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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 신현경
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 울산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수36
이 논문의 연구 히스토리 (7)
2020
2019
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한국은 재생에너지 3020정책에 따라 2030년까지 재생에너지 발전 비중을 20%까지 올릴 계획을 하고 있다. 목표량 중 34% 정도를 풍력으로 감당할 계획이며, 해상풍력 발전 비중은 약 13GW가 된다. 이러한 발전 용량을 감당하기 위해서는 육상 및 고정식 해상풍력발전뿐만 아니라 부유식 해상풍력발전도 반드시 고려되어야 할 것이다. 부유식 해상풍력발전기는 기존의 고정식으로 설치되는 해상풍력발전기보다 더 광활한 바다 영역을 활용할 수 있으며, 육상이나 해안선을 따라 근해에 설치되는 풍력단지에 비해 대단지화가 가능한 장점이 있다. 풍력 자원 또한 육상보다 우수하며 운송이나 설치에 제약이 크게 없으므로 MW급이 높은 대형 풍력발전기도 설치가 가능하다. 이러한 부유식 해상풍력발전기의 설계를 위해서는 풍하중뿐만 아니라 파랑 하중과 해류 등의 복합 해상환경을 고려해주어야 한다. 그러나 아직 국내에는 복합 해상환경 조건을 고려한 부유식 해상풍력발전시스템에 대한 연구가 많이 없는 실정이다. 본 논문에서는 동해안의 환경자료를 사용하여 부유식 해상풍력발전기의 설계조건에 요구되는 환경 하중을 분석하였으며, 개념 설계 단계에서의 설계하중 값을 산출해보았다. 또한, 극치통계분석을 사용하여 50년 및 100년 주기의 극한 해상환경 조건을 산출하였다. 분석된 국내 해상 환경 조건에 기반하여 두 가지 형태의 부유체 반잠수식(Semi-submersible), 원통형(Spar) 부유체를 적용한 부유식 해상풍력발전시스템의 통합연성 해석을 수행하고 나타난 응답에 대해 비교연구를 수행하였다. 동해안의 설치 지점은 울산항으로부터 58km 떨어진 수심 150 m의 동해가스전 플랫폼의 반경 5km 해역을 선정하였으며, 수치해석은 미국 신재생에너지연구소 (NREL)에서 개발한 FAST v8을 사용하였다.
목차
국문 요약 ⅰ기호 설명 ⅱ목차 ⅲ그림 목차 ⅴ표 목차 ⅵ1. 서 론 11.1 연구 배경 11.2 관련 연구 현황 51.2.1 해상풍력발전시스템 설계를 위한 환경하중 관련 연구 51.2.2 부유식 해상풍력발전시스템 부유체 관련 연구 51.3 연구 목적 62. 해상환경 조건 분석 72.1 위치 정보 72.2 분석 자료 개요 82.3 풍황 자료 분석 92.3.1 풍속 전단 92.3.2 풍속 분포 112.3.3 풍향 132.3.4 극한 풍속 152.3.5 최대 순간 풍속 172.4 파랑 자료 분석 192.4.1 유의파고-파주기 관계 192.4.2 파향 212.4.3 극한 해상 환경 222.5 복합 해상 환경 232.5.1 풍속-유의파고 관계 232.5.2 풍향-파향 관계 242.5.3 해류 242.5.4 조위 273. 수치해석 모델 283.1 상부 풍력발전기 제원 283.2 반잠수식(Semi-submersible) 부유체 283.3 원통형(Spar) 부유체 303.4 Design Load Cases 323.5 연성해석 프로그램 344. 하중해석 결과 비교 354.1 Design Load Case 1.6 354.2 Design Load Case 6.1 375. 결론 40참고 문헌 41Abstract 43
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