R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201515RDPP-C107006-01 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통연구기획사업 | |||||
| 연구과제명 | 중규모 수력플랜트 건설기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-12-11 ~ 2016-07-10 | |||||
| 연구책임자 | 김영준 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
7명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
7명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 75,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 75,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 75,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 75,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국수자원공사 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-001490-01 | |||||
| ISBN | 979-11-87701-00-2 | |||||
| 주요 내용 |
○ 본 연구는 중규모 수력플랜트 건설기술 개발로서 국내외 수력 플랜트 신규 건설 및 현대화 시장 진출을 위한 가장 보편적이고 사용범위가 넓은 중규모(50MW)급 수력 기술개발을 위한 타겟형 R&D 발굴 추진을 위한 연구기획이며, 연구기획 범위를 바탕으로 R&D 기획 보고서를 완성하는 것임 □ 중규모 수력플랜트 건설기술 연구기획과제는 동향분석 및 기술수요조사(1단계) → R&D 전략수립 및 연구내용 설정(2단계) → 연구개발과제(3단계) 기획 순으로 추진 □ 연구기획 범위 ㅇ (댐 안정성 검토기술) 설비 교체에 따라 수력플랜트와 연계되어 운영되는 매설관로 및 발전소 구조물에 대한 진단기술 개발 및 안정성 제고 - 노후 수차의 현장 진단 및 성능개선 방안 수립(잔존수명과 성능감소에 대한 예측) - 매설관로(수압철관, 드래프트튜브, 스파이럴 케이싱)의 노후도 진단 기술 방안 마련 - 매설관로 및 발전소 구조물에 대한 진단기술 세부 항목 도출 및 기준 마련 ㅇ (수차) 50MW급 프란시스 수차(Francis turbine) 설계 및 시스템 인터그레이션 기술개발로 고효율 중대형 수차 독자모델 개발 - 유동해석, 수력설계, 구조건전성(정적/동적 응력해석, Low Cycle Fatigue 및 High Cycle Fatigue 예측), 회전체 동역학 - 프란시스 수차 부품제작, 조립기술등 특화된 제작관련 기술 개발 - 기존의 개발부품 및 보유모델을 활용한 해외 선진제작사 수준의 고효율(92% 이상) 수차개발 ㅇ (발전기) 50MW급 저속 동기발전기 설계 및 제작 기술개발 - 분할을 고려한 설계/제작 기술 개발 및 96.5% 이상의 고효율 설계 - 전자계,구조해석을 통한 설계로 국산화 시제품 설계 기술 및 제작 ㅇ (모델성능시험) 세계적 수준의 모형수차 시험센터를 활용한 수차 성능시험 기법 개발 및 성능검증 - 신뢰성 높은 고효울 수차의 최적파라미터를 도출하여 고유모델 확보 - 모델시험을 통한 신뢰성 높은 성능시험 기법을 개발하여, 국제수준(IEC60193)을 만족하는 독자모델 성능검증 ㅇ (시제품 실증시험) 50MW급 수차발전기의 현장 설치 및 실증시험을 통한 개발기술의 검증 - 수차발전기 및 보조설비의 현장설치 절차 기술 기준 - 각종 배관시공 및 윤활, 냉각 등 주요설비 배치 및 시공기술 확립 [최종목표] ○ 중규모(50MW급) 수력플랜트 설계/제작 기술 개발 및 실증을 통한 수력발전 플랜트 건설기술 개발을 위한 국내외 기술개발 동향 및 기반 분석 , 기술수요 및 기술 예측 조사, 기술개발 추진방향 정립, 기술개발 전략 수립, 연구개발 후보과제 도출, 과제 추진체계 설정, 연구목표 및 범위 설정, 연구 추진방안 및 실용화 방안 수립등을 기반으로 국가 연구개발 사업으로서 기술개발 전략과 중점 추진과제를 도출하고, 실행로드맵을 수립하여 RFP를 작성하는 것을 목표로 함 [연구내용 및 범위] 1. 연구내용 □ 기술동향 분석 및 기술수요조사 - 국내외 관련 기술에 대한 정책방향, 시장 현황과 규모, 기술동향 등 분석 - 국내외 관련 기술개발 현황 및 기술 인프라, 기술 인력 현황(기업, 연구소, 대학 등) 분석 - 특허동향 분석을 통해 국내외 기관의 원천특허 보유 여부, 기술경쟁력 등 분석 - 기술동향 분석 결과를 바탕으로 기술개발 추진방향 정립(SWOT 분석 등) □ 기술개발 전략 수립과 연구내용 설정 - 비전, 세부 목표, 중점추진분야, 분야별 세부과제 도출 - 과제별 기술개발 목표, 최종성과물, 후보과제 간 연계성과 중복성 등 종합적 검토와 연구개발 우선순위 도출 - 후보과제에 대한 주요 연구내용, 추진전략, 추진체계, 시장경쟁력 확보, 상용화 방안 등 도출 - 기술개발 추진체계와 추진 과제별 과제카드 작성 □ 본 연구개발과제 추진을 위한 기획 및 RFP 작성 - 본 연구개발과제 연구목표, 연구범위, 핵심요소 기술 도출과 연구내용 설정 - 연구목표 달성을 위한 추진방안, 연구추진체계, 추진일정, 인력투입과 소요예산 등 수립 - 성과물에 대한 성과분석, 검증방안 Test Bed, 시범사업 등 실용화 방안 도출 - 기술개발에 대한 정책적, 기술적, 경제적 타당성 검토 - 본 과제 공모를 위한 RFP 작성과 평가기준 등 설정 2. 연구범위 □ 연구기획 범위 ㅇ (댐 안정성 검토기술) 설비 교체에 따라 수력플랜트와 연계되어 운영되는 매설관로 및 발전소 구조물에 대한 진단기술 개발 및 안정성 제고 - 노후 수차의 현장 진단 및 성능개선 방안 수립(잔존수명과 성능감소에 대한 예측) - 매설관로(수압철관, 드래프트튜브, 스파이럴 케이싱)의 노후도 진단 기술 방안 마련 - 매설관로 및 발전소 구조물에 대한 진단기술 세부 항목 도출 및 기준 마련 ㅇ (수차) 50MW급 프란시스 수차(Francis turbine) 설계 및 시스템 인터그레이션 기술개발로 고효율 중대형 수차 독자모델 개발 - 유동해석, 수력설계, 구조건전성(정적/동적 응력해석, Low Cycle Fatigue 및 High Cycle Fatigue 예측), 회전체 동역학 - 프란시스 수차 부품제작, 조립기술등 특화된 제작관련 기술 개발 - 기존의 개발부품 및 보유모델을 활용한 해외 선진제작사 수준의 고효율(92% 이상) 수차개발 ㅇ (발전기) 50MW급 저속 동기발전기 설계 및 제작 기술개발 - 분할을 고려한 설계/제작 기술 개발 및 96.5% 이상의 고효율 설계 - 전자계,구조해석을 통한 설계로 국산화 시제품 설계 기술 및 제작 ㅇ (모델성능시험) 세계적 수준의 모형수차 시험센터를 활용한 수차 성능시험 기법 개발 및 성능검증 - 신뢰성 높은 고효울 수차의 최적파라미터를 도출하여 고유모델 확보 - 모델시험을 통한 신뢰성 높은 성능시험 기법을 개발하여, 국제수준(IEC60193)을 만족하는 독자모델 성능검증 ㅇ (시제품 실증시험) 50MW급 수차발전기의 현장 설치 및 실증시험을 통한 개발기술의 검증 - 수차발전기 및 보조설비의 현장설치 절차 기술 기준 - 각종 배관시공 및 윤활, 냉각 등 주요설비 배치 및 시공기술 확립 |
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| 색인어 | 한글 | 수력발전 | 중규모 | 현대화 | 개대체 | 현장실증 |
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| 최종보고서 | 중규모 수력플랜트 건설기술 개발 기획과제 보고서_최종보고서_인쇄본R02.hwp.pdf | |||||