부유식 해상풍력 발전기용 하부구조의 동적 거동 상의 계류 영향에 관한 연구 = Mooring Effects on Dynamic Behavior of Sub-structure for Floating type Offshore Wind Turbine System

국문 초록 (Abstract)

최근, 석유의 고갈 인해 석유를 대체 할 에너지의 필요성이 커짐에 따라 태양광, 풍력 원자력 등 다양한 신재생에너지의 실용화 연구가 가속화 되고 있다. 원해지역에 설치가 가능한 해상풍력발전기는 부유식 해양구조물에 풍력발전기를 결합하는 형태이며 SPAR, TLP(Tension Leg Plat-form), Barge 등의 하부 구조물의 형식이 유용성이 높은 것으로 알려져 있고, 이중에 현수선(Catenary) 형식의 계류삭이 주로 적용되는 부유식 바지(barge) 구조물은 다양한 수심에서 적용가능하며 앵커(Anchor) 비용이 저렴한 장점이 있어 사용빈도가 높은 해양 구조물이다. 본 논문에서는 중력식 현수선을 이용하여 계류한 해양구조물의 해상환경에 따른 동적거동과 계류삭의 강성에 따른 동적거동을 알아보고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The paper deals with numerical analyses in the context of estimations of hydrodynamic motions and dynamic loads for floating type offshore platform using some exclusive simulation codes such as a code for simulation of floating type offshore crane based on multi-body dynamics and commercial code, AQWA. Verification of numerical models are carried out comparing RAO results from the simulation codes. In the verification analyses, hydrodynamic motions are examined in frequency domain for the floating type offshore platform according to mooring lines. Both hydrodynamic motions and dynamic loads are estimated for the floating type offshore platforms equipped with catenary type and taut mooring lines. Reviewing and comparing are carried out for the numerically estimated results. Structural safety of connection parts in offshore structure such as floating type offshore platform is one of the important design practices in view of fatigue life. Dynamic loads in connecting area between floating type offshore platform and mooring lines are estimated in detail according to the variation of mechanical properties of mooring lines. Dynamic tension load on the mooring lines is also estimated.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• ABSTRACT
• 제1장 서 론 1
• 제1절 연구의 배경 및 목적 1
• 제2절 관련연구 동향 3
• 제3절 논문의 구성 4
• 제2장 본 론 5
• 제1절 계류 해석모델의 형상 및 물성치 구성 5
• 1.1 ANSYS AQWA 5
• 1.2 ANSYS Design Modeler를 이용한 모델링 6
• 제2절 이론적 배경 9
• 제3절 동적운동 및 파랑하중 12
• 제4절 동적운동 해석 15
• 제5절 시간 응답 해석 및 기존 코드와 비교 18
• 제3장 계류형식에 따른 영향 21
• 제1절 계류형식 변화에 따른 영향 분석 21
• 제2절 인장강성 변화에 따른 영향 분석 26
• 제4장 해양환경을 고려한 동적거동 31
• 제1절 풍하중을 고려한 시간해석 31
• 제2절 풍력발전기 하중을 고려한 시간해석 40
• 제5장 결 론 51
• 참 고 문 헌 51
• 국 문 초 록 55