• Title/Summary/Keyword: 풍력시스템 구조물

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Bearing Capacity of a Monopod Bucket Foundation for Offshore Wind Towers - Centrifuge and Numerical Modeling (해상풍력 모노포드 버켓기초의 지지력 거동 - 원심모형실험 및 수치해석)

  • Kim, Dong-Joon;Choo, Yun Wook;Kim, Surin;Kim, Jae-Hyun;Choi, Ho-Young;Kim, Dong-Soo;Lee, Man-Soo;Park, Yung-Ho
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.29 no.4
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    • pp.23-32
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    • 2013
  • In order to evaluate the bearing capacity behaviour of a monopod suction bucket foundation for an offshore wind tower at the western sea of Korea, a centrifuge load test and numerical analyses were performed. The monopod bucket foundation was designed to be installed in a silty sand layer. The model soil was prepared to simulate a target site by using soil samples having similar properties and controlling relative density. In-flight miniature cone penetration test and bender element array were used to confirm that the model soil had represented the target site conditions. The load - rotation curve of the centrifuge load test was analysed. A series of numerical analyses were performed to validate the experimental conditions. Self-weight of the model, distance to the boundary and elastic modulus of the soil layer were varied to study their effects on the load - rotation curves.

Study on Dynamic Stability of Cylindrical Structure in Waves (파랑 중 실린더형 구조물의 동적 안정성에 대한 연구)

  • Jang, Min-Suk;Jo, Hyo-Jae;Hwang, Jae-Hyuk;Kim, Jae-Heui;Lee, Byeong-Seong;Park, Chung-Hwan
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.31 no.3
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    • pp.196-201
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    • 2017
  • A cylindrical structure has a very long period of heave and pitch motion response in ocean waves. To obtain the dynamic stability of a cylindrical structure, it is necessary to obtain the suitable metacentric height (GM). However, in a structure with sufficient metacentric height, Mathieu instability can occur if the natural frequency of the heave motion is double the natural frequency of the roll and pitch motion. This study carried out numerical calculations and experiments for vertical-axis wind turbines with cylindrical floaters, which had three different centers of gravity. In the regular wave experiment, the divergence of the structure motion without yaw was observed when the natural frequency of the heave motion was double the natural frequency of the roll and pitch motion. In the irregular wave experiment, the motion spectra of the structures with the different centers of gravity were compared, and one was very high when the natural frequency of the heave motion was double the natural frequency of the roll and pitch motion.

Evaluation on Performance of Hybrid Heating System with Solar Collector of Thermosyphon Tube Type (열사이폰관형 태양열집열기를 주열원으로 하는 하이브리드 난방시스템 성능 평가)

  • Chun, Tae-Kyu;Yang, Young-Joon
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.21 no.4
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    • pp.356-361
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    • 2012
  • Recently, even though the researches on renewable energy like geothermal, wind, solar energy have been performed widely, its use-rate in total energy is still low. This study was carried out to investigate the performance of hybrid heating system, which consisted of solar collector of thermosyphon tube type and X-L pipe boiler. Especially, new type of solar collector was tried and compared with double tube type and, futhermore, performance and safety on X-L pipe boiler were investigated. As the results, efficiency of solar collector of thermosyphon tube type was higher 20.7% than that of double tube type, mainly due to its structural characteristics. It was also confirmed that temperature of special heat medium used X-L pipe boiler rose up about 20% rapidly in comparison with that of pure water.

Evaluation of Corrosion Fatigue Crack Propagation Characteristics at Equivalent Potential of Zinc Sacrificial Anode (아연(Zn)희생양극 등가전위에서 부식피로균열 진전특성에 관한 연구)

  • Won Beom Kim
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.10 no.1
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    • pp.363-368
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    • 2024
  • Steel structures used in marine environments, such as ships, offshore structures or sub-structures in wind power generation facilities are prone to corrosion. In this study, the corrosion fatigue crack propagation characteristics due to the environmental load are examined by experiment at -1050 mV vs. SCE, which is equivalent to the anti-corrosion potential of zinc anodes that are widely used as sacrificial anodes. In this study, for this purpose, an experimental study is conducted on the effect of cathodic protection on the propagation of fatigue cracks in the seawater environment under the condition of -1050 mV vs. SCE, considering the wave period in synthetic seawater. Cathodic protection prevents corrosion; however, excessive protection generates hydrogen through chemical reactions as well as calcareous deposits. The fatigue crack propagation rate appeared to be faster than the rate in a seawater corrosion environment at the early stages of the experiment. As the crack length and stress intensity factor K increased, the crack propagation rate became slower than the fatigue crack propagation rate in seawater. However, the crack growth rate was faster than that in the atmosphere.

A Study on Reducing Method for Stack Effect in High-rise Building (고층 건축물 연돌효과 저감 방법에 대한 연구)

  • Kim, Jin Soo
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.66-66
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    • 2011
  • 중위도 이북의 건물에서 고층건물의 혹한기 연돌효과는 건물의 여러 가지 기능에 큰 영향을 미치며, 승강기 승강로는 화재시 차압 때문에 연기의 주된 전파통로가 된다. 외피의 밀폐성능을 높여 건물 내부의 연도효과를 줄일 수 있으나, 외피의 밀폐기능은 비상시 피난을 위해 피난경로를 개방하는 순간 일시에 무력화된다. 또한 건물 외피의 밀폐성능이 우수할수록 연돌효과 그 자체로써 건물외피에 미치는 구조적 영향이 커진다. 고층부의 연돌효과는 외피를 밖으로 밀어내는 작용이므로 풍하측에서는 마이너스 풍압에 더하여 건물 외피에 부담을 증가시킨다. 그러므로 고층건물에 발생하는 혹한기 연돌효과의 영향을 정리하자면 다음과 같다. ${\bullet}$ 건물 외벽 및 창문에 미치는 구조적 영향 ${\bullet}$ 제연 시스템의 기능 저해 ${\bullet}$ 승강기 문 개폐 장애와 소음 등 설비 기능의 부정적 영향 ${\bullet}$ 공조기능 장애 ${\bullet}$ 화재시 승강기 승강로 등 수직 샤프트를 통한 연기 전파 혹한기 건물 안팎의 온도차가 40K일 때 높이 600m인 초고층 건물 최상층에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 풍속으로 환산할 때 32m/s에 달한다. 그러므로 초고층 건물 설계시에는 최상층의 풍하측에 설계상의 예상 최대풍속에다 이러한 환산풍속을 더한 고속 풍력이 창문을 밖으로 밀어내는 것으로 보아야 한다. 또한 공조 및 환기시스템에서는 이러한 차압을 고려하지 않으면 고층부에서 환기 성능이 무력화될 수 있다. 다음과 같은 방법들을 이용하여 고층건물의 연돌효과를 효과적으로 줄일 수 있다. 1) 계단실의 연돌효과 저감 방법 계단실에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 계단실에 상승기류를 발생시킨다. 이러한 차압과 상승기류는 계단실 상하부를 개방하면 자연적으로 평형을 이루게 되므로 별도의 제어가 필요 없게 된다. 또한 화재감지기와 연동하여 상하부 외벽의 개구부를 열어두게 되면 피난상황에 따라 문이 여닫힘으로써 발생하는 압력상태의 변화를 고려할 필요가 없게 된다. 2) 승강기 승강로의 연돌효과 승강로의 상하부에 대규모 개구를 두면 대규모의 외기가 도입되어 상승 유동 후 배출되므로 승강로 내부 온도 저하로 연돌효과가 저감되고, 승강로로 유입된 연기는 대규모의 외기에 희석되어 농도가 낮아지고 대부분 외부로 배출된다. 3) 샤프트 복합효과를 이용하는 방법 거실 평면적에 비해 승강기나 계단이 아주 많고 누설틈새 등 개구의 면적 합계가 크면 샤프트들이 서로 복합효과를 이루어 연돌효과에 의한 차압이 줄어든다. 연돌효과 제어용 샤프트를 하나 더 보조적으로 설치함으로써, 보조샤프트에 의해 발생하는 차압으로 거실을 가압 혹은 감압하여 문제가 되는 차압을 어느 정도 상쇄할 수 있다.

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