해상 풍력에 대해 들은 대로 정리해 보고

앞으로 어떻게 변해가는지 추이를 잘 살펴볼 필요가 있을 것 같습니다.

Turbine 을 바람의 힘으로 돌려서 전기를 얻어내는 방식의 해상풍력 발전은

북유럽을 중심으로 발전하여, 중국에 이어 한국에도 많은 기업들이 정부의 장려 정책에 따라 참여하고 있습니다.

하지만 한국에서는 아직 바람이 약하다, 건설비가 비싸서 채산성이 안나온다 등의 물음표 섞인 분석들이 많이 나오고 있는 상황이지만,

친환경, 신재생 에너지 라는 트렌드를 역행할 수는 없기에 열린 길을 어떻게 잘 만들어 갈지 고민을 해볼 필요가 있겠습니다.

인허가 등 절차적인 문제를 배제하고 가장 중요한 것은 지반조사라고 할 수 있겠습니다.
변화가 심하고 눈으로 확인하기 어려운 해저 지형을 어떻게 조사하느냐가 핵심일텐데요.

지반조사 간격은 항상 신뢰도 문제에 있어서 의문점이 되고, 기술자들 사이에서도 논란이 되는 이슈이기도 합니다. 적절한 지반조사를 통해 지반 모델을 필수적으로 진행하여 합리적인 설계가 될 수 있도록 하는 것이 중요합니다.

풍하중과 파도에 의한 하중을 고려하는 것이 무엇보다도 중요한데요.
Hydrodymanics 와 Wind Dymanics 에 대한 구현을 프로그램을 통해 고려하여 안전성과 경제성을 모두 만족하는 말뚝, Transition Piece 설계가 중요하겠습니다.

가장 중요한 것이 경제성일테니까요.

확실한 전력 생산의 보장이 된다면 신재생 에너지는 갈수록 단가의 혁신을 이루면서 주요한 에너지원으로 자리잡고, 에너지 전쟁에서 자립하고 굴복하지 않으려면, Cost of Energy 의 추이를 살피면서 시대의 흐름을 파악하는 것이 중요하겠습니다.

결국 전기자동차와 마찬가지로 정부 보조금을 통해 시작된 트렌드를 일정한 연착륙 기간이 지난 후에 보조금 없이도 경쟁력을 가질 수 있느냐가 사업의 성패라고 할 수 있겠습니다.

중국의 약진과 한국의 의문부호.

앞으로 더 지켜보면서 에너지 자립을 위해서 어떤 노력을 할 수 있을지 고민 또 고민해볼 필요가 있겠습니다.


기초적인 내용도 참조하면 좋겠네요.

https://huedor2.tistory.com/m/823

기초의 종류
1.     중력식 : 지반상태 양호. 경제적

2.     모노파일 : 토사지반. 피로하중 문제, 파일 부식 문제
3.     Jacket : 연약층, 가벼우며, 강성이 우수, 파력 하중 면적이 적음.
4.     Tripod : 대용량 터빈, 전도 저항성 우수

구조물의 특성 : 수평하중이 크고 반복적임. (조류, 바람, 파랑 등) 지지층이 깊어 모멘트가 큼.

안전성 검토
1.     지반의 액상화 가능성, 장기침하, 측방유동, 사면안정, 세굴에 대한 안정성 검토 필요.
2.     모노파일의 경우, 지지력/변위 확인을 위한 FEM, FDM 사용 필요.
A.     FDM : 유한차분해석 : 미분방정석에 대한 근사화. 비선형 해석, 유체해석에 적용. 적용 용이. 유한개의 점들 사이에서 변화를 이용한 행렬방정식. FLAC
B.      FEM : 유한요소해석 : 미분방정식의 해법에 대한 근사화. 컴퓨터 프로그램 필요. 선형으로 가정, 물리적으로 타당한 해. Plaxis
3.     지지력/활동/전도
4.     처짐

5.     말뚝의 지지력과 수직/수평변위
6.     반복하중에 의한 지반 강성 감소 정도 확인. (반복삼축압축시험 반영)
7.     Jacket Pile 의 경우 Suction 적용. 기초 내외부의 수압차를 활용. (깊지 않은 경우, 구경이 큰 경우, 상부밀폐, 하부개방인 경우)

LRFD
1.     Limit state 의 정의 : ULS(극한), SLS(사용), FLS(피로)
2.     재료에 의한 안전계수와 하중계수를 복합적이고 확률적으로 적용.