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파력에너지 집중화를 위한 파력렌즈 개발 = Ocean surface wave lens for wave energy focusing
서명 / 저자 파력에너지 집중화를 위한 파력렌즈 개발 = Ocean surface wave lens for wave energy focusing / 윤동협.
저자명 윤동협 ; Youn, Dong-Hyup
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2014].
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8026621

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MOSE 14010

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초록정보

The wave energy, one of the ocean renewable energies have increasingly drawn attentions. The areas where the wave power generation using of the wave energy can be developed are less limited, and its energy density is higher than other ocean renewable energies, therefore, small development of it is feasible. The wave energy system development and research of its efficiency are simultaneously emphasized, and a study to increase its efficiency is proceeded through the ocean wave focusing. There were some studies using the bot-tom mounted vertical cylinder or others arranging or focusing of it like a convex lens. Present study develops a lens for focus of wave energy through an optimal arrangement of mounted vertical multi-cylinders. Char-acteristics of adjacent patterns are analyzed by using the potential theory as a gravity wave, given a sea con-dition. A circle cylinder is used to gather a directional wave. A directional irregular wave is considered by con-sidering a directional spectrum. As an optimal arrangement of the cylinder, the Genetic Algorithm is used. For a verification of this lens, an irregular wave consists of the Pierson-Moskowitz spectrum, based on data from the offing of Waimea bay. Some adjacent waves are analyzed by using the WAMIT, commercial software based on the potential theory. Without cylinder for a focal area, each energy amount is analyzed for 2, 4, and 8 cylinders respectively. When 8 cylinders are optimally arranged, 15% more energy is focused than when no cylinder is used.

해양 신재생 에너지 중 하나인 파랑에너지에 대한 관심이 점점 커져가고 있다. 파랑에너지를 이용한 파력발전은 다른 해양 신재생 에너지와는 달리 발전 가능한 지역이 제한되지 않고 에너지의 밀도가 높아 소규모 발전이 가능하다. 최근 파력발전 시스템 개발과 동시에 효율 연구에 집중하고 있으며 해양파 집중을 통해 효율을 증가 시키는 연구가 진행되고 있다. 기존에는 고정 잠수식 실린더를 이용한 연구와 볼록렌즈처럼 배열하여 집중화 시킨 연구가 있었다. 본 연구에서는 다수 수직 실린더 구조물의 최적배치를 통하여 파력에너지를 집중화하는 렌즈를 개발하였다. 해상 조건을 고려하여 gravity wave로서 Potential theory를 사용하여 주위 패턴의 특징을 분석하였다. 다방향의 파를 모으기 위해 원형 실린더를 사용하였다. 다방향 불규칙파를 고려하기 위해 directional spectrum을 사용하였다. 실린더 최적 배치 방법은 Genetic Algorithm을 사용하였다. 이 렌즈를 검증하기 위하여, Waimea bay 앞 바다 데이터를 기반으로 Pierson-Moskowitz 스펙트럼으로 비정규파를 구성하였다. Potential theory 기반으로 된 상용소프트웨어인 WAMIT을 이용하여 주위 파랑을 분석하였다. 초점에 대하여 실린더가 존재하지 않았을 때를 2개, 4개 그리고 8개의 실린더에 대해 각각 에너지량을 분석하였다. 실린더가 존재하지 않았을 때 보다 8개의 실린더를 최적배치 함으로써 15%의 에너지가 더 집중화 되었다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MOSE 14010
형태사항 vi, 63 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 한국어
일반주기 저자명의 영문표기 : Dong-Hyup Youn
지도교수의 한글표기 : 정현
지도교수의 영문표기 : Hyun Chung
공동지도교수의 한글표기 : 성형진
공동지도교수의 영문표기 : Hyung-Jin Sung
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 해양시스템공학전공,
서지주기 참고문헌 : p. 58-61
주제 파력에너지
수직 실린더
방향성 비정규파
배열 최적화
포텐셜 이론
Wave energy
Vertical cylinders
Directional irregular wave
Optimal arrangement
Potential theory
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