외경 변화에 따른 DSCT 풍력 타워 공진 안전성 검토

Abstract

최근 관심이 증대되고 있는 콘크리트 충전 이중강관 합성(DSCT : Double Skinned Composite Tubular) 기둥을 적용한 풍력 타워의 자유진동 해석을 수행하였다. 기존에 건설된 3.6MW 및 5.0MW 터빈에 대응하는 강재 풍력타워를 참고하였다. 기존 강재타워 대비 동일한 직경과 직경이 감소된 DSCT 풍력타워에 대해 유한요소 해석 툴 (ABAQUS)를 이용하여 해석을 수행하였으며 3.6MW와 5.0MW 대응 강재타워 대비 각각 외경을 30%, 50%, 60% 감소시킨 DSCT 타워의 자유진동 해석결과, 30% 감소시킨 경우에는 터빈과 공진 가능성이 있으며, 50% 및 60% 감소시킨 경우에는 자유진동수가 1P 이하로 산출되어 공진 위험성이 낮았으며, 동일 직경인 경우에는 1P와 3P 사이에 분포하여 공진에 대해 안전함을 알 수 있었다. 동일한 직경과 직경이 감소된 DSCT 풍력타워에 대해 유한요소 해석 툴 (ABAQUS)를 이용하여 해석을 수행하였으며 3.6MW와 5.0MW 대응 강재타워 대비 각각 외경을 30%, 50%, 60% 감소시킨 DSCT 타워의 자유진동 해석결과, 30% 감소시킨 경우에는 터빈과 공진 가능성이 있으며, 50% 및 60% 감소시킨 경우에는 자유진동수가 1P 이하로 산출되어 공진 위험성이 낮았으며, 동일 직경인 경우에는 1P와 3P 사이에 분포하여 공진에 대해 안전함을 알 수 있었다.