초록

수심, 해저지형, 조류, 지반지질 등에 영향을 받지 않는 조류발전 하부구조물 개발.
① 기존의 중력식 지지구조에서 소형화, 경량화된 조류발전기 지지구조물을 개발.
② 경제성 확보 및 신속한 시공 방법을 구축하기 위하여 원격으로 기초구조물 설치 툴 개발.
③ 기초구조물을 안착과 동시에 수평을 유지하고 지반에 파일을 드릴링하는 설치 장치 개발.
④ 110KW급 조류발전 지지구조 1/10규모의 모의 실험체를 제작, 실험하여 정량적 설계 값 검증.

Abstract ▼

Tidal power, or tidal energy, is a form of hydropower that exploits the tidal movements of the ocean as water flows back and forth. Tidal energy makes kinetic energy that is generate when the water passes through. Several tidal power companies have developed tidal turbines. Nonetheless, this project

Tidal power, or tidal energy, is a form of hydropower that exploits the tidal movements of the ocean as water flows back and forth. Tidal energy makes kinetic energy that is generate when the water passes through. Several tidal power companies have developed tidal turbines. Nonetheless, this project has the other way direction as cost reduction of construction with downing sizing the sub-structure and safety construction. As the case stands, we were able to consider it as soil conditions in the ocean for structure. "Development of offshore wind/tidal turbine support structure for soft ground project" project is a focus on bearing power with spiral pile and light structure when bearing capacity of spiral pile on soft ground. The research plan is the focus on light the structure, bearing power with spiral and scale reduction model as a tenth part of the whole structure.
As we know, Tidal structure will be stands on soft ground with just three spiral piles. First of all, on the design concept of tidal structure drawing is by Microstation. And then, the model analysis is by ADINA and Dlubal for find out the fragile cross point and to be reinforced. Tidal structure design fixed by software program as Dlubal, ADINA and Microstation. Also, there are various tests for confirmed the performance with a drill machine, sub-structure and spiral pile on soft ground which test on land, tank experiment and sea trial. This new project as tidal energy structure modeling project that it will be a cost reduction and reduction of a period in installation.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 1절. 연구개발의 목적 및 범위 ... 14
• 2절. 연구개발의 중요성 ... 16
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 1절. 국내 기술 및 산업 동향 ... 17
• 2절. 해외 기술 및 산업 동향 ... 18
• 3절. 국내외 특허 현황 ... 20
• 4절. 파급 효과 ... 21
• 5절. 기술의 응용 및 확장성 ... 21
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23
• 1절. 연약지반(Soft Ground) ... 23
• 1.1 연약지반의 정의 ... 23
• 1.2 연약지반 판정기준 ... 24
• 1.3 연약지반의 공학적 특성 ... 25
• 1.4 연약지반 설계기준 ... 33
• 1.5 연약지반상에 말뚝 시공시 유의사항 ... 34
• 2절. 연약지반 기초공법 ... 42
• 2.1 연약지반 기초공법의 특성 및 분류 ... 42
• 2.2 국내 연약지반에 적용된 말뚝 기초공법 ... 45
• 2.3 국내 해상풍력기초에 적용 및 적용예정인 말뚝기초공법 사례조사 ... 80
• 2.4 국내 해상풍력 사업현황 ... 130
• 3절. 국내 연약지반 사례조사 ... 139
• 3.1 연약지반 조사목적 ... 139
• 3.2 조류발전 환경조사 위치선정 ... 139
• 4절. 연약지반개량 HoneyCell 패널 성능 평가 ... 150
• 4.1 HoneyCell 기초 공법 ... 150
• 4.2 평판재하시험에 따른 기초 지지력 및 침하 ... 156
• 3.4.3 연약지반에서의 허니셀 모형 현장실험 개요 ... 163
• 4.4 연약지반에서의 허니셀 모형 현장실험 결과 ... 173
• 4.5 연약지반에서의 지지력 및 침하량 검토 ... 180
• 4.6 결론 ... 186
• 5절. 연약지반용 Spiral 파일 성능평가 ... 187
• 5.1 Spiral 파일 정의 ... 187
• 5.2 말뚝의 지지력 산정방법 ... 194
• 5.3 Spiral 파일 및 원형강관말뚝의 지지력 비교 검토 ... 198
• 5.4 Spiral 파일 직경 및 지반정수 변화에 따른 지지력 비교 검토 ... 212
• 5.5 Spiral 파일 해석 결과 ... 251
• 5.6 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 SPIRAL 파일 성능검증 ... 252
• 6절. 110kW 조류발전용 지지구조물 경량화 설계 ... 267
• 6.1 GL(독일선급)인증 기본설계 사항 ... 267
• 6.2 110kw 조류발전용 지지구조물 경량화 기본설계 ... 280
• 6.3 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 정/동적 구조해석 ... 295
• 6.4 구조-유체 연성해석을 통한 지지구조물 검토 ... 305
• 7절. 110kw 조류발전용 경량 지지구조물 1/10 축소모형 설계 ... 308
• 7.1 상사 법칙 ... 308
• 7.2 1/10 축소모형 기본설계안 ... 310
• 7.3 1/10 축소모형 제작 ... 313
• 8절. 5MW 풍력발전기 지지구조물 설계 ... 314
• 8.1 자켓방식 5MW 풍력발전기 지지구조물 기본 개요 ... 314
• 8.2 HoneyCell 패널, Spiral 파일, 경량화 지지구조물 결합안 제시 ... 320
• 8.2 HoneyCell 패널, Spiral 파일, 경량화 지지구조물 결합안 사진대장 ... 322
• 9절. Spiral 파일 설치 시스템 ... 324
• 9.1 Spiral 파일 설치 유닛 ... 324
• 9.2 통합 설치 프레임 ... 332
• 9.3 인터페이스 모듈 ... 339
• 10절. 시험 ... 340
• 10.1 지반조사 및 스파이럴 파일 재하시험 ... 340
• 10.2 실내시험 ... 406
• 10.3 육상시험 ... 411
• 10.4 해상시험 ... 415
• 11절. 산업재산권 (국내 특허출원) ... 423
• 11.1 보조앵커에 의한 인발저항력 향상 구성의 Spiral 파일 및 그 시공방법(등록번호 제10-1388100호) ... 423
• 11.2 진동억제 및 인양편의 구조를 가지는 Spiral 파일 시공장치(등록번호 제10-1388099호) ... 425
• 12절. 결론 ... 427
• 12.1 연구개발 최종목표 ... 427
• 12.2 연구개발 범위 ... 427
• 12.3 연구개발 결과 ... 435
• 12.4 수정 보완사항 ... 438
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 441
• 1절. 연구개발 목표의 달성도 ... 441
• 2절. 연구개발 관련 분야에의 기여도 ... 443
• 1. 기술적 측면 ... 443
• 2. 경제․산업적 측면 ... 444
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 446
• 1절. 관련 후속연구개발의 전망 ... 446
• 2절. 연구개발결과의 활용계획 ... 446
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 448
• 1절. 드레그 임배드먼트 앵커 ... 448
• 제 7 장 참고문헌 ... 451
• 끝페이지 ... 454