수소 생산 저장 해상플랫폼의 계류계 초기설계 및 모형시험을 위한 절단계류계 설계

Abstract

전 세계적으로 전통적인 탄소에너지 사용을 탈피하고 친환경 에너지를 활용하고자 노력하고 있다. 이 중 해상 풍력 발전은 해상의 날씨 변화로 인해 시간에 따른 변동성을 피할수 없으며, 이를 보완하기 위해 수소 에너지로 변환하여 사용하는 그린수소 개발이 대안으로 제시된다. 본 연구소에서는 대규모 해상풍력발전 단지의 전기 에너지를 이용해 대용량의 해양그린수소를 생산하는 집중형 생산,저장,공급 플랫폼에 대한 개념 설계를 진행 중에 있다. 본 연구에서는 개념설계된 H2FPSO가 해상에서 안전하게 계류되어, 큰 위치 이동 없이 설계기간동안 안전하게 운영될수 있도록 하는 계류계를 설계하였다. H2FPSO가 설치될 것으로 예상되는 대상해역의 파도, 바람, 조류등의 환경조건을 조사하였으며, 기본적인 파랑중 운동성능을 계산하였다. 풍하중 및 조류하중은 CFD 계산을 통해 추정되었으며, 이러한 파랑 운동 특성, 바람 및 조류하중 특성을 모두 고려한 시계열 계류 수치해석을 수행하였다. 해석 결과를 통해 100년 재현 확률의 환경조건에서도 안전한 계류계를 설계하였으며, 이후 본 계류계의 안정성을 평가하기 위한 모형시험 또한 수행하였다. 모형시험은 본 연구에서 다루어지지 않으나, 모형시험을 위해 모형시험용 절단계류계를 설계한 과정을 본 논문에서 다룬다.