수력발전
전기기사 필기 2017년 2회 23번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 발·변전 일반 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
수력 발전소에서 사용되는 수차 중 이하의 저낙차에 적합하여 조력 발전용으로 알맞은 수차는?
선택지 분석
1
카플란 수차
오답 함정 분석
카플란 수차는 저낙차용(5~80m)으로 사용되나, 15m 이하의 초저낙차 및 조력 발전에는 튜블러 수차가 더 경제적이고 효율적입니다.
2
펠톤 수차
오답 함정 분석
펠톤 수차는 200m 이상의 고낙차에서 사용되는 대표적인 충동 수차입니다.
3
프란시스 수차
오답 함정 분석
프란시스 수차는 30~500m 정도의 중낙차용으로 가장 널리 사용되는 반동 수차입니다.
튜블러 수차
정답 상세 해설
튜블러 수차는 낙차가 매우 낮은 20m 이하의 환경에 최적화된 수차로, 수로 내에 발전기를 직접 설치하여 조력 발전 등에 널리 활용됩니다.
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Step 1: 수차의 종류별 적용 낙차 범위를 비교합니다. 펠톤은 고낙차, 프란시스는 중낙차, 카플란은 저낙차용이며 튜블러는 초저낙차용입니다.
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Step 2: 조력 발전의 특성을 고려합니다. 조력 발전은 낙차가 매우 낮고 유량이 많으며 수평 방향의 흐름을 이용해야 하므로 수로가 직선인 튜블러 수차가 유리합니다.
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Step 3: 튜블러 수차의 구조적 장점을 확인합니다. 발전기가 수로 내의 벌브(Bulb) 내부에 위치하여 설치 면적이 작고 저낙차 대유량 조건에서 효율이 극대화됩니다.
자주 묻는 질문
Q.
튜블러 수차가 조력 발전에 특히 유리한 이유는 무엇인가요?
조력 발전은 낙차가 매우 낮고 물의 흐름이 양방향으로 바뀔 수 있는데, 튜블러 수차는 수로와 수차가 일직선으로 배치되어 흐름의 손실이 적고 양방향 발전에 대응하기 쉽기 때문입니다.
Q.
카플란 수차와 튜블러 수차는 어떻게 구분하나요?
두 수차 모두 저낙차용이지만, 카플란 수차는 주로 수직축 형태이며 튜블러 수차는 수평 또는 경사축 형태로 수로 내부에 직접 설치되는 원통형 구조라는 점이 다릅니다.