吴 연혜 조교 해상 풍력 발전의 안전성을 담당하는 CTV 출항 여부 예측의 연구.

Q 현재의 연구 테마는 무엇입니까? ↓: 나의 연구 주제는 해상 풍력 발전 사업에서 선박의 출항 여부의 장기 예측하는 것입니다. 1주에서 2주 전에 특정 선박이 안전하게 출항할 수 있는지 여부를 예측하는 것이 목표입니다.
해상풍력발전소의 건설과 유지관리에는 각종 전문선이 필수적이며, 특히 CTV(Crew Transfer Vessel: 인원수송선)는 작업원과 자재를 해양으로 운반하는 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 작업원이 해상 풍력 타워에 이승할 때, CTV의 선수를 해상 풍력 타워에 엔진의 추진력으로 맞추어 선체를 안정시킬 필요가 있습니다만, 파랑이나 마찰력의 영향으로 큰 동요가 발생합니다. 그 때문에, 파랑이 높은 상황에서는 CTV의 출항이 중지되는 경우도 있습니다. 장기적인 출항 여부를 예측함으로써 사업의 안전성을 확보함과 동시에 인력 배치 및 공정 스케줄 최적화, 심지어 안정적인 전원 공급에도 기여할 것으로 기대된다. 현재, 출항 여부의 판단은 기상 데이터에 근거한 작업 관계자의 경험칙에 의존하고 있습니다. 그러나 파랑 조건보다 선체 동요가 직접적으로 영향을 미치기 때문에 동요량에 근거한 출항 여부의 판단이 더 정확하다고 생각됩니다. 그러므로 이 주제를 다루고 있습니다.
Q 연구에 임하기 시작한 계기를 가르쳐 주세요. ↓: 지금까지 해안 공학을 전문으로 해, 주로 연안 지역의 방재·감재에 관한 연구에 임해 왔습니다. 그러나, 해양자원에너지학부문에 소속함에 있어서, 학과의 방향성에 합치한 연구도 임할 필요가 있다고 생각하고 있었습니다. 그런 가운데 한 해상풍력발전의 실증실험에서 실시된 CTV의 접현여부에 관한 실험데이터를 입수할 기회를 얻었습니다. 데이터를 다루는 중에서 흥미가 솟아, 지금까지 길러 온 노하우를 활용하면 재미있는 연구를 할 수 있을까 느꼈던 것이, 본 연구에 임하는 계기가 되었습니다.
Q 연구의 흥미로운 도전과 중요성을 알려주십시오. ↓: 정부는 이미 2050년의 탄소 중립을 달성하기 위해 선언했다. 그 중 일본은 해상풍력발전 분야에 관해서 조금 늦어지고 있습니다만, 향후 재생 가능 에너지의 주력으로서 기대되고 있는 분야이기도 합니다. 자신의 연구가 조금이라도 공헌할 수 있다고 생각하면, 거기에 큰 보람을 느끼고 있고, 수년간의 공동 연구를 통해 업계와의 연결이 깊어져, 이 분야에서 함께 성장하고 있는 것을 실감하고 있습니다.
Q 연구의 어려운 점, 과제를 가르쳐 주세요. ↓: 일본에서는 해상풍력발전의 실용화가 늦어져 가동중의 발전 사이트가 적기 때문에 CTV선의 데이터 취득이 곤란한 상황입니다. 그 해결책으로서, 본학의 실습정 「히요도리」를 활용해, 소형 CTV와 유사한 톤수의 배로 데이터를 수집하고 있습니다.
Q 연구를 통해 어떤 사회적 영향을 기대할 수 있습니까? 단기적인 것(1~2년 후 정도)과 장기적인 것(~10년 후)을 가르쳐 주세요. ↓: · 단기적인 영향
CTV의 출항 여부를 예측하는 기술이 실용화되면, 해상풍력발전의 운용에 있어서 보다 안전하고 효율적인 스케줄 관리가 가능해져, 운영 비용의 삭감이나 작업원의 안전 확보에 공헌할 수 있습니다. 또 기상·해상 조건에 좌우되는 현재의 출항 판단이 객관적이고 정밀도가 높은 데이터에 근거하는 것이 되기 때문에, 계획적인 운용을 기대할 수 있습니다.

· 장기적인 영향
10년이 지나면 이 기술은 더욱 많은 해상풍력발전시설에서 채용되어 일본의 재생가능에너지 사업에 있어서 표준적인 기술기반이 될 것으로 기대된다. 또한 다른 해양 사업에도 응용되어 해상 수송과 해양 공사의 안전성과 효율성 향상에도 기여할 수 있습니다.
Q 연구는 SDGs의 어떤 목표에 기여할 수 있습니까? ↓: 목표 7 "에너지를 모두와 깨끗하게"
해상풍력발전의 안전성과 효율성을 향상시킴으로써 재생가능에너지의 공급을 촉진하여 청정에너지의 보급에 공헌할 수 있습니다.

목표 13 「기후변화에 구체적인 대책을」
기후변화 대책으로서 신재생에너지 추진에 기여하여 탈탄소화 및 탄소중립 달성을 위한 노력을 지원합니다.
Q 도쿄 해양 대학에서 연구하는 의의는 무엇입니까? ↓: 도쿄 해양 대학은 해양 분야에 특화된 대학이며, 다른 대학에는 없는 해양에 관한 전문 지식과 연구 인프라가 충실하다는 점이 큰 특징입니다. 예를 들면 해상풍력발전에 관한 연구에 있어서는 대학이 소형의 실습정에서 대형의 연습선까지 보유하고, 실해역에서의 데이터 수집이나 실험이 가능하게 됩니다. 또 대학내에는 해양자원, 해양공학, 환경보전 등 폭넓은 분야의 전문가가 재적하고 있어, 다른 분야와의 제휴가 취하기 쉬운 것도 매력입니다.
또한 도쿄 해양 대학은 해양 자원의 지속 가능한 이용과 환경 보전 등의 과제에 적극적으로 임하고 있으며, 제 연구 테마인 해상 풍력 발전의 출항 여부 예측 시스템의 개발은 대학의 미션과도 일치하고 있습니다. 이러한 학술적인 배경과 충실한 설비 환경이 갖추어져 있기 때문에, 도쿄 해양 대학에서 연구를 실시하는 의의는 매우 크다고 느끼고 있습니다.
Q 연구를 수행하는 데 소중한 일과 정책을 알려주십시오. ↓: 제가 소중히 여기는 것은 '현장주의'입니다. 지금까지 임해 온 해안 공학에 관한 연구도 마찬가지입니다만, 선박의 동요에 대해서도 현장의 감각이 매우 중요하다고 생각하고 있습니다. 따라서 연구를 실시할 때는 학생과 함께 실제 현장에 가서 환경이나 조건을 체감하면서 데이터를 수집하는 것을 유의하고 있습니다. 이를 통해 연구의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다고 생각합니다. 또 다른 정책은 연구 결과가 사회에 미치는 영향을 항상 의식하는 것입니다. 해상 풍력 발전은 재생 가능 에너지의 보급과 지구 온난화 대책에 크게 공헌할 수 있는 분야입니다. 나의 연구가 조금이라도 이 분야의 발전에 도움이 되는 것으로, 사회에 공헌할 수 있다고 믿고, 그 마음을 가슴에 임하고 있습니다.
吴 연혜 조교의 OA 논문은 이쪽 ↓: 논문 제목 : Effelation of Accessibility to Offshore Wind Turbines by Crew Transfer Vessels Using Artificial Neural Network · 신경망을 이용한 작업원 수송선에 의한 해상 풍력 터빈에 대한 접근성 평가
저자 · 공동 저자 : Lianhui WU, Tsuyoshi IKEYA, Daisuke INAZU, Akio OKAYASU, Yukinari FUKUMOTO, Koya SATO
게재지：Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B3 (Ocean Engineering)
발행년월 : 2022년 11월
DOI: 10.2208/jscejoe.78.2_I_1