터빈과 내부구속 중공 RC 풍력타워의 공진 안전성 검토

Abstract

육상에 비교하여 해상에서는 동일 풍속 대비 낮은 고도에서 양질의 풍력을 얻을 수 있기 때문에, 해상풍력발전의 단지건설이 증가하고 있으며, 발전용량의 증대를 위해 발전 터빈, 블레이드 및 지지구조물의 크기가 대형화되는 추세이다. 하지만, 해상풍력의 대형화에 따라, 강재로 제작된 타워 구조물의 세장비 또한 크게 증가하여 지지구조의 좌굴 파괴 위험성도 증가하고 있다. 따라서 이의 해결을 위한 경제적이고 안전한 고강도 신형식 지지구조의 개발이 시도되고 있다. 본 연구에서는 신형식 구조인 ICH RC 구조를 적용한 풍력타워 단면을 설계하여 거동과 성능을 분석하고 자유진동 해석을 수행하였다. 성능 분석 및 자유진동 해석 결과, ICH RC 구조는 풍력타워로서 충분하고 안전한 성능을 발휘함을 확인할 수 있었다.대형화에 따라, 강재로 제작된 타워 구조물의 세장비 또한 크게 증가하여 지지구조의 좌굴 파괴 위험성도 증가하고 있다. 따라서 이의 해결을 위한 경제적이고 안전한 고강도 신형식 지지구조의 개발이 시도되고 있다. 본 연구에서는 신형식 구조인 ICH RC 구조를 적용한 풍력타워 단면을 설계하여 거동과 성능을 분석하고 자유진동 해석을 수행하였다. 성능 분석 및 자유진동 해석 결과, ICH RC 구조는 풍력타워로서 충분하고 안전한 성능을 발휘함을 확인할 수 있었다.