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계측이 용이한 지지구조물의 피로수명을 평가하는 장치 및 방법

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

계측이 용이한 지지구조물의 피로수명을 평가하는 장치 및 방법

보유기관 및 연구자 : 이진학 박사 / 한국해양과학기술원 운용해양예보연구센터

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술 개요: • 계측이 용이한 지지구조물의 임의의 계측지점에서 정적응답과 동적응답을 계측하여 이를 이용하여 계측하고자 하는 목표지점의 응력 및 피로수명을 평가하는 풍력터빈 기초의 피로수명 평가하는 풍력터빈의 지지구조물에서의 피로수명을 평가하는 장치 및 그 방법에 관한 기술

기술개발배경: • 기존의 풍력터빈은 타워에 큰 하중이 인가되며, 누적되는 하중에 의해 구조물 붕괴 등 안전사고 및 고가 장비 손실이 발생될 수 있음
• 다양한 신재생 에너지 중에서도 특히 풍력발전이 각광받고 있어, 향후 기술수요가 꾸준히 증가할 것으로 예상됨

시장동향: • 세계 풍력발전시스템 시장은 2017년~2023년간 12.7%의 연평균 성장률로 성장을 지속하여 2023년에는 1,607백만 달러 규모에 이를 것으로 전망
• 2018년 기준으로 전 세계적으로 설치된 누적 풍력발전시스템 설치용량은 1.7GW로 추정
• 풍력시장은 국가의 에너지정책과 FIT시행여부 등 소형풍력발전시스템의 인센티브 제도에 따라 크게 영향을 받는 시장으로 국가별, FIT시행 시기에 따라 큰 편차를 보이는 특성이 있음

특장점

기존기술 한계: • 기존의 풍력터빈은 타워에 큰 하중이 인가되며, 누적되는 하중에 의해 구조물 붕괴 등 안전사고 및 고가 장비 손실이 발생될 수 있음
• 기존의 응력 측정 방법은 기초와 하부구조물 사이의 연결부에 응력계를 직접 설치하여 실제 발생하는 응력을 계측하는 방식으로 시공시 연결부에 응력계가 설치되어 있지 않을 경우 계측이 불가능함
- 연결부가 향타 또는 그라우팅에 의해 하부구조물 혹은 기초와 연결될 때 응력계가 손상될 가능성이 높음

개발기술 특성: • 설치가 용이한 지지구조물의 임의의 위치에서 계측하여 피로수명을 평가하는 방식이므로 보다 용이한 계측이 가능함
• 풍력터빈에 인가되는 누적된 하중에 의한 피로수명의 측정이 신뢰성이 있어, 누적 피로에 의해 발생할 수 있는 대형 사고를 미연에 방지할 수 있음