KR101201684B1

KR101201684B1 - 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101201684B1
Application number: KR1020100062620A
Authority: KR
Inventors: 이진학; 이광수; 박진순; 오상호; 김건우; 권오정
Original assignee: 한국해양연구원
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2030-06-30
Also published as: KR20120001971A

Abstract

가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명의 은, a) 해상 구조물이 설치될 지점에 가물막이댐을 시공하되, 일측에 개방된 영역이 형성되도록 시공하는 단계;
b) 상기 개방된 영역에 해수의 유입 및 유출을 제어하기 위한 수문 구조물과 수차 구조물로 이루어진 발전 구조물을 설치하는 단계;
c) 상기 수문과 수차를 폐쇄한 후 상기 가물막이댐 내부의 해수를 배출시킨 후 해상 구조물을 시공하는 단계; 및
d) 해상 구조물 시공이 완료되면, 상기 발전 구조물에 상기 수차의 구동력으로 발전을 하기 위한 발전장치를 설치하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템 및 그 시공방법{SMALL SCALE POWER GENERATION SYSTEM USING TEMPORARY LEVEE PROTECTOR AND INSTALLATION METHOD}

본 발명은 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 해상에 시공되는 장대교량 등의 주탑 및 교각 시공시 설치되는 가물막이댐을 이용하여 교량에서 소요되는 에너지를 생산할 수 있는 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 육지와 섬을 연결하거나 섬과 섬을 연결하기 위하여 건설되는 장대교량의 경우, 항로 확보 등을 위하여 인천대교나 영종대교와 같이 사장교 또는 현수교 형식으로 건설하여 주탑 사이의 거리와 교량 형고를 충분히 확보할 수 있도록 하고 있다.

이러한 장대교량은 교통 여건상 고립되어 있는 도서지역의 교통 상황을 개선시킴으로써, 그 지역에 존재하는 많은 관광자원에 대한 접근성을 높여 해당 지역의 관광수입을 증대시키는데 크게 기여할 뿐만 아니라, 장대교량 자체가 건설되는 지역의 랜드마크(Landmark)로 많은 관광수입을 올리는 관광지가 되고 있다.

일례로 최근 개통된 인천대교는 영종도 측 연결지역의 관광수입을 올리는 데 크게 기여하고 있으며, 광안대교의 경우 그 지역의 랜드마크로 크게 기여하고 있다.

한편, 장대교량은 항시 바람이나 파도와 같은 하중을 받고 있으며, 그 자체에도 많은 차량 통행 하중이 작용하므로 안전한 설계가 중요하고, 구조적인 안전성을 감시하기 위한 여러 센서와 유지관리시스템이 적용되고 있다.

또한, 장대교량은 랜드마크로서의 기능이 중요하기 때문에 여러 가지 형태의 경관조명을 사용하여 미관성을 향상시키고 있다. 따라서 장대교량은 기존 교량에 비하여 많은 전력을 사용하게 된다.

한편, 장대교량은 전술한 바와 같이 주로 해상에 건설되어 해상에 존재하는 파도와 조류, 상부에 존재하는 바람과 태양열, 태양광 등의 신 재생 에너지 자원이 풍부하여 그 활용 가능성이 높다고 할 수 있다.

그러나 최근까지의 교량 설계에서는 이러한 신재생 에너지 자원이라 할 수 있는 파도, 조류, 바람 등의 영향을 최소화하기 위한 단면설계 등에 대한 연구가 주로 수행되어 왔으며, 이러한 신재생 에너지 자원을 적극적으로 활용하여 경관조명, 유지관리시스템 등에 대하여 활용하고자 하는 시스템이 제안된 사례가 거의 없다.

본 발명의 기술적 과제는, 장대교량 주위에 풍부하게 존재하고 있는 신 재생 에너지 자원 중 내해와 외해 수위의 차이, 즉 위치 에너지의 한 형태인 조력 에너지를 적극적으로 활용하여 장대교량에 필요한 경관조명 및 유지관리시스템에 대한 전력을 공급할 수 있는 소규모 조력발전 시스템을 제공하는 것이다. 즉, 장대교량의 시공시 먼저 설치되는 주탑 및 교각의 가물막이댐에 소규모의 조력발전 시스템을 설치하여 교량이 완성된 뒤에 가물막이댐의 조력발전 시스템에서 발생되는 전력으로 장대교량에서 소모되는 전력을 충당할 수 있는 수단을 제공하는 데 있는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제는, 본 발명에 따라, a) 해상 구조물이 설치될 지점에 가물막이댐을 시공하되, 일측에 개방된 영역이 형성되도록 시공하는 단계;

b) 상기 개방된 영역에 해수의 유입 및 유출을 제어하기 위한 수문 구조물과 수차 구조물로 이루어진 발전 구조물을 설치하는 단계;

c) 상기 수문과 수차를 폐쇄한 후 상기 가물막이댐 내부의 해수를 배출시킨 후 해상 구조물을 시공하는 단계; 및

d) 해상 구조물 시공이 완료되면, 상기 발전 구조물에 상기 수차의 구동력으로 발전을 하기 위한 발전장치를 설치하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법에 의하여 달성된다.

이때, 상기 수문 구조물과 수차 구조물은 적어도 하나 이상의 개수로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 개방된 영역의 양측에는 해수의 유입을 증가시킬 수 있도록 해수유입 유도용 구조물을 더 설치하는 것을 특징으로 하고, 상기 해수유입 유도용 구조물은, 상기 개방된 영역의 양측에 설치되는 날개부로 이루어지거나, 상기 개방된 영역의 양측에 배치되는 상기 가물막이댐의 일부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 수문 구조물은, 벤츄리 형식, 컬버트 형식, 벤츄리-컬버트 혼합 형식 중에서 선택된 어느 하나의 형식으로 이루어지고, 외해 쪽에는 수문이 설치되며, 내해 쪽에는 유지관리를 위하여 상기 수문 구조물 내부로 작업자가 들어갈 수 있도록 해수의 유입을 차단하기 위한 스톱로그가 설치되고, 상기 수차 구조물은, 벤츄리 형식의 수로를 구비하고, 상기 수로의 양측에는 유지관리를 위하여 상기 수로의 내부로 작업자가 들어갈 수 있도록 해수의 유입을 차단하기 위한 스톱로그가 설치되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 기술적 과제는, 본 발명에 따라, 전술한 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법으로 시공된 것으로,
해상 구조물이 설치될 지점에 일측이 개방된 영역을 구비하여 시공되는 가물막이댐;
상기 가물막이댐의 개방된 영역에 해수의 유입 및 유출을 제어하도록 설치되고, 외해 쪽에는 수문이 설치되며, 내해 쪽에는 유지관리를 위하여 내부로 작업자가 들어갈 수 있도록 해수의 유입을 차단하기 위한 스톱로그가 설치되는 적어도 하나 이상의 수문 구조물과, 상기 가물막이댐의 개방된 영역에 해수의 유입 및 유출을 제어하도록 설치되고, 벤츄리 형식의 수로를 구비하며, 상기 수로의 양측에는 유지관리를 위하여 상기 수로의 내부로 작업자가 들어갈 수 있도록 해수의 유입을 차단하기 위한 스톱로그가 설치되고, 내부에는 수차가 설치되는 적어도 하나 이상의 수차 구조물을 포함하여 시공되는 발전 구조물; 및
상기 발전 구조물에 설치되어 조력에 의해 회전하는 상기 수차의 운동에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 발전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템에 의해 달성된다.

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본 발명에 의하면, 장대교량의 시공시 먼저 설치되는 교각의 가물막이댐에 소규모의 조력발전장치를 설치함으로써 조력 에너지를 전기에너지로 변환하여 장대교량에 필요한 경관조명 및 유지관리시스템에 대한 전력을 공급할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에 따른 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법을 설명하기 위한 개략적 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수문 구조물을 도시한 개략적 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수차 구조물을 도시한 개략적 단면도.
도 4a,4b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소규모 조력발전 시스템의 발전을 설명하기 위한 개략적 사시도.
도 5a,5b는 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 평면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법을 설명하기 위한 개략적 순서도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수문 구조물을 도시한 개략적 단면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수차 구조물을 도시한 개략적 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개략적 사시도이며, 도 5a,5b는 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 평면도이다 .

도 1 내지 도 5b에 도시된 바와 같이 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전시스템은 다음과 같다.

즉, 해상 구조물(10)이 설치될 지점에 시공되는 가물막이댐(20)과, 이 가물막이댐(20)의 일부에 형성된 개구된 영역(22)에 배치되는 발전 구조물(30) 및 이 발전 구조물(30)에 설치되어 조력 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 발전장치(40)로 이루어진다.

가물막이댐(20)은 다양한 구조와 방식으로 구성될 수 있으나, 본 실시 예에서는 원형 셀형식으로 이루어진 것을 기준으로 설명한다. 원형 셀형식은 핀 파일(pin pile)과 템플리트(template) 및 시트파일(sheet pile) 등으로 이루어진다.

그리고, 발전 구조물(30)은 수문 구조물(32)과 수차 구조물(34)로 이루어지는 것으로, 수문 구조물(32)은 다양한 구조 및 형식으로 구성될 수 있다. 즉, 벤츄리 형식, 컬버트 형식, 벤츄리-컬버트 혼합 형식 중에서 선택된 어느 하나의 형식으로 이루어질 수 있는 것이다. 이러한 수문 구조물(32)은 외해 쪽에는 수문(32A)이 설치되고, 내해 쪽에는 유지관리를 위한 스톱로그가 설치된다. 이러한 수문 구조물(32)의 수는 적어도 하나 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.
스톱로그(STOP LOG)는 공지된 기술로, 수문 구조물(32)이나 수차 구조물(34)의 수로 양측에서 수로를 폐쇄하기 위한 것이다. 예를 들면, 수로에는 수문(32A)이나 수차(34A)의 유지 보수를 위해 스톱로그가 설치되는데, 이 스톱로그는 수문(32A)이 작동되는 영역에 구성된 록게이트부에 해수의 유입을 차단하여 작업자가 이 록게이트부에서 수문의 유지 보수 작업을 진행하거나, 수문을 들어내야 할 경우, 해수의 흐름을 막기 위한 것이다. 즉, 스톱로그는 수로 내부 등을 보수할 경우, 작업자가 자유롭게 작업을 할 수 있도록 그 내부로 해수가 유입되지 않도록 하는 일종의 보조 수문으로 볼 수 있는 것이다.
이러한 스톱로그의 한 예를 살펴보면, 스톱로그는 록게이트부에 설치된 후, 이 록게이트부 내의 해수를 완전히 배수하면 해수 측의 수압 작용에 의해 수문 방향으로 압착된다. 그러면, 스톱로그의 측면 수밀고무는 수압 작용으로 인해 가이드 프레임에 밀착되어 차수하고, 하단부 수밀고무는 스톱로그의 중량에 의해 바닥에 밀착되어 차수되는 구조를 갖는 것이다. 이러한 스톱로그는 공지된 기술로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 수차 구조물(34)은 벤츄리 형식의 수로가 형성되고, 내부에는 수차(34A)가 구비되어 있으며, 수로의 양측에는 수차 구조물(34)의 유지관리를 위한 스톱로그(STOP LOG)가 설치된다. 이러한 수차(34A)는 창조식이나 낙조식 또는 복류식 발전이 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 창조식 또는 낙조식의 발전 형태에 따라 수로 및 수차(34A)의 방향도 다르게 설치되어야 함은 물론이다.

수문 구조물(32)과 수차 구조물(34)은 셀식 또는 케이슨식으로 제작될 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니고, 다양한 구조의 형식이 적용될 수 있다.

또한, 수차 및 수문의 기능을 동시에 갖춘 구조물을 사용할 수 있으나, 본 실시 예에서는 효율성을 높이기 위해서 이 기능을 별도의 구조물이 갖도록, 수문 구조물(32)과 수차 구조물(34)로 구분한다.

그리고, 발전장치(40)는 수차(34A)의 회전력으로 구동되어 전기를 생산하기 위한 동력전달장치(기어박스), 발전기로 구성되며, 정류 및 변환기, 배터리 등이 추가로 구성된다. 동력전달장치는 수차(34A)의 구동력을 발전기에 전달하여 발전기가 구동되도록 하기 위한 것이다. 또한, 발전장치(40)는 발전기에서 발생된 전기를 각 사용처로 공급하기 위한 별도의 장치를 구비할 수 있다.

한편, 발전장치(40)는 발전 구조물(30)의 상부나 내부 또는 해상 구조물에도 설치될 수 있다.

그리고, 가물막이댐(20)의 개방된 영역(22)에 설치되는 발전 구조물(30)의 전방(해수가 유입되는 방향) 양측에는 해수의 유입을 증가시킬 수 있도록 해수유입 유도용 구조물(50)을 더 설치하는 것이 바람직하다. 이러한 해수유입 유도용 구조물(50)은 개방된 영역(22)의 양측에 설치되는 날개부로 이루어질 수 있고, 개방된 영역(22)의 양측에 배치되는 가물막이댐(20)의 일부로 이루어질 수 있다. 이때, 날개부나 가물막이댐(20)의 일부는 각각 외측으로 벌어지도록 배치되거나 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 가물막이댐(20)을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 먼저, 해상 구조물(10)이 설치될 지점에 가물막이댐(20)을 시공하되, 가물막이댐(20)이 원형 셀형식으로 이루어진 경우에는 핀 파일(pin pile)을 설치하고, 템플리트(template)를 설치 및 고정하며, 시트파일(sheet pile)을 조립한다. 이어서, 시트파일을 항타하여 설치한 후 해사로 속채움을 한다. 이 과정으로 가물막이댐(20)이 완성된다. 이때, 통상적으로 가물막이댐(20)은 폐쇄된 도형 형상으로 시공되나, 본 실시 예에서는 일측이 개방되도록 시공되어 개방된 영역(22)이 형성되도록 한다. 이 개방된 영역(22)에는 발전 구조물(30)이 설치된다.

이어서, 가물막이댐(20)의 개방된 영역(22)에 해수의 유입 및 유출을 제어하기 위한 수문 구조물(32)과 수차 구조물(34)로 이루어진 발전 구조물(30)을 설치한다.

이때, 수문 구조물(32)과 수차 구조물(34)의 수는 조지(가물막이댐(20)에 의해 형성된 공간)의 크기에 따라 결정될 것이다. 본 실시 예의 도면에서는 중앙에 수차 구조물(34)이 배치되고, 양측에 수문 구조물(32)이 배치된 구조를 도시하고 있다.

수문 구조물(32)과 수차 구조물(34)은 전술한 바와 같이 케이슨식으로 제작된 것을 사용하나, 주변 여건에 따라 다른 형식의 구조물이 적용될 수도 있다.

또한, 수문 구조물(32)에는 수문(32A)과 스톱로그가 미리 설치된 상태이고, 수차 구조물(34)에는 수차(또는 터빈, 34A)와 스톱로그가 각각 미리 설치된 상태이므로, 수문 구조물(32)과 수차 구조물(34)을 개방된 영역(22)에 설치하는 것으로 발전 구조물(30)의 설치가 완료된다.

이때, 발전 구조물(30)의 양측에 해당하는 영역, 즉 개방된 영역(22)의 양측에 해수유입 유도용 구조물(50)로서, 날개부를 설치하거나, 가물막이댐(20)의 일부를 추가로 시공한다. 예를 드면, 도 5b와 같이 발전 구조물(30)과 가물막이댐(20)의 개방된 영역(22)의 단부 사이에 유량공급을 증가시키기 위한 날개부 또는 개방된 영역(22)의 단부를 더 돌출되도록 형성할 수 있는 것이다. 이러한 구조에 의해 유량의 공급이 증가되어 발전효율을 높일 수 있다.

한편, 도 5a에 도시된 바와 같이 가물막이댐(20)에 작용하는 항력계수를 감소시키기 위한 항력감소부재(52)를 각각 설치할 수 있다. 이와 같이 가물막이댐(20)에 작용하는 항력계수가 감소되므로 가물막이댐(20)에 작용하는 하중을 줄일 수 있게 된다.

이어서, 수문 구조물(32)의 수문(32A)을 닫아 폐쇄하고, 수차 구조물(34)의 수문 또는 별도의 폐쇄부재를 이용하여 수차 구조물(34)을 폐쇄한 후 가물막이댐(20)의 내부(조지)에 수용된 해수를 배출시킨다. 해수의 배출이 완료되면 이 조지 내에 교각과 같은 해상 구조물(10)을 시공한다.

이어서, 해상 구조물(10)의 시공이 완료되면, 발전 구조물(34)에 수차(34A)의 구동력으로 발전을 하기 위한 발전장치(40)를 설치한다.

이때, 발전장치(40)는 수차(34A)의 구동력을 발전기에 전달하기 위한 동력전달장치 또는 기어박스 등으로 이루어지고, 정류 및 변환기, 배터리 등이 더 구비될 수도 있다. 또한, 발전장치(40)는 발전 구조물(30)의 상부 또는 교각과 같은 해상 구조물(10)에도 설치될 수 있다.

이상에서와 같은 과정으로 주탑 및 교각 등의 해상 구조물(10)을 가물막이댐(20)을 이용하여 육상과 동일한 조건에서 시공 완료한 후, 발전장치(40) 등을 설치하여 가물막이댐(20)을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공이 완료되면, 가물막이댐(20)의 물막이 기능은 상실하게 됨과 동시에 조력발전장치의 기능을 수행하게 된다.

즉, 다음과 같은 과정으로 조력에 의해 발전이 이루어진다.

낙조식 조류발전을 예로 들면, 도 4a에 도시된 바와 같이 밀물시에 수문(32A)을 모두 개방하여 해수가 조지 내로 유입되도록 한다. 이때, 해수유입 유도용 구조물(50)에 의해 해수의 유입이 더 원활하고, 많은 양의 해수가 유입될 수 있다.

이어서, 조위차가 최고조일 때 도 4b에 도시된 바와 같이 발전을 위해서 수문 구조물(32)의 수문(32A)은 모두 폐쇄하고, 수차 구조물(34)의 수문을 개방하게 되면 조지 내의 해수는 수차 구조물(34)을 통해서만 배출된다. 이때, 수로를 통하여 배출되는 해수는 수차(34A)를 회전시키게 되고, 이 회전력은 동력전달장치를 통하여 발전장치의 발전기를 구동시키게 되므로 발전기로부터 조력에 의한 전력이 생산될 수 있는 것이다.

창조식 발전은 전술한 과정과는 반대로 전력이 생산된다.

이러한 과정으로 생산되는 전력은 장대교량과 같은 구조물에서 필요로 하는 전력을 충분히 충당할 수 있다.

그리고, 이러한 가물막이댐(20)을 이용한 소규모 조력발전 시스템을 이용할 경우 발전량을 예측해 보면 다음과 같다.

즉, 소규모 조력발전 시스템의 운영에 의하여 생산가능한 발전량을 검토하기 위하여 조력발전소 건설 시 일반적으로 사용되는 이론적 조력 부존량 산정식을 이용할 수 있다. 이론적인 조력 부존량은 조지 내에 유입되는 총에너지, 혹은 조지에서 외해로 배출되는 총에너지와 같으며 다음과 같이 나타낼 수 있다.

[수식 1]

여기서, Z는 조지 수위, A(Z)는 조지 면적, R은 조차, ρ는 해수밀도, 그리고 g는 중력가속도이다. 여기서 본 실험에서와 같이 조지 면적이 수위에 따라 변하지 않고 일정하다고 가정하면 수식 (1)은 다음과 같이 된다.

[수식 2]

따라서, 서해대교 가물막이댐 공사시의 규모를 고려하여 조지의 면적을 A=60m×80m-20m×40m=4000㎡으로 고려하고, 발전시 조위 차를 1m로 할 경우, 발전량은,

이며, 이용률 30%를 고려하여 하루 7.2시간 발전하는 경우, 하루 발전량은,

이며, 연간 발전량은,

가 된다.

따라서, 1kWh 당 전기료를 61.8원 (가로등 전력량 요금 기준 적용)으로 고려하면, 연간 32억원 가량의 전기료를 절감할 수 있으며, 이러한 소형 조력발전장치만으로도 장대교량의 운영에 필요한 전력을 충분히 생산할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

또한, 각각의 소형 조력발전장치를 연결할 경우 보다 안정적인 전력 생산 및 공급이 이루어지게 된다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 해상 구조물 20 : 가물막이댐
22 : 개구된 영역 30 : 발전 구조물
32 : 수문 구조물 32A : 수문
34 : 수차 구조물 34A : 수차
40 : 발전장치 50 : 해수유입 유도용 구조물

Claims

a) 해상 구조물이 설치될 지점에 가물막이댐을 시공하되, 일측에 개방된 영역이 형성되도록 시공하는 단계;
b) 상기 개방된 영역에 해수의 유입 및 유출을 제어하기 위한 수문 구조물과 수차 구조물로 이루어진 발전 구조물을 설치하는 단계;
c) 상기 수문과 수차를 폐쇄한 후 상기 가물막이댐 내부의 해수를 배출시킨 후 해상 구조물을 시공하는 단계; 및
d) 해상 구조물 시공이 완료되면, 상기 발전 구조물에 상기 수차의 구동력으로 발전을 하기 위한 발전장치를 설치하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법.
제1항에 있어서,
상기 수문 구조물과 수차 구조물은 적어도 하나 이상의 개수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법.
제1항에 있어서,
상기 개방된 영역의 양측에는 해수의 유입을 증가시킬 수 있도록 해수유입 유도용 구조물을 더 설치하는 것을 특징으로 하는 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법.
제3항에 있어서,
상기 해수유입 유도용 구조물은,
상기 개방된 영역의 양측에 설치되는 날개부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법.
제3항에 있어서,
상기 해수유입 유도용 구조물은,
상기 개방된 영역의 양측에 배치되는 상기 가물막이댐의 일부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법.
제1항에 있어서,
상기 수문 구조물은,
벤츄리 형식, 컬버트 형식, 벤츄리-컬버트 혼합 형식 중에서 선택된 어느 하나의 형식으로 이루어지고, 외해 쪽에는 수문이 설치되며, 내해 쪽에는 유지관리를 위하여 상기 수문 구조물 내부로 작업자가 들어갈 수 있도록 해수의 유입을 차단하기 위한 스톱로그가 설치되고,
상기 수차 구조물은,
벤츄리 형식의 수로를 구비하고, 상기 수로의 양측에는 유지관리를 위하여 상기 수로의 내부로 작업자가 들어갈 수 있도록 해수의 유입을 차단하기 위한 스톱로그가 설치되는 것을 특징으로 하는 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템의 시공방법으로 시공된 것으로,
해상 구조물이 설치될 지점에 일측이 개방된 영역을 구비하여 시공되는 가물막이댐;
상기 가물막이댐의 개방된 영역에 해수의 유입 및 유출을 제어하도록 설치되고, 외해 쪽에는 수문이 설치되며, 내해 쪽에는 유지관리를 위하여 내부로 작업자가 들어갈 수 있도록 해수의 유입을 차단하기 위한 스톱로그가 설치되는 적어도 하나 이상의 수문 구조물과, 상기 가물막이댐의 개방된 영역에 해수의 유입 및 유출을 제어하도록 설치되고, 벤츄리 형식의 수로를 구비하며, 상기 수로의 양측에는 유지관리를 위하여 상기 수로의 내부로 작업자가 들어갈 수 있도록 해수의 유입을 차단하기 위한 스톱로그가 설치되고, 내부에는 수차가 설치되는 적어도 하나 이상의 수차 구조물을 포함하여 시공되는 발전 구조물; 및
상기 발전 구조물에 설치되어 조력에 의해 회전하는 상기 수차의 운동에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 발전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는,
가물막이댐을 이용한 소규모 조력발전 시스템.