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파도 에너지를 전기로 전환하는 기기

전문가 제언: ○ 해양에서 얻을 수 있는 재생 가능 에너지는 간만의 차를 이용한 조력발전, 해류를 이용하여 터빈을 돌리는 해류발전과 그리고 본문이 취급하고 있는 파력발전을 들 수 있다. 실제로 실현된 것은 조력발전뿐인데 투자비가 너무 큰 문제가 있다. 그 외에 해수의 온도차 또는 염분의 농도차를 이용한 발전도 연구되고 있으나 아직은 아이디어의 정립단계에 있음으로 그 실현에는 상당한 시일이 소요될 것이다.

○ 이 발명의 범위에서 중요한 점은 다음과 같다. 기존의 부분적으로 잠긴 진동하는 수두 파력 발전기는 파도가 격심해 지면 파괴되기 쉽다. 이에 대해 본문의 완전히 물에 잠긴 파력 발전 장치는 바다 바닥에 설치될 수 있고 극한 상항에 파도의 충격에 의한 손상이 거의 없다. 움직이는 부속이 없고(터빈 제외) 기구 내의 물이 광범위한 파도 주파수에 공명하여 최적의 에너지를 추출할 수 있다는 것이 본문의 주장이다. 아울러 완만한 곡면의 설계로 에너지 손실을 초래하는 와류 생성과 난류 형성을 최소화 한다는 주장이다.

○ 파도의 운동 에너지로부터 전기를 얻는 이 방법은 아직 실현된 기술은 아니다. 그러나 몇 가지 본문과 다른 아이디어로 에너지를 추출하는 방법이 제시되고 있다. 그 중 하나는 발전기 내에 영구자석과 부표에 연결하여 파도에 따라 상하 운동하는 피스톤 코일로 Faraday의 법칙을 따라 유도전기를 발생시킨다. 그러나 여기에는 저속 피스톤의 움직임으로 발전을 할 수 있는 발전기의 개발과 부표의 움직임에 따라 왕복하는 선이 발전기 내외로 자유롭게 움직이면서도 발전기를 물에 완전 밀봉해야 하는 기술적 어려움이 있다.

○ 또 하나의 파력 발전은 파도가 가진 에너지를 먼저 풍력으로 전환하는 방식이다. 풍력에서 전기를 얻는 풍력 터빈은 이미 개발되었다. 공기의 출입이 가능한 용기 모양의 통을 바다에 엎어 놓고 공기 출입구에 Savonius풍차(이 풍차는 바람의 방향에 관계없이 같은 방향으로 돈다.)를 단다. 파도가 올라갈 때면 밀려나오는 공기가, 파도가 내려갈 때 밀려들어오는 공기에 의하여 풍차는 같은 방향으로 회전하고 터빈을 돌려 발전을 하게 된다. 여기서 문제는 소형 풍력 터빈의 개발이다.

저자: NEPTUNE ENERGY LIMITED
자료유형: 특허정보