세부과제명 해상풍력 지지구조물 건설기술개발 연구. 경제적이고 안전한 새로운 형태의 해상 풍력 터빈 건설 개발. 해상풍력 지지구조물의 서브베이스 분야에서 선진국의 기술의존 문제를 해결
Comparison between analysis and test result for the strength of DSCT column member · 35 ที่ 36. Map of the western Baltic Sea south of Sweden and the site: Kriegers Flak II ··· 49 ที่ 49. DSCT Tower의 시이단면수 딩수 Critical Stress ·· · 77 Figure 95.
- 연구개발 목적
- 연구개발 필요성
해상풍력발전 지지구조물의 기초 하부. 해상풍력 지지구조물의 예, 바닥기초형. 해상 풍력 에너지 지원 구조 연구 기술 수준.
국내외 연구개발 동향
- 해상풍력 지지구조물 타워구조 연구개발 동향
- 해상풍력 지지구조물 하부기초 부분 연구개발 동향
- 현기술 상태의 취약성
- 향후 전망
해상풍력 지지구조 하부 기초부의 연구개발 동향. 해상풍력발전 기초공사 관련 설계기준 연구. IEC, DNV 등 해상풍력 지지구조물 및 하부구조” 설계법 규정
- Concrete 재료 모델
이것은 일정한 구속 응력을 받는다는 가정에 근거합니다. 유지 콘크리트가 최대 강도를 발휘하는 응력입니다.
Cover concrete
Core concrete
Outer tube
Column Model
DSCT 기둥의 거동을 예측하기 위해 기둥해석모델을 개발, 축력-모멘트 상관해석 및 횡하중-횡변위해석을 수행할 수 있도록 개발하였다. 해석은 변형 분포 단계에 따라 수행됩니다. 유도된 공식을 사용하여 DSCT 컬럼 분석 프로그램을 만들었습니다.
개발된 분석 프로그램은 이전에 수행된 DSCT 컬럼에 대한 실험 연구 결과와 비교하여 검증되었습니다. 시공된 DSCT 기둥의 축방향 강도를 비교하였다. 이러한 결과는 DSCT 기둥의 해석 및 설계에 있어서 콘크리트의 제한적 효과를 고려해야 함을 의미한다.
DSCT 기둥의 휨강도는 한택희 등이 수행한 DSCT 기둥의 실험결과와 비교하여 검증하였다. (2007). 횡하중-횡변위 관계에 대한 실험결과와 개발된 해석프로그램의 해석결과를 그림과 표로 나타내어 비교하였다. 그림에서 보는 바와 같이 DSCT-ST 컬럼과 DSCT-CT 컬럼에 대한 실험 및 분석 결과 초기에는 대략적인 기울기를 가졌고, 분석 결과 실제 DSCT 컬럼의 거동에 가까운 결과를 보였다.
그러나 극한변위와 극한강도는 10% 미만의 오차를 나타내어 제안하는 해석모델이 실제 기둥의 거동을 합리적으로 반영한 것으로 판단된다.
- Double-Skinned Composite Tubular (DSCT) 풍력 타워 설계 및 성능 평가및 성능 평가
- 대변위 효과를 고려한 DSCT 풍력 타워 설계 및 거동 분석
- DSCT 풍력 타워의 공진 검토
- DSCT 풍력 타워 좌굴강도
- ICH RC 풍력 타워 단면 설계
- 신형식 ICH RC 풍력 타워의 공진 안전성 검토
강관을 이용한 DSCT 풍력탑의 자동설계를 수행하였다. 따라서 DSCT 풍력탑의 공극률이 감소한다. FRP파이프를 이용한 DSCT 풍력타워의 자동설계와 요구되는 축방향 강도 및 성능을 수행하였다.
강관을 이용한 DSCT 풍력탑의 휨 거동 해석. 개발된 해석 프로그램을 이용하여 설계된 DSCT 풍력탑의 휨거동을 해석하였다. 대전단효과를 고려한 DSCT 풍력타워 설계 및 거동해석.
대변위 효과를 고려한 풍력탑 거동 분석. 앞 절에서 설계한 DSCT 풍력탑의 모멘트-횡변위 관계를 분석하였다. 설계된 DSCT 풍력타워에 대하여 터빈과 타워의 공진을 확인하기 위하여 자유진동해석을 수행하였다.
ICH RC 풍력타워를 설계하고 성능평가를 수행하였다. ICH RC 풍력타워의 단면설계는 설계기준과 파괴모드를 고려하여 수행하였다. 직경 및 캐비티 비율에 따른 ICH RC 풍력 타워의 단면 설계.
- Blade 및 타워 하중 평가 방법
- 간략식에 의한 추력(thrust force) 산정
- NREL 5MW 풍력 터빈에 작용하는 추력
제어 기법에 의한 분석은 GH_Bladed와 같은 전용 분석 프로그램을 사용해야 합니다. WT-Perf를 사용한 NREL-5MW 터빈 출력 및 추력 계산. 속도 제한 위의 수평 하중 계산 결과.
- 보강재의 보강을 통한 기둥 세그먼트 접합부
- DSCT 모듈 용접 접합시 콘크리트 강도 저감 분석
- 모듈러 DSCT 타워
- DSCT 타워 모듈 연결부 상세 해석 : 선형해석
기둥 세그먼트 연결방식은 내외부 강관의 내외부 세그먼트 부분을 보강재를 이용하여 보강하는 공법을 적용하였다. 보강재의 높이는 기둥 세그먼트 높이의 1/6로 가정합니다. 이때 상부 및 하부 기둥 세그먼트의 내측 및 외측 강관이 연결되고 콘크리트만 분리된다.
선행 연구자들은 그림과 같은 단면을 이용하여 조립식 교각을 설계하는 것을 제안한 바 있으며(원덕희 외, 2008) 현재는 조립식 교각의 교각 부분을 공장에서 사전 제작하여 현장에서 용접하는 방식을 채택하고 있다. 현재 교각 부분은 콘크리트와 내외부 강관으로 구성된 복합구조물이다. 그리고 세 번째와 네 번째 그림에서와 같이 30분 부근에서 그래프에 곡선이 나타나는 이유는 컬럼의 가열에 의해 발생된 수증기가 빠져나와 다시 가열되어 온도가 떨어졌다가 다시 따뜻해진다(류재용 외, 2007) 콘크리트 내부의 수분과 콘크리트의 불균일성은 분석에 포함되지 않았기 때문에 분석값이 실험값보다 높게 산정된 것으로 판단된다. 합리적인 방법이라고 생각됩니다. 이어서 일렉트로슬래그 용접열이 콘크리트에 미치는 영향을 분석하였다.
다음으로 전기충격용접법에서 보강재의 성능을 분석하였다. 타워 상단에 변위 하중이 가해졌습니다. 타워 조인트는 내측 강관과 외측 강관의 콘크리트를 타이로 연결하여 모델링하였다.
중력 하중은 하중 제어 방법으로 사용되었습니다. 내외부 강관과 콘크리트를 일체형으로 모델링하였다. 변위 제어는 타워 상단에 하중을 적용했습니다.
