가동물체형 파력발전장치 Arm 구조물의 파랑 중 동적 응답 평가

Abstract

기존 에너지원의 문제를 해결하기 위해 신재생에너지에 대한 연구가 증가하고 있으며, 다양한 에너지원과 넓은 공간 활용이 가능한 해양환경에서의 에너지 발전이 각광받고 있다. 파랑에너지를 통해 발전하는 파력발전의 경우, 파고가 높고 파주기가 긴 넓은 해역에 적절한 발전 형태로 다양한 형태와 대용량 발전이 가능한 장점이 있으나, 동적 하중인 파랑 하중이 작용하기 때문에 동적 특성 파악을 통해 구조적 안전성을 확보하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 가동물체형 파력발전장치의 동적해석을 통해 arm 구조물의 파랑 중 동적 응답을 평가하고자 하였다. 본 연구의 가동물체형 파력발전장치는 지지구조물, 부유체 및 두 구조물을 연결하는 arm 구조물로 구성된다. 또한 PTO(Power Take-Off) 장치가 arm 구조물에 연결되어 부유체의 상하운동을 조절함으로 발전 효율을 유지하는 역할을 한다. 따라서 arm 구조물에 부유체에 의한 파랑 하중과 PTO 장치에 의한 감쇠하중이 작용함으로 해당 하중 조건에서 구조적 안전성을 확보할 필요가 있다. 파랑 하중 및 PTO 하중 조건에서 동적해석을 통해 파력발전장치 arm 구조물의 구조적 응답 특성을 파악하였으며, 정적 해석 결과와의 비교를 통해 동적 해석의 필요성 및 적용성을 검토하였다.