부유식 태양광 에너지 발전시설의 개발 = Development of the floating type photovoltaic energy generation system

국문 초록 (Abstract)

이 논문는 펄트루젼 FRP 부재를 이용하여 부유식 태양광 에너지 발전시설을 개발하기 위한 연구의 결과이다. 펄트루젼 FRP는 다른 구조용 재료와 비교하여 부식에 대한 저항성이 크고, 단위중량당 강도 및 강성이 크다는 등 역학적, 물리적 성질이 우수하여 부유식 태양광 에너지 발전시설의 개발에 적합하다고 할 수 있다. 이 연구에서는 부유식 태양광 에너지 발전시설의 개발에 관해 간략히 설명한 후 부유식 태양광 에너지 발전시설을 개발하기 위해 제작된 펄트루젼 FRP부재의 생산과정을 보여주고, 인장 및 압축시험을 통해 재료의 역학적 성질을 조사하였다. 재료 시험결과 얻어진 결과를 이용하여 부유식 태양광 에너지 발전시설 구조물에 대한 유한요소해석을 하였다. 유한요소 해석결과 다양한 경계 및 하중 조건에 대해 각 부재의 구조성능을 검토하였고, 볼트접합부의 구조성능을 유지하는데 필요한 최소한의 하중저항능력을 평가하였다. 또한, 강도예측을 위한 실내실험을 실시하여 실험결과를 유한요석 결과와 비교분석 하였으며, 비교분석 결과 부유식 태양광 에너지 발전시설의 개발을 위한 적절한 볼트접합방식을 선정할 수 있었으며, 선정된 볼트접합 방법을 이용하여 부유식 태양광 에너지 발전시설 구조물을 조립하고 현장에 성공적으로 설치하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we present the result of investigations pertaining to the development of the floating type photovoltaic energy generation system. Pultruded FRP has superior mechanical and physical properties compared with those of conventional structural materials. Since the FRP has an excellent corrosion-resistance and high specific strength and stiffness, the FRP material may be highly appreciated for the development of the floating type photovoltaic energy generation system. In the paper, we discussed the development concepts of the floating type photovoltaic energy generation system, briefly. The mechanical properties of the FRP structural member used in the development are investigated through the tensile and compression tests. Test results are used in the finite element analysis and the design of the system. In addition, bolted connections of the members are briefly discussed and the strengths of FRP bolted connections are estimated based on the results of experiments. The experimental results are compared with the finite element analysis results and discussed briefly. The floating type photovoltaic energy generation system is designed, fabricated, and installed successfully in site.