KR101044753B1 - 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치 - Google Patents

내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101044753B1
KR101044753B1 KR1020110030642A KR20110030642A KR101044753B1 KR 101044753 B1 KR101044753 B1 KR 101044753B1 KR 1020110030642 A KR1020110030642 A KR 1020110030642A KR 20110030642 A KR20110030642 A KR 20110030642A KR 101044753 B1 KR101044753 B1 KR 101044753B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
suction
compartment
inclination
slope
wind power
Prior art date
Application number
KR1020110030642A
Other languages
English (en)
Inventor
김성운
김영진
김유석
배경태
Original Assignee
(주)대우건설
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)대우건설 filed Critical (주)대우건설
Priority to KR1020110030642A priority Critical patent/KR101044753B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101044753B1 publication Critical patent/KR101044753B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00Foundations as substructures
    • E02D27/32Foundations for special purposes
    • E02D27/52Submerged foundations, i.e. submerged in open water
    • E02D27/525Submerged foundations, i.e. submerged in open water using elements penetrating the underwater ground
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/22Foundations specially adapted for wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D17/00Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/95Mounting on supporting structures or systems offshore
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/80Diagnostics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/727Offshore wind turbines

Abstract

본 발명은 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치에 관한 것으로서, 특히 해저면에 설치되고, 상부에 구조물이 설치되며, 내부가 격벽에 수직으로 구획되어 복수의 격실을 구비하도록 하는 기초와; 상기 기초의 상면에 설치되되, 각 격실의 상부에 위치하는 복수의 석션펌프와; 상기 기초의 상면에 설치되되, 상기 석션펌프와 간섭이 없도록 각 격실의 상부에 위치하는 복수의 수중펌프와; 상기 기초의 구조물의 내측에 설치되어 상기 기초의 기울기를 측정하는 측정 센서부와; 상기 측정 센서부의 측정값을 통해 기울기가 기준값을 초과하면 기초의 기울어진 방향을 확인하고, 기울어진 방향에 따라 각각의 석션펌프 및 수중펌프의 동작을 제어하여 상기 기초의 기울기를 보정하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 태풍, 지진 해일 등에 의해 강력한 파도나 바람의 영향을 받는 데, 파력이나 바람에 의해 수평 변위를 유발하게 되며, 수평변위가 과도하게 발생하는 경우에는 석션파일 내부가 격벽에 수직으로 구획되어 복수의 격실을 구비하도록 하고, 석션파일의 기울기에 따라 석션펌프와 수중펌프를 이용하여 선택적으로 각 격실의 압력 및 수위를 조절하여 기울기를 보정할 수 있다.

Description

내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치{APPARATUS FOR CORRECTING INCLINATION OF OFFSHORE WIND POWER GENERATION FACILITY USING INTERNAL COMPARTMENT}
본 발명은 석션파일의 기울기 보정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 석션파일 내부가 격벽에 수직으로 구획되어 복수의 격실을 구비하도록 하고, 석션파일의 기울기에 따라 석션펌프와 수중펌프를 이용하여 선택적으로 각 격실의 압력 및 수위를 조절하여 기울기를 보정하도록 하는 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치에 관한 것이다.
해상풍력발전은 풍력터빈을 호수, 피오르드(fjord) 지형, 연안과 같은 수역에 설치하여 그 곳에서 부는 바람의 운동에너지를 회전날개에 의한 기계에너지로 변환하여 전기를 얻는 발전방식을 말한다.
2008년 말까지 해상풍력발전 총 누적용량은 총 풍력발전 누적용량의 1%가 약간 넘는 수치인 1,473MW이며 2008년에는 30% 증가율과 같은 수치인 350MW가 추가되었다.
해상풍력발전의 장점으로는 국토가 비좁은 국가에서 풍력터빈을 설치할 수 있는 지역을 구하기란 쉽지 않다. 즉 육상풍력발전의 경우 설치 부지의 한계가 있다는 말이다. 이에 비해 해상은 부지확보가 양호해 대규모 풍력발전단지 조성이 가능하다.
또한, 해상은 장애물의 감소로 바람의 난류와 높이나 방향에 따른 풍속변화가 적기 때문에 유사 조건의 육상풍력발전에 비해 상대적으로 낮은 피로하중으로 약 1.5~2배의 높은 발전량을 유지할 수 있고, 해상풍력발전의 경우 해안과 떨어져 설치되기 때문에 풍력터빈의 대형화로 인하여 발생되는 소음과 시각적인 위압감 같은 문제를 해소할 수 있다.
그리고, 해상에 설치된 풍력발전단지는 뛰어난 경관을 연출한다. 실례로 덴마크 미델그룬덴은 세계적인 해상풍력발전단지 조성의 성공사례로 알려지면서 전력생산뿐만 아니라 관광 투어 코스로도 인기를 끌고 있고, 바닷물 속에 잠겨 있는 풍력터빈 지지대가 어류와 해저 생물의 좋은 산란처 역할을 하여 어획량이 늘고 바닷물 위의 풍력터빈 지지대는 철새들의 쉼터 역할을 하고 있다.
해상 풍력 발전 시설물은 크게 터빈과, 기초로 나뉜다.
먼저, 터빈은 기본적으로 육상용 풍력발전터빈과 동일한 기술을 적용한다. 수명은 20년 정도이며 육상보다 대용량인 3~5MW 이상의 풍력터빈을 적용한다. 각 요소는 염분으로 인한 부식 피해를 막기 위하여 설계 및 코팅된다.
그리고, 기초(Foundation)는 대표적인 4가지 타입으로 나누어 설명할 수 있다.
콘크리트 케이슨 타입(Concrete caisson type)은 제작 및 설치가 용이하여 초기 해상풍력발전단지에 사용된 타입으로 빈데비(Vindeby), 미델그룬덴(Middelgrunden) 해상풍력발전단지 등에 적용되었다. 비교적 얕은 6~10m의 수심에서 사용가능하며 자중과 해저면의 마찰력으로 위치를 유지한다. 기초 직경은 12~15m다.
모노파일 타입(Monopile type)은 현재 가장 많이 쓰이고 있는 해상풍력발전단지 기초 방식이며, 25~30m의 수심에 설치가 가능하다. 홀스레브(Horns Rev), 노스 호일(North Hoyle) 해상풍력발전단지 등에 적용되었으며 해저면에 대구경의 파일(pile)을 항타(Driving) 또는 드릴링(Drilling)하여 고정하는 방식으로 대단위 단지에 이용하는 경우 경제성이 좋다. 기초 직경은 3~3.5m이다.
자켓 타입(Jacket type)은 현재 해상풍력발전단지 보유국에서 많은 관심을 보이고 실증 중에 있는 타입으로 수심 20~80m에 설치가 가능하다. 영국의 "The Talisman Beatrice Wind Farm Demonstrator" 프로젝트에서 적용된 이 타입은 자켓식 구조물로 지지하고 말뚝 또는 파일(pile)로 해저에 고정하는 방식이다. 대수심 해양의 구조물이고 실적이 많아 신뢰도가 높은 편이며 모노파일 타입과 마찬가지로 대단위 단지 조성에 이용하는 경우 경제성이 좋다.
부유식 타입(Floating type)은 미래 심해상 풍력발전의 필수 과제라고 할 수 있는 부유식 타입은 수심 40~900m에 설치가 가능하도록 많은 풍력회사에서 연구 중이다.
그러나, 이러한 해상 풍력 발전 시설물의 기초, 특히 석션파일은 설치 후 태풍, 지진 해일 등에 의해 강력한 파도나 바람의 영향을 받는 데, 파력이나 바람에 의해 수평 변위를 유발하게 되며, 수평변위가 과도하게 발생하는 경우에는 기울기를 보정해주어야만 하는 데, 기울기를 보정해주는 별도의 장치가 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 태풍, 지진 해일 등에 의해 강력한 파도나 바람의 영향을 받는 데, 파력이나 바람에 의해 수평 변위를 유발하게 되며, 수평변위가 과도하게 발생하는 경우에는 석션파일 내부가 격벽에 수직으로 구획되어 복수의 격실을 구비하도록 하고, 석션파일의 기울기에 따라 석션펌프와 수중펌프를 이용하여 선택적으로 각 격실의 압력 및 수위를 조절하여 기울기를 보정하도록 하는 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
해저면에 설치되고, 상부에 구조물이 설치되며, 내부가 격벽에 수직으로 구획되어 복수의 격실을 구비하도록 하는 기초와; 상기 기초의 상면에 설치되되, 각 격실의 상부에 위치하는 복수의 석션펌프와; 상기 기초의 상면에 설치되되, 상기 석션펌프와 간섭이 없도록 각 격실의 상부에 위치하는 복수의 수중펌프와; 상기 기초의 구조물의 내측에 설치되어 상기 기초의 기울기를 측정하는 측정 센서부와; 상기 측정 센서부의 측정값을 통해 기울기가 기준값을 초과하면 기초의 기울어진 방향을 확인하고, 기울어진 방향에 따라 각각의 석션펌프 및 수중펌프의 동작을 제어하여 상기 기초의 기울기를 보정하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 기초는 석션파일이다.
여기에서 또한, 상기 석션파일은 길이 방향 중심점을 기준으로 상기 격벽에 의해 3개 또는 4개의 격실로 구획된다.
여기에서 또, 상기 석션펌프 및 수중펌프는 상기 석션파일 상부에서 탈부착되도록 설치되어 상기 석션파일의 기울기 보정후 제거하고, 제거후 각각의 연결 부분을 밀봉한다.
여기에서 또, 상기 측정 센서부는 상기 구조물의 중심점을 기준으로 직각을 이루도록 각각 측정 센서를 설치한다.
여기에서 또, 상기 컨트롤러는 상기 석션파일의 초기 설치시 각각의 상기 석션펌프를 동작시켜 각각의 상기 격실에 석션압을 가하여 상기 석션파일을 해저면에 관입시키고, 초기 설치 또는 사용중에 상기 측정 센서부를 통해 기울기가 검출되면 해당 기울기 방향의 석션펌프의 석션압력을 낮게 하여 해당 기울기 방향의 격실 내부의 압력을 낮추고, 해당 기울기 반대 방향의 석션펌프의 석션압력을 높게 하여 해당 기울기 반대 방향의 격실 내부의 압력을 높여 수직도를 보정한다.
여기에서 또, 상기 컨트롤러는 상기 석션펌프의 제어만으로 기울기가 미보정되면 해당 기울기 방향의 석션펌프의 가동을 중지함과 동시에 해당 기울기 방향의 수중펌프를 가동시켜 해당 기울기 방향의 격실 내의 압력을 높이고, 해당 기울기 반대 방향의 석션펌프의 석션압력을 높게 하여 해당 기울기 반대 방향의 격실 내부의 압력을 낮춰 수직도를 보정한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치에 따르면, 태풍, 지진 해일 등에 의해 강력한 파도나 바람의 영향을 받는 데, 파력이나 바람에 의해 수평 변위를 유발하게 되며, 수평변위가 과도하게 발생하는 경우에는 석션파일 내부가 격벽에 수직으로 구획되어 복수의 격실을 구비하도록 하고, 석션파일의 기울기에 따라 석션펌프와 수중펌프를 이용하여 선택적으로 각 격실의 압력 및 수위를 조절하여 기울기를 보정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치중 석션파일의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치중 석션파일의 구성을 나타낸 평단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치중 구조물의 구성을 나타낸 평단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치의 구성을 나타낸 측단면도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치중 석션파일의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치중 석션파일의 구성을 나타낸 평단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치중 구조물의 구성을 나타낸 평단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치(1)는 기초(10)와, 석션펌프(20)와, 수중펌프(30)와, 측정 센서부(40)와, 컨트롤러(50)로 구성된다.
먼저, 기초(10)는 석션파일로서 하부가 개방되는 중공관 구조로 형성되고, 해저면에 설치되며, 상부에 구조물(11)이 설치된다. 여기에서, 석션파일(10)은 도 2a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이 길이 방향 중심점(C1)을 기준으로 격벽(13)에 의해 3개 또는 4개의 격실(15)로 구획된다.
그리고, 석션펌프(20: P2, P4, P6, P8)는 하기에서 설명할 컨트롤러(50)의 제어에 따라 동작이 가변 및 제어되고, 석션파일(10)의 상면에 설치되되, 각 격실(15)의 상부에 위치한다. 여기에서, 석션펌프(20)의 연결 라인 상에는 컨트롤러(50)의 제어에 따라 개폐되는 전자 밸브(V)가 각각 설치되는 것이 바람직하다. 여기에서 또한, 석션펌프(20)는 석션파일(10) 상부에서 탈부착되도록 설치되어 석션파일(10)의 기울기 보정후 제거하여 재활용되도록 하고, 제거후 각각의 연결 부분을 밀봉시키는 것이 바람직하다.
또한, 수중펌프(30: P1, P3, P5, P7)는 컨트롤러(50)의 제어에 따라 동작이 가변 및 제어되고, 석션파일(10)의 상면에 설치되되, 석션펌프(20)와 간섭이 없도록 각 격실(15)의 상부에 위치한다. 여기에서, 석션펌프(20)의 연결 라인 상에는 컨트롤러(50)의 제어에 따라 개폐되는 전자 밸브(V)가 각각 설치되는 것이 바람직하다. 여기에서 또한, 수중펌프(30)는 석션파일(10) 상부에서 탈부착되도록 설치되어 석션파일(10)의 기울기 보정후 제거하여 재활용되도록 하고, 제거후 각각의 연결 부분을 밀봉시키는 것이 바람직하다.
또, 측정 센서부(40)는 석션파일(10)의 상면에 수직으로 설치된 구조물(11)의 내측에 설치되어 구조물(11), 즉 석션파일(10)의 기울기를 측정한다. 여기에서, 측정 센서부(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 구조물(11)의 중심점(C2)을 기준으로 직각을 이루도록 각각 측정 센서(41)를 설치하고, 측정 센서(41)는 경사계이고, 각각 측정 센서(41)가 직각을 유지하는 것이 바람직하다. 여기에서 또한, 측정 센서부(40)는 구조물(11)의 내측 해수 수면보다 높은 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 컨트롤러(50)는 각 구성부를 전반적으로 제어하고, 특히 측정 센서부(40)의 측정값을 통해 기울기가 기준값을 초과하면 기초의 기울어진 방향을 확인하고, 기울어진 방향에 따라 각각의 석션펌프(20) 및 수중펌프(30)의 동작을 제어하여 석션파일(10)의 기울기를 보정한다. 여기에서, 컨트롤러(50)는 석션파일(10)의 초기 설치시 각각의 석션펌프(20)를 동작시켜 각각의 격실(15)에 석션압을 가하여 석션파일(10)을 해저면에 관입시키고, 초기 설치 또는 사용중에 측정 센서부(40)를 통해 기울기가 검출되면 해당 기울기 방향의 석션펌프(20)의 석션압력을 낮게 하여 해당 기울기 방향의 격실 내부의 압력을 낮추고, 해당 기울기 반대 방향의 석션펌프(20)의 석션압력을 높게 하여 해당 기울기 반대 방향의 격실(15) 내부의 압력을 높여 수직도를 보정한다. 여기에서 또한, 컨트롤러(50)는 석션펌프(20)의 제어만으로 기울기가 미보정되면 해당 기울기 방향의 석션펌프(20)의 가동을 중지함과 동시에 해당 기울기 방향의 수중펌프(30)를 가동시켜 해당 기울기 방향의 격실(15) 내의 압력을 높이고, 해당 기울기 반대 방향의 석션펌프(20)의 석션압력을 높게 하여 해당 기울기 반대 방향의 격실(15) 내부의 압력을 낮춰 수직도를 보정한다.
이하, 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
먼저, 컨트롤러(50)는 석션파일(10)의 초기 설치시 각각의 석션펌프(20)를 동작시켜 각각의 격실(15)에 석션압을 가하여 석션파일(10)을 해저면에 관입시킨다.
관입시 컨트롤러(50)는 측정 센서부(40)를 통해 석션파일(10)이 수직을 유지하지 못하여 기울기가 검출되면 해당 기울기 방향의 석션펌프(20)의 석션압력을 낮게 하여 해당 기울기 방향의 격실 내부의 압력을 낮추고, 해당 기울기 반대 방향의 석션펌프(20)의 석션압력을 높게 하여 해당 기울기 반대 방향의 격실(15) 내부의 압력을 높여 수직도를 보정한다.
그리하여, 수직도가 보정되면 컨트롤러(50)는 계속해서 석션펌프(20)를 동작시켜 각각의 격실(15)에 석션압을 가하여 석션파일(10)을 해저면에 관입시킨다.
그러나, 수직도의 보정이 이루어지지 않으면 컨트롤러(50)는 해당 기울기 방향의 석션펌프(20)의 가동을 중지함과 동시에 해당 기울기 방향의 수중펌프(30)를 가동시켜 해당 기울기 방향의 격실(15) 내의 압력을 높이고, 해당 기울기 반대 방향의 석션펌프(20)의 석션압력을 높게 하여 해당 기울기 반대 방향의 격실(15) 내부의 압력을 낮춰 수직도를 보정한다.
그리하여, 수직도가 보정되면 컨트롤러(50)는 계속해서 석션펌프(20)를 동작시켜 각각의 격실(15)에 석션압을 가하여 석션파일(10)을 해저면에 관입시킨다.
그리고, 상기와 같은 과정을 반복하면서 컨트롤러(50)는 석션파일(10)을 해저면에 수직으로 관입시킨다.
그리고, 컨트롤러(50)는 사용중 측정 센서부(40)의 측정값을 통해 기울기가 기준값을 초과하면 기초의 기울어진 방향을 확인하고, 해당 기울기 방향의 석션펌프(20)의 석션압력을 낮게 하여 해당 기울기 방향의 격실 내부의 압력을 낮추고, 해당 기울기 반대 방향의 석션펌프(20)의 석션압력을 높게 하여 해당 기울기 반대 방향의 격실(15) 내부의 압력을 높여 수직도를 보정한다.
그리하여, 수직도가 보정되면 컨트롤러(50)는 현재 상태를 유지한다.
그러나, 수직도의 보정이 이루어지지 않으면 컨트롤러(50)는 해당 기울기 방향의 석션펌프(20)의 가동을 중지함과 동시에 해당 기울기 방향의 수중펌프(30)를 가동시켜 해당 기울기 방향의 격실(15) 내의 압력을 높이고, 해당 기울기 반대 방향의 석션펌프(20)의 석션압력을 높게 하여 해당 기울기 반대 방향의 격실(15) 내부의 압력을 낮춰 수직도를 보정한다.
그리하여, 수직도가 보정되면 컨트롤러(50)는 현재 상태를 유지한다.
그리고, 상기와 같은 과정을 반복하면서 컨트롤러(50)는 석션파일(10)을 해저면에서 수직으로 유지시킨다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 기초 20 : 석션펌프
30 : 수중펌프 40 : 측정 센서부
50 : 컨트롤러

Claims (7)

  1. 해저면에 설치되고, 상부에 구조물이 설치되며, 내부가 격벽에 수직으로 구획되어 복수의 격실을 구비하도록 하는 기초와;
    상기 기초의 상면에 설치되되, 각 격실의 상부에 위치하는 복수의 석션펌프와;
    상기 기초의 상면에 설치되되, 상기 석션펌프와 간섭이 없도록 각 격실의 상부에 위치하는 복수의 수중펌프와;
    상기 기초의 구조물의 내측에 설치되어 상기 기초의 기울기를 측정하는 측정 센서부와;
    상기 측정 센서부의 측정값을 통해 기울기가 기준값을 초과하면 기초의 기울어진 방향을 확인하고, 기울어진 방향에 따라 각각의 석션펌프 및 수중펌프의 동작을 제어하여 상기 기초의 기울기를 보정하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기초는,
    석션파일인 것을 특징으로 하는 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 석션파일은,
    길이 방향 중심점을 기준으로 상기 격벽에 의해 3개 또는 4개의 격실로 구획되는 것을 특징으로 하는 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 석션펌프 및 수중펌프는,
    상기 석션파일 상부에서 탈부착되도록 설치되어 상기 석션파일의 기울기 보정후 제거하고, 제거후 각각의 연결 부분을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 센서부는,
    상기 구조물의 중심점을 기준으로 직각을 이루도록 각각 측정 센서를 설치하는 것을 특징으로 하는 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 석션파일의 초기 설치시 각각의 상기 석션펌프를 동작시켜 각각의 상기 격실에 석션압을 가하여 상기 석션파일을 해저면에 관입시키고, 초기 설치 또는 사용중에 상기 측정 센서부를 통해 기울기가 검출되면 해당 기울기 방향의 석션펌프의 석션압력을 낮게 하여 해당 기울기 방향의 격실 내부의 압력을 낮추고, 해당 기울기 반대 방향의 석션펌프의 석션압력을 높게 하여 해당 기울기 반대 방향의 격실 내부의 압력을 높여 수직도를 보정하는 것을 특징으로 하는 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 석션펌프의 제어만으로 기울기가 미보정되면 해당 기울기 방향의 석션펌프의 가동을 중지함과 동시에 해당 기울기 방향의 수중펌프를 가동시켜 해당 기울기 방향의 격실 내의 압력을 높이고, 해당 기울기 반대 방향의 석션펌프의 석션압력을 높게 하여 해당 기울기 반대 방향의 격실 내부의 압력을 낮춰 수직도를 보정하는 것을 특징으로 하는 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치.
KR1020110030642A 2011-04-04 2011-04-04 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치 KR101044753B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110030642A KR101044753B1 (ko) 2011-04-04 2011-04-04 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110030642A KR101044753B1 (ko) 2011-04-04 2011-04-04 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101044753B1 true KR101044753B1 (ko) 2011-06-27

Family

ID=44406166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110030642A KR101044753B1 (ko) 2011-04-04 2011-04-04 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101044753B1 (ko)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101321021B1 (ko) 2011-12-07 2013-10-23 한전케이디엔주식회사 풍력발전 설비용 기초 블럭
KR101342138B1 (ko) * 2011-12-21 2013-12-13 재단법인 포항산업과학연구원 해상풍력발전 장치 및 그 설치 방법
KR101342445B1 (ko) 2012-10-24 2013-12-18 한국해양과학기술원 해상풍력발전기의 하이브리드 지지구조
KR101355132B1 (ko) * 2012-02-16 2014-01-27 이지현 고정식 해상풍력발전기의 석션 버켓 기초
KR101421463B1 (ko) 2013-04-23 2014-07-23 한국해양과학기술원 횡방향 지지력 증대를 위한 상부 다중 석션 파일 기초
KR20150009780A (ko) * 2013-07-17 2015-01-27 현대건설주식회사 내부지지대를 구비하는 석션파일, 석션파일 어셈블리 및 이를 이용한 해상풍력발전시설
KR101546484B1 (ko) 2013-10-29 2015-08-24 (주)대우건설 원위치에서 수직 인발이 가능한 석션 파일 앵커 시공방법
KR20150142841A (ko) * 2014-06-12 2015-12-23 한국해양과학기술원 착저식 해양지반 콘 관입 시험장치
KR101597705B1 (ko) 2015-10-08 2016-02-25 (주)대우건설 해상풍력 석션기초용 수직도 제어 실험장치
KR20160059570A (ko) * 2014-11-18 2016-05-27 현대건설주식회사 해수저항 감소 및 수직도 조절을 위한 석션기초, 그 설치방법 및 인양방법
KR101692049B1 (ko) 2016-08-08 2017-01-03 (주)대우건설 단일 석션 기초를 구비한 해상 풍력 발전 시설물의 수직도 보정방법
KR101737931B1 (ko) * 2013-08-28 2017-05-19 엠에이치아이 베스타스 오프쇼어 윈드 에이/에스 해양 풍력 터빈용 파운데이션을 설치하는 방법 및 이에 사용되는 템플리트
KR20190031868A (ko) 2017-09-18 2019-03-27 현대건설주식회사 내부 격벽을 이용한 석션버켓 및 이를 이용한 해양구조물
KR20190031867A (ko) 2017-09-18 2019-03-27 현대건설주식회사 고무막을 이용한 석션버켓 및 이를 이용한 해양구조물
KR102015501B1 (ko) * 2018-09-28 2019-08-28 한국전력공사 해양 구조체 지지장치
WO2021022009A1 (en) * 2019-07-30 2021-02-04 Delta Subsea Llc Cofferdam
KR102348069B1 (ko) 2020-10-21 2022-01-10 (주)대우건설 단일 경로 방식에 의한 단일 석션 기초를 구비한 해상 풍력 발전 시설물의 수직도 보정방법
KR20220055200A (ko) * 2020-10-26 2022-05-03 한국해양과학기술원 수중 기초구조물의 연직도 조정장치
KR102571481B1 (ko) * 2022-10-11 2023-08-29 주식회사 지오오션 트라이포드 석션버켓의 관입 수직도 자동 제어장치 및 자동 제어방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020051931A (ko) * 1999-11-11 2002-06-29 어조 린타-죠피 해상에 연안 풍력 발전기를 설치 및 운반하는 방법 및시스템
KR20030036643A (ko) * 2000-07-27 2003-05-09 크리스토퍼 하네빅 풍력터빈을 해양에 설치하기 위한 부유구조물
KR20060120627A (ko) * 2003-08-27 2006-11-27 노르스크 히드로 아에스아 연안용 풍력 터빈
KR20100057550A (ko) * 2010-04-22 2010-05-31 대우조선해양 주식회사 부유식 풍력발전기 및 그 설치 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020051931A (ko) * 1999-11-11 2002-06-29 어조 린타-죠피 해상에 연안 풍력 발전기를 설치 및 운반하는 방법 및시스템
KR20030036643A (ko) * 2000-07-27 2003-05-09 크리스토퍼 하네빅 풍력터빈을 해양에 설치하기 위한 부유구조물
KR20060120627A (ko) * 2003-08-27 2006-11-27 노르스크 히드로 아에스아 연안용 풍력 터빈
KR20100057550A (ko) * 2010-04-22 2010-05-31 대우조선해양 주식회사 부유식 풍력발전기 및 그 설치 방법

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101321021B1 (ko) 2011-12-07 2013-10-23 한전케이디엔주식회사 풍력발전 설비용 기초 블럭
KR101342138B1 (ko) * 2011-12-21 2013-12-13 재단법인 포항산업과학연구원 해상풍력발전 장치 및 그 설치 방법
KR101355132B1 (ko) * 2012-02-16 2014-01-27 이지현 고정식 해상풍력발전기의 석션 버켓 기초
KR101342445B1 (ko) 2012-10-24 2013-12-18 한국해양과학기술원 해상풍력발전기의 하이브리드 지지구조
KR101421463B1 (ko) 2013-04-23 2014-07-23 한국해양과학기술원 횡방향 지지력 증대를 위한 상부 다중 석션 파일 기초
KR20150009780A (ko) * 2013-07-17 2015-01-27 현대건설주식회사 내부지지대를 구비하는 석션파일, 석션파일 어셈블리 및 이를 이용한 해상풍력발전시설
KR101584856B1 (ko) * 2013-07-17 2016-01-21 현대건설주식회사 내부지지대를 구비하는 석션파일
KR101737931B1 (ko) * 2013-08-28 2017-05-19 엠에이치아이 베스타스 오프쇼어 윈드 에이/에스 해양 풍력 터빈용 파운데이션을 설치하는 방법 및 이에 사용되는 템플리트
KR101546484B1 (ko) 2013-10-29 2015-08-24 (주)대우건설 원위치에서 수직 인발이 가능한 석션 파일 앵커 시공방법
KR20150142841A (ko) * 2014-06-12 2015-12-23 한국해양과학기술원 착저식 해양지반 콘 관입 시험장치
KR101580093B1 (ko) 2014-06-12 2016-01-05 한국해양과학기술원 착저식 해양지반 콘 관입 시험장치
KR101672595B1 (ko) * 2014-11-18 2016-11-04 현대건설주식회사 해수저항 감소 및 수직도 조절을 위한 석션기초, 그 설치방법 및 인양방법
KR20160059570A (ko) * 2014-11-18 2016-05-27 현대건설주식회사 해수저항 감소 및 수직도 조절을 위한 석션기초, 그 설치방법 및 인양방법
KR101597705B1 (ko) 2015-10-08 2016-02-25 (주)대우건설 해상풍력 석션기초용 수직도 제어 실험장치
KR101692049B1 (ko) 2016-08-08 2017-01-03 (주)대우건설 단일 석션 기초를 구비한 해상 풍력 발전 시설물의 수직도 보정방법
KR20190031868A (ko) 2017-09-18 2019-03-27 현대건설주식회사 내부 격벽을 이용한 석션버켓 및 이를 이용한 해양구조물
KR20190031867A (ko) 2017-09-18 2019-03-27 현대건설주식회사 고무막을 이용한 석션버켓 및 이를 이용한 해양구조물
WO2020067610A1 (ko) * 2018-09-28 2020-04-02 한국전력공사 해양 구조체 지지장치
KR102015501B1 (ko) * 2018-09-28 2019-08-28 한국전력공사 해양 구조체 지지장치
WO2021022009A1 (en) * 2019-07-30 2021-02-04 Delta Subsea Llc Cofferdam
US10947692B2 (en) 2019-07-30 2021-03-16 Delta Subsea Llc Suction pile cofferdam
KR102348069B1 (ko) 2020-10-21 2022-01-10 (주)대우건설 단일 경로 방식에 의한 단일 석션 기초를 구비한 해상 풍력 발전 시설물의 수직도 보정방법
KR20220055200A (ko) * 2020-10-26 2022-05-03 한국해양과학기술원 수중 기초구조물의 연직도 조정장치
KR102548442B1 (ko) * 2020-10-26 2023-06-28 한국해양과학기술원 수중 기초구조물의 연직도 조정장치
KR102571481B1 (ko) * 2022-10-11 2023-08-29 주식회사 지오오션 트라이포드 석션버켓의 관입 수직도 자동 제어장치 및 자동 제어방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101044753B1 (ko) 내부격실을 이용한 해상 풍력 발전 시설물 기울기 보정장치
KR101046649B1 (ko) 공용중 기울기를 자동으로 보정하는 해상 풍력 발전 시설물
KR101207199B1 (ko) 캠구조를 사용한 모형실험용 해상풍력기초 반복 수평재하 장치
KR102309038B1 (ko) 부유 구조체 및 그 설치 방법
KR101240615B1 (ko) 석션파일 일체용 해상풍력 지지구조물의 해상 설치공법
CN111469992B (zh) 一种具有阻尼效应的漂浮式海上风电结构基础及控制稳定性方法
WO2019102434A1 (en) Self-aligning to wind facing floating platform supporting multi-wind turbines and solar for wind and solar power generation and the construction method thereon
EP2604501B1 (en) System of anchoring and mooring of floating wind turbine towers and corresponding methods for towing and erecting thereof
KR101459649B1 (ko) 해상 지지구조물 설치를 위한 이중 부유구조체 및 이를 이용한 해상 지지구조물 시공 방법
KR101044752B1 (ko) 해상 풍력 발전 시설물 설치시 기울기 보정 장치
KR101046648B1 (ko) 극한하중 상태에서의 거동을 자동 제어하는 해상 풍력 발전 시설물
EP2461031A2 (en) Technology for combined offshore floating wind power generation
KR101192659B1 (ko) 풍력발전장치용 부유식 기초
KR101554939B1 (ko) 석션파일 하부구조물 및 이의 시공 방법
CN205653814U (zh) 一种沉箱式海上测风雷达基础结构
JP2008542630A (ja) フロート式風力タービン装置
CN101939537A (zh) 离岸垂直轴风力涡轮机及相关联系统及方法
KR101645362B1 (ko) Pc하우스와 석션파일을 이용한 해상풍력 자켓지지구조물 및 그 시공방법
KR101047092B1 (ko) 해상 풍력 발전용 해상 구조물의 설치시 수직도 향상을 위한 가이드 장치
KR101597705B1 (ko) 해상풍력 석션기초용 수직도 제어 실험장치
KR101446227B1 (ko) 편심 하중 재하가 가능한 해상풍력 지지구조물용 1축 압축 시험 장치
KR101081401B1 (ko) 해상 기초용 석션 파일의 천해 시공 방법
CN102296629B (zh) 一种适用于海洋工程的塔筒式结构物及其安装方法
GB2587113A (en) System and method
KR20230026975A (ko) 잭킹 방식으로 설치가 이루어지는 해상풍력발전 구조체 및 이의 시공방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140609

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150616

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160525

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170608

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180620

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190503

Year of fee payment: 9