부유식 플랫폼 계류선의 주파수 영역 피로 손상 추정 방법의 정확도에 관한 연구

초록

시간 영역 피로 평가 기법은 주파수 영역 피로 평가 기법에 비하여 많은 자원을 요구한다. 따라서 본 연구에서는 부유식 플랫폼의 계류선을 대상으로 인장력 스펙트럼으로부터 피로 평가를 수행하기 위한 기초적인 연구를 수행하였다. 이를 위하여 제주 남해안에 설치한 OC4 부유식 해상 풍력 발전기에 대한 시간 영역 유체 동역학 해석을 진행하고, 인장력 이력에 대하여 레인플로우 집계법을 적용하고과 선형 피로 누적 법칙에 기반한 시간 영역 피로 손상도를 정해로 간주하였다. 또한 인장력의 이력을 푸리에 변환하여 인장력 스펙트럼을 도출하고 이로부터 주파수 영역 피로 손상도를 산정하여 시간 영역 누적 피로와 비교하였다. 또한 인장력 스펙트럼을 역푸리에 변환하여 정해와 주파수 영역 피로 손상도와 비교하였다. 역 푸리에 변환 과정에서 시간 증분이 피로 손상도에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 본 연구는 향후 주파수 영역 피로 해석법에 기반한 선박 및 해양 구조물의 피로 손상도의 정확성을 분석하기 위한 기초적인 자료로 활용될 것으로 예측된다.