수상태양광 구조물용 부유식 방파제의 파랑저감성능 평가

Abstract

해양환경에 설치되는 수상태양광 구조물의 경우 기존의 저수지, 댐 등 내수에 설치된 구조물보다 강한 파랑하중이 작용하기 때문에 더 강한 강도의 구조재를 사용할 필요가 있다. 동일 재질의 구조재 강도를 증가시킬 경우, 중량 또한 증가하며 이에 따라 전체 구조물의 중량이 증가한다. 이는 생산 비용 뿐 만 아니라, 운반 및 설치 등의 비용 또한 증가시켜 경제적 효율성이 감소할 수 있다. 수상태양광 구조물에 작용하는 파랑하중을 감소시킴으로써 구조재의 강도 및 중량 증가, 효율성 감소를 최소화시킬 수 있다. 본 연구에서는 부유식 방파제를 설치함으로 수상태양광 구조물에 작용하는 파랑하중을 감소시키고자 하였다. 부유식 방파제 및 수상태양광 구조물에 작용하는 파랑하중은 고차경계요소법(HOBEM, Higher-Order Boundary Element Method)을 통해 산정하였으며, 구조재에 작용하는 하중 계산은 유한요소법(FEM, Finite Element Method)을 이용하였다. 또한 수상태양광 구조물과의 거리 및 방파제의 폭을 변화하여 이에 따른 파랑하중 및 구조재 작용 응력의 감소 정도를 비교하였다.