배열식 파력발전장치 플랫폼-계류계 초기설계 모형시험 연구

Abstract

부체 배열식 파력발전장치는 부유식 플랫폼에 다수의 로터를 배치하여 설치환경에 따라 적합한 형태로 변형하는 파력발전장치이다. 부체 배열식 파력발전장치는 6점 계류된 계류용 턴테이블 부이에 호저를 통해 실린더형 가변 플랫폼을 연결되어 있으며, 파랑의 방향에 따라 플랫폼의 선수부 방향이 선회하도록 설계되었다. 이를 통해 파력발전장치의 에너지흡수 효율 증대와 플랫폼의 안정적인 거동이 가능하다. 기존 연구에서 기본 플랫폼 형상설계에 관한 연구를 수행하였으며, 본 연구에서는 플랫폼-계류계의 초기설계에 관한 모형시험 연구를 진행하였다. 부유체의 수치시뮬레이션 결과와 비교를 위하여 턴테이블 부이와 플랫폼 각각에 대한 규칙파 파랑 중 운동실험을 우선적으로 수행하였으며, 플랫폼 운동은 사이각 형상 변화를 고려하여 실험을 수행하였다. 플랫폼과 턴테이블 부이가 연결된 통합형상에 대해서는 규칙파, 불규칙파 시험을 수행하였으며, 불규칙파 시험시 조류의 유무에 따른 영향을 함께 분석하였다. 부유체와 계류계 안전성 분석을 위하여 부유체의 운동을 계측하고, 계류선과 호저에 걸리는 장력을 계측하였으며, 플랫폼의 장비설치부에 가속도계를 설치하여 구조적 안전성을 확인하고자 하였다. 실험을 통해 초기설계된 플랫폼-계류계의 안전성을 검증할 수 있었으며, 수치계산 자료와의 비교를 통해 수치모델의 정확도 향상을 위한 자료로 활용하였다. 이를 고려하여 추후 변형된 플랫폼 형상을 고려한 계류계 추가 설계를 진행하려 한다.