KR101033215B1

KR101033215B1 - 복합재료 풍력 타워 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101033215B1
Application number: KR1020100099262A
Authority: KR
Inventors: 김종식
Original assignee: 화이버텍(주)
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2011-05-06

Abstract

본 발명은, 복합재료 풍력 타워에 있어서, 상기 타워의 원주 방향에 대해 장섬유 소재가 감겨진 상태에서 수지 내에 함침되어 경화되어 형성되고, 상기 타워의 단면에 대해 복수 개의 소재 층들을 가지되, 상기 소재 층들 중 2개 이상이 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감겨져서 형성된 하나 또는 복수 개의 직관을 포함하는 복합재료 풍력 타워 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 복합재료 풍력 타워 및 그 제조방법에 따르면, 타워의 원주 방향에 대해 감겨지는 장섬유 소재를 이용하여 복수 개의 소재 층들을 형성하되, 상기 소재 층들 중 2개 이상이 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감겨지도록 형성함에 따라, 제조되는 직관 또는 레듀서의 압축력, 인장력, 강도 및 보강력을 크게 향상시킬 수 있으며, 또한 다양한 설계 조건을 갖는 직관 또는 레듀서의 제조를 용이하게 하는 이점이 있다.

Description

복합재료 풍력 타워 및 그 제조방법{Composite wind tower and method thereof}

본 발명은 복합재료 풍력 타워 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 맨드릴 위에 장섬유를 감아서 제조하는 복합재료 풍력 타워 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 풍력 타워는 풍력발전기의 주요 구조물로서 주로 금속 재질로 제작되고 있다. 그런데, 대용량으로 점점 발전하는 풍력 발전기의 용량과 비례하여 타워의 크기도 대형화되어야 함에도 불구하고, 상기 금속 재질의 스틸 타워는 무게가 무거워 운반이 어렵고, 운반비가 과다 발생하며 시공기간이 길어지는 단점이 있다.

본 발명은 장섬유 소재가 다중으로 감겨진 구조를 갖는 복합재료 풍력 타워 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 복합재료 풍력 타워에 있어서, 상기 타워의 원주 방향에 대해 장섬유 소재가 감겨진 상태에서 수지 내에 함침되어 경화되어 형성되고, 상기 타워의 단면에 대해 복수 개의 소재 층들을 가지되, 상기 소재 층들 중 2개 이상이 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감겨져서 형성된 하나 또는 복수 개의 직관을 포함하는 복합재료 풍력 타워를 제공한다.

여기서, 상기 소재는 유리섬유, 카본섬유 또는 아라미드 섬유를 포함하며, 상기 수지는 폴리에스터, 에폭시, 비닐에스터 또는 페놀을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 소재 층들 중 적어도 하나의 층에는 충진재가 포함되어 있으며, 상기 충진재는 모래, 탄산칼슘, 수산화 알루미늄 또는 실리카를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하나 또는 복수 개의 직관은 서로 다른 직경을 갖는 제1직관 및 제2직관을 포함하고, 이때, 상기 복합재료 풍력 타워는, 상기 제1직관과 제2직관 사이를 연결하며 상부로 갈수록 직경이 점차로 좁아지며, 원주 방향에 대해 장섬유 소재가 감겨진 상태에서 수지 내에 함침되어 경화되어 형성되고, 그 단면에 대해 복수 개의 소재 층들을 가지되, 상기 소재 층들 중 2개 이상이 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감겨져서 형성된 레듀서를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 레듀서의 양단부에는, 상기 제1직관 및 제2직관과 각각 동일한 직경을 갖는 제1연결부 및 제2연결부가 구비되고, 상기 복합재료 풍력 타워는, 상기 제1연결부의 단부와 상기 제1직관의 단부 사이를 결합하는 제1조인트 수단과, 상기 제2연결부의 단부와 상기 제2직관의 단부 사이를 결합하는 제2조인트 수단을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1조인트 수단은, 상기 제1연결부의 내표면에 본딩되어 있는 제1프레임, 상기 제1직관의 내표면에 본딩되어 있으며 일단부가 상기 제1프레임의 일단부와 접하는 제2프레임, 및 상기 제1프레임의 일단부와 상기 제2프레임의 일단부를 서로 분리가능하게 결합시키는 볼팅수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2조인트 수단은, 상기 제2연결부의 단부와 상기 제2직관의 단부 사이에 삽입되는 삽입부, 및 상기 삽입부를 기준으로 양측으로 각각 연장되어 상기 제2연결부의 내표면과 상기 제2직관의 내표면 상에 각각 본딩되어 있는 연결부를 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명은, 청구항 4 내지 청구항 7에 중 어느 한 항에 기재된 서로 다른 직경을 갖는 복수 개의 상기 레듀서 들과 상기 직관 들을 상하 방향으로 다층 연결하여, 상부로 갈수록 직경이 점차로 좁아지는 형태를 갖는 복합재료 풍력 타워를 제공한다.

또한, 본 발명은, 장섬유 소재를 수지에 함침시킨 다음 직관 제조용 형틀 상에 원주 방향에 대해 여러 층으로 감아서 단면에 대해 복수 개의 소재 층들을 형성하되, 상기 소재 층들의 형성 시 2개 이상의 층들을 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감아서 직관의 형상을 제조하는 단계와, 상기 직관을 가열하여 경화 처리하는 단계와, 장섬유 소재를 수지에 함침시킨 다음 레듀서 제조용 형틀 상에 원주 방향에 대해 여러 층으로 감아서 단면에 대해 복수 개의 소재 층들을 형성하되, 상기 소재 층들의 형성 시 2개 이상의 층들을 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감아서 레듀서의 형상을 제조하는 단계와, 상기 레듀서를 가열하여 경화 처리하는 단계, 및 상기 경화된 직관과 상기 경화된 레듀서를 이용하여 하나의 세그먼트를 형성하는 단계를 포함하는 복합재료 풍력 타워의 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 세그먼트를 형성하는 단계는, 서로 다른 직경의 복수 개의 세그먼트 들을 형성하고, 상기 세그먼트를 형성하는 단계 이후에는, 상기 세그먼트 들의 사이를 각각 상하 방향으로 다층 연결하여, 상부로 갈수록 직경이 점차로 좁아지는 형태를 갖는 복합재료 풍력 타워를 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 장섬유 소재를 수지에 함침시키는 단계는, 상기 장섬유 소재와 충진재 소재를 상기 수지에 동시 함침 시키거나, 상기 수지에 상기 장섬유를 먼저 함침시킨 다음 상기 충진재를 함침시킬 수 있다.

본 발명에 따른 복합재료 풍력 타워 및 그 제조방법에 따르면, 타워의 원주 방향에 대해 감겨지는 장섬유 소재를 이용하여 복수 개의 소재 층들을 형성하되, 상기 소재 층들 중 2개 이상이 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감겨지도록 형성함에 따라, 제조되는 직관 또는 레듀서의 압축력, 인장력, 강도 및 보강력을 크게 향상시킬 수 있으며, 또한 다양한 설계 조건을 갖는 직관 또는 레듀서의 제조를 용이하게 하는 이점이 있다.

또한, 직관과 레듀서를 서로 연결하여 하나의 세그먼트를 형성한 다음 각 세그먼트 끼리를 상하로 연결하는 별도의 조인트 수단을 사용하는 경우, 제조 과정에서의 운반성 뿐만 아니라 복합재료 풍력 타워의 조립성 및 해체성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합재료 풍력 타워의 개략 정면도이다.
도 2는 도 1의 개략 종단면도이다.
도 3은 도 1의 직관 부분에 대한 상세 종단면도이다.
도 4는 도 2에서 제1직관과 제2직관의 연결을 설명하는 종단면도이다.
도 5는 도 4의 분해도이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합재료 풍력 타워의 개략도이다. 도 2는 도 1의 정면도이다. 이러한 복합재료 풍력 타워는 중량이 가벼우며 운송이 용이함으로 기존의 스틸 타워를 대체할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 복합재료 풍력 타워(100)는 서로 다른 직경을 갖는 복수 개의 레듀서(120)들과 직관(110)들을 상하 방향으로 다층 연결하여, 상부로 갈수록 직경이 점차로 좁아지는 형태를 갖는다. 여기서, 상기 직관(110a~110d)과 레듀서(120a~120c)의 사용 개수는 반드시 도 1에 의해 한정되는 것은 않는다. 즉, 상기 복합재료 풍력 타워(100)는 더 적은 개수 또는 더 많은 개수의 직관과 레듀서가 상하로 연결될 수 있음은 자명하다.

그리고, 상기 복합재료 풍력 타워(100)의 두께는 설계에 따라 20~200㎜ 까지 다양할 수 있다. 물론, 타워(100)의 높이는 상기 직관(110)과 레듀서(120)의 조합 개수에 따라 조절이 가능하다.

도 3은 도 1의 직관 부분에 대한 상세 종단면도이다. 이하에서는 상기 직관(110)의 구성을 상세히 살펴본다.

상기 직관(110)은 상기 타워의 원주 방향에 대해 장섬유 소재가 감겨진 상태에서 수지 내에 함침되어 경화되어 형성된다. 예를 들면, 전진 이동하는 원통형의 형틀 위에 장섬유 소재를 원주 방향으로 감는 방식을 통해 상기 직관을 연속식으로 제조할 수 있다.

상기 장섬유 소재의 감김을 통해 관형의 구조물을 제조하는 방식은 공지된 다양한 방식이 사용될 수 있으며, 그 예로서 본 출원인에 의한 등록특허 제0939572호에 기재된 기술이 사용될 수 있다.

상기 소재가 수지 내에 함침되어 경화되어 형성되는 방법으로는 세 가지 예가 있다. 첫 번째, 이미 수지 처리된 소재를 형틀에 감아서 직관을 형성한 후 경화 처리하는 방법이다. 두 번째, 형틀의 표면 상에 수지를 도포하거나 뿌린 다음, 그 위에 소재를 감은 후 경화 처리하여 직관을 형성할 수 있다. 세 번째, 형틀 상에 감겨진 소재 위에 수지를 도포하거나 뿌린 후 경화 처리하여 직관을 형성할 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 직관(110)은 상기 타워의 단면에 대해 복수 개의 소재 층들을 가진다. 이때, 상기 소재 층들 중 2개 이상이 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감겨져서 형성되어 있다. 이러한 도 3에서 직관(110)의 단면 상에서 소재 층별로 가해진 빗금선은 실제로 장섬유가 감겨진 방향을 의미한다.

도 3의 실시예는 3개의 소재 층들이 형성된 경우로서, 각 층마다 소재의 감김 방향 및 각도가 서로 상이한 경우이다. 즉, 도 3의 (a)에서 제1층(111a)과 제3층(113a)은 소재의 감김 방향은 동일하지만 감김 각도가 상이하다. 또한, 제1층(111a)과 제2층(112a)은 소재의 감김 방향이 서로 반대이다. 이는 도 3의 (b)의 경우에서도 마찬가지이다.

여기서, 상기 (a) 경우는 상기 직관(110)의 길이방향(축방향)에 대한 각 층(111a,112a,113a)의 감겨지는 각도가 대략 45 내외인 경우이고, (b) 경우는 상기 길이방향에 대해 각 층(111b,112b,113b)의 감겨지는 각도가 (a)의 경우보다 큰 경우이다. 특히, (b)에서 제2층(112b)의 경우, 소재(10)가 감겨지는 각도가 거의 90도에 가까운 경우이다.

참고로, 상기 장섬유의 감겨지는 각도는 상기 직관(110)의 길이방향을 기준으로 0~90도, -90~0도 범위로 다양한 각도로 감겨질 수 있다. 예를 들어 형틀이 전진하는 상태에서 장섬유 소재를 감는 경우 0~90도 범위의 각도 구현이 가능하고, 반대로 형틀이 후진하는 상태에서 장섬유 소재를 감는 경우 -90~0도 범위의 각도 구현이 가능하다.

이상과 같이, 상기 장섬유 소재를 각 소재 층별로 서로 다른 방향 또는 각도로 감은 구조에 따르면, 제조되는 직관(110)의 각 층별로 감겨지는 방향, 각도를 달리함으로써, 직관(110)의 압축력, 인장력, 강도, 보강력 등을 향상시킬 수 있으며, 또한 다양한 설계 조건을 갖는 직관(100)의 제조를 용이하게 한다.

상기 소재로는 유리섬유, 카본섬유 또는 아라미드 섬유 중 하나 또는 복수 개를 포함한 것을 사용한다. 또한, 상기 수지는 폴리에스터, 에폭시, 비닐에스터 또는 페놀 중 하나 또는 복수 개를 포함한 것을 사용한다.

상기 소재 층들 중 적어도 하나의 층에는 충진재(core)가 포함되어 있다. 예를 들어, 제1층(111a)과 제3층(113a)에는 충진재가 포함되어 있지 않고, 제2층(112a)에만 충진재가 포함되도록 구성이 가능하다.

물론, 전체 소재 층(111a~113a)에 대해 모두 충진재가 포함되는 형태도 가능하다. 여기서, 상기 충진재는 모래, 탄산칼슘, 수산화 알루미늄 또는 실리카 중 하나 또는 복수 개를 포함한다. 여기서, 상기 충진재의 보강을 위해 유리섬유 또는 카본섬유가 더 사용될 수 있다.

이때, 상기 소재 상에 충진재가 포함되도록 하기 위해서는, 이미 충진재가 혼합된 소재를 형틀 상에 감아서 직관(110)을 제조할 수 있다. 그러나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

앞서, 상기 서로 다른 직경을 갖는 복수 개의 직관(110)들은 상기 레듀서(120)들을 통해 상하로 연결되어 다층의 타워 구조를 형성한다. 여기서, 상기 레듀서(120)는 그 길이가 1~5m 내외일 수 있다. 물론, 상기 직관(110)들은 레듀서(120)보다 더 긴 길이로 형성된다.

상기 레듀서(120)는 앞서 직관(110)의 구조와 동일한 방법 즉, 원주 방향에 대해 장섬유 소재가 감겨진 상태에서 수지 내에 함침되어 경화되어 형성된다. 예를 들면, 원추형의 형틀 위에 장섬유 소재를 원주 방향으로 감는 방식을 통해 비연속식으로 상기 레듀서(120)를 제조할 수 있다.

여기서, 상기 레듀서(120)는 그 단면에 대해 복수 개의 소재 층들을 가지되, 상기 소재 층들 중 2개 이상이 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감겨져서 형성된다. 따라서, 레듀서(120)의 종단면 또한 도 3과 같은 형태를 가질 수 있다. 물론, 상기 레듀서(120)는 스틸 재료를 사용한 스틸 구조물로 대체될 수 있다.

도 4는 도 1에서 제1직관과 제2직관의 연결을 설명하는 부분 분해도이다. 도 5는 도 4의 분해도이다. 이하에서는 도 4 및 도 5를 참조로 하여, 상기 레듀서(120)의 구성 및 이를 이용한 상기 제1직관(110a)과 제2직관(110b)의 연결 예시를 살펴본다. 상기 레듀서(120)의 양단부에는 상기 제1직관(110a) 및 제2직관(110b)과 각각 동일한 직경을 갖는 제1연결부(121) 및 제2연결부(122)가 구비되어 있다.

여기서, 상기 제1연결부(121)의 단부와 상기 제1직관(110a)의 단부 사이를 결합에는 제1조인트 수단(130)이 사용되며, 상기 제2연결부(122)의 단부와 상기 제2직관(110b)의 단부 사이를 결합에는 제2조인트 수단(140)이 사용된다.

먼저, 상기 제1조인트 수단(130)은, 제1프레임(131), 제2프레임(132), 및 볼팅수단(133)을 포함한다. 상기 제1프레임(131)은 상기 제1연결부(121)의 내표면에 본딩되어 있다. 제2프레임(132)은 상기 제1직관(110a)의 내표면에 본딩되어 있으며, 그 일단부가 상기 제1프레임(131)의 일단부와 접하여 있다. 상기 볼팅수단(133)은 서로 접하여 있는 상기 제1프레임(131)의 일단부와 상기 제2프레임(132)의 일단부를 서로 분리가능하게 결합시킨다.

상기 제2조인트 수단(140)은 삽입부(141)와 연결부(142)를 포함하여 T자 형상을 가진다. 상기 삽입부(141)는 상기 제2연결부(122)의 단부와 상기 제2직관(110b)의 단부 사이에 삽입된다. 또한, 상기 연결부(142)는 상기 삽입부(141)를 기준으로 양측으로 각각 연장되어 상기 제2연결부(122)의 내표면과 상기 제2직관(110b)의 내표면 상에 각각 본딩되어 있다.

각각의 조인트 수단(130,140)에서의 본딩 재료는 폴리에스터 수지, 에폭시 수지, 비닐에스터 수지 또는 페놀 수지를 사용한다. 이러한 본딩 재료는 상기 직관(110)과 레듀서(120)의 제조에 사용된 상기 수지와 재질이 유사할수록 본딩력이 강화될 수 있다.

상기 제2조인트 수단(140)은 1개의 직관(110)과 1개의 레듀서(120)를 연결하여, 타워(100)를 구성하는 하나의 세그먼트를 형성하게 한다. 또한, 상기 제1조인트 수단(130)은 각 세그먼트 끼리를 연결하는 용도로 사용되며, 제2조인트 수단(140)에 비해 보다 결속력 있는 구조를 갖는다. 여기서, 상기 제1조인트 수단(130)에서 상기 볼팅수단(133)을 해제한 경우, 상기 제1프레임(131)과 제2프레임(132)의 분리가 가능하게 된다. 이에 따라, 필요한 경우 타워(100)를 각 세그먼트 별로 분리할 수 있다. 이러한 분리 가능성은 세그먼트의 운반을 용이하게 하는 이점이 있다.

실제로 타워(100)를 건설할 때에는 상기 제2조인트 수단(140)을 통해 세그먼트 단위로 미리 조립한 다음 이들을 목적지로 운반하여 상기 제1조인트 수단(130)을 통해 각 세그먼트 끼리 조립할 수 있다. 이외에도, 직관(110)과 레듀서(120)를 목적지로 개별 운반한 다음, 이들을 제1조인트 수단(130)을 통해 하나의 세그먼트로 조립한 후 다시 각 세그먼트 끼리를 제2조인트 수단(140)으로 조립하여 타워를 제조할 수 있다.

여기서, 상기 하나의 세그먼트란 1개의 직관(110)과 1개의 레듀서(120)를 연결한 경우로 한정되지 않는다. 즉, 1개의 직관(110)만으로 하나의 세그먼트를 형성할 수 있으며, 또한 2개의 직관(110)과 1개의 레듀서(120)를 통해서 하나의 세그먼트를 형성할 수 있다. 이러한 하나의 세그먼트를 구성하는 직관(110)과 레듀서(120)의 개수는 상술한 바에 한정되는 것은 아니며, 나열하지 않은 보다 다양한 실시예가 존재할 수 있음은 자명하다.

이하에서는 이상과 같은 복합재료 풍력 타워(100)의 제조 방법에 관하여 간단히 설명한다. 먼저, 장섬유 소재를 수지에 함침시킨 다음 직관 제조용 원통형 형틀 상에 원주 방향에 대해 여러 층으로 감아서 단면에 대해 복수 개의 소재 층들을 형성하되, 상기 소재 층들의 형성 시 2개 이상의 층들을 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감아서 직관(110)의 형상을 제조한다. 이후에는, 상기 직관(110)을 가열하여 경화 처리한다. 이상과 같은 두 단계의 방식을 이용하여, 하나의 직관(110) 또는 서로 다른 직경의 복수 개의 직관(110)을 제조할 수 있다.

여기서, 상기 장섬유 소재를 수지에 함침시키는 단계는, 상기 장섬유 소재와 충진재 소재를 상기 수지에 동시 함침시키거나, 상기 수지에 상기 장섬유를 먼저 함침시킨 다음 상기 충진재를 함침시킨다. 이는 이후의 레듀서(120)의 제조 과정에서도 동일하게 적용될 수 있다.

그리고, 장섬유 소재를 수지에 함침시킨 다음 레듀서 제조용 원추형 형틀 상에 원주 방향에 대해 여러 층으로 감아서 단면에 대해 복수 개의 소재 층들을 형성하되, 상기 소재 층들의 형성 시 2개 이상의 층들을 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감아서 레듀서(120)의 형상을 제조한다. 이후에는, 상기 레듀서(120)를 가열하여 경화 처리한다. 이상과 같은 두 단계의 방식을 이용하여, 하나의 레듀서(120) 또는 서로 다른 직경의 복수 개의 레듀서(120)를 제조할 수 있다.

다음, 상기 경화된 직관(110)과 상기 경화된 레듀서(120)를 이용하여 하나의 세그먼트를 형성한다. 즉, 상기 경화된 직관(110)과 상기 경화된 레듀서(120)를 상기 제1조인트 수단(130)을 통해 각각 상하로 연결하여 하나의 세그먼트를 형성한다. 이때, 이러한 방법을 반복 사용하여 서로 다른 직경의 복수 개의 세그먼트 들을 형성하도록 한다.

이후에는, 상기 세그먼트 들의 사이를 각각 상기 제2조인트 수단(140)을 통해 상하 방향으로 다층 연결하여, 상부로 갈수록 직경이 점차로 좁아지는 형태를 갖는 복합재료 풍력 타워(100)를 제조한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능한 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 복합재료 풍력 타워 110: 직관
111a,111b: 제1층 112a,112b: 제2층
113a,113b: 제3층 120: 레듀서
121: 제1연결부 122: 제2연결부
130: 제1조인트 수단 131: 제1프레임
132: 제2프레임 133: 볼팅수단
140: 제2조인트 수단 141: 삽입부
142: 연결부

Claims

복합재료 풍력 타워에 있어서,
상기 타워의 원주 방향에 대해 장섬유 소재가 감겨진 상태에서 수지 내에 함침되어 경화되어 형성되고, 상기 타워의 단면에 대해 복수 개의 소재 층들을 가지되, 상기 소재 층들 중 2개 이상이 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감겨져 있으며, 서로 다른 직경을 갖는 제1직관과 제2직관;
상기 제1직관과 제2직관 사이를 연결하며 상부로 갈수록 직경이 점차로 좁아지며, 원주 방향에 대해 장섬유 소재가 감겨진 상태에서 수지 내에 함침되어 경화되어 형성되고, 그 단면에 대해 복수 개의 소재 층들을 가지되, 상기 소재 층들 중 2개 이상이 서로 다른 방향 또는 서로 다른 각도로 다중으로 감겨져서 형성되며, 양단부에는 상기 제1직관 및 제2직관과 각각 동일한 직경을 갖는 제1연결부 및 제2연결부가 구비된 레듀서;
상기 제1연결부의 단부와 상기 제1직관의 단부 사이를 결합하는 제1조인트 수단; 및
상기 제2연결부의 단부와 상기 제2직관의 단부 사이를 결합하는 제2조인트 수단을 포함하며,
상기 제1조인트 수단은,
상기 제1연결부의 내표면에 본딩되어 있는 제1프레임, 상기 제1직관의 내표면에 본딩되어 있으며 일단부가 상기 제1프레임의 일단부와 접하는 제2프레임, 및 상기 제1프레임의 일단부와 상기 제2프레임의 일단부를 서로 분리가능하게 결합시키는 볼팅수단을 포함하며,
상기 제2조인트 수단은,
상기 제2연결부의 단부와 상기 제2직관의 단부 사이에 삽입되는 삽입부, 및 상기 삽입부를 기준으로 양측으로 각각 연장되어 상기 제2연결부의 내표면과 상기 제2직관의 내표면 상에 각각 본딩되어 있는 연결부를 포함하며,
상기 제2조인트 수단은 상기 제2직관과 상기 레듀서의 제2연결부 사이를 결합시켜서 상기 타워를 구성하는 하나의 세그먼트를 형성시키고, 상기 제1조인트 수단은 상기 제2조인트 수단에 의해 형성된 세그먼트 끼리를 서로 연결 또는 분리 가능하도록 하는 복합재료 풍력 타워.
청구항 1에 있어서,
상기 소재는 유리섬유, 카본섬유 또는 아라미드 섬유를 포함하며,
상기 수지는 폴리에스터, 에폭시, 비닐에스터 또는 페놀을 포함하는 복합재료 풍력 타워.
청구항 1에 있어서,
상기 소재 층들 중 적어도 하나의 층에는 충진재가 포함되어 있으며,
상기 충진재는 모래, 탄산칼슘, 수산화 알루미늄 또는 실리카를 포함하는 복합재료 풍력 타워.
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청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 서로 다른 직경을 갖는 복수 개의 상기 레듀서 들과 상기 직관 들을 상하 방향으로 다층 연결하여, 상부로 갈수록 직경이 점차로 좁아지는 형태를 갖는 복합재료 풍력 타워.
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