폰툰형 해상 부유식 태양광, 배열·연결 강성별 운동 응답 실험
- 등록일2026-10-03
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해상 부유식 태양광(OFPV) 구조물이 파랑 속에서 얼마나 움직이는지를 배열 규모, 연결부 강성, 부체 크기에 따라 비교한 수조 실험 결과가 학술지에 발표됐다. 연구진은 배열이 클수록, 연결부가 단단할수록, 부체가 클수록 운동 응답이 줄어드는 경향을 제시했다.
Zhang 등은 2026년 Journal of Marine Science and Engineering에 발표한 논문에서 새로운 폰툰형 해상 부유식 태양광 구조의 유체역학 응답을 실험으로 분석했다. 이 구조는 파랑 감쇠와 플랫폼 안정성을 높이도록 설계됐다. 실험에는 프루드 상사를 적용한 1:14 축소 모형을 썼으며, 모형의 연결부 강성은 조절할 수 있도록 만들었다.
시험 구성은 모두 9가지로, 배열 규모 4종, 연결부 강성 3단계, 부체 크기 2종을 조합했다. 연구진은 규칙파 조건에서 세 위치의 서지 가속도, 히브 가속도, 피치각, 히브 변위를 측정했다. 측정 위치는 파랑이 들어오는 정면(T1), 배열 중간(T2), 후면(T3)이다. 다만 이 연구는 구조물의 운동 응답을 측정한 것으로, 연결부에 걸리는 하중을 직접 측정하지는 않았다.
논문에 따르면 배열 규모가 커질수록 세 위치 모두에서 운동 진폭이 일관되게 줄었다. 특히 후면(T3)의 히브 가속도는 가장 작은 배열과 비교해 크게 감소했다. 연결부 강성을 높이면 후면을 중심으로 동적 운동이 크게 억제됐고, 부체가 클수록 단주기 파에서 히브 응답이 뚜렷이 줄었다. 파 주기에 따른 응답 경향은 구성과 관계없이 대체로 비슷했다. 연구진은 이 결과가 대형 해상 부유식 태양광 플랫폼의 배열 구성, 연결부 강성, 부체 치수를 최적화하는 데 정량적 근거가 된다고 결론지었다.
업계 관점에서 보면, 이 연구는 부체와 연결부로 이루어진 해상 부유 구조물에서 개별 부체의 크기뿐 아니라 배열 전체의 구성 방식도 운동 특성에 영향을 줄 수 있음을 실험으로 보여준 사례로 읽힌다. 다만 축소 모형과 규칙파 조건에서 얻은 결과이고 연결부 하중은 측정 대상이 아니었다. 따라서 실제 해역의 불규칙한 파랑이나 연결부 내구성에까지 같은 결론을 그대로 적용하기는 어렵다. 설계 단계에서 배열 규모, 연결 방식, 부체 크기를 함께 검토할 변수로 살펴보는 참고 자료로 활용할 수 있을 것이다.
- 1:14 축소 모형으로 9가지 구성의 파랑 중 운동 응답 측정
- 배열 규모가 클수록 모든 위치에서 운동 진폭이 일관되게 감소
- 연결부 강성을 높일수록 배열 후면의 동적 운동 크게 억제
- 연결부 하중이 아닌 운동 응답 측정 연구라는 점에 유의
