earticle

영어

The Fairlead Chain Stopper (FCS), a newly developed detachable mooring device, was designed for application to a 10 MW-class floating offshore wind turbine. To ensure stable mooring under harsh marine conditions, the structural design of the FCS must consider the design load conditions prescribed by relevant classification society rules. Since the FCS utilizes high-strength, thick steel plates, it is essential to account for structural uncertainties such as manufacturing tolerances in material properties during production. Accordingly, a structural reliability analysis that incorporates such uncertainties is required. This study investigates the applicability of random sampling method for structural reliability assessment of the FCS. In particular, Sobol sequence sampling was employed to generate sample datasets for the reliability analysis, and the probability of reliability was evaluated with respect to varying sample sizes. The suitability of the selected sample size for reliability evaluation was validated by comparing with the results obtained from a conventional Monte Carlo simulation.The findings of this study establish an effective random sampling procedure for the structural reliability analysis of the FCS.

한국어

탈착형 계류 장치인 페어리드 체인 스토퍼(Fairlead Chain Stopper, FCS)는 10MW급 부유식 해상풍력 발전기에 적용하기 위해 새롭게 개발된 시스템이다. FCS는 거친 해양 환경에서 부유식 해상풍력 발전기의 안정적인 계류를 유지하 기 위해 선급 규정 설계하중조건을 고려한 구조설계가 필수적이며, 고강도의 두꺼운 강재가 사용되기 때문에 강재 생산시 발생하는 공차와 같은 불확실성을 반영한 구조 신뢰성 해석이 요구된다. 본 연구에서는 FCS의 구조 신뢰성 평가에 활용 가능한 랜덤 샘플링 기법의 적용 가능성을 검토하였다. 구조 신뢰성 해석을 위한 랜덤 샘플링 방법으로 소볼 수열법을 적용하여 표본 데이터를 구성하고, 표본 수의 변화에 따른 신뢰도 확률을 평가하였다. FCS의 구조 신뢰성 해석에 적합한 랜덤 샘플링의 표본 수는 몬테카를로 시뮬레이션의 결과와 비교하여 검증하였다. 본 연구를 통해 FCS의 구조 신뢰성 해석 에 적합한 랜덤 샘플링 절차를 규명하였다.