| 6차년도 |
1세부) Test-bed 내 발전설비 성능평가기준 검토 및 기초물성 조사2세부) 모델설계 지원 및 현장여건 조사에 따른 실물 설계안 수립3세부) 기존 모델 수차 설계
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1세부)- 발전소윤용 발전설비 및 앵커부의 내진성능 평가- 기존 수력플랜트 설비의 수충격 해석 및 안전도 평가- 앵커의 장기성능평가 및 중수력 발전설비(변압기) 내긴성능평가- 시나리오 기반 현장설치 앵커의 지진취약도 평가 및 파이프 배관부 손상에 의한 취약도 평가2세부)- 수차 도면 완성 및 주요 부품 제작, 성능 유지 방안 수립- 운영중 발생 이상데이터 분석 및 신규 수력설비 기본설계(안) 적정성 검토- 프레임/구조물/지그 설계, 코어 구조 설계/자기회로설계 제작- 디지털 제어시스템 소프트웨어 개발/시험 및 발전기 제어 시스템 설계- 수력플랜트 제작, 조립, 시공 및 검사 기술개발 중 수력플랜트 제작, 조립, 검사절차서 작성- 수력플랜트 제작, 조립, 시공 및 검사 기술개발 중 수력플랜트 시공/설치 절차서 작성3세부)- 개발 모델수차 성능시험 실시- 1차 개발러너 제작/설치 및 2차 개발러너 설계/제작/설치- 1차 모델 수차 진동 측정 및 특성 분석- 단위 설비별 노후도 평가기법 및 설비전체 종합적 노후도 평가기법 개발- 모델수차 비정상 유동특성 및 동특성 분석 기술 개발
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
- 중규모 수력으로 보편적 사용이 많은 프란시스 런너에 대한 설계/제작 기술 개발과 실증 경험 축적- 대용량 수차발전기의 핵심부분(런너)에 대한 원천기술 확보로 수력발전 산업의 기술역량을 제고하고 수력 요소별 관련기술의 파급효과- 국내 중·대 수력 설비 약 5,000MW 현대화 시 국산화 기술을 단계적으로 확대 적용함으로써 국내 기업의 중대형 수력 전문기술 체계 구축- 국제 수준의 수차 성능시험 실시로 수력설비 개발기간 단축 및 성능 시험기술 확보를 통한 국내 수력 기업의 신규 사업 진출 기반 마련- 모델 수차에서부터 중 대규모 실물 런너의 제작기술의 체계적 정립을 통한 표준 기술 개발 기준의 확립- 사전 모델 검증기술 실현으로 최소의 개대체를 통한 성능 개선 및 현대화 기법의 확보와 파트별 기술 확보와 수력관련 기술의 연구개선 효과
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| 사회 경제적 파급효과 |
- 현재 해외 전문기업에 의존하고 있는 국내 중·대 수력산업을 국내 기업이 선도함으로써 국부 유출을 방지- 설비 제작 설치 경험으로 유지관리 비용 절감과 고장 발생 시 신속한 조치를 통한 국가 전력설비 안정성 확보로 전력 공급의 신뢰도 향상에 기여- 노후 수력의 개보수 기술을 통한 수차 효율 향상을 통한 청정에너지 생산 증대로 온실가스 감축 효과 발생 * 선진수준 대비 1～2% 발전량 미달로 30년간 4,000억원 이상 손실 예상- 국내 50여개 대형 수력기기의 현대화, 개발 및 성능 검증과정에서 수력 전문기업을 확대 육성하고, 관련 기업의 역량을 극대화- 기술 검증을 통한 국내외 수력시장 진출과 전문기술인력 육성과 채용 확대로 53천명의 관련기업 고용유발 효과와 신규 일자리 발생 예상- 해외 신설 수력 시장은 ’35년까지 722GW(1,655조원)로 연간 23GWh 청정에너지 생산 및 1천만 톤 온실가스 감축이 가능하며, 해외시장의 1%(7GW) 점유 시 약 16조 원의 국익 창출 * 국내 시장은 2035년까지 2조원의 개?대체 시장, 북한수력사업 현대화에는 4조원 시장 형성 예상- 사회 재난 및 복합재해 방지를 위해 본 연구개발 성과를 활용함으로써 과학적인 근거에 의한 합리적 의사결정으로 소요시간 단축 및 사회적 비용을 절감할 수 있음- 본 연구개발을 통해 제시될 순수 국내기술로 구현될 수충격 및 수리진동을 고려한 비정상 유동해석 모델은 외국기술 의존도가 높은 국내 공학 소프트웨어 산업의 국산화에 기폭제 역할을 할 것으로 기대되며 고가의 수입 소프트웨어의 라이센스 비용을 대체할 수 있음- 당해 기술개발로 국내 소프트웨어 시장의 한계를 고려할 때 프로그램의 직접 판매수익보다 핵심기술 향상에 따른 신규 영향평가 및 관련설계 분야의 창출로 간접적인 경제효과가 예상됨 - 물리적 기반의 과학적인 예측기법을 활용함으로써 복합재해에 대한 사전대응으로 피해발생 저감 및 지반안정성 평가시 분석비용 절감 등의 효과가 기대됨 - 산학연 협업을 통한 대용량 고효율 수력발전설비 국산화 기술 확보로 해외 산업 등 新사업영역 동반성장 기반구축과 『정부3.0』의 ‘협력적 기업생태계 조성’ 정책 적극적 이행- 대중소기업·연구소 기술협력과 글로벌 협력을 통해 고성능 수차의 설계, 제작, 실증의 경험 및 노하우 축적하며 상생협력 기반의 가치 공유와 유망기업 육성을 통한 신성장 동력 확보- 중·대 수력설비의 설계, 시험, 제작 관련 인프라 등 수력 산업의 근간을 확보하여 국내 수력시장을 활성화하고 이를 통한 청정에너지 생산 확대- 기존설비 개보수를 통한 신규 건설 자제로 사회적 갈등 요소의 극복과 국가 기술 경쟁력 강화를 통하여 에너지 안보 확립
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| 활용방안 |
- 연구 성과물의 수력플랜트의 안전성 검증, 설계, 제작, 모델 성능시험, 실증시험의 단계별로 검증 및 피드백을 통해 고품질의 중규모 수력플랜트 건설기술 독자모델 개발- 수익 창출을 통한 공사 재무건전성 확보 및 수력발전 성능평가 기술력 제고- 고품질의 수력플랜트 건설기술 개발을 위해 필수적인 고도의 안전성 평가, 설계, 제작, 모델 및 현장 성능평가 기술의 확보- 수력플랜트 현대화, 국산화를 통한 발전 효율 제고
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