상세정보

풍력발전설비 지지구조물의 설계 가이드라인을 상세하게 설명한 책. 일본의 선진 기술을 소개하고 있어, 국내 토목기술자들이 관련 기술을 습득하는 데에 도움을 줄 것이다. 또한 육상 풍력뿐만 아니라 해상풍력발전기 지지구조물 설계를 수행함에 있어서 훌륭한 설계 가이드라인이 될 것이다. '총칙.설계방침', '하중평가', '구조계산', '설계.해석 예', '관련법규.참고자료'로 구성되었다.

풍력발전설비 지지구조물의 설계 가이드라인을 상세하게 설명한 책!

석탄 및 석유 등의 화석 에너지 자원이 고갈됨에 따라 대체에너지의 중요성이 부각되고 있다. 이러한 대체에너지로서 신재생에너지가 각광받고 있으며, 이 중에서 풍력에너지야말로 가장 실현 가능한 대체에너지이다. 이러한 풍력에너지를 생산하는 풍력발전설비만큼이나 지지구조물 설계기술은 향후 인류가 대체에너지를 개발하는 데 매우 중요한 기술이 될 것이다.
유럽의 풍력산업의 부흥과 함께 국내에서도 풍력산업이 제2의 조선사업으로 부각되며, 풍력발전기의 개발과 함께 풍력단지 조성을 위한 인프라 기술들의 개발이 시급히 요구되고 있다. 이 중에서도 풍력발전기 지지구조물은 풍력발전기만큼이나 중요함과 동시에 첨단의 기술이 요구되는 핵심기술의 총체라고 할 수 있다.
그럼에도 불구하고 막 태동하는 풍력산업과 관련한 풍력발전기 지지구조물 관련 기술서적이 국내에는 전무하다. 유럽에서는 DNV, GL, IEC 등에 의해서 풍력발전기 지지구조물설계 가이드라인 등이 제시되고 있으며, 국내에서도 한국선급에서 가이드라인을 제시하고는 있으나, 해외 선진 가이드라인을 번역하고 있는 실정이다. 국내에서도 이러한 기술 서적이 출간되기 위해서는 막대하고 장기적인 연구비과 연구인력들의 집중적인 투자가 필요할 것이다. 이러한 현재 상황에서 이 책은 이웃인 일본의 선진 기술을 소개하고 있어, 국내 토목기술자들이 관련 기술을 습득하는 데에 도움을 줄 것이다. 또한 육상 풍력뿐만 아니라 해상풍력발전기 지지구조물 설계를 수행함에 있어서 훌륭한 설계 가이드라인이 될 것이다.

정보제공 :

목차
Ⅰ. 총칙ㆍ설계방침
 제1장 총칙
  1.1 개요 = 3
  1.2 적용범위 = 5
  1.3 풍력발전기의 기초지식 = 6
   1.3.1. 풍력발전기 개요 = 6
   1.3.2. 블레이드 = 8
   1.3.3. 증속기 = 9
   1.3.4. 발전기 = 9
   1.3.5. 계통연계 = 9
   1.3.6. 운전제어 = 10
   1.3.7. 운전특성 = 11
  1.4 용어정의 및 해설 = 12
  1.5 기호 설명 = 23
  1.6 좌표계 = 39
 제2장 설계의 흐름
  2.1 구조설계의 기본 방침 = 41
  2.2 하중의 종류 및 조합 = 49
  2.3 하중평가 = 51
   2.3.1. 기본 개념 = 51
   2.3.2. 설계풍속의 평가 = 53
   2.3.3. 풍하중의 평가 = 55
   2.3.4. 지진하중의 평가 = 58
   2.3.5. 그 외 하중의 평가 = 60
  2.4 구조계산 = 62
   2.4.1. 기본 개념 = 62
   2.4.2. 타워 구조계산 = 63
   2.4.3. 정착부 구조계산 = 66
   2.4.4. 기초 구조계산 = 68
Ⅱ. 하중평가
 제3장 설계풍속의 평가
  3.1 설계풍속 평가의 기본 = 73
   3.1.1. 적용범위 = 73
   3.1.2. 바람조건평가의 기본 = 74
  3.2 폭풍시 풍하중 평가를 위한 50년 재현기대풍속의 평가 = 75
   3.2.1. 50년 재현기대풍속의 평가 = 75
   3.2.2. 50년 재현풍속시 난류강도의 평가 = 85
  3.3 피로하중평가를 위한 평균풍속출현빈도분포 및 풍속별 난류강도의 평가 = 90
   3.3.1. 평균풍속출현빈도 = 90
   3.3.2. 풍속별 난류강도 = 93
  3.4 그 외의 난류통계량 = 94
   3.4.1. 변동풍속의 파워스펙트럼밀도와 길이스케일 = 94
   3.4.2. 난류의 공간상관 = 95
 제4장 풍하중 평가
  4.1 풍하중 평가의 기본 = 98
   4.1.1. 기본 개념 = 98
   4.1.2. 폭풍시의 최대풍하중 = 100
   4.1.3. 발전시 최대풍하중 = 102
   4.1.4. 발전시 연평균 풍하중 = 103
  4.2 풍력계수의 평가 = 103
   4.2.1. 기본개념 = 103
   4.2.2. 블레이드의 평균풍력계수 = 104
   4.2.3. 너셀의 평균풍력계수 = 110
   4.2.4. 타워의 평균풍력계수 = 116
   4.2.5. 너셀의 피크풍력계수 = 118
  4.3 폭풍시의 최대풍하중의 평가 = 123
   4.3.1. 폭풍시 풍하중 산정의 개념 = 123
   4.3.2. 최대풍하중시의 풍력발전기 자세의 정의 = 124
   4.3.3. 풍력발전기 본체의 치수와 질량 = 126
   4.3.4. 1차고유진동수와 1차모드형의 산정 = 129
   4.3.5. 풍하중위 산정 = 134
   4.3.6. 거스트영향계수의 산정 = 140
   4.3.7. 바람바향과 바람직교방향의 풍하중 조합 = 149
   4.3.8. 로터유전시 풍하중의 저감 = 151
   4.3.9. 최대 비틀림모멘트의 산정 = 152
   4.3.10. P-△효과의 평가 = 153
  4.4 발전시 풍하중의 평가 = 154
   4.4.1. 발전시 풍하중 산정의 개념 = 154
   4.4.2. 발전시 최대풍하중의 평가 = 161
   4.4.3. 발전시 평균풍하중 및 연평균치의 평가 = 169
  4.5 발전시 피로하중의 평가 = 171
   4.5.1. 피로하중평가의 기본 = 171
   4.5.2. 풍력발전기의 공력탄성모델 = 175
   4.5.3. 풍력발전기의 제어모델 = 177
   4.5.4. 바람모델 = 188
 제5장 지진하중의 평가
  5.1 지진하중 평가의 기본 = 195
   5.1.1. 기본 개념 = 195
   5.1.2. 시간이력응답해석에 의한 지진하중평가의 순서 = 197
  5.2 공학적 기반면에서의 지진동과 지진지역계수 = 199
   5.2.1. 공학적 기반면에서의 수평지진동 = 199
   5.2.2. 공학적 기반면에서의 상하지진동 = 200
   5.2.3. 지진지역계수 = 201
  5.3 입력지진동의 평가 = 203
   5.3.1. 기본 개념 = 203
   5.3.2. 스펙트럼적합파 = 204
   5.3.3. 관측지진파 = 210
   5.3.4. 사이트파 = 211
   5.3.5. 표층지반에 의한 증폭 = 212
  5.4 시간응답해석에 의한 지진하중 평가 = 222
   5.4.1. 풍력발전기 타워ㆍ기초ㆍ지반의 모델화 = 222
   5.4.2. 직접기초용 지반스프링의 평가 = 226
   5.4.3. 말뚝기초용 지반스프링과 감쇠계수 설정 = 232
   5.4.4. 고유치해석 = 244
   5.4.5. 응답해석 = 247
   5.4.6. 지하진도의 산정 = 249
   5.4.7. 말뚝응답 평가 = 250
  5.5 부가적인 하중효과 = 254
   5.5.1. P-△ 효과 = 254
   5.5.2. 비틀림 영향 = 255
   5.5.3. 상하동 영향 = 256
   5.5.4. 하중조합 = 257
 제6장 그밖의 하중
  6.1 그밖의 하중평가의 기본 = 260
  6.2 고정하중과 적재하중의 평가 = 261
  6.3 적설하중의 평가 = 261
   6.3.1. 기본 개념 = 261
   6.3.2. 설계수직적설량 = 262
   6.3.3. 너셀상면에 작용하는 적설하중의 평가 = 262
  6.4 파랑하중의 평가 = 264
   6.4.1. 적용범위 및 파랑하중 평가에 대한 사고법 = 264
   6.4.2. 해상조건의 설정 = 266
   6.4.3. 파도의 운동 평가 = 288
   6.4.4. 파력의 평가 = 298
  6.5 정수압 = 323
Ⅲ. 구조계산
 제7장 타워 구조계산
  7.1 타워 구조계산의 기본 = 329
   7.1.1. 적용범위 = 329
   7.1.2. 타워 형식 = 329
  7.2 타워 설계조건 = 330
   7.2.1. 하중 = 330
   7.2.2. 사용재료 및 재료 정수 = 331
   7.2.3. 기준강도 = 334
   7.2.4. 허용응력도 = 335
   7.2.5. 고장력볼트 공경 = 337
  7.3 강재타워의 구조계산 = 339
   7.3.1. 구조계산의 개념 = 339
   7.3.2. 볼트 허용내력 = 339
   7.3.3. 이음부의 내력평가 = 347
   7.3.4. 타워 몸통의 구조계산 = 358
   7.3.5. 개구부의 구조계산 = 367
   7.3.6. 타워 각부의 구조계산 = 375
  7.4 피로손상도 평가 = 378
   7.4.1. 피로손상도 평가의 개념 = 378
   7.4.2. 타워 몸통 용접부의 피로손상도 평가 = 381
   7.4.3. 볼트의 피로손상도 평가 = 384
 제8장 정착부의 구조계산
  8.1 정착부 구조계산의 기본 = 395
   8.1.1. 적용범위 = 395
   8.1.2. 정착부의 형식 = 396
  8.2 정착부의 설계 조건 = 398
   8.2.1. 기본 개념 = 398
   8.2.2. 하중 = 399
   8.2.3. 사용 재료 및 재료 정수 = 400
   8.2.4. 기준 강도 및 허용응력도 = 401
  8.3 정착부의 구조계산 = 402
   8.3.1. 기본 개념 = 402
   8.3.2. 정착의 종류와 기본 사항 = 403
   8.3.3. 앵커볼트의 구조계산 = 404
   8.3.4. 베이스플레이트 또는 앵커플레이트의 구조계산 = 407
   8.3.5. 페데스탈부의 구조계산 = 411
   8.3.6. 앵커볼트 또는 앵커링의 인발에 대한 정착부의 구조계산 = 416
   8.3.7. 전단력 및 비틀림모멘트에 대한 정착부의 구조계산 = 430
 제9장 기초의 구조계산
  9.1 기초 구조계산의 기본 = 437
   9.1.1. 적용범위 = 437
   9.1.2. 기초의 형식 = 438
  9.2 기초의 설계 조건 = 438
   9.2.1. 기본 개념 = 438
   9.2.2. 조사 = 439
   9.2.3. 하중 = 441
   9.2.4. 사용 재료 및 재료 정수 = 442
   9.2.5. 기준강도 및 허용응력도 = 445
  9.3 직접기초의 구조계산 = 450
   9.3.1. 기본 개념 = 450
   9.3.2. 직접기초의 형상 = 450
   9.3.3. 안정계산 = 451
   9.3.4. 구조계산 = 464
  9.4 말뚝기초의 구조계산 = 470
   9.4.1. 기본 개념 = 470
   9.4.2. 말뚝기초의 형상 = 471
   9.4.3. 안정계산 = 473
   9.4.4. 구조계산 = 484
  9.5 기초와 말뚝의 구조 세목 = 505
   9.5.1. 기초의 구조 세목 = 505
   9.5.2. 말뚝의 구조 세목 = 514
Ⅳ. 설계ㆍ해석 예
 제10장 지침에 의한 설계 예
  10.1 설계 개요 = 523
   10.1.1. 일반사항 = 523
   10.1.2. 설계방침 = 525
   10.1.3. 허용값 = 526
   10.1.4. 하중의 종류와 조합 = 526
  10.2 하중의 산정 = 527
   10.2.1. 고정하중의 산정 = 527
   10.2.2. 적재하중의 산정 = 527
   10.2.3. 적설하중의 산정 = 527
   10.2.4. 풍하중의 산정 = 527
   10.2.5. 지진하중의 산정 = 548
   10.2.6. 설계용 하중 = 548
  10.3 구조계산 = 550
   10.3.1. 타워의 구조계산 = 550
   10.3.2. 정착부의 구조계산 = 565
   10.3.3. 기초의 구조계산(직접기초의 경우) = 575
   10.3.4. 기초의 구조계산(말뚝기초의 경우) = 589
 제11장 수치계산에 의한 해석 예
  11.1 수치 유체해석에 근거하는 설계풍속의 평가 = 601
   11.1.1. 기본 개념 = 601
   11.1.2. 대상지점과 지형 및 지표면 조도의 모델화 = 602
   11.1.3. 해석결과의 평가 = 603
   11.1.4. 설계풍속의 산정 = 603
   11.1.5. 유의점 = 606
  11.2 시간이력응답해석에 근거하는 풍하중의 평가 = 607
   11.2.1. 기본 개념 = 607
   11.2.2. 해석대상 풍력발전기의 제원 = 607
   11.2.3. 해석방법 = 607
   11.2.4. 구조계와 공기력의 모델화 방법 = 608
   11.2.5. 해석결과의 평가 = 610
   11.2.6. 유의점 = 613
  11.3 시간이력응답해석에 근거하는 지진하중의 평가 = 613
   11.3.1. 기본 개념 = 613
   11.3.2. 해석 대상 기초의 제원 = 613
   11.3.3. 지반 모델과 지반의 지진응답해석 = 614
   11.3.4. 해석 방법 및 풍력발전기와 기초의 해석모델 = 618
   11.3.5. 고유치 해석결과 = 621
   11.3.6. 직접기초의 설계에 이용하는 지진하중 = 623
   11.3.7. 말뚝기초의 설계에 이용하는 지진하중과 지반변형 = 626
   11.3.8. 비틀림의 영향 = 628
   11.3.9. 유의점 = 628
  11.4 FEM 해석에 근거하는 타워의 구조계산 = 629
   11.4.1. 기본 개념 = 629
   11.4.2. 해석대상 타워의 제원 = 629
   11.4.3. 해석 방법 = 630
   11.4.4. 모델화 방법 = 632
   11.4.5. 해석결과의 평가 = 633
   11.4.6. 유의점 = 636
  11.5 FEM 해석에 근거하는 정착부의 구조계산 = 637
   11.5.1. 기본 개념 = 637
   11.5.2. 해석 대상 정착부의 제원 = 637
   11.5.3. 해석 방법 = 639
   11.5.4. 모델화 방법 = 640
   11.5.5. 해석결과의 평가 = 643
   11.5.6. 파라미터 스터디에 근거하는 검토 = 646
   11.5.7. 유의점 = 652
Ⅴ. 관련법규ㆍ참고자료
 12장 관련 법규 및 기준
  12.1 전기사업법 = 659
   12.1.1. 전기사업법의 보안체제 = 660
   12.1.2. 기술기준 = 660
   12.1.3. 발전용 풍력설비에 관한 기술기준을 정하는 성령 및 그 해석 = 661
  12.2 건축기준법 = 662
   12.2.1. 건축기준법으로 규정되는 발전용 풍력설비 = 662
  12.3 국제 규격 = 663
   12.3.1. IEC 61400-1 = 663
   12.3.2. GL Wind Guideline = 666
  12.4 일본내 관련 지침 = 668
   12.4.1. 일본토목학회 : 콘크리트 표준시방서[설계편] = 668
   12.4.2. 일본토목학회 : 강ㆍ합성구조표준시방서 = 669
   12.4.3. 일본도로협회 : 도로교시방서ㆍ동해설 = 670
   12.4.4. 일본도로협회 : 말뚝기초설계편람 = 671
   12.4.5. 일본콘크리트 파일 건설기술협회 : 기상 콘크리트말뚝 - 기초구조설계 매뉴얼 = 672
   12.4.6. 일본건축학회 : 건축물 하중지침ㆍ동해설 = 673
   12.4.7. 일본건축학회 : 강구조 설계규준〈허용응력도 설계법〉 = 673
   12.4.8. 일본건축학회 : 고장력볼트접합 설계시공 가이드북 = 674
   12.4.9. 일본건축학회 : 강구조 접합부 설계지침 = 675
   12.4.10. 일본건축학회 : 건축기초구조 설계지침 = 675
   12.4.11. 일본건축학회 : 건물과 지반의 동적상호작용을 고려한 응답해석과 내진설계 = 676
   12.4.12. 일본건축학회 : 철근콘크리트 구조계산규준ㆍ동해설 = 677
   12.4.13. 일본건축학회 : 용기 구조설계지침ㆍ동해설 = 677
   12.4.14. 일본건축학회 : 강관구조 설계시공지침ㆍ동해설 = 678
   12.4.15. 일본건축학회 : 각종 합성구조 설계지침ㆍ동해설 = 678
   12.4.16. 일본건축학회 : 탑형상 강구조 설계지침ㆍ동해설 = 679
   12.4.17. 일본건축학회 : 굴뚝구조 설계지침 = 679
   12.4.18. 일본강구조협회 : 교량용 고장력볼트 인장접합 설계지침 = 680
   12.4.19. 국토교통성 건축연구소 : 개정 건축기준법의 구조 관계규정의 기술적 배경 = 681
   12.4.20. 일본전기협회 : 풍력발전 규모 = 681
   12.4.21. 신에너지ㆍ산업기술 종합개발기구 : 풍력발전 시스템의 설계매뉴얼 = 682
   12.4.22. 혼슈시코쿠연락교공단 : 혼슈시코쿠연락교 내풍설계 기준(2001)ㆍ동해설 = 682
 13장 참고자료
  13.1 전기사업법의 관련 조문 = 685
   13.1.1. 전기사업법 및 동법 시행규칙(2009년 12월 18일자 개정) = 685
   13.1.2. 전기 설비에 관한 기술 기준을 정하는 성령(2009년 12월 18일자 개정) = 686
   13.1.3. 발전용 풍력설비에 관한 기술 기준을 정하는 성령 및 그 해석 = 687
  13.2 건축기준법의 관련 조문 = 689
   13.2.1. 건축기준법과 시행령 = 690
   13.2.2. 건설성 고시 = 707
  13.3 허가인가 및 수속 = 754
   13.3.1. 전기사법에 따른 공사 계획 = 754
   13.3.2. 건축기준법에 따른 건축 확인신청 = 756
  13.4 풍력발전기 사양 = 759
  13.5 풍력발전기의 사고 예 = 768
   13.5.1. 정착부와 기초의 사고 예 = 768
   13.5.2. 타워의 사고 예 = 773