CFD를 활용한 해상풍력일괄설치플랫폼의 예인성능 평가

Abstract

본 연구에서는 LCOE 저감을 위해 상하부 일괄설치 지지구조시스템이 적용된 10MW 이상급 해상풍력플랫폼(일괄설치플랫폼)의 예인안정성의 전산유체역학해석(computational fluid dynamics) 및 모형시험의 비교 결과를 다룬다. 모형 시험에서 일괄설치플랫폼의 예인안정성 평가를 위해 3가지의 예인방식(Fig. 1(a))과 2kts에서 5kts까지의 속도 변화를 고려하였으며 1축 로드셀을 설치하여 예인선 마력을 추정하였다. 이를 통해 일괄설치플랫폼의 수평면 거동이 예인방식과 선속 변화에 관계없이 모두 예인경로를 이탈하지 않고 따르는 것을 확인하였다(Fig. 1(b)). 즉, 모든 조건에서 일괄설치플랫폼의 수평면 거동은 예인경로에 수렴하는 결과를 보이므로 플랫폼의 예인안정성이 확보된 것으로 평가하였다. CFD 해석에서는 해상풍력일괄설치플랫폼의 예인안정성이 우수한 원인을 파악하고자 플랫폼 주위 난류유동 특성을 분석하였으며 실선과 모형선의 예인안정성의 축척효과를 확인하기 위해서 실선해석을 시도하여 모형선 결과와 비교하였다. 결과적으로 모형시험 및 CFD의 해석결과 비교를 통해 CFD가 예인안정성 평가에 활용될수 있는 유용한 방법임을 확인하였으며 향후 현장 실증에 있어서 본 자료가 활용될 수 있을 것으로 기대한다.