부유식 해상풍력발전기 하부구조물의 종경사각에 따른 주파수 영역 운동응답 분석

A Frequency Domain Motion Response Analysis of Substructure of Floating Offshore Wind Turbine with Varying Trim

최근 탄소 저감에 대한 요구가 증가함에 따라 전 세계적으로 화석연료의 사용을 줄이고, 신재생 에너지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 신재생 에너지를 활용한 발전 방식 중, 부유식 해상풍력발전기는 설치제약이 적으며, 대규모 단지 구성이 수월한 장점이 있다. 부유식 해상풍력발전기의 파랑 중 운동응답 해석은 초기 설계 단계에서 필수적으로 수행되어야 한다. 본 연구는 부유식 해상풍력발전기 중반잠수식 해상풍력발전기에 대하여 종경사각에 따른 주파수 영역에서의 운동 해석을 수행하고, 종경사각에 따른 운동 특성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 운동응답 분석은 6자유도 운동 중 Heave, Roll, Pitch에 대하여 수행하였다. 고유 주기 분석을 수행하여, 종경사각의 변화가 Heave, Pitch 운동은 유의미한 변화를 나타내진 않았지만, Roll 운동은 규칙적으로 변화함을 확인하였다.

As the demand for reducing carbon emissions increases, efforts to reduce the usage of fossil fuels and research on renewable energy are also increasing. Among the various renewable energy harvesting techniques, the floating offshore wind turbine has several advantages. Compared to other technologies, it has fewer installation limitations due to interference with human activity. Additionally, a large wind turbine farm can be constructed in the open ocean. Therefore, it is important to conduct motion analysis of floating offshore wind turbines in waves during the initial stage of conceptual design. In this study, a frequency motion analysis was conducted on a semi-submersible type floating offshore wind turbine. The analysis focused on the effects of varying trim on the motion characteristics. Specifically, motion response analysis was performed on heave, roll, and pitch. Natural period analysis confirmed that changing the trim angle did not significantly affect the heave and pitch motions, but it did have a regular impact on the roll motion.