기존의 파랑에 의한 부유체 해석은 유체에 의한 압력을 스프링 하중으로 가정하여 해석을 하거나 구조물의 변위가 커서 격자의 겹칩현상에 의한 제약으로 인해 파고가 비교적 작을 때에만 해석이 용이했었다. 본 연구에서는 국내적용이 가능하도록 저수지수면이나 연안과 같은 공유수면위에 띄어 발전을 하는 부유식 태양광 발전시스템의 안전성 검토를 위해 유체-구조 연성해석을 실시하였다. 기존 부유체 구조물 해석에서 파랑에의해 발생하는 구조체에서의 압력해석과 구조물의 응력해석을 따로 실시하였지만 본 연구에서는 동시에 해석이 가능하도록 하였다. 또한, 유체와 연동되는 부분을 부유체로 제한하여 격자의 겹침현상을 방지하였다. 이를 위해 구조해석 모듈과 유체해석 모듈이 함께 포함되어 있는 ANSYS 프로그램을 사용하였다. 파랑에 의해 부유체가 상하로 이동할 때 발생하는 응력을 검토하였으며 단위구조물 2개가 힌지로 연결되어 있는 경우에 대해서 구조체 프레임과 연결부의 안전성도 검토하였다. 풍속이 30 m/s 일 때와 45 m/s일 때로 풍파를 산정하여 파랑의 경계조건으로 사용하였다. 구조물 해석시 태양광 발전모듈에는 응력이 작용하지 않는다고 판단하여 본 해석에서는 제외하였다. 수치모의 결과 파고가 높은 경우가 응력의 최대값이 7.9~9.5 % 더 크게 산정되었으며 부유구조체의 지지점이 3개 일 때가 6개 일 때 보다 최대응력이 약 6배정도 크게 산정되었다.

본 논문에서는 동해 풍파 발생 및 너울성 파랑의 동해안 내습 예측 시스템인 SIFESS에서 풍파의 발달 예보 시스템을 소개한다. SIFESS는 기존의 풍파모형과는 달리 풍파의 발달과 전파모의 과정을 분리하여 계산하기 때문에 너울파의 내습을 빠르고 정확하게 파악할 수 있다. 풍파의 발달 과정은 Toba(1972)가 제시한 풍파 첨두주기 방정식을 사용하였으며 방향에 따른 fp 발달을 제약하도록 Toba(1972)의 식 K에 방향성을 부여하였다. 이때 풍파의 발달은 오랜기간 개발 및 검증 과정을 통해 실용적인 수단으로 받아들여진 스펙트럼 경험식을 바탕으로 모의한다. 그러므로 관련 파라메터도 적으면서 신속하게 계산되며 신뢰성이 높아 비전문가가 다루기에도 편리한 예보용 목적의 모의 방식을 채택하고 있다.

Recently, there is a tendency to design the large full ships with lower-powered engine as the means for energy saving in ship's navigation at seas. Such a lower-powered ship is anticipated to show the different propulsive performance in rough seas, because the fluctuation of main engine load of lower powered ship is relatively large as compared with higher-powered ship is relatively large as compared with higher-powered ship. The fluctuation of propeller load is nonlinear at racing condition in waves. It is due to the variation of inflow velocity into propeller, the propeller immersion and the characteristics of engine governor. In this paper, the theoretical calculation of the nominal speed loss and the numerical simulation for the nonlinear load fluctuation of a model ship in rough seas are carried out. From the results of calculation, the following are discussed. (1) The ratio of nominal speed loss to the speed in still water. (2) The manoeuvring ability of ship and the operational ability of main engine in a seaway. (3) A method of the evaluation for the fluctuation of propeller torque and revolution on the engine characteristics plane. (4) The effect of engine governor characteristics on the propeller load fluctuation.