A Study on the Natural Frequency of Wind Turbine Tower Regarding to Modeling Method

Recently the importance of renewable energy is stood out regarding to the international concern about global environmental issues. Wind power is beginning to receive attention as one of renewable energy, and world-wide researches about wind power are being carried out. In the wind power system, tower structure plays an important roles for continuous and stable generation of electricity. Researchers use various analytical models to research and develop about tower structures. In this study, the effects of natural frequencies of various wind turbine tower models have been analyzed. It is possible to simplify the detailed parts of models by using modified tower unit weight since the results of 1st natural frequency show that the difference is only 0.14%. Since the difference in natural frequency is greater than 10%, according to the boundary condition, the simple fix end support is not appropriate to represent the real structure of the tower. It is expected that the result of this study may be utilized to establish the criterion about appropriate modelling method.

풍력터빈타워의 모델링에 따른 고유진동수 특성에 관한 연구

최근 지구 환경문제에 대한 국제적 관심이 높아지고 있는 가운데 신재생 에너지의 도입에 대한 중요성이 더욱 부각되고 있다. 풍력발전은 신재생 에너지의 한 분야로써 미래의 대체에너지 자원으로 주목받고 있으며 이에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 풍력발전시스템 가운데 타워구조물은 지속적이고 안정된 발전을 위해 중요한 역할을 하고 있으며 다양한 해석모델을 활용하여 연구개발이 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 다양한 풍력터빈타워의 해석모델이 고유진동수 해석결과에 미치는 영향에 대해 분석해 보았다. 해석결과 타워의 세부적 부분을 타워 강재 단위중량으로 치환한 모델은 1차 고유진동수와 0.14%의 차이를 보여 모델링의 간소화가 가능 할 것으로 판단하였으며, 경계조건의 따라 고유진동수가 10%이상의 차이가 발생하는 것을 보아 단순 고정단 해석은 실제 거동을 나타내지 못하는 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 적합한 해석모델링 기준을 확립하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.