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시화호 조력발전소 전면에서의 고유속 관측을 위한 기술개발 연구 게시글의 제목, 학술지명, 저자, 발행일, 작성내용을 보여줌
시화호 조력발전소 전면에서의 고유속 관측을 위한 기술개발 연구
학술지명 한국해양과학기술공동협의회 학술대회 저자 권효근,이현석
발표일 2016-05-19

시화호 조력발전소는 창조식 발전으로 창조시 해측에서 호측으로의 해수유입을 통해 발전이 이루어지며, 낙조시 호측에서 해측으로 배수를 통해 호 수위를 낮추게 된다. 이때, 조력발전소 수문, 수차 그리고 배수갑문을 통해 유·출입되는 유통량은 일일 1.47 × 108 ㎥으로 이는 시화호 전체 체적(2.82 × 108 ㎥)의 절반에 해당하는 수치이다. 이처럼 많은 양의 해수 이동은 발전소 전·후방에 빠른 유속을 발생시키며, 유속으로 인한 환경변화는 청정에너지 생산 및 호내 수질관리를 위해 운영되고 있는 세계최대 조력발전소가 현명하게 풀어야할 중요과제로 인식되고 있다. 이에 K-water는 조력발전소 운영 시 발생하는 고유속 흐름의 특성을 명확히 규명하고자 다양한 조사를 수행하고 효과적인 고유속 관측기술을 개발하였다. 
  본 연구내용은 다음과 같다. 첫째 발전소 전면에서의 유동특성을 파악하기 위해 방류수 흐름의 종·횡으로 정선관측을 수행하였다. 조사결과 조력발전소 운영에 따른 유동특성을 명확히 파악할 수 있었다. 둘째 수문 개방 시 고유속이 상시 발생하는 지점에서의 시간변화에 따른 흐름특성 파악을 위해 특수 제작된 저층계류장치에 ADCP를 탑재하여 관측을 수행하였다. 배수 시 방류에 의한 유속변화를 정량적으로 모니터링할 수 있었다. 셋째 기포가 발생하는 수문 전면에서의 항공영상 확보를 위해 드론을 활용한 기준점이 없는 외해에서의 정사영상 확보기술을 개발하였다. 측량장비와 드론을 이용해 발전소 전면에서의 정사영상을 확보할 수 있었으며 향후 LSPIV기법을 활용한 명확한 흐름장 해석이 가능하다. 넷째 빠른 유속으로 인해 물거품이 많이 발생하는 지점에서는 매질 차이로 인해 초음파를 이용한 유속관측이 불가능하였으며, 이러한 지점에서의 평균유속 산정을 위한 관련 기술로 방류 시 수문 입구에서의 무인 방류량 관측기술을 개발하였다. 수문을 통과하기 전 방류량은 외해에서 기포로 인해 관측이 어려운 구간의 평균유속 추정에 활용될 수 있다.
  조력발전을 고려할 때, 낙조 시 배수로 인한 고유속은 발전소 건설 여부를 결정할 수 있을 만큼 매우 중요한 검토 요소이다. 그러나 현재까지 실제 운영을 통해 장기적으로 고유속 특성을 조사하고 해양환경에 미치는 영향을 평가한 사례는 찾아보기가 어렵다. 본 연구를 통해 개발된 상기 기술들은 향후 우리나라 및 세계 어느 곳에 추가로 건설될지 모르는 조력발전소 개발 및 운영을 선도할 수 있는 기준이 될 수 있다.

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