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[한국해양과학기술원] 저수심 수력발전이 가능한 듀얼터빈 조립체

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

저수심 수력발전용 듀얼터빈 조립체

보유기관 및 연구자 : 한국해양과학기술원 / 박진순

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: · 수심 20미터 이내의 이내의 바다, 하천 또는 인공수로에 설치되어 유체의 유동에너지를 기계적 회전에너지로 변환하는 저 수심용 수력 발전 듀얼터빈 조립체

기술개발배경: · 화석연료의 고갈위기와 환경오염의 문제로 신 재생 대체 에너지 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 기존 두 개의 수평축을 가진 터빈에 의해 발전하는 기술은 저수심 수력발전에 적용하기 어려운 문제가 있었음

기존기술 한계: · 저 수심의 바다, 하천이나 인공수로 특성상 유량 및 수심이 가변하기 때문에 일정한 유량이 공급되어야 하는 기존 프로펠러형 터빈에는 적용이 어려움
· 유체의 흐름방향이 역전되게 되면 발전기의 출력이 떨어지는 안정성의 문제가 있음

개발기술 특성: · 유체의 흐름방향이 바뀌더라도 높은 출력을 유지할 수 있도록 구성
· 두 개의 터빈을 사용하여 시너지효과를 발휘해 유체의 유동에너지가 증가
· 최종 동력축을 공유하여 가변적인 사항에도 터빈 간 성능이 유사하게 유지

기술구현: · 회전력 전달 유닛을 통한 터빈 간 성능을 공유
· 서로 반대방향의 회전축으로 유체흐름이 역으로 형성 되어도 안정적인 발전
· 희망 발전량, 회전력 및 회전속도에 따라 회전식 발전기 타입과 카운터 로테이팅 타입을 선택가능

[저수심 수력발전용 듀얼터빈 조립체 사시도]

시장동향: · 수력발전은 총 1,033GW가 설치되어 글로벌 전력 설비의 20%, 발전량의 16%를 차지하는 주요 발전원으로 2035년까지 722GW 증설 예정
· 기술적으로 실현 가능한 수력발전 잠재력 대비 25%만 개발되어 잠재력이 풍부하고 아프리카의 잠재력이 가장 높으며 다음으로 아시아의 잠재력이 높음

[에너지 자원별 발전량]