verified the floating photovoltaic system is more about 6.6~14.2 % efficiency than a general land photovoltaic system.