통합 해파-조석-해일 모형 시뮬레이션에 의한 조류 발전 에너지 포텐셜 분포의 산정

Abstract

전 세계적으로 환경 친화적인 신재생에너지에 대한 관심이 증대되고 있는데, 조석 현상이 강한 우리나라 서남해 연안에서 이용 가능한 해양에너지 자원 중 하나가 조류 발전 포텐셜이다. 한반도 연안 해역의 이용 가능한 조류 발전 포텐셜을 산정하기 위해서는, 한반도 연안 해역의 좁은 수로와 해저지형을 잘 반영한 조석모델 체계에서 조류의 시뮬레이션을 신뢰성있게 재현하여야 한다. 본 연구에서는, 한반도 주변해역의 상세수심 데이터셑 (SKKU1sec), 고해상 해안선자료, 고해상도의 유한요소체계 기반의 정밀국지해양조석모형을 이용하여, 연안해역의 조류 유동을 자세하게 산정하고, 이를 이용하여 연안 해역에서의 조류에너지 포텐셜 분포를 산정하였다.시뮬레이터는 A (parallel) ADvanced CIRCulation model for oceanic, coastal and estuarine waters(ADCIRC) 모형으로, North Carolina 대학(Luettich 와 Westerink, 2000)에서 개발된 모형을 사용하였으며, 수립된 격자는 황해 및 동해를 포함하여 전 육붕의 조석을 만족스럽게 재현하는 유한요소 기본모형을 수립하고 국지적으로 고해상의 유한요소격자를 독립적으로 생성하여 이를 결합하여 운용하는 조석산정시스템을 개발하였다. 조류에너지 포텐셜은 30일 간 계산된 유속으로부터 1년으로 외삽시켜 Canadian Hydraulic Centre에서 개발된 소프트웨어(BlueKenue)로 GIS (위성 사진 및 주제도 병합)화 하였다. 또한 국립해양조사원에서 관측된 자료로부터 평가된 조류에너지와 동일 지점상에서 정성적인 비교를 하였으며, 울돌목, 교동수도(강화도), 관장수도 등이 매우 높은 에너지 밀도를 가지는 것으로 평가되었다.