제 1 항에 있어서,상기 단면 특성은 단면적(A) 및 관성 모멘트(I)이며, 상기 터빈 지지 구조물(200)의 메인 튜브(211) 및 타워(212)의 경우, 횡방향 변위(r(ξ))에 대하여 원형 단면에 대한 단면적(A)와 관성 모멘트(I)가 그대로 적용되고, 상기 터빈 지지 구조물(200)의 레그(320-1 내지 320-3) 및 브레이스(230-1 내지 230-3)의 경우, 상기 횡방향 변위(r(ξ))에 대하여 상기 메인 튜브(211) 및 상기 타워(212)와의 각도를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 시스템.

터빈 지지 구조물(200)의 상태 데이터를 취득하는 데이터 획득부(110);상기 상태 데이터를 토대로 상기 터빈 지지 구조물(200)의 단면 특성을 산출하는 제 1 산출부(120);상기 단면 특성을 기반으로 상기 터빈 지지 구조물(200)에 미리 설정되는 경계조건 및 연속조건을 적용하는 적용부(130);상기 경계 조건 및 상기 연속조건의 적용에 따른 상기 터빈 지지 구조물(200)에 대한 해석 결과를 산출하는 제 2 산출부(140); 및 상기 해석 결과 및 초기 운용시 측정되는 모드특성 결과를 비교하여 해석 모델을 추정하는 추정부(150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 시스템.

제 2 항에 있어서,상기 경계조건은 상기 레그(320-1 내지 320-3) 및 브레이스(230-1 내지 230-3)의 하단의 휨모멘트 및 전단력에 대한 경계 조건인 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 시스템.

제 2 항에 있어서,상기 연속조건은 상기 메인 튜브(211)와 레그(320-1 내지 320-3)의 접합부 및 상기 메인 튜브(211)와 브레이스(230-1 내지 230-3)의 접합부에서 변위, 회전각, 또는 휨모멘트가 연속되어 일치하는 조건인 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 시스템.

제 2 항에 있어서,상기 해석 결과는 상기 메인 튜브(211), 상기 타워(212), 상기 레그(320-1 내지 320-3), 및 상기 브레이스(230-1 내지 230-3)의 모드 형상, 휨강성, 및 고유 진동수를 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 시스템.

제 5 항에 있어서,상기 모드 형상은 미리 설정되는 선형연립방정식의 계수행렬에 대한 기약행 사다리꼴(reduced row echelon form) 행렬을 구한 후, 상수(~ )간의 비율을 계산하여 생성되는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 시스템.

제 5 항에 있어서,상기 휨강성은 수학식 , , , (여기서, EId와 EI는 각각 메인 튜브 및 타워의 손상상태 및 건전상태 휨강성이고, 는 레그 1, 레그 2, 브레이스 1, 브레이스 2의 손상상태 휨강성이고, EI1, EI2, EI3, EI4는 각각 레그 1, 레그 2, 브레이스 1, 브레이스 2의 건전상태 휨강성이고, E는 탄성계수이고, I는 관성 모멘트이고, m은 손상정도이고, x1은 터빈 지지 구조물(200)의 상단에서부터의 길이 좌표이고, x2는 터빈 지지 구조물(200)의 하단에서부터의 길이 좌표이고, h는 손상위치를 나타내는데, 또는 에서 손상위치까지의 거리를 의미한다.)에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 시스템.

제 5 항에 있어서,상기 고유 진동수(fd)는 수학식 (여기서, ωd는 손상상태의 고유각 진동수이다)으로 정의되며, 상기 고유각 진동수는 손상에 의한 상기 모드 형상의 변화는 미미한 것으로 가정되며, 갈레르킨(Galerkin) 방식을 이용하여 생성된 적분형태의 특성 방정식에 대한 시도함수(trial function)를 4차까지 고려하여 수치적분 및 고유치 해석을 수행하여 생성되는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 시스템.

(a) 데이터 획득부(110)가 터빈 지지 구조물(200)의 상태 데이터를 취득하는 단계;(b) 제 1 산출부(120)가 상기 상태 데이터를 토대로 상기 터빈 지지 구조물(200)의 단면 특성을 산출하는 단계;(c) 적용부(130)가 상기 단면 특성을 기반으로 상기 터빈 지지 구조물(200)에 미리 설정되는 경계조건 및 연속조건을 적용하는 단계;(d) 제 2 산출부(140)가 상기 경계 조건 및 상기 연속조건의 적용에 따른 상기 터빈 지지 구조물(200)에 대한 해석 결과를 산출하는 단계; 및 (e) 추정부(150)가 상기 해석 결과 및 초기 운용시 측정되는 모드특성 결과를 비교하여 해석 모델을 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 방법.

제 9 항에 있어서,상기 단면 특성은 단면적(A) 및 관성 모멘트(I)이며, 상기 터빈 지지 구조물(200)의 메인 튜브(211) 및 타워(212)의 경우, 횡방향 변위(r(ξ))에 대하여 원형 단면에 대한 단면적(A)와 관성 모멘트(I)가 그대로 적용되고, 상기 터빈 지지 구조물(200)의 레그(320-1 내지 320-3) 및 브레이스(230-1 내지 230-3)의 경우, 상기 횡방향 변위(r(ξ))에 대하여 상기 메인 튜브(211) 및 상기 타워(212)와의 각도를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 방법.

제 10 항에 있어서,상기 해석 결과는 상기 메인 튜브(211), 상기 타워(212), 상기 레그(320-1 내지 320-3), 및 상기 브레이스(230-1 내지 230-3)의 모드 형상, 휨강성, 및 고유 진동수를 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 방법.

제 11 항에 있어서,상기 모드 형상은 미리 설정되는 선형연립방정식의 계수행렬에 대한 기약행 사다리꼴(reduced row echelon form) 행렬을 구한 후, 상수(~ )간의 비율을 계산하여 생성되는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 방법.

제 11 항에 있어서,상기 휨강성은 수학식 , , , (여기서, EId와 EI는 각각 메인 튜브 및 타워의 손상상태 및 건전상태 휨강성이고, 는 레그 1, 레그 2, 브레이스 1, 브레이스 2의 손상상태 휨강성이고, EI1, EI2, EI3, EI4는 각각 레그 1, 레그 2, 브레이스 1, 브레이스 2의 건전상태 휨강성이고, E는 탄성계수이고, I는 관성 모멘트이고, m은 손상정도이고, x1은 터빈 지지 구조물(200)의 상단에서부터의 길이 좌표이고, x2는 터빈 지지 구조물(200)의 하단에서부터의 길이 좌표이고, h는 손상위치를 나타내는데, 또는 에서 손상위치까지의 거리를 의미한다.)에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 방법.

제 11 항에 있어서,상기 고유 진동수(fd)는 수학식 (여기서, ωd는 손상상태의 고유각 진동수이다)으로 정의되며, 상기 고유각 진동수는 손상에 의한 상기 모드 형상의 변화는 미미한 것으로 가정되며, 갈레르킨(Galerkin) 방식을 이용하여 생성된 적분형태의 특성 방정식에 대한 시도함수(trial function)를 4차까지 고려하여 수치적분 및 고유치 해석을 수행하여 생성되는 것을 특징으로 하는 터빈 지지 구조물의 고유 진동수 기반 손상 추정 방법.