ADCIRC 모델을 이용한 우이도 주변해역의 조류자원 평가

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 전남 서남해안 우이도 주변해역의 조류흐름 특성에 따른 조류에너지 자원을 평가하였다. 먼저 대상해역의 조류특성에 관한 정보 수집을 통한 타당성 조사와 유한요소법을 적용한 수심평균 2차원 ADCIRC(Advanced Circulation) 수치모델로 조석과 조류속의 변화에 대한 모의실험을 수행하였다. 조석분조는 우리나라 해역에 가장 큰 영향을 미치는 4대 분조(M2, S2, K1, O1)를 기본으로 설정하였다. 실제 평균 수심이 반영된 수치모형의 4곳을 관측점으로 설정하여 분석한 결과, 대조기 때 고고조 2.2m, 최강조류속 1.33 m/s를 나타냈다. ADCIRC Model의 결과값은 국립해양조사원(KHOA) 실제 관측 자료와 비교 및 분석하여 검증하였다. 또한 대상해역의 수치모델 조류속값에 지형적 특성을 반영한 조류속기법(Tidal Flux Method)을 이용하여 조류에너지 밀도 분포에 대해 평가하였다. 우이도 해역의 5개 평가 영역 중 최대 1.75 kW/m²의 조류에너지 분포를 보였으며, 조위 및 조류속뿐만 아니라 해역의 지형적 특성을 고려한 조류에너지 밀도 분포도를 작성하여 최적의 조류발전단지 후보지를 선정하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study evaluated tidal stream energy resources according to tidal flow properties around Uido off the west coast of, Jeollanam-do, South Korea. A feasibility study was first carried out through the collection of bathymetry data and tidal phase information. For this simulation, a depth-averaged 2D ADCIRC (Advanced Circulation) model for real sea situations was applied to a Finite Element Method (FEM) approach for tides given the variation of tidal current speed. Hydrodynamics were simulated with 4 major tidal constituents (M₂, S₂, K₁, and O₁) after setting up 4 observation points. From the real depth-averaged model simulation results, it was found that the spring tide Higher High Water (HHW) and tidal current speed values at the 4 observation points were about 2.2 m and 1.33 m/s, respectively. The ADCIRC model results were analyzed with reference to the Korea Hydrographic and Oceanographic Agency's (KHOA) observed data for verification. Furthermore, using topographical characteristics via the Tidal Flux Method (TFM), tidal energy density distribution was calculated, indicating a maximum tidal energy density of about 1.75 kW/m² for the 5 assessment areas around Uido. The tidal energy density was evaluated with consideration given to topographical characteristics as well as tidal elevation and tidal current speed to determine an optimum tidal farm candidate.

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