부유식 진자형 파력발전구조물의 계류계 설계를 위한 수치적 연구

Abstract

본 논문에서 부유식 진자형 파력발전 장치의 계류시스템의 설계에 관한 연구를 수행하였다. 진자형 파력발전 장치는 가동물체형 파력발전 장치로서 부유식으로 심해에 설치되어 높은 파랑에너지 밀도와 대양의 넓은 공간을 활용한다. 부유식 구조물을 선정된 적지의 일정 위치에 설치하고 그 위치를 유지 시키기 위해 계류시스템이 필요하며 계류시스템은 운용시 발전성능과 극한상황에서의 구조물의 생존 성에 중요한 영향을 미친다. 부유식 진자형 파력발전구조물의 설치해역은 제주도 서쪽 해안의 천해역 으로 계류선의 설계에 따라 구조물이 민감하게 반응한다. 본 연구에서는 주어진 설치해역의 수심, 파 랑, 조류 등의 해양환경 관측치를 고려하여 생존환경조건을 설정하고, 계류계 설계에 따른 구조물의 운동성능을 평가하였다. 계류계 설계요소는 계류선 자체의 두께, 재질, 초기 장력과 설치 방향, 길이, 초기장력, 설치개수 등을 고려하였다. 생존환경조건 하에서 구조물의 운동성능과 계류선에 걸린 장력 을 검토하였고, 기본 설계조건에 추가로 최대 장력이 걸리는 계류선의 파단시 그 영향을 분석하였다. 이러한 연구를 통해 극한상황에서 설계된 계류시스템의 생존성능을 확인하였고, 본 파력발전장치에 적 합한 계류계를 제안 할 수 있다.된 적지의 일정 위치에 설치하고 그 위치를 유지 시키기 위해 계류시스템이 필요하며 계류시스템은 운용시 발전성능과 극한상황에서의 구조물의 생존 성에 중요한 영향을 미친다. 부유식 진자형 파력발전구조물의 설치해역은 제주도 서쪽 해안의 천해역 으로 계류선의 설계에 따라 구조물이 민감하게 반응한다. 본 연구에서는 주어진 설치해역의 수심, 파 랑, 조류 등의 해양환경 관측치를 고려하여 생존환경조건을 설정하고, 계류계 설계에 따른 구조물의 운동성능을 평가하였다. 계류계 설계요소는 계류선 자체의 두께, 재질, 초기 장력과 설치 방향, 길이, 초기장력, 설치개수 등을 고려하였다. 생존환경조건 하에서 구조물의 운동성능과 계류선에 걸린 장력 을 검토하였고, 기본 설계조건에 추가로 최대 장력이 걸리는 계류선의 파단시 그 영향을 분석하였다. 이러한 연구를 통해 극한상황에서 설계된 계류시스템의 생존성능을 확인하였고, 본 파력발전장치에 적 합한 계류계를 제안 할 수 있다.