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  한국의 조력발전소

 
 

            http://blog.naver.com/nugurang/120028972228   <네이버 누구랑님의 블러그에서 자료인용>
        울돌목 조류발전소


▲ 전남 진도 울돌목 조류발전소 조감도


     1. 유  래
            ' 바다가 우는 ' 바다 길목이라는 뜻으로 울돌목 또는 명량수도(鳴梁水道)라고 함.  
            명칭의 유래는 굴곡이 심한 암초 사이를 소용돌이 치며 달리는 조류가 울음소리를 내며
            사납고 급하게 흐른다고 해서 우리말로 울돌목이라고 부름.

     2. 위  치
            전라남도 해남군 우수영과 진도군 녹진 사이를 잇는 협소한 해협으로, 길이 약 1,000M
            폭 약 500M, 단면적 약 8,500㎡, 진도대교 부근 울돌목 최협부의 길이 약 100M, 폭 약
            300M, 중앙부 수심 약 20M

     3. 해역특성
            명량수도 전역에서 대조차는 약 3m 정도로 크지 않음. 그러나 수도 남단에서 고조시각
            이 서단에서 보다 1시간 40분 정도 빨라 창조(漲潮)와 낙조(落潮)시 수도의 양단에서
            발생하는 약 2M의 수위차로 인해 울돌목 협수로에서 강한 유속 (최대 약 6.5m/s, 13
            Knots)이 발생하고 있으며 해저는 퇴적층이 없는 암반 구조임.

     4. 역사적 맥락
           1597년 9월 16일 정유재란 당시, 충무공 이순신 장군이 울돌목의 강한 조류 특성을 이
           용하여 아군 12척으로 왜군 130여척을 궤멸시킨 세계 해전사에 유래없는 대승을 거둔
           임진왜란 3대 대첩지의 하나,
           당시 일본은 400여척에 2만명의 왜군을 싣고 울돌목을 통과하여 육군과 연합으로 한양
           을 공격하려고 하였으나, 울돌목에서 궤멸됨으로써 조선 점령이 수포로 돌아 갔음.
           명량대첩 기념관에는 울돌목 해전의 의미를 압축한 "苦無湖南是無國家" (호남이 없었
           다면 국가도 없었다.)라는 비문이 있음.
 


     1. 개  념
           물의 흐름이 빠른 곳에 수차 발전기를 설치, 자연적인 흐름의 힘을 이용하여 수차 발전
           기를 구동시켜 전기를 생산하는 방식

     2. 조류 에너지
           유속의 3제곱에 비례
           ※ 단위 시간당 조류에너지 =
0.5 ρAV³
            (ρ : 해수밀도 ( = 1,025㎏/㎥), A : 통수 단면적, V : 조류 유속)

     3. 조류발전의 특징
           - 고갈되지 않는 무한의 청정에너지를 이용하는 무공해 발전
           - 해양 생물의 이동 및 선박의 항행에 지장을 주지 않음.
           - 조석 현상은 장기간 정확한 사전 예보가 가능
            . 조류 발전 출력의 장기예측 가능
            . 전력 계통내 조정 용이, 장기적, 지속적인 전력 공급 가능

      4. 조루 발전은 발전용 수차발전기의 효율과 조류 속도가 개발 가능성을 좌우함.
          ※ 울돌목에 적용하는 Helical 터빈은 여타의 조류발전 수차에 비해 발전 효율을 약 50%
              이상 개선한 고효율 터빈임.
 


        Triple Helical Turbines의 모습, 비행기 날개와 같은 airfoil형태, (다른 동력 지원없이
        Self-starting 가능 : 양방향 조류 흐름에도 항상 동일한 회전성 유지)
 


     1. 목  적
          - 조류발전용 발전수차 (Helical 터빈)의 현장 적용성 실험을 통한 실용화 기반기술 확보
          - 상용 조류발전소 설계기본자료 획득

     2. 개  요
          - 위      치 : 전남 해남군 문내면 진도대교 교각 인근 공유수면
          - 실험수차 : 3 날개형 Helical 수차 ( D = 1m, H = 1.28m) 2기
          - 실험용량 : 약 10㎾ (최대 유속 6knots)
                             ※ 울돌목 중심부 유속 12 Knots 적용시 약 80㎾
          - 장치개요 : 폭 2m, 길이 4m, 높이 4.5m 의 ㄱ형 철골지지구조물을 옹벽에 설치하고,
                             이 구조물에 조류발전용 수차, 발전기, 증속기, 다단계 부하 및 각종 관측
                             장비를 설치하여 현장 실험 실시

      3. 현  황
           - 2002년 3월 19일 현장 실험용 조류발전 터빈 및 지지구조물 현장 설치 완료
           - 2002년 4월 15일 증속기 및 발전기를 설치하여 관련 실험 수행

      4. 연구수행기관
          - 주무부처 : 해양수산부
          - 연구주관 : 해양연구원
          - 참여기관 : 한국 전기연구원, (주)한아엔지니어링, Northeastern University (미)
 

 

 

    1. 연구개발 단계 (1단계) : 2001 ~ 2003년
        해양 특성 분석 및 핵심기술 개발과 울돌목 조류발전 개념 설계

    2. 실용화 단계 (2단계) : 2003 ~ 2006년
        조류발전소 기본설계 및 시험발전소 설계와 건설 . 운영 (1,000㎾급)
  
    3. 건설단계 (3단계) : 2006 ~ 2010년
        울돌목 조류발전소 실시설계 및 환경영향 평가와 발전소 건설
 
                                   ※  진도인근해역의 조류 에너지 부존량

위  치

최대치
(MW)

대조기 평균
(MW)

1조석당 에너지
(MWh/tide)

울 돌 목

664    

231    

2,869    

장죽수도

1,231    

523    

6,491    

맹골수도

1,911    

811    

10,071    

3,806    

1,565    

19,431    

 

    4. 울돌목 조류발전소 개념도

 

 

     1. 사업개요
         - 사업목표 : 2,010년까지 81만 ㎾의 해양에너지 산업화
         - 사업기간 : 2000년 ~ 2006년
         - 사업금액 : 342억원

     2. 사업내용
         - 조력 . 조류발전 최적화기법 개발
         - 시험발전소 설치 . 운영 및 상용발전소 기본설계
  

※ 연차별 (단계별) 사업투자계획

단계별

사업내용

사업비
(억원)

1단계
(2000 - 2003)

- 조력.조류발전 최적화 기법개발
- 울돌목 상용 조력발전소 기본계획 수립

23

2단계
(2003 - 2006)

- 시화호. 가로림만. 울돌목 상용발전소 기본 설계
- 시화호(가로림만), 울돌목 Pilot Plant 설치 및 운영

319

 

    3. 상용 발전소 건설추진
      - 경제성 분석

건설후보지

시설용량
(㎾)

사업비
(억원)

B/C 비율

연간에너지수입대체효과

시화호(조력)

24만

4,080

1.30

608억원 (원유 180만 배럴)

가로림만(조력)

48만

7,270

1.19

946억원 (원유 280만 배럴)

울돌목(조류)

9만

2,000

1.12

290억원 (원유  86만 배럴)


     - R & D 사업으로 해양에너지 실용화 기술개발과 상용발전소 기본설계 완료후 민자(외자)
        유치를 통해 상용발전소 건설

 


 ▲ 울돌목에 설치된 조류발전소 모습
 

 


 ▲ 울돌목에 설치된 조류발전소 모습
 

 


 

▲ 대우건설이 서울에서 남서쪽으로 약 40㎞ 떨어진 시화호에서 국내 최초, 세계 최대 규모의 시화호조력발전소 건설공사를 순조롭게 진행해 내년 2월 완공을 앞두고 있다.

시화호 조력 발전소 조감도

수자원공사는 4일 경기도 안산시 단원구 대부북동에 위치한 시화호 조력발전소 건설현장에서 조력발전기의 핵심 장치인 회전자를 설치하는 정치식 행사를 했다.
시화호 조력발전소(조감도)는 조수간만의 차가 큰 서해안 시화방조제 일원에 건설 중인 설비용량 25만4000㎾(2만5400㎾×10기)의 세계 최대 용량 국내 최초 조력발전소로 2010년 말 준공할 예정이다.

 

시화호 내부 개발 계획도

 



가로림 조력발전소 조감도


 <가로림 조력발전 - 수차설비 >

세계 최대규모로 조성될 예정인 강화조력발전소 조감도
 
 

 

 
 
 
 
 

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