• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.610-613
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• 2011

본 논문에서는 해상풍력발전기와 선박의 충돌시 타워와 기초보강재의 거동에 대하여 연구하였다. 풍력발전기는 5MW급 풍력발전기를 나셀, 타워, 보강재, 바닥판, 기초로 나누어서 모델링 하였다. 나셀은 집중질량으로 타워의 상부에 위치하였고 타워, 보강재, 바닥판은 탄소성거동을 한다고 가정하여 Shell 요소로 모델링 하였다. 선박은 풍력발전기와 마찬가지로 탄소성거동을 한다고 가정하였고 실제모델에 대해 풍력발전기와의 정면충돌로 고려하였으며, 충돌속도는 2.0m/sec로 가정하였다. 선박과 풍력발전기의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박충돌시 타워와 보강재의 거동을 분석하였다. 해석결과 타워에서 대부분의 에너지를 소산하는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.06a
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• pp.273-274
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• 2013

Recently, as offshore wind towers are developed, the size of wind towers have become larger and larger, and offshore wind towers are exposed to various external forces such as wave and current compared with onshore wind towers. Thus, the stability of offshore wind towers is more required than onshore wind towers. In this study, when the wind celerity of 60m/s blows to the cylinder, cone, and stair typed towers, the wind and wave forces on foundation are calculated by p-y relation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.36.1-36.1
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• 2011

풍력개발 기술이 발전함에 따라 풍력발전시스템이 점차 대용량화되는 추세이며, 경제성 있는 풍력단지 건설을 위해 점차 대단지화 되어가고 있는 실정이다. 이로 인해 풍력 발전단가(Cost of electricity, COE)도 개선되고 있다. 풍황이 양호한 풍력발전단지의 경우, 풍력발전 COE는 현재 50~60원/kWh 수준으로 타 신재생에너지원에 비해 경쟁력이 높고, 석탄 화력의 COE와 비교해 봐도 동등한 수준 혹은 더욱 경쟁력 있는 수준으로 감소하였다. 풍력발전단지 조성을 위해서는 시스템의 효율과 고효율, 저비용의 풍력발전시스템을 풍황이 좋은 지역에 설치할 때 낮은 COE를 가지는 경제성 있는 발전단지가 가능하다. 동급 용량 풍력발전시스템을 같은 지역에서 설치하여 에너지생산량을 증대시키기 위해서는 블레이드 지름의 증가시켜 유량을 증가시키거나 타워의 높이를 증가시켜 풍속을 증가시키는 방안이 있다. 이 경우 블레이드 길이와 타워 높이 증가에 의한 시스템 비용의 증가가 발생하는데, 에너지생산량 증가에 의한 수익비용과 시스템 비용 증가에 의한 자본비용은 서로 반비례로 영향을 미친다. 이를 위해 최소의 COE의 최대의 순현재가치(Net Present Value, NPV)를 갖는 목적함수로 두고 블레이드의 최적 길이와 타워의 최적 높이를 선정하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.200-206
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• 2010

본 논문은 풍력발전 시스템의 하부 지지 구조물인 타워의 플랜지 연결부 설계 평가를 위한 플랜지 모델건전성 평가 기법에 대해 다룬다. 일반적으로 풍력발전 시스템 타워의 연결부는 Ring-형 플랜지의 형태를 가지고 있다. 이러한 ring-형 플랜지에 대한 설계 기준 및 방법은 풍력 발전 시스템 기술기준 등 에 명시되어있다. 이러한 설계 기준을 따르는 플랜지 연결부에 대해 구조 및 체결 볼트의 건전성 평가를 위해 하중평가 전용 프로그램인 GH-Bladed 3.8를 통해 생성된 하중 데이터를 유한요소 범용 프로그램인 Ansys 12.0에 접목하여 구조해석을 수행 하였다. 해석 방법은 풍력발전시스템의 타워를 셸 요소로 모델링하여 계산한 해석 결과를 플랜지 모델의 경계면에 적용 시켜 해석하는 submodeling 기법과 타워를 빔의 형태로 단순화 화여 계산한 거동 결과를 플랜지 모델에 적용하는 기법을 사용 하였다. 이 두 가지의 해석 기법으로 도출된 결과의 비교를 통하여 해석 결과 신뢰성을 평가하고 효율적이고 합리적인 방법을 제시하고자 하였다.

• Composites Research
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• v.31 no.3
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• pp.104-110
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• 2018

This study is to propose the structural design and analysis procedure about composite blade and tower of vertical axis wind turbine technology. In this study, structural design of tower for vertical axis wind turbine was performed after vertical blade design and manufacturing. The structural design requirement and specification of blade and tower was investigated. After tower of structural design, the structural analysis of the tower was conducted by the finite element method. It was performed that the stress, deformation and natural frequency analysis at the applied loading. The design modification of tower configuration was proposed by structural analysis. It was confirmed that the final designed tower structure is safety through the structural analysis.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.36 no.1
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• pp.101-108
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• 2012

The purpose of this study is to establish a design method of tower service lift for offshore wind power system, as well as to conduct structure analysis of the service lift system. The service lift system will be built in the internal area of tower of the offshore wind power system. Design and structure analysis for the tower service lift system are conducted to clarify the stability and reliability of the system. Main objective of the design is to secure sufficient capability of transportation of workers and equipment with satisfactory performance within the designed tolerance limit. Total deformation and equivalent stress of the lift system by external load are examined using the results of structure analysis.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.37 no.6
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• pp.655-662
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• 2013

Recently, by the problems owing to utilization of fossil fuel, various green energies receive attention. Wind, the impetus for the wind power generation as one of the green energies, is observed higher quality value in the offshore than onshore. Also, the development of offshore wind turbines is in the spotlight as alternative to solve the problems of onshore wind farm such as securing sites, noise, and electromagnetic waves, and to get efficient wind energy. Therefore, the many researches on offshore wind energy have been carried out. As wind towers are advanced to ocean, offshore wind towers have been enlarged. Thus, stability is required to endure wind force and wave force. In this study, the external forces act on the foundation in multi-layered are calculated by p-y relation.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.06a
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• pp.388-389
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• 2012

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.

• Magazine of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection
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• v.20 no.3
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• pp.23-33
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• 2016

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.8 no.2
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• pp.138-147
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• 2012

In this paper, the various parametric study of collisions between a offshore wind tower and vessels were performed to estimate the ultimate behaviors of the bucket foundation and the tower. Additionally, the stability of the foundation and the energy dissipation capacities of the tower were analyzed. The results shows that the collision energy of the vessel was mainly dissipated by the plastic deformation energy of the tower and the foundation system shown enough bearing capacity against to this severe loading condition.