대변위 효과를 고려한 3.6MW 터빈 대응 강합성 풍력타워 거동 분석

Abstract

콘크리트 충전 이중강관(DSCT Double-Skinned Composite Tubular) 해상풍력 타워를 설계하였다. 안전한 풍력발전 타워의 설계를 위해서는 대변위 효과를 고려하여 실제 횡력에 저항할 수 있는 타워의 모멘트 성능을 계산하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 자동설계 프로그램을 이용하여 3.6MW 급의 터빈에 대응하는 40개의 DSCT 풍력타워 단면을 설계하였다. 설계된 40개의 단면을 갖는 풍력타워를 대변위 효과를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대해 거동을 분석하고 비교하였다. 해석결과의 비교로 터빈 자중에 의한 대변위 효과로 인하여 풍력타워의 실 모멘트 저항 성능 감소분이 상당하며, 안전한 풍력타워의 설계를 위해서는 대변위 효과가 반드시 고려되어야 함을 알 수 있었다.자동설계 프로그램을 이용하여 3.6MW 급의 터빈에 대응하는 40개의 DSCT 풍력타워 단면을 설계하였다. 설계된 40개의 단면을 갖는 풍력타워를 대변위 효과를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대해 거동을 분석하고 비교하였다. 해석결과의 비교로 터빈 자중에 의한 대변위 효과로 인하여 풍력타워의 실 모멘트 저항 성능 감소분이 상당하며, 안전한 풍력타워의 설계를 위해서는 대변위 효과가 반드시 고려되어야 함을 알 수 있었다.