수력발전
전기기사 필기 2011년 2회 26번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 발·변전 일반 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
수력발전소에서 사용되는 수차 중 이하의 저낙차에 적합하여 조력 발전용으로 알맞은 수차는?
선택지 분석
1
카플란 수차
오답 함정 분석
카플란 수차는 주로 20~80m 정도의 저낙차에 사용되는 가동 날개형 수차로, 15m 이하의 극저낙차나 조력 발전에는 튜블러 수차가 더 우선적으로 고려됩니다.
2
펠튼 수차
오답 함정 분석
펠튼 수차는 노즐에서 분출되는 물의 운동에너지를 이용하는 충동 수차로, 200m 이상의 고낙차 발전소에 적합합니다.
3
프란시스 수차
오답 함정 분석
프란시스 수차는 50~400m 범위의 중낙차에서 가장 널리 사용되는 반동 수차이며 극저낙차용으로는 부적합합니다.
튜블러 수차
정답 상세 해설
튜블러 수차는 낙차가 매우 낮고 유량이 많은 장소에 최적화된 수차로, 조력 발전소의 핵심 설비로 사용됩니다.
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Step 1: 수차의 구조적 특징을 파악합니다. 튜블러 수차는 원통형 관 속에 수차와 발전기가 일직선으로 배치된 수평축 또는 경사축 구조를 가집니다.
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Step 2: 낙차 조건을 분석합니다. 물의 흐름이 직선적이어서 수력 손실이 매우 적기 때문에 15m 이하의 극저낙차에서도 높은 효율을 유지할 수 있습니다.
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Step 3: 조력 발전과의 적합성을 확인합니다. 조석 간만의 차를 이용하는 조력 발전은 낙차가 작고 대유량이 발생하는 특성이 있어, 시화호 조력발전소 등에서 튜블러 수차를 표준적으로 채택하고 있습니다.
자주 묻는 질문
Q.
튜블러 수차와 카플란 수차는 어떻게 구분하나요?
카플란 수차는 주로 수직축 구조로 20~80m 낙차에 쓰이며, 튜블러 수차는 수평축 원통형 구조로 15m 이하의 극저낙차에 특화되어 있다는 점이 가장 큰 차이입니다.
Q.
조력 발전에 튜블러 수차를 사용하는 특별한 이유가 있나요?
조력 발전은 낙차가 매우 낮고 유량이 매우 크기 때문에, 물의 흐름을 직선으로 유지하여 에너지 손실을 최소화할 수 있는 튜블러 수차가 경제성과 효율성 면에서 가장 유리하기 때문입니다.