Abstract
Our aim was to simulate ocean waves in a small-size wave flume and observe the motion of a cylindrical floating body placed in an offshore environment. To precisely visualize the oscillation of the body, a set of light-emitting diode illuminators and high-speed charge-coupled device camera were installed in the flume. Spectral analysis was performed of the movement of the floating body. The wave generator and absorbers worked well to simulate stable regular waves. As the period of the oncoming waves changed, the movement of the floating body substantially differed when tethered to a tension-leg mooring cable. In particular, when connected to the tension-leg mooring cable, the natural frequency of the floating body suddenly appeared at 0.391 Hz as the wave period was increased.
본 연구는 해상풍력발전을 위한 기초적인 연구로서 해상의 상태를 단순히 모사한 파랑에 의한 부유체의 시계열 및 주파수 거동의 특성을 파악하기 위하여 조파기를 구축하고 이의 타당성연구를 하고자 하였다. 소형의 조파수조에 모사된 여러 가지 파고 데이터를 검증하였으며, 단순한 부유형상을 제작하여 설치하고 이의 거동을 해석하였다. 부유체의 거동분석을 위해 하부체에 계류선을 설치 유무에 따라 그 거동특성도 관찰하였다. 부유체 거동을 가시화하기 위하여 부유체 내에 LED를 설치하여 고속카메라를 이용하여 촬영한 이미지를 해석하였다. 그 결과 부유체에 계류선이 설치된 경우 파랑에 의한 힘이 계류선으로 분산이 된다는 것을 알 수 있었다. 또한 부유체의 시계열 거동에 대한 스펙트럼 분석 결과 파랑의 주기가 길어질수록 피크값이 점차 감소한다는 것을 확인하였다.
