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해저파일-지반 상호작용을 고려한 잭업 레그의 동적 응답 해석
허상환(Sanghwan Heo),구원철(Weoncheol Koo),박민수(Min-Su Park) 한국신재생에너지학회 2016 신재생에너지 Vol.12 No.1
Using the substructure method, numerical models of pile-soil interaction of diagonal and diamond types of jack-up legs were developed for dynamic response analysis. Wave and current forces acting on the leg were calculated using the modified Morison equation. Wind load was computed using the DNV formula. Modal analysis was performed to estimate the eigenvalues of the structure. The Newmark-beta method was used to calculate the dynamic behaviors of the structure in the time domain analysis. Maximum displacement and bending stress were computed for each type of leg. Reliability analysis was carried out for both types of legs to obtain a reliability index for the uncertainty of input wave periods.
김재욱(Jaewook Kim),허상환(Sanghwan Heo),구원철(Weoncheol Koo) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5
해상 풍력 발전기와 관련된 연구는 현재 세계에 많은 관심을 받는 분야 중 하나이며 기술적 문제를 예측하고 해결하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 이러한 문제 해결을 위해 해상 풍력 발전기의 동적 응답을 수치 해석적 방법으로 예측하는 것이 중요한 해결법 중 하나로 제시되고 있다. 본 연구에서는 FAST 소프트웨어를 이용하여 파랑과 풍속의 조건에 따른 5MW급 자켓 타입 고정식 해상 풍력 발전기의 동적 응답을 분석하고자 한다. FAST 소프트웨어는 NREL (National Renewable Energy Laboratory)에서 제공하는 DOS 인터페이스의 오픈 소스 코드이다. FAST를 활용하여 풍속만 존재할 때, 입사파만 존재할 때, 풍속과 입사파가 동시에 적용될 때에 대한 여러 입력조건의 조합을 수치 시뮬레이션 하여 고정식 해상 풍력 발전기의 운동 성능을 각 주파수별로 분석하고 그 의미를 해석하였다. 수치해석을 통해 다음과 같은 동적 응답 결과의 분석을 수행하였다. - 고정식 해상 풍력 발전기의 6자유도 운동 - 발전기 운행 시 로터 속도 / 발전기 추력 / 나셀 가속도 - 타워 상, 하단에 발생하는 굽힘 모멘트 및 전단 응력 - 자켓 하부 구조물에 작용하는 반력 Even though offshore wind turbine is one of the hot topics in the world, the research on offshore wind turbine is yet enough and many technical problems are still waiting for resolutions. Among these technical problems, prediction of the dynamic response of an offshore wind turbine using numerical method is the one of the most critical ones. This research aims to investigate and analyze the dynamic responses of a 5MW jacket-type offshore wind turbine using FAST software. FAST software is an open source code of DOS interface provided by NREL (National Renewable Energy Laboratory). Using FAST, numerical simulation of a combination of multiple input conditions such as wind only, wave only, and combined wind and wave are performed. Then, the responses of a fixed offshore wind turbine for various input combinations are analyzed. Through numerical analysis, the following dynamic response results were analyzed. - 6 DOF motions of jacket-type offshore wind turbine - Rotor speed / Thrust force / Nacelle acceleration - Bending moments and shear force at tower top and tower bottom - Reaction force on jacket sub-structure.
한국해양환경을 고려한 부유식 마리나 구조물의 운동성능 향상에 관한 연구
김동민(Dong-Min Kim),허상환(Sanghwan Heo),구원철(Weoncheol Koo) 한국해양공학회 2019 韓國海洋工學會誌 Vol.33 No.1
The aim of this study was to improve the vertical motion performance of floating marina structures and to optimize the shapes of the structures for the Korea coastal environment. The floating body is connected to a plate-shaped submerged body through a connecting line under the water that has a stiff spring that serves to reduce the heave response. This system, which has two degrees of freedom, was modelled to analyze the interaction between the floating body and the submerged body. The vertical motion of the two-body system was compared with the motion of a single body to verify that the system could perform as an optimized model.