GRFP 해상태양광 부유체 구조물의 구조건전성평가에 관한 연구

Abstract

본 연구는 해상에 설치할 유리강화섬유(GFRP) 재질의 태양광을 탑재한 부유체의 운동응답 및 구조응답을 통해 부유체가 거친해상에서 잘 견딜 수 있는지 다양한 형태의 평가기법을 적용한 연구이다. GFRP 해상태양광 부유체 구조물의 주파수별 응답특성을 분석하고 이를 구조부재의 변형과 응력분포와 상대적인 비교를 통해 취약부위를 식별하고자 하였다. GFRP 구조부재의 연결부는 폴리우레탄봉을 적용하여 탄성응답 복원성을 높이고자 하였고 또한, 연결은 볼트와 브라켓으로 구성하여 거친해상환경으로부터 작용되는 하중을 견딜 수 있도록 하였다. 부유체의 전선운동해석을 통해 구한 상대변위값과 유한요소해석(Finite Element Analysis)을 통해 구성한 국부모델과의 상대변위를 비교하여 전체적으로 구조부재에서 발생하는 변형률과 응력분포를 관찰하였다. 구조부재는 단면의 강성확보가 중요하며 부재의 두께, 볼트의 위치 및 개수, 폴리우레탄봉의 치수 등 실제 민감하게 작용하는 파라미터들을 식별하고 추출하였다. 향후 본 연구결과를 기반으로 부유체 전체모델의 크기, 배수량, 운동응답 등 유체역학적인 특성을 반영하여 구조모델의 재스캔틀링을 통해 반복설계를 진행하게 될 예정이다.