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진동수주형 파력발전기의 에너지 흡수효율 해석
Numerical Analysis on Wave Energy Absorption of OWC-type Wave Power Generation

경조현   (한국해양연구원 해양시스템안전연구소CC0186912  ); 홍사영   (한국해양연구원 해양시스템안전연구소CC0186912  ); 홍도천   (충남대학교 첨단수송체연구소UU0001302  );
  • 초록

    A numerical analysis is made to investigate the wave absorption efficiency of a OWC-type wave power generator. Energy absorption by an OWC(Oscillating Water Column) air-chamber is computed in regular waves, taking account of the oscillating surface-pressure, due to pressure drop, across the duct of the air chamber. The problem is formulated in the scope of potential theory and solved by the Localized Finite Element Method(LFEM), based on the classical variational principle. The efficiency of energy absorption is investigated by. changing wave conditions, sea-bottom slope and pressure drop coefficient.


  • 주제어

    국소유한요소법 .   파력발전 .   진동수주 .   에너지흡수.  

  • 참고문헌 (13)

    1. 배광준, 김세은 (1987). '3차원 자유표면파 문제에서의 국소유한 요소법의 응용', 대한조선학회지, 제24권, 제3호, pp 1-8 
    2. Hong, D.C., Hong, S.Y., Hong, S.W. (2004). 'Numerical study of the motions and drift force of a floating OWC device', Ocean Engineering, Vol 31, pp 139-164 
    3. Ogilvie, T.F. (1969). 'Oscillating pressure fields on a free surface', Univ. Michigan, College of Eng. Report No 030 
    4. Bai, K.J. (1977). 'A localized finite-element method for steady three-dimensional free-surface flow problems', 2nd International Conference on Numerical Ship Hydrodynamics, pp 1-10 
    5. 홍도천 (2002). '부유식 OWC 챔버의 파중 운동해석', 한국해양공학회지, 제 16권, 제3호, pp 19-27 
    6. Falcao, A.F.de O., Sarmento, A.J.N.A. (1980). 'Wave generation by a periodic surface pressure and its application in wave-energy extraction', 15th Int. Cong. Theo. Appl. Mech., Toronto 
    7. 최학선, 홍석원, 김진하, 류재문 (2004). 'OWC형 파력발전 공기 챔버의 공기감쇠력 실험연구', 한국해양공학회지, 제18권, 제4호, pp 8-14     
    8. Falnes, J., McIver, P. (1985). 'Surface wave interactions with systems of oscillating bodies and pressure distributions', Applied Ocean Research, Vol 7, No 4, pp 225-234 
    9. Evans, D.V. (1976). 'A theory for wave-power absorption by oscillating bodies', J. Fluid Mech., Vol 77, pp 1-25 
    10. Bai, K.J., and R. Yeung. (1974). 'Numerical solutions to free surface flow problems', Proc. 10th Symp. Naval Hydrodyn., Office Naval Res., Cambridge, Mass., pp 609-647 
    11. 경조현, 김장환, 배광준 (2004). '퇴적 침전구에서 발생하는 내면파 유동에 의한 유체력해석', 한국해양환경공학회지, 제7권, 제4호, pp 192-198 
    12. 길현권, 배광준 (1985). '2차원 자유표면파 문제에서의 국소유한 요소법의 응용', 대한조선학회지, 제22권, 제3호, pp 9-18 
    13. 김진하, 류재문, 홍도천, 홍석원 (2006). 'BBDB형 진동수주 파력 발전장치의 운동 및 파랑표류력 연구', 한국해양공학회지, 제 20권, 제2호, pp 22-28     
  • 이 논문을 인용한 문헌 (16)

    1. 2007. "" International journal of maritime information and communication sciences, 5(3): 223~228     
    2. 2009. "" International journal of maritime information and communication sciences, 7(1): 46~51     
    3. 2009. "" International journal of maritime information and communication sciences, 7(2): 209~214     
    4. Yang, Dong-Soon ; Cho, Byung-Hak 2009. "Studies on Variable Liquid-Column Oscillator for High Efficiency Floating Wave Energy Conversion System" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, 23(5): 15~24     
    5. Jung, Hyun-Seok 2010. "Development of the Prototype of Wave Energy Converter by a Pulley System" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, 24(1): 133~139     
    6. Song, Seung-Kwan ; Park, Jin-Bae 2011. "Apparatus and Method for Wave Energy Convertor using Under-water Pressure Oscillation" 전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, 60(12): 2260~2264     
    7. Lee, Kwang-Ho ; Park, Jung-Hyun ; Baek, Dong-Jin ; Cho, Sung ; Kim, Do-Sam 2011. "Discussion on Optimal Shape for Wave Power Converter Using Oscillating Water Column" 한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, 23(5): 345~357     
    8. Nam, Bo-Woo ; Hong, Sa-Young ; Kim, Ki-Bum ; Park, Ji-Yong ; Shin, Seung-Ho 2011. "Numerical Analysis of Wave-induced Motion of Floating Pendulor Wave Energy Converter" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, 25(4): 28~35     
    9. Koo, Weon-Cheol ; Kwon, Jin-Sung ; Kim, Jun-Dong ; Kim, Sung-Jae ; Kim, Min-Woo ; Choi, Mun-Kwan 2012. "Experimental Study of Shape Parameter of Land-based OWC Wave Energy Converter" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, 26(3): 33~38     
    10. Lee, Kwang-Ho ; Park, Jung-Hyun ; Kim, Do-Sam 2012. "Numerical Simulation of Irregular Airflow within Wave Power Converter Using OWC by Action of 3-Dimensional Irregular Waves" 한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, 24(3): 189~202     
    11. Lee, Kwang Ho ; Park, Jung Hyun ; Cho, Sung ; Kim, Do Sam 2013. "Numerical Simulation of Irregular Airflow in OWC Wave Generation System Considering Sea Water Exchange" 한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, 25(3): 128~137     
    12. Kweon, Hyuck-Min ; Cho, Hongyeon ; Jeong, Weon-Mu 2013. "Wave Analysis and Spectrum Estimation for the Optimal Design of the Wave Energy Converter in the Hupo Coastal Sea" 한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, 25(3): 147~153     
    13. Jeong, Weon Mu ; Cho, Hongyeon ; Oh, Sang Ho ; Kim, Sang Ik 2013. "Temporal and Spatial Variations in the Wave Energy Potential of the East Coastal Seas of Korea" 한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, 25(5): 311~316     
    14. Lee, Kwang-Ho ; Kim, Do-Sam ; Yook, Sung-Min ; Jung, Yeong-Hoon ; Jung, Ik-Han 2014. "Dynamic Response Analysis of Pressurized Air Chamber Breakwater Mounted Wave-Power Generation System Utilizing Oscillating Water Column" 한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, 26(4): 225~243     
    15. Oh, Nam Sun ; Jeong, Shin Taek ; Ko, Dong Hui 2015. "Experimental Study for Wave Energy Convertor using Floating Light Buoy" 한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, 27(1): 50~55     
    16. Hwang, Seong Su ; Lee, Dong Soo ; Yang, Kyong Uk ; Byun, Jung Hwan ; Park, Il Heum 2016. "Development of a Moving Body Type Wave Power Generator using Wave Horizontal Motions and Hydraulic Experiment for Electric Power Production" 한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, 28(2): 73~80     

 저자의 다른 논문

  • 경조현 (9)

    1. 2004 "퇴적 침전구에서 발생하는 내면파 유동에 의한 유체력 해석" 한국해양환경공학회지 = Journal of the Korean society for marine environmental engineering 7 (4): 192~198    
    2. 2004 "유한 요소법을 이용한 비선형 슬러싱 문제 해석" 한국해양환경공학회지 = Journal of the Korean society for marine environmental engineering 7 (4): 216~223    
    3. 2005 "강성분포의 변화가 초대형 부유식 구조물의 유탄성응답에 미치는 영향 고찰" 大韓造船學會 論文集 = Journal of the Society of Naval Architects of Korea 42 (3): 220~232    
    4. 2005 "해저 지형을 고려한 초대형 부유체의 유탄성 거동 해석" 大韓造船學會 論文集 = Journal of the Society of Naval Architects of Korea 42 (4): 357~367    
    5. 2005 "24th ITTC 손상선박 안정성 수치해석 연구" 大韓造船學會 論文集 = Journal of the Society of Naval Architects of Korea 42 (5): 435~447    
    6. 2005 "고유모드 계산을 위한 초기 반복벡터의 효율성 연구" 한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering 15 (1): 112~117    
    7. 2006 "부유식 구조물의 접합부 형태에 따른 동적응답 특성 연구" 한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering 16 (2): 132~140    
    8. 2008 "공기챔버 위치에 따른 폰툰형 초대형 구조물 유탄성응답 해석" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology 22 (1): 22~29    
    9. 2008 "모듈형 부유구조물의 유닛 크기 및 커넥터 강도에 따른 고유모드 고찰" 한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering 18 (3): 356~360    
  • 홍사영 (30)

  • 홍도천 (8)

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