쥐가오리 모방 진동식 조류발전기

Abstract

쥐가오리는 해양에서 가장 큰 동물 중에 하나로서 하늘의 매와 유사한 날개짓을 하면서 유영을 하며, 공기 중으로 10ft이상 뛰어오를 수 있는 강한 추진력을 가지고 있다. 본 연구에서는 이런 강한 추진력을 가지는 쥐가오리를 생체모방한 진동식 조류발전기를 개발하였고 이에 대한 모형을 제작하였다. 특히 쥐가오리의 가슴 지느러미는 유연한 움직임으로 날개짓을 하는데 이를 기구학적으로 구현한 유연 진동자를 고안 및 제작하였다. 제작된 모형은 서울대학교 예인수조에서 개념 및 성능 검증 실험을 수행하였으며 이 실험을 위해 진동자 및 발전실험 통합제어시스템도 구축하였다. 강체 진동자와의 비교 실험을 통해 유연한 움직임에 의해 발전 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있었고 자연의 우수한 특성이 조류발전기에도 적용될 수 있는 것을 보였다. 진동식 조류발전기는 저유속, 저수심에 적용이 가능한 차세대 조류발전기로서 원천기술위주로 개발되고 있는 단계에 있다. 따라서 본 연구를 통해 새로운 진동자 기술을 개발 검증함으로써 궁극적으로 진동식 조류발전기의 기술 경쟁력 향상을 가져올 수 있을 것으로 기대한다.를 개발하였고 이에 대한 모형을 제작하였다. 특히 쥐가오리의 가슴 지느러미는 유연한 움직임으로 날개짓을 하는데 이를 기구학적으로 구현한 유연 진동자를 고안 및 제작하였다. 제작된 모형은 서울대학교 예인수조에서 개념 및 성능 검증 실험을 수행하였으며 이 실험을 위해 진동자 및 발전실험 통합제어시스템도 구축하였다. 강체 진동자와의 비교 실험을 통해 유연한 움직임에 의해 발전 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있었고 자연의 우수한 특성이 조류발전기에도 적용될 수 있는 것을 보였다. 진동식 조류발전기는 저유속, 저수심에 적용이 가능한 차세대 조류발전기로서 원천기술위주로 개발되고 있는 단계에 있다. 따라서 본 연구를 통해 새로운 진동자 기술을 개발 검증함으로써 궁극적으로 진동식 조류발전기의 기술 경쟁력 향상을 가져올 수 있을 것으로 기대한다.