불규칙파 특성을 고려한 파력발전용 유압식 에너지변환장치 회로설계

천호정; 김재환; 최종혁; 김병곤; 권영준

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 천호정 (유원산업) 김재환 (유원산업) 최종혁 (유원산업) 김병곤 (유원산업) 권영준 (유원산업)

저널정보: 한국해양환경·에너지학회 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 한국해양환경·에너지학회 2021년 공동학술대회 [2개학회 공동개최][초록집]

발행연도: 2021.5

수록면: 1,647 - 1,651 (5page)

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이 논문의 연구 히스토리 (9)

2023

파력발전용 에너지변환장치 수치해석용 모델 개발에 관한 연구

천호정 , 박지용 , 김재환 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 2023.05 학술대회자료

2022

파력발전용 유압식 에너지변환장치의 수치해석 모델 개발

천호정 , 김재환 , 최종혁 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 2022.11 학술대회자료

파력발전용 유압식 에너지변환장치 개발현황

천호정 , 김재환 , 최종혁 한국신·재생에너지학회 학술대회 초록집 2022.04 학술대회자료

2021

파력발전용 유압식 에너지변환장치의 수치해석 및 시험

천호정 , 김재환 , 최종혁 외 1명 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 2021.10 학술대회자료

불규칙파 특성을 고려한 파력발전용 유압식 에너지변환장치 회로설계

천호정 , 김재환 , 최종혁 외 2명 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 2021.05 학술대회자료

2020

파력발전용 유압식에너지변환장치 설계에 관한 고찰

천호정 , 김재환 , 최종혁 외 2명 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 2020.11 학술대회자료

파력발전용 유압식에너지변환장치의 실해역 운용 결과 분석

천호정 , 김재환 , 최종혁 외 2명 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 2020.11 학술대회자료

파력발전용 유압식에너지변환장치의 운용에 관한 연구

천호정 , 김재환 , 최종혁 외 2명 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 2020.07 학술대회자료

2019

파력발전용 유압식 에너지변환장치의 설계와 육상시험 결과에 대한 고찰

천호정 , 김재환 , 김병곤 외 1명 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 2019.11 학술대회자료

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파력발전장치는 지구상 가장 넓은 면적을 차지하고 있는 해양에서 끊임없이 발생되는 파도를 이용해 전기를 생산하는 장치이다. 파력발전장치는 입사되는 파랑에너지를 기계적인 에너지로 변환하여 발전장치를 구동하는 원리로 작동한다. 정유압변속기는 높은 에너지 변환효율을 장점으로 하는 에너지 변환장치의 한 종류이다. 발전장치에 입사되는 파랑에너지는 가동물체의 회전/왕복운동을 일으키고 가동물체의 축에 설치된 회전식베인펌프를 작동시킨다. 회전식 베인펌프에서 토출되는 유압유체의 압력과 유량으로 변환된 에너지는 유압회로를 통해 유압모터를 회전시키고 발전기를 구동하여 전기를 생산한다. 정유압변속기를 이용한 에너지변환장치는 기계식으로 작동하는 에너지변환장치와 비교하여 동력밀도가 높고, 변동성이 강한 입사에너지에 대한 대응이 용이하고 큰 외부하중에 대한 높은 신뢰성을 가진다. 정유압변속기는 파랑에너지를 유압에너지로 변환하는 회전식 베인펌프와 파랑에너지의 변동성을 줄여 안정적인 발전을 위한 축압기, 유압에너지를 기계적인 회전운동으로 변환하는 사판제어식 유압모터로 구성되어 있다. 또한, 정유압변속기 회로내에는 비상상황에서 시스템 보호하기 위해 바이패스 밸브, 릴리프밸브, 가버너, 유량제어밸브 등의 다양한 장치들이 설치되어 있다. 본 연구에서는 불규칙 파랑에서 운용가능 한 고효율, 고신뢰성을 가지는 정유압 변속기 개발을 진행하였다. 이를 위하여 전용의 회전식베인펌프와 유압회로를 설계하였다. 유압회로의 성능을 예측하고 최적화하기 위해 AMEsim을 이용한 수치해석용 모델을 개발하였다. 설계된 유압시스템은 제작하여 전용의 시험벤치를 통해 성능평가를 수행하였고, 실해역 실증시험을 통해 성능을 확인하였다.

Wave Energy Converter is a device that produces electricity by using the waves that are created continuously in the ocean which occupies the largest area on the earth. The wave energy converter operates on the principle of converting the incident wave energy into mechanical energy to drive the power generator. Hydrostatic Transmission is a type of energy conversion device that takes advantage of high energy conversion efficiency. The wave energy incident on the generator causes the movable-body to rotate/reciprocate and operate a rotary vane pump installed on movable-body axis. The energy converted into the pressure and flow rate of the hydraulic fluid discharged from the rotary vane pump rotates the hydraulic motor through the hydraulic circuit and drives the generator to produce electricity. The energy conversion system using the hydraulic transmission has high power density, high response to incident energy with high fluctuation, and high reliability against high external loads as compared with a mechanical energy conversion system. The hydrostatic transmission is composed of a rotary vane pump that converts wave energy to hydraulic energy and an accumulator for stable power generation by reducing the fluctuation of wave energy and a swash plate control hydraulic motor which converts hydraulic energy into mechanical rotary motion. In addition, various devices such as a bypass valve, a relief valve, a governor, and a flow control valve are installed in the hydrostatic transmission circuit to protect the system in an emergency situation. In this study, the development of a hydrostatic transmission with high efficiency and high reliability that can be operated in irregular waves was developed. For this, a dedicated rotary vane pump and hydraulic circuit were designed. In order to predict and optimize the performance of hydraulic circuits, a numerical analysis model using AMEsim was developed. The designed hydraulic system was manufactured and performance evaluation was performed through a dedicated test bench, and the performance was confirmed through a real sea area demonstration test.

#Hydraulic Energy Conversion Device(유압식에너지변환장치) #Wave Energy Converter(파력발전장치) #Irregular Wave(불규칙파) #Numerical Modeling(수치모델링) #Hydraulic Circuit Design(유압회로설계)

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주요연구분야 공학 > 조선해양공학 공학 > 재료·에너지공학 > 기타 재료·에너지공학

논문수 35 이용수 920

최종혁

소속기관 유원산업

주요연구분야 공학 > 조선해양공학 공학 > 재료·에너지공학 > 기타 재료·에너지공학

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김병곤

소속기관 유원산업

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권영준

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