1. 서 론

전 세계적으로 지구온난화, 미세먼지 등 환경 문제로 친 환경, 신재생에너지에 대한 지속적인 투자가 증가되고 있는 추세이다. 이중 해상풍력분야는 가장 빠르게 성장하고 있는 분야이며, 풍력발전기 용량도 10 MW 이상으로 대형화되고 있다. 이러한 대형발전기를 설치하기 위한 전용 해상풍력발 전기 설치선박(Wind Turbine Installation Vessel, WTIV)의 수요 또한 지속적으로 증가할 것으로 예상된다(Park et al., 2020). WTIV는 독자적인 추진시스템을 갖춰서 설치해역까지 이동 이 가능하며 설치 해역에 도착하면 레그(Leg)를 지반에 고정 시키고, 선체를 파도의 저항을 받지 않는 위치까지 전기구 동 잭킹(Jacking) 시스템을 이용하여 승강시키는 잭업 구조물 이다.

일반적으로 WTIV는 운송, 설치 및 유지/보수 목적으로 해 양풍력발전 단지에서 전용으로 사용되고 있고 최근에는 풍 력발전기 하부 구조물의 설치 및 해체 작업에도 사용될 수 있도록 설계 및 건조되고 있다. WTIV의 경우 데크(Deck)의 면적과 형상이 중요한 설계 인자 중의 하나이다. 넓은 데크 는 화물적재량을 증가시키면서 여유 공간의 확보를 통하여 작업속도를 빠르게 가져갈 수 있는 장점이 있다. 하지만 다 양한 환경 하중에 노출 부위가 증가하면서 구조 하중 분담 이 커지고, 승강중량(Elevated weight) 증가에 따른 잭킹 시스 템 용량 증가를 초래할 수 있다. 특히, 중량 증가는 동적 효 과 변화를 가속화 하여 전체 구조 시스템의 설계에 큰 영향 을 주는 인자이다.

잭업이 완료된 WTIV의 구조 강도를 결정하는 데 있어서, 환경 하중과 선박의 자중이 주요 변수이다. Fig. 1과 같이 환 경 하중은 주로 레그의 수평 방향으로 작용하며, 스퍼드캔 (Spudcan)의 지반 전단력(Base shear)과 WTIV의 전복모멘트 (Overturning moment)를 발생시킨다. 자중은 WTIV의 수직 방 향으로 작용하며 선각 중량과 화물 중량으로 구분된다. 이 하중 성분은 최종적으로 레그 끝단의 스퍼드캔을 통해서 해 저면의 수직 반발력으로 표현할 수 있다. 외력에 대한 WTIV 의 동적 효과를 고려하기 위하여 일반적으로 많이 사용되는 계산법은 동적증폭 계수(Dynamic amplification factor, DAF)를 이용하는 방법이다. DAF 계산법에는 크게 두 종류로 구분할 수 있다. 하나는 단자유도(Single degree of freedom, SDOF) 방 법으로, 한 개의 자유도를 갖는 질량-스프링-댐퍼 시스템을 기초로 하여, 동적 시스템을 단순화하는 간이계산 방법 중 에 하나로 단순하고 보편적으로 널리 사용되며 빠른 계산 시간에 대한 장점이 있지만, 해의 정확성은 MDOF(Multi degree of freedom, MDOF) 대비 부족하고, 불규칙 파를 고려 하지 못하는 단점이 있다.

또 다른 방법은 불규칙 파를 고려한 다자유도계(MDOF) 방법이다. 해양의 상태는 본질적으로 불규칙 파로 공학적으 로 구현하기 위해서 서로 다른 위상, 주파수 및 진폭을 선형 중첩을 통하여 계산하는 방법이다. 특히, 100년 파 조건을 결정함에 Non-Gaussian 프로세스에서 최대 극한값(Most probable extreme maximum, MPME)은 상당한 수학적인 복잡성 을 가지고 있어서 WTIV 설계 시 적용에 어려움이 있다. 따 라서 Winterstein and Løseth(1991)이 제안한 방법은 지반 전단 력, 전복모멘트를 수학적으로 다루기 쉬운 확률 밀도 함수 로 변환을 위하여, 다항식 피팅(Fitting) 함수 활용과 동적증 폭계수는 준 정적 해와 동적 해에 대한 MPME 분할 계산으 로 최종적으로 결정할 방법을 제안하였다. 그러나 이러한 방법은 실제와 가까운 해상 조건과 환경 조건을 고려함에 따라 해의 정확도는 SDOF보다 높지만, 계산시간이 많이 걸 린다는 단점이 있다. 따라서 실제 WTIV 설계 시 활용할 수 있는 해의 정확도와 계산시간도 단축할 방법에 관한 연구가 필요하며, 유사 선행연구에 대해 아래와 같이 요약하였다.

Park et al.(2020)은 jack-up rig 레그 구조물의 설계 및 구조 강도 평가를 위하여, 환경 하중과 승강중량을 변수로 한 시 리즈해석을 수행하고, 설계기준에 따른 구조 강도 차이를 검토하기 위하여, 허용응력 설계(WSD)와 하중 저항계수 설 계법(LRFD) 방법을 적용하였다. 극한환경 조건을 고려하여 WSD 평가 기준이 LRFD에 비하여 약 30 % 보수적인 결과를 도출하였고, 하중별 가중치와 안전율의 차이가 원인으로 확 인되었다.

Heo et al.(2016)은 대각형(Diagonal) 및 마름모형(Diamond)의 jack-up rig 레그의 해양 동역학적 해석을 부분구조법을 이용 하여 해저 파일과 지반의 상호작용을 고려한 수치해석을 수 행하였다. 해저지반의 전단파 속도에 따른 두 가지 레그 구 조물의 동적 응답을 비교하였으며, 입사 유의파 주기 변화 에 대한 구조물의 운동 변위 신뢰성 평가를 하였다. 마름모 형식 레그가 대각형 보다 상대적으로 작은 운동 변위를 가 지고, 신뢰성 지수가 큰 것으로 나타났으며, 지반과 파일의 상호작용을 고려한 해양 동역학적 해석이 필요함을 주장하 였다.

Hai(2020)은 운영 중인 실 jack-up rig의 주요 작업 모드에 따른 동적 운동특성에 관해서 연구하였다. 주요 해석절차는 SNAME(2002)를 준수하였고, 일부 미포함 사항은 DNV(2010) 를 적용하였다. 구조물에 작용하는 환경 하중의 영향 검토를 위하여 파주기, 받음각, 파장을 변수로 한 수치해석을 수행하 고, jack-up unit의 고유주기 변화를 분석하였다. 이 변화량을 분석하여, 동적 영향계수를 산정하고, 레그 구조의 구조 강도 를 EUROCODE3(2005) 기준으로 평가하였다. 추가적인 연구로 서 토양과 스퍼드캔의 비선형 상호작용 연구를 제시하였다.

그러나 선행연구에서는 jack-up rig에 대한 연구가 주로 수 행되었고, WTIV에 대한 연구는 매우 부족한 상황이다. 따라 서 본 연구는 WTIV를 대상으로 구조 거동의 동적 효과를 매개변수 분석을 통해 검토하여 DAF 추정식을 개발하였다. 이 식은 다자유도계 방법으로 계산된 결과를 바탕으로 설계 변수들 변화에 따른 고유진동수와 감쇠 계수를 변수로 구성 하였다. 동적거동에 대한 응답을 합리적으로 예측하기 위하 여 물리적인 계수 조합으로 구성된 단자유도계 식을 보정하 는 새로운 다항식을 추가하여 엔지니어가 쉽게 사용할 수 있도록 하였다.

2. 동적 증폭 계수

해상 구조물의 경우, 파랑 하중(Wave load), 풍하중(Wind load), 조류(Current)와 같은 동하중(Dynamic load)에 의한 동적 응답효과를 고려하여 설계에 반영한다. 이 동적 효과를 고 려하기 위해 가장 널리 사용되는 방법으로 관성 하중 접근 법(Inertial load set approach)이 있다(SNAME, 2002).

관성 하중 접근법은 상세 임의파 동적 해석(Fully detailed random wave dynamic analysis)보다 단순하지만, 충분히 정도 있는 결과를 보여준다(ABS, 2014). 이 접근법은 식(1)과 같이 동적 효과에 의해 추가되는 관성 하중(F_in )을 계산하여 구조 물에 적용함으로써 동적 효과를 고려한다.

여기서, B S ( Q − S ) max , B S ( Q − S ) min는 각각 개별 파의 한 주기 동안 발생하는 최대, 최소 지반 전단력을 나타낸다.

DAF는 구조물의 정적 응답(Static response)에 대하여 동적 응답(Dynamic response)에서 나타나는 특성의 추가적인 증폭 효과를 반영한다. DAF를 계산하는 데 있어 가장 많이 사용 되는 방법으로 SDOF 방법과 임의파 분석 방법을 이용하는 MDOF 방법이 존재한다. SDOF는 한 개의 자유도를 갖는 질 량-스프링-댐퍼 시스템을 기초로 하고, MDOF는 시간 영역 임의파 분석을 통하여 다중 자유도 문제를 고려할 수 있다. 본 연구에서는 동적 응답 계수(DAF)를 계산 시 사용하는 두 개의 해석법을 적용하고, 도출된 결과는 DAFs (SDOF-DAF), DAFm (MDOF-DAF)로 구분하여 비교 및 평가를 하였다.

2.1 단자유계(SDOF) 방법

Fig. 2는 단자유계 방법을 이용한 관성 하중법의 과정을 보여준다. 첫 번째 단계는 대상 구조물을 모델링하는 단계 로 구조물의 형상, 재료, 구속조건 등을 파악하고 구체화 하는 단계이다. 다음 단계에서는 식(1)에서의 B S ( Q − S ) max , B S ( Q − S ) min 를 계산하기 위한 In-place analysis 단계와 구조물 의 고유진동수를 계산하기 위한 Modal analysis 단계가 진행 된다. 계산된 지반 전단력 값과 고유진동수를 이용하여 계 산된 DAFs를 이용하여 식(1)을 계산하여 구조물에 추가되는 관성 하중을 적용하는 단계를 거치게 된다. 마지막으로 관 성 하중이 적용된 두 번째 In-place analysis를 수행하여 동적 효과를 반영한 WTIV 레그 구조해석을 진행하는 절차로 구 성되어 있다.

SDOF 방법은 시스템을 한 개의 자유도를 갖는 질량-스프 링-댐퍼 시스템으로 단순화하여, 규칙 파(Regular wave) 조건 에서의 DAFs를 아래 식(2)과 같이 계산한다.

여기서, Ω = T_n/T이며, T_n은 구조물의 고유진동수, T = 0.9T_p, T_p는 Most probable peak wave period이다.

감쇠 계수(Damping coefficient) ζ는 구조적(Structural) 감 쇠, 유체역학적(Hydrodynamic) 감쇠, 해저 지질(Soil) 감쇠를 포함하며, 총합이 최대 7 %를 넘지 않도록 권고되고 있다 (SNAME, 2002).

SDOF 방법은 동적 시스템을 단순화하여 쉽고 빠르게 DAFs를 계산하여 초기 설계단계에서 유용하게 사용될 수 있는 장점이 있다. 계산시간은 조건별 약 0.5분 이내로 아주 빠르게 결과를 확인할 수 있다. 그러나 P-Δ 효과, 즉, 횡력과 축력을 동시에 받을 경우, 횡력에 의해 발생한 횡 방향 변위 와 축력이 조합되어 추가적인 모멘트에 의한 처짐 현상을 표현하기가 어렵고, DAFs에 영향을 미칠 수 있는 해양환경 하중을 고려할 수 없다.

2.2 다중 자유계(MDOF) 방법

관성 하중법의 계산과정 중 DAF를 계산하기 위하여 MDOF를 적용하면 계산 정도를 높일 수 있다. 2.1에서 설명 된 관성 하중법 계산과정과 전체적으로는 같으며, DAFm을 계산하기 위한 시간 영역 임의파 분석이 추가된다. Fig. 3은 MDOF을 이용한 관성 하중법의 과정을 보여준다.

MDOF 방법에서 이용되는 임의파 분석법(Random wave analysis)은 파(Wave)를 무작위 양(Random quantity)으로 고려 하는 것에 기반을 두어, 시간 영역 해석을 통한 특정 환경 하에서 정적 및 동적 응답의 가장 가능성이 큰 최대 극단 (MPME, most probable maximum extreme)을 계산한다. SNAME (2002)에서는 Table 1과 같이 jack-up unit의 시간 영역 해석 조 건을 권고하고 있다. DAFm 계산에서는 3시간 동안의 초과 확률 99.9 %의 지반 전단력 또는 전복모멘트의 MPME를 이 용한다. 이때, DAFm는 정적 응답의 MPME에 대한 동적 응 답의 MPME 비율이며 아래 식(3)과 같이 표현할 수 있다.

MDOF 방법은 실제와 가까운 해상 조건과 환경 조건을 고 려할 수 있는 장점이 있지만, MPME를 계산하는 과정에서 입사각 한 개에 약 60분의 계산시간이 필요하며, 결과를 분 석하는 과정에서 전문적인 지식이 요구된다. 따라서 실제 설계 시 활용성에 어려움이 있다.

3. 매개변수 분석

WTIV에 관련된 설계에 필요한 환경인자들이 DAF에 미치 는 영향분석을 수행하였다. SDOF 방법과 해양구조물용 범 용 해석 프로그램인 SACS(2018)를 이용한 MDOF 방법에 의 한 결과 차이를 분석하였다.

일반적으로 DAF에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 구조물 의 고유진동수와 파의 진동수와의 차이가 나는 물리량이다. 최대치의 중첩 범위가 작아지면 동적 효과는 줄어들고, 반 대의 경우에는 상호 연관 공진 발생으로 인하여 DAF는 커 지게 된다. 파의 진동수는 해양환경에 따라 변화되지만, 구 조물의 고유진동수는 설계자가 결정할 수 있는 사항으로 설 계 인자에 따라 고유진동수의 변화 특성을 검토할 필요가 있다.

따라서, 관련된 지침(SNAME, 2002)인 감쇠 계수(ζ) 또한, DAF에 영향을 미치는 인자로써 최대 7 %의 넘지 않도록 본 연구에서는 1 %, 3 %, 5 %, 7 %의 감쇠 계수 조건별 동적 응 답을 분석하였다.

3.1 대상 구조물

Fig. 4는 연구에 사용된 WTIV 구조물의 형상을 나타내고 있다. SACS로 모델링 된 WTIV는 4개의 레그를 가지고 있으 며, 선체는 레그를 관통하고 있다. 설치 선박의 주요 제원들 은 Table 2에 표시하였다.

3.2 해석 조건

3.2.1 잭업 설계 조건

Table 3과 Fig. 5에 잭업된 상태에서 주요 설계 변수 값과 배치도를 나타내고 있으며, 전체 레그 길이를 구성하는 주 요 치수를 함께 표시하였다. 파주기(Wave period), 풍속(Wind speed), 조류는 북해(North sea)의 100년 재현주기의 해상데이 터를 설계 조건으로 선정하였다.

3.2.2 경계 조건

실제 WTIV의 스퍼드캔과 지질의 경계조건은 Fig. 6의 오른 쪽의 부분고정 지지조건(Partially fixed)에 가깝다. 핀(Pinned) 지지조건일 경우 θ₁은 레그의 기울어진 각도이며, 완전고정 지지조건(Fully fixed)일 경우에는 레그의 기울기 각도 θ₂는 0으로 간주한다. 그에 비해 부분고정 지지조건일 경우에는 레그 각도 θ₃는 핀 조건의 각도 θ₁보다 작다. 그러나 설치 지역의 지질학적 특성에 따른 고정력 정보 부재와 그 불확 실성 때문에 보수적인 관점에서 핀(Pinned) 지지조건을 설 계에서 주로 사용된다. 핀 지지조건에서 지질은 회전 구속 자유도를 가지지 못하고, 그래서 모멘트 반력이 발생하지 않아 레그 측면에서 보수적인 해석결과를 보여준다. 본 연 구에서도 핀 지지조건을 적용하여 매개변수 분석을 진행하 였다.

3.2.3 항력 계수

항력 계수(Drag coefficient)는 유체력이 구조물에 가해지는 정도를 결정하는 중요한 설계 인자이다. 본 연구에서 레그 의 항력계수는 Table 4와 같이 SNAME(2002)에서 제시하는 기준으로 적용하였다. Fig. 7과 같이 복잡한 단면 형상을 가 지는 랙(Rack)과 코드(Chord)는 식(4)을 이용하여 항력계수가 결정되고 주요치수는 한쪽 랙 톱니(Rack teeth)를 제외한 랙 (Rack)의 폭을 W로 표현하며, D는 코드(Chord)의 지름이다.

여기서, θ는 Fig. 7의 입사(Heading) 각도, C_D0는 Table 4의 항 력 계수, C_D1는 랙(Rack)에 수직으로 진행하는 유체에 대한 항력 계수이다.

3.2.4 임의파 분석

임의파 분석법 수행에 있어 시간 영역 해석에 관한 조건 은 Table 1과 같다. 또한, Table 3의 파주기를 지배주기 (Dominant period)로 하여 Pierson-Moskowitz 스펙트럼을 적용 하였으며, Airy 파 이론을 사용하여 불규칙 파를 고려하였다. DAFm 계산을 위한 MPME 물리량으로 지반 전단력을 사용 하였으며, 앞서 식(3)은 식(5)로 나타낼 수 있다.

3.3 고유진동수

고유진동수는 전술한 것과 같이 구조물의 동적 응답에 가 장 큰 영향을 미치는 인자 중 하나이다. 일반적인 WTIV의 1 차, 2차 모드는 데크 수준의 병진 운동, 즉 써지(Surge)와 스 웨이(Sway) 모드이다. 두 모드의 고유진동수는 일반적으로 유사한 값을 가진다. 두 고유진동수의 높고 낮음은 구조물 의 방향성에 따른 강성의 기여도를 판단할 수 있는 지표로 사용된다.

고유진동수에 따른 SDOF 방법과 MDOF 방법의 DAF 계산 결과를 분석하기 위해 감쇠 계수(ζ)를 5 %, 유의 파고 (Significant wave height)는 9.57 m로 고정하고, 아래 Table 5의 설계 변수들에 따른 영향을 분석하였다.

Fig. 8은 승강 중량 32,500 M/T, 코드 간 거리 7.0 m, 레그 베이 높이 4.7 m의 대상 WTIV 구조물의 1차, 2차 모드는 Fig. 8과 같다. 1차 모드는 Surge 모드, 2차 모드는 Sway 모드로 계산되어졌다. 이외의 모든 경우에서 1차, 2차 진동 모드의 형상은 동일하였다.

본 연구에서 선정된 레그 구조의 주요 변수는 Fig. 9에서 도시한 바와 같이 코드 간 거리, 베이(Bay) 높이이며, 각각 5 가지로 세분화하여 조건별 영향을 검토하였다.

감쇠 계수 5 %를 고려한 조건에서의 Ω ( = T n / T )에 따른 DAF 계산 결과를 Fig. 10에 비교하고 있다. SDOF와 MDOF 방법에 관한 결과는 확연하게 다른 양상을 나타내고 있으 며, 특히 Ω가 0.9부터 1.1 범위에서 DAF 분포 패턴과 결과값 의 차이가 크게 나타나고 있다.

SDOF의 경우 Ω가 1.0인 지점에서 최대 10.0으로 DAFs가 계산되었고, MDOF 방법에서는 최대 4.54 이상으로 계산되어 평균 2배 이상의 차이가 있었다. 그리고 Ω가 0.9 이하, 1.1 이상이 되는 범위에서는 SDOF가 평균 0.2 ~ 0.9배로 DAF를 낮게 계산하는 것을 확인하였다. SDOF 방법은 실제의 무게 중심 불일치, 비정규적인 파도 하중 그리고 항력의 비선형 을 고려하지 못하는 제약조건들을 갖고 있다. 따라서 불규 칙 파를 고려하는 MDOF 방법과의 계산 결과에서 큰 차이를 보여주는 것을 확인할 수 있다.

설계변수들이 변화에 따른 DAF 변화는 단지 고유진동수 변화에 따른 DAF의 변화양상을 따를 뿐 DAF에 직접적인 영 향을 주지 못하는 것을 확인할 수 있으며, 각 설계 인자가 고유진동수에 미치는 영향을 Fig. 11에 정리하였다.

승강 중량이 증가함에 따라 구조물의 고유진동수는 증가 하는 경향이며, Fig. 11-(c)과 같다. 구조물 강성의 변화 없이 무게가 증가함에 따라 고유진동수가 증가하였고, 코드 간 거리가 증가할 때는 무게 증가와 비교하면 강성 증가의 비 율이 높아서 고유진동수가 줄어드는 것을 확인하였다. 레그 베이 높이가 변화할 때는 레그의 무게가 줄어들고 강성도 함께 줄어들어 고유진동수에는 의미 있는 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

3.4 감쇠계수

감쇠계수 변화에 따른 DAF 계산 결과를 Fig. 12에서 비교 하고 있다.

SDOF 방법의 경우, 감쇠 계수가 5 %에서 1 %로 변화함에 따라 DAFs가 5배 상승하였으나, MDOF 방법에서 DAFm은 약 2배의 상승만 발생하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 감쇠 계수가 증가함에 따라 SDOF가 DAF를 낮게 평가하는 범위 가 늘어나는 것도 확인할 수 있다.

4. 수정된 DAF 추정식 제안

WTIV 및 해양구조물의 설계 과정에 있어서 감쇠 계수는 해양조건, 선주 요구조건 등으로 구조물 설계 전 결정되는 값이다. 반면에 고유진동수는 구조물 설계에 따라 변경될 수 있는 변수이다. 따라서 Ω = T_n/T 을 변수로 하고, 감쇠 계수를 계산식의 계수로써 사용하는 DAFs의 계산식을 기반 으로 하여 DAF 추정식을 개발하였다.

MDOF 방법을 이용한 DAFm 계산 결과를 이용하여 DAF 추정식을 아래 식(6)과 같이 도출하였다. 여기서, ζ는 감쇠 계수이고, Ω = T_n/T 이다.

추정식 (6)의 계수 α는 Fig. 12의 그래프의 가로 방향 폭을 결정하는 계수이며, 계수 β는 그래프의 세로 방향 폭, 계수 γ는 그래프의 가로축 평행 이동량을 결정하는 계수이다. DAFm 계산 값과 가장 유사한 계산 결과를 도출하는 계수의 값을 시행 착오법과 결정계수를 이용하여 계산하고, 각 계 수들이 감쇠 계수의 함수로 표현할 수 있도록 추세선을 도 출하였다.

추정식 (6)의 계수, α , β, γ의 추세선을 Fig. 13에 나타내 었다. α, β의 경우, 거듭제곱 형태의 추세선을 따랐으며 결정계수는 각 1.0, 0.99이다. γ는 선형식의 결정계수는 1.0 이다.

DAF 추정식을 통한 계산 결과와 MDOF 방법을 통해 계 산된 DAFm간의 상관분석 결과를 Fig. 14에 도시하였다. 추 정식이 MDOF 계산 결과와 결정계수 0.994의 수준으로 유 사하게 제안된 DAF 추정식의 적합성을 확인하였다. 즉, MDOF 결과 값 대비 0.6 %의 오차율을 보이지만, 초기 설계 단계에서 사용하기에는 공학적으로 유용 범위에 있다고 판 단하였다.

Table 6과 같이 기존 MDOF 결과 값 대비 DAF 추정식은 계산을 위한 별도의 수치해석 모델링 및 전문 계산 프로그 램이 필요하지 않은 장점이 있다. 계산에 필요한 시간은 0.5 분 이내로, 기본 설계 단계에서 레그 중량 결정하는 데 효과 적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

5. 결론 및 고찰

본 연구에서는 DAF를 계산하는 대표적인 두 방법을 비교 하고 정확도가 우수한 MDOF 방법으로 계산된 DAFm 값을 기준으로 수정된 DAF 추정식을 제안하였다. DAF 계산에 있 어서 SDOF 방법은 감쇠계수 5 % 조건이고, Ω가 1.0 영역에 서 DAF 결과는 평균 2배 이상 크게 평가하고 있으며, Ω가 0.9 이하, 1.1 이상 영역에서는 낮게 평가하고 있다. 레그 구 조설계 시 동적 효과를 직접적으로 고려해주는 DAF 계산값 의 정확도 부족은 불필요한 보강을 포함한 비현실적인 결론 을 야기 시킬 수 있는 문제점을 갖고 있다.

본 연구에서 제시된 추정식은 Ω가 0.7 ~ 1.3인 구간, 감쇠 계수 1 % ~ 7 % 구간에서 사용이 가능하다. 구조 설계 변수 (Bay height, Chord distance)들은 고유진동수 변화에 따른 DAF 의 변화 패턴을 따를 뿐 DAF 값에 직접적인 영향을 주지 않 았다. 이를 통해 제시된 DAF 추정식은 파이프형태의 유사 구조로 구성되어 있는 고정식 쟈켓에도 사용될 수 있을 것 으로 판단되나, 이는 추후 연구로 확인될 필요가 있다.

본 연구에서 제시한 DAF 추정식은 계산 준비시간 포함하 여, 0.5분 이내에 동적영향 계수를 계산할 수 있도록 설계되 었기 때문에, 초기 설계단계에서 동적효과를 효율적으로 결 정하는데 역할을 할 것으로 기대된다. 또한, 본 연구에서 개 발된 추정식과 매개변수 분석 결과는 초기 설계 단계에서 효율적으로 WTIV의 설계 인자를 결정하는데 도움이 될 것 이다.

향후 연구로 제시된 DAF 추정식을 이용한 WTIV의 레그 및 스퍼드캔 구조물의 최적화 기법 개발에 관한 연구가 필 요 할 것으로 판단된다.