파력을 이용한 광대역 진동시스템 발전기에 대한 연구 = Study of broadband vibration power generator using ocean wave energy

국문 초록 (Abstract)

최근 화석연료와 기타에너지고갈로 가격상승 및 환경오염에 대한 문제가 심각하게 대두되면서 해양 에너지에 대한 관심이 크게 부각되고 있다. 해양에너지로부터 전기에너지를 얻는 데에는 다양한 방법이 있는데 바닷물의 상하운동인 파력을 이용하여 전기를 얻는 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 연구에서는 시시각각 변하는 광대역주파수를 갖는 파도에너지로부터 전기에너지를 얻는데 효율을 극대화하기위해 파력 발전기를 구성하는 부양 체와 진동시스템에 대한 설계방법을 제안하였고, 이를 이용하여 파도가 갖는 상하진동에너지로부터 전기에너지를 얻는 방법을 연구하였다. 이 방법은 먼저 바다에 떠있는 부양 체를 파도에너지가 갖는 중심주파수와 공진이 발생되도록 부양 체를 설계하였고, 또한 진동시스템과도 공진이 발생되도록 진동발전 시스템을 설계하였다. 그 결과 광대역에서 진동시스템을 구성하는 진자의 상하운동속도를 증가시킴으로써 전기에너지 변환효율을 극대화하였고, 반면에 부양 체의 상하운동변위를 최소화하였다. 따라서 본 논문에서 제안한 파력 발전기를 구성하는 부양 체와 진동시스템은 극한 바다 주변 환경으로부터 부양 체의 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 시시각각변하는 주파수를 갖는 파도에너지로부터도 전기에너지를 얻는데 큰 장점을 가진다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ장 서론 1
• Ⅱ장 광대역 파력잘전기의 이론 적 배경 2
• 1.파도의 진동을 이용한 진동 발전기의 운동 에너지 2
• 2.동 흡진기 이론 15
• 3.전자기 진동발전기시스템 19
• Ⅲ장 광대역 파력진동발전기 설계 24
• 1.파력을 이용한 선형 발전기의 수학적 모델 24
• 2.파력을 이용한 진동 발전기의 수학적 모델 27
• 3.파도를 이용한 광대역 진동발전기 수학적 모델링 32
• Ⅳ장 시뮬레이션 결과 및 고찰 41
• Ⅴ장 결론 49
• ● 참고 문헌 51
• ● 영문요지 54
• ● 감사의 글 56