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바다의 파도 에너지 이용 장비(A DEVICE FOR UTILISING OCEAN-WAVE ENERGY)

전문가 제언: ○ 본 발명은 바다가 함유한 재생 가능 에너지의 하나인 파도 에너지를 추출하는 장비에 관한 것이다. 바다에서 추출 가능한 에너지는 본 발명이 취급하는 파력에너지 외에 조력에너지와 해류에서 에너지를 얻는 방법이 연구되고 있다.

○ 조력과 해류에서 에너지는 물의 운동 에너지에서 에너지를 얻는데 비하여 파력 에너지는 수시로 변하는 파도의 위치에너지에서 에너지를 추출한다. 그 밖에 바다 표면과 깊은 바다 사이에 온도 차나 염분의 농도 차를 이용한 에너지 추출을 기도하고 있으나 아직 개념 정립 단계에 불과하다.

○ 이 장비는 적당한 부교와 뜨개를 통하여 작동한다. 이들은 적절한 돌쩌귀를 사용하는 팔과 원통형 수력 잭이 서로 연결되어 있는데 팔과 뜨개가 파도의 위상에 따라 번갈아 가라앉고 올라감에 의한 반대 방향의 운동이 동력 잭 반대 방향에 위치한 피스톤으로 하여금 물을 펌프 하여 터빈에 주입하게 된다.

○ 파도의 운동 에너지에서 전력을 얻는 이 방법은 아직 실현된 기술은 아니다. 그러나 본 발명의 방법 외에 몇 가지 실용적인 기술이 제시되고 있다. 그 중 하나는 Faraday의 법칙에 따라 발전기 내에 영구자석을 설치하여 자장 내의 피스톤의 움직임으로 전기를 발생시키는 방법이 있다. 이 방법은 저속인 피스톤의 움직임으로 발전 가능한 발전기의 개발이 필수적이며 뜨개를 따라 움직이는 피스톤에 연결된 선이 자유롭게 드나들면서도 물을 밀봉하는 기술이 매우 어렵다는 문제가 있다.

○ 또 하나의 파력 발전은 파도가 가진 에너지를 먼저 풍력 에너지로 전환하는 방식이다. 상부에 공기 통로가 있는 용기를 바다에 엎어 놓고 공기 출입구에 Savonius 풍차(이 풍차는 바람의 방향에 관계없이 같은 방향으로 돈다.)를 단다. 파도가 올라갈 때면 용기에서 밀려나오는 공기가, 파도가 내려갈 때면 빨려 들어오는 공기에 의하여 터빈을 돌려 발전을 하게 된다. 그러나 이 방법은 파력을 풍력으로 일차 전환한 후 다시 전력에너지로 전환하는 전환효율에서 손실이 클 수 있다.

저자: SVELUND, Ernst, Johnny
자료유형: 특허정보