조력발전소 위치에너지를 구하는 식에 관한 질문입니다.

Question

제가 조력발전소 위치에너지를 교과서에서 나오는 식으로 계산을 했을 때

저수지 안쪽의 물의 높이 : h

단면의 넓이 : S(h)

만조 때 물의 높이 : H

물의 밀도 : p

중력가속도 : g 라고 할 때

간조 때 저수지 안의 물이 가진 위치 에너지 = ∫0에서H까지ρghS(h)dh라고 나옵니다.

하지만 인공지능은

Q: 단위 시간동안 흐르는 유량 (m³/s)

h: 낙차

ρgQh 또는 ρgSh^2/2이 더 알맞다는데 교과서가 잘못된 식을 알려준 것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 조일현 전문가입니다.

교과서의 적분식은 저수지 내 전체 물이 가진 위치에너지의 총량을 의미하고 있습니다.

실제 발전량 공식은 만조 및 간조 동안 방류되는 물이 터빈을 통해 낙차 한 만큼 흐를 때 내는 에너지의 양을 계산하게 됩니다. 따라서 교과서의 적분식은 잘못된 것이 아니라 적용 목적이 다르다는 점이 입니다.

이는 사용 맥락에 따라 다르게 적용되어 계산한다 라고 볼 수 있겠습니다.