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표제지

연구보고서

목차

제1장 해양에너지 국내·외 현황 12

제1절 개요 12

1. 해양에너지의 미래 12

2. 해양에너지의 특성 14

3. 해양에너지 개발 동향 15

제2절 해양에너지 자원량 20

1. 조류에너지 20

2. 해상풍력에너지 21

3. 파랑에너지 23

제3절 해양에너지 개발 정책 24

1. 선행연구 기획 24

2. 해양에너지 개발 정책 26

3. 해양에너지 자원도 개발 당위성 28

참고문헌 31

제2장 해양에너지원별 분석 32

제1절 조류에너지 32

1. 국내·외 조류발전 현황 및 계획 32

2. 적지 선정 방법 41

3. 조류에너지 자원도 활용분야 및 실수요자 파악 59

4. 국내외 조류에너지 자원도 개발 현황 및 gap analysis 60

5. 조류에너지 자원도 작성에 필요한 기술요소 61

6. 조류에너지 자원도 개발을 위한 연구사업 65

제2절 풍력에너지 66

1. 국내외 풍력발전 현황 및 계획 66

2. 적지 선정 방법 86

3. 풍력에너지 자원도 활용분야 및 실수요자 파악 92

4. 국내외 풍력에너지 자원평가 연구개발 현황 93

5. 풍력에너지 자원도 작성에 필요한 기술요소 105

6. 풍력에너지 자원도 개발을 위한 연구사업 106

제3절 파랑에너지 107

1. 국내외 파력발전 현황 및 계획 107

2. 적지 선정 방법 128

3. 파랑에너지 자원도 활용분야 및 실수요자 파악 130

4. 국내외 파랑에너지 자원평가 연구개발 현황 131

5. 파랑에너지 자원도 작성에 필요한 기술요소 133

6. 파랑에너지 자원도 개발을 위한 연구사업 147

참고 문헌 148

제3장 해양에너지 자원도 개발 방향 152

제1절 해양에너지 자원도 개발 전략 152

제2절 국내 해양에너지 자원도 개발 실행방향 154

참고문헌 155

판권기 156

표목차

〈표 1-1〉 세계 해양에너지 시장 전망 13

〈표 1-2〉 국내 신재생에너지원별 목표 및 전망 14

〈표 1-3〉 해양에너지 공급비용비교 15

〈표 1-4〉 주요 조류발전 종류 16

〈표 1-5〉 국내 조류발전단지 개발 계획 17

〈표 1-6〉 조류발전의 장단점 17

〈표 1-7〉 국내 해상풍력 발전 개발 계획 18

〈표 1-8〉 파력발전 종류별 장·단점 19

〈표 1-9〉 해양에너지원별 입지조건 20

〈표 1-10〉 표 10. 우리나라의 해양에너지 부존량 추정 20

〈표 1-11〉 해정구역별 풍력발전 잠재량 및 이용 가능량 22

〈표 1-12〉 국가에너지기본계획 신재생에너지 개발 정책 로드맵 26

〈표 1-13〉 해양에너지 발전 가능성 28

〈표 1-14〉 해양에너지 개발이 해양환경에 미치는 잠재적 영향 평가 29

〈표 2-1〉 경제적 타당성 평가와 재무적 타당성 평가의 주요 차이 56

〈표 2-2〉 세계 해상풍력 발전시장 발전규모 66

〈표 2-3〉 풍력발전 총 누적 설비용량 및 신규 설비용량 상위 10개국 67

〈표 2-4〉 캐나다 풍력발전 총 누적 및 신규 설비용량 현황 67

〈표 2-5〉 Domestic Content 규정 현황 69

〈표 2-6〉 유럽 해상풍력 발전시장 발전규모 및 전망 71

〈표 2-7〉 현재 가동중인 단지(2011년 5월 12일 기준) 72

〈표 2-8〉 건설 중인 단지(2011년 5월 12일 기준) 73

〈표 2-9〉 사업허가를 취득한 예정단지(2011년 5월 12일 기준) 73

〈표 2-10〉 미국 NextEra Energy사의 풍력발전 자본현황 79

〈표 2-11〉 미국 Iberdrola Renovables사의 풍력발전 자본현황 80

〈표 2-12〉 미국 Xcel Energy Inc.사의 풍력발전 자본현황 80

〈표 2-13〉 년도별 풍력발전설비용량 및 발전량(한국풍력산업협회) 84

〈표 2-14〉 국가별 바람지도 비교 94

〈표 2-15〉 국가별 주요 파력발전 시설 및 개발계획 108

〈표 2-16〉 덴마크의 파력에너지 기술개발, IEA-OES 2010 report 109

〈표 2-17〉 대만 해양에너지의 발전잠재량 121

〈표 2-18〉 대만 정부의 해양에너지 산업 개발 로드맵 122

〈표 2-19〉 수심 5 m에서의 압력 감쇄 137

〈표 3-1〉 해양에너지 자원도 작성 운영협의회 구성(안) 154

그림목차

〈그림 1-1〉 조류발전 종류(수평축, 수직축). 16

〈그림 1-2〉 수심에 따른 해상풍력 건설 방식의 변화. 18

〈그림 1-3〉 서해 및 남해 연간 조류에너지밀도. 21

〈그림 1-4〉 (a) 우리나라 풍력발전 자원 분포도 (b) 우리나라 풍력발전 가능 지역. 22

〈그림 1-5〉 우리나라 주변 해역의 광역 파랑에너지 밀도. 23

〈그림 1-6〉 해양에너지 개발 중장기 발전 로드맵. 25

〈그림 1-7〉 해양에너지개발 로드맵. 27

〈그림 1-8〉 해양에너지 개발 구역 및 시험구역 설치운영 방안. 30

〈그림 2-1〉 Seaflow 조류발전장치. 32

〈그림 2-2〉 영국 MCT사의 SeaGen. 33

〈그림 2-3〉 Seagen2 프로젝트 개념도. 33

〈그림 2-4〉 영국 Lunar Energy사의 덕트(duct)형 조류발전. 33

〈그림 2-5〉 Stingray 조류발전 개념도. 34

〈그림 2-6〉 SMD Hydrovision사의 조류발전 장치. 34

〈그림 2-7〉 아틀란티스(Atlantis)사의 AK-1000. 35

〈그림 2-8〉 오픈하이드로(Openhydro)사의 원형 터빈. 35

〈그림 2-9〉 보이스지만스(Voith-Siemens Hydro Tidal)의... 36

〈그림 2-10〉 햄머페스트(Hammerfest)사의 조류발전장치. 36

〈그림 2-11〉 Verdant Power사의 조류발전 장치. 37

〈그림 2-12〉 울돌목 시험 조류발전소. 38

〈그림 2-13〉 25 kW급 수평축 조류발전 장치. 39

〈그림 2-14〉 100 kW급 부유식 조류발전 장치. 39

〈그림 2-15〉 인천 조류발전단지 공동개발 사업. 40

〈그림 2-16〉 조류발전 적지 선정 흐름도. 41

〈그림 2-17〉 조류발전 적지 선정 요소. 42

〈그림 2-18〉 국립해양조사원 해수유동 관측정점과 추산한 조류에너지밀도 분포도. 43

〈그림 2-19〉 조류 분산도. 44

〈그림 2-20〉 선박장착 ADCP로 관측한 유속 수직단면도. 45

〈그림 2-21〉 해저지형 요소. 46

〈그림 2-22〉 해저면 영상 요소. 46

〈그림 2-23〉 조석특성 요소. 47

〈그림 2-24〉 관측유속자료로부터 분석한 조류특성 요소 예시. 48

〈그림 2-25〉 해수유동 수치모형실험 예시. 49

〈그림 2-26〉 수심자료 비교. 50

〈그림 2-27〉 수심에 따른 조류벡터 차이 분석. 51

〈그림 2-28〉 조류발전 장치 모식도 예시. 52

〈그림 2-29〉 지층 단면도. 52

〈그림 2-30〉 시추조사 시료 예시. 53

〈그림 2-31〉 유의파고. 53

〈그림 2-32〉 설계파랑실험. 54

〈그림 2-33〉 수심 분포도 예시. 54

〈그림 2-34〉 최강유속 예시. 55

〈그림 2-35〉 최강유속 지속시간. 55

〈그림 2-36〉 적지선정 과정 흐름도. 61

〈그림 2-37〉 조류에너지 자원도 작성 방법 예시. 61

〈그림 2-38〉 멀티빔 수심조사를 통한 해저지형 탐사의 예. 62

〈그림 2-39〉 유향계를 통한 유속 및 유향 결과 사례. 62

〈그림 2-40〉 조석 분석을 통한 관측지역의 조석 간만의 차 결과 예시. 63

〈그림 2-41〉 광역 수치모델링 수행절차. 63

〈그림 2-42〉 수치모델 수심자료, 격자망 및 관측지점 위치. 64

〈그림 2-43〉 수치모델 결과 예시. 64

〈그림 2-44〉 2011년 5월 기준 지역별 풍력발전단지 분포 현황. 68

〈그림 2-45〉 영국 해상풍력단지 현황도. 72

〈그림 2-46〉 독일 풍력발전기 제조사별 시장점유율(2010년도 신규설치 기준). 74

〈그림 2-47〉 연도별 풍력발전 생산현황. 75

〈그림 2-48〉 덴마크의 해상풍력단지 현황도. 76

〈그림 2-49〉 호주 풍력자원 분포도. 77

〈그림 2-50〉 Offshore 풍력 단지의 터바인 모습. 79

〈그림 2-51〉 Nextra Energy의 북 다코타 풍력단지 전경. 79

〈그림 2-52〉 국내 풍력발전단지현황 82

〈그림 2-53〉 국내 풍력발전단지 개발전망 83

〈그림 2-54〉 서남해안권중 부안-영광지역 해상풍력발전 예정지 83

〈그림 2-55〉 해상풍력발전산업 추진 로드맵 85

〈그림 2-56〉 국립해양조사원에서 수행한 국가해양기본도사업 결과(상), 연안해... 87

〈그림 2-57〉 국토해양부 해양GIS 정보화면. 88

〈그림 2-58〉 한국지질자원연구원 한반도해역 해저지질도발간현황도. 89

〈그림 2-59〉 국립해양조사원에서 제공하는 수직해류(상), 수평해류(중), 예측수치조류... 90

〈그림 2-60〉 세계 바람지도 자료예시 95

〈그림 2-61〉 미국 국가바람지도 정보 96

〈그림 2-62〉 캐나다 국가바람지도 정보. 97

〈그림 2-63〉 영국 국가바람지도 정보. 98

〈그림 2-64〉 덴마크 국가바람지도 99

〈그림 2-65〉 아일랜드국가바람지도 99

〈그림 2-66〉 유럽연안 바람지도. 100

〈그림 2-67〉 중국 국가바람지도(Source: BCSE/CREIA). 100

〈그림 2-68〉 호주 국가바람지도 101

〈그림 2-69〉 한국에너지기술연구원 국가바람지도 화면예시 103

〈그림 2-70〉 기상청 풍력기상자원지도 104

〈그림 2-71〉 국가별 파력발전 설치 전망(2005~2009년). 107

〈그림 2-72〉 400 kW 피코 OWC 파력 발전소. 109

〈그림 2-73〉 WaveStar 실해역 실증 시험. 110

〈그림 2-74〉 Floating Power Plant 실증시험. 110

〈그림 2-75〉 WaveDragon 실해역 실증시험. 110

〈그림 2-76〉 Waveplane 실해역 실증시험. 111

〈그림 2-77〉 Wave Hub 해양에너지 프로젝트 112

〈그림 2-78〉 Power Buoy 실해역 실증시험. 115

〈그림 2-79〉 Pontoon Power 116

〈그림 2-80〉 Langlee Wave Power 116

〈그림 2-81〉 Fred Olsen 116

〈그림 2-82〉 WET-NZ 1/4 scale 실해역 실증시험 118

〈그림 2-83〉 Lysekil 파력발전 플랜트 모습. 119

〈그림 2-84〉 파력발전기를 바다 밑에 넣는 모습. 119

〈그림 2-85〉 대만 인근 해역의 파력 분포도. 122

〈그림 2-86〉 진동수주형 파력발전장치 주전 A호, 한국해양연구원. 126

〈그림 2-87〉 파력에너지 실용화 기술개발, 한국해양연구원. 126

〈그림 2-88〉 등부표용 소형 부유식 파력발전장치 실해역 시험, 한국해양연구원. 127

〈그림 2-89〉 월파형 파력발전장치 기반연구, 한국해양연구원. 127

〈그림 2-90〉 암초형 월류파력발전 기술개발(한국해양연구원). 128

〈그림 2-91〉 1987년 2월 12일 GMT 00:00 북태평양 해역의 입력 해상풍 및... 139

〈그림 2-92〉 파랑자료 격자점의 예. 146

〈그림 2-93〉 평균 유의파고 분포도(년 평균)의 예. 146

〈그림 2-94〉 평균 파 주기 분포도(년 평균)의 예. 146

〈그림 2-95〉 평균 파랑에너지 분포도(년 평균)의 예. 147

〈그림 3-1〉 해양에너지 향후 추세. 152

〈그림 3-2〉 해양에너지 자원도 작성 로드맵. 153

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