신형식 해상풍력 구조체 최적 설계

Optimum Design of New Type Offshore Wind Power Tower Structure

현재 해상풍력 발전 타워는 강구조로 제작되고 있으며, 발전용량의 증가에 따라 타워 구조체 또한 장대화 되는 추세이다. 강조 조물의 특성상 좌굴에 취약하며, 장대화 됨에 따라 세장비가 증가하여, 좌굴 및 진동에 취약한 특성을 보이게 된다. 본 연구에서는 신형식 구조체인 이중관-콘크리트 합성 구조(DSCT; Double Skinned Composite Tubular)를 적용한 해상풍력 타워를 제시하고 요구 성능을 만족하는 최적 단면 설계를 제시하였다. 관은 섬유보강 합성수지(FRP; Fiber Reinforce Polymer)와 강재를 적용한 경우를 고려하였으며, 모두 요구 성능을 만족하였다.

Current offshore wind power towers are made of steel. As the capacity of wind power increases, the tower structures become higher. Steel structures have buckling problem and their increased slenderness ratios make them weak against buckling and vibration. In this study, double skinned composite tubular (DSCT) offshore wind power tower was proposed and its optimum design method was suggested. Fiber reinforced polymer (FRP) and steel were considered as material of the tubes. And both materials satisfied the required capacity.