KR101205372B1

KR101205372B1 - 신축식 페어링 및 그것을 구비한 풍력발전기설치선

Info

Publication number: KR101205372B1
Application number: KR1020110005069A
Authority: KR
Inventors: 이성욱; 권창섭
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2012-11-28
Also published as: KR20120083751A

Abstract

신축식 페어링 및 그것을 구비한 풍력발전기설치선이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 풍력발전기설치선의 선체에 상하방향으로 승강 가능하게 설치된 레그의 하단부에 결합된 유선형의 하측 플레이트와, 하측 플레이트의 가장자리 부분에 하단부가 결합되고 중간영역은 레그를 커버하며 상단부는 선체에 결합되고 횡단면이 유선형인 신축관을 포함하고, 선체에 대하여 레그가 하강하면 신축관이 신장되고 레그가 상승하면 신축관이 단축되는 것을 특징으로 하는 신축식 페어링이 제공될 수 있다.

Description

신축식 페어링 및 그것을 구비한 풍력발전기설치선{COLLAPSIBLE-EXPANDIBLE FAIRING AND WIND TURBINE INSTALLATION VESSEL HAVE THE SAME}

본 발명은 신축식 페어링 및 그것을 구비한 풍력발전기설치선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풍력발전기설치선의 레그에 가해지는 수류저항(水流抵抗)을 감소시키는 신축식 페어링 및 그것을 구비한 풍력발전기설치선에 관한 것이다.

풍력발전은 화석연료를 대체할 수 있는 유망한 대체에너지원으로, 환경오염을 거의 유발하지 않는 청정에너지원이다. 풍력발전은 현재 기술에 의한 대체에너지원 중 가장 경제성이 높은 것으로 알려져 있다.

풍력발전기의 효율은 풍속이 강하면서 풍향의 변화가 적을수록 높아진다. 해상에서는 바람의 유동을 저하시키는 지형 등에 따른 영향이 적으므로, 해상풍의 평균풍속이 지상풍의 풍속보다 높고 해상풍의 풍량 또한 지상풍의 풍량보다 풍부하다. 특히 내륙에서 먼 곳의 해상풍일수록 난류의 특성이 작아지므로 풍력발전에 더욱 유리하다.

또한, 풍력발전기를 지상에 설치할 경우에는 소음 및 미관 등의 제약에 의해 풍력발전기를 설치할 수 있는 장소가 한정되나, 풍력발전기를 해상에 설치할 경우에는 이러한 제약을 거의 받지 않는다는 점에서도 유리하다. 따라서, 현재 대규모의 해상풍력발전단지가 건설되기도 하며, 이를 위한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.

해상에 풍력발전기를 설치하는 과정에서, 풍력발전기설치선(Wind Turbine Installation Vessel)이 파도 및 조류 등과 같은 환경하중(Environmental Load)의 영향에 의해 일정한 위치를 유지할 수 없을 경우 설치작업에 많은 어려움이 따르게 된다.

이러한 어려움을 극복하기 위하여 풍력발전기설치선의 선체에 상하방향으로 승강시킬 수 있는 복수의 레그(leg)를 설치하고, 레그를 하강시켜 선체의 하중이 해저면에 의해 지지되도록 하여 선체를 해수면 위로 상승시킨 후 풍력발전기를 설치하는 방법이 사용되고 있다.

레그를 선체에 대하여 승강시키는 수단으로는 유압실린더 또는 랙 기어(rack gear)와 피니언 기어(pinion gear)를 이용한 잭업 시스템(jack-up system) 등이 알려져 있다.

그런데, 풍력발전기설치선으로부터 레그를 하강시키면 파도 또는 조류 등에 의해 발생된 수류저항에 의한 힘이 레그에 작용하게 된다. 레그를 하강시키는 거리가 길어질수록 레그 전체에 작용되는 수류저항에 의한 힘이 커지며, 이러한 힘에 의해 레그를 해저면의 원하는 위치로 하강시키지 못하거나 풍력발전기설치선이 전복될 가능성도 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 레그에 단면이 유선형인 페어링을 설치하여 수류저항에 의해 레그에 작용되는 힘을 감소시키는 방법이 시도되고 있다. 그런데, 레그에 설치된 페어링의 체적만큼 레그가 점유하는 공간이 증가되어 풍력발전기설치선의 적재공간이 감소되는 단점이 있다.

본 발명의 실시예는 풍력발전기설치선의 레그에 작용하는 수류저항에 의한 힘을 감소시키고, 페어링의 수납에 소요되는 공간을 최소화시켜 풍력발전기설치선의 적재공간을 최대화하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력발전기설치선의 선체에 상하방향으로 승강 가능하게 설치된 레그의 하단부에 결합된 유선형의 하측 플레이트와, 상기 하측 플레이트의 가장자리 부분에 하단부가 결합되고 중간영역은 상기 레그를 커버하며 상단부는 상기 선체에 결합되고 횡단면이 유선형인 신축관을 포함하고, 상기 선체에 대하여 상기 레그가 하강하면 상기 신축관이 신장되고 상기 레그가 상승하면 상기 신축관이 단축되는 것을 특징으로 하는 신축식 페어링이 제공될 수 있다.

상기 신축관에는 길이방향으로 압축력이 가해지면 접철되는 다수의 주름이 형성될 수 있다. 이때, 상기 신축관은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 제조될 수 있다.

상기 하측 플레이트는 투수성을 가질 수 있다. 이때, 상기 하측 플레이트는 다공판 또는 망구조체로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같은 신축식 페어링은, 상기 신축관의 내측면 또는 외측면에 분산 결합되어 상기 신축관의 횡단면이 유선형으로 유지되도록 지지하는 복수의 유선형 림을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체에 상하방향으로 승강 가능하게 설치된 레그와, 상술한 바와 같은 신축식 페어링을 포함하고, 상기 선체에는 상기 레그가 상승되었을 때 단축된 상기 신축관이 수용되는 페어링 수용부가 형성된 것을 특징으로 하는 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선이 제공될 수 있다.

여기서, 상기 페어링 수용부의 횡단면은 유선형일 수 있다.

그리고, 상기 선체에는 전방향 추진기가 설치될 수 있다.

또한, 상기 레그의 하단부에는 착지베이스가 상기 하측 플레이트보다 하방향으로 돌출되도록 설치 또는 형성될 수 있다. 이때, 상기 페어링 수용부는 상기 레그가 상승되었을 때 상기 착지베이스도 수용되도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 레그에 작용하는 수류저항에 의한 힘을 감소시켜 레그를 해저면까지 안정적으로 하강시킬 수 있고, 레그를 승강시킬 때 신축식 페어링이 풍력발전기설치선 내에 수용되도록 함으로써 풍력발전기설치선의 적재공간 활용도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선의 측면도.
도 2는 원기둥 주변의 유체 유동을 설명하기 위한 도면.
도 3은 유선형 기둥 주변의 유체 유동을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축식 페어링의 사시도.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 직선에 따른 단면도.
도 6은 레그를 상승시켰을 때의 도 1에 A로 표시한 부분의 단면도.
도 7은 레그를 하강시킬 때의 도 1에 A로 표시한 부분의 단면도.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 직선에 따른 단면도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면에 도시된 내용은 본 발명의 요지를 명확하게 설명하기 위하여 부분적으로 확대 또는 과장하여 도시될 수도 있음을 밝힌다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선이 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선(10)에는 선체(11), 레그(16) 및 신축식 페어링(100)이 포함될 수 있다. 그리고, 선체(11)에는 데크(12), 전방향 추진기(13, 14) 및 레그 승강수단 하우징(15)이 설치될 수 있다.

도시되지는 않았으나, 선체(11) 상에 구비된 데크(12)에는 해상에 설치될 풍력발전기의 부품 또는 완성품이 적재될 수 있고, 이들을 운반하기 위한 크레인, 윈치 및 컨베이어 등과 같은 운반수단이 적어도 하나 이상 설치될 수 있다.

선체(11)에는 복수의 레그 관통공(도시되지 않음)이 형성되어, 레그(16)가 레그 관통공(도시되지 않음)을 통하여 선체(11)를 관통하는 형상으로 설치될 수 있다. 그리고, 데크(12)에는 복수의 레그 승강수단 하우징(15)이 분산 설치될 수 있는데, 레그 승강수단 하우징(15) 내에는 레그(16)를 선체(11)에 대하여 상하방향으로 승강시키는 레그 승강수단(도시되지 않음)이 설치될 수 있다.

레그 승강수단(도시되지 않음)으로는, 전술한 바와 같이 유압실린더 또는 랙 기어(rack gear)와 피니언 기어(pinion gear)를 이용한 잭업 시스템(jack-up system) 등이 사용될 수 있다.

따라서, 복수의 레그(16)는 선체(11)에 대하여 상하방향으로 승강 가능하게 설치될 수 있다. 이때, 복수의 레그(16)는 풍력발전기설치선(10)이 해수면 위로 상승되었을 때 선체(11)의 하중이 복수의 레그(16)에 고루 분산되어 안정적으로 지지되도록 배치될 수 있다.

이때, 레그(16)의 수는 선체(11)의 규모, 레그(16)의 강도 및 풍력발전기를 설치할 해역의 환경 등을 고려하여 가감될 수 있다.

복수의 레그(16) 하단부에는 착지베이스(17)가 각각 설치 또는 일체로 형성될 수 있다. 착지베이스(17)는 레그(16)가 선체(11)에 대하여 하강하였을 때 해저면(도시되지 않음)에 접하여 선체(11)의 하중이 해저면(도시되지 않음)에 의해 견고히 지지되도록 할 수 있다.

여기서, 해저면(도시되지 않음)은 진흙, 모래, 자갈 또는 암반이 표층을 구성하는 등 다양한 상태일 수 있으므로, 착지베이스(17)는 해저면(도시되지 않음)의 상태에 적합한 형상을 갖도록 제조될 수 있다.

즉, 도시되지는 않았으나, 해저면(도시되지 않음)이 진흙이나 모래와 같이 다소 부드러운 상태일 때에는 착지베이스(17)가 해저면(도시되지 않음)에 매입(埋入) 고정되어 선체의 하중을 지지하도록 파일(pile)이나 쐐기의 형상 등으로 제조할 수 있고, 해저면(도시되지 않음)이 굵은 자갈이나 암반과 같이 단단한 상태일 때에는 착지베이스(17)와 해저면(도시되지 않음)이 접촉되는 면적이 증가되도록 전술한 경우보다 착지베이스(17)의 폭이 넓어지는 형상 등으로 제조할 수 있다.

레그(16)의 하측에는 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 신축식 페어링(100)이 설치될 수 있다. 신축식 페어링(100)에 대해서는 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.

전방향 추진기(13, 14)는 선체(11)의 하측에 설치되어 선체(11)를 원하는 위치 및 방향으로 이동 및 회전시킬 수 있다.

참고로, 본 명세서에서 언급되는 상하방향은 선체(11)가 수면 위에서 평형상태를 유지할 때 중력이 작용하는 방향과 나란한 것을 의미한다. 그리고, 본 명세서에서 언급되는 수직 또는 나란함은 수학적이거나 기하학적인 수직 또는 평행을 의미하는 것이 아니라 기계적인 가공오차 등을 고려한 실질적인 수직 또는 나란함을 의미한다.

도 2에는 원기둥 주변의 유체 유동을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 3에는 유선형 기둥 주변의 유체 유동을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 2 및 도 3을 함께 참조하여 설명한다.

도 2 및 도 3은 원기둥(CC) 및 유선형기둥(SSC)의 길이방향에 수직한 방향, 즉 X축 방향으로 유체를 이동시켰을 때 유체가 유동하는 모습을 유선(SLa, SLb)으로 각각 나타낸 것이다. 참고로, Y축은 X축 및 원기둥(CC)과 유선형기둥(SSC)의 길이방향에 대하여 각각 수직을 이룬다.

원기둥(CC) 및 유선형기둥(SSC) 주변의 유체의 유동을 비교해 보면, 원기둥(CC) 후방의 난류유동영역(Va)이 유선형기둥(SSC) 후방의 난류유동영역(Vb)보다 넓다.

특히 원기둥(CC) 주변의 유체가 난류유동을 시작하는 지점의 위치는 유선형기둥(SSC)에 비하여 전방에 위치하는데, 이는 원기둥(CC)보다 유선형기둥(SSC)에서 박리현상(separation)이 지연되기 때문이다. 따라서, 유선형기둥(SSC)이 유동하는 유체에 의해 받게 되는 힘은 원기둥(CC)이 받는 힘보다 작다.

그러므로, 풍력발전기설치선(도 1의 10)의 레그(도 1의 16)가 유선형기둥(SSC)과 같은 형상을 갖도록 형성하면, 파도 및 조류에 의한 해수의 유동에 의해 레그(도 1의 16)에 가해지는 수류저항이 감소되도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 신축식 페어링(도 1의 100)은 횡단면이 유선형을 갖도록 제조되어 레그(도 1의 16)에 가해지는 수류저항이 감소되도록 할 수 있다.

미설명부호 La 및 Lb는 유체가 층류(laminar flow)로 유동하는 층류유동영역을 지칭한다.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축식 페어링의 사시도가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신축식 페어링(100)에는 상측 플레이트(110), 신축관(130), 림(150) 및 하측 플레이트(170)가 포함될 수 있다. 그리고, 상측 플레이트(110)에는 레그 관통공(111)이 형성될 수 있고, 하측 플레이트(170)에도 레그 관통공(171)이 형성될 수 있다.

상측 플레이트(110)는 선체(도 1의 11)의 하측에 결합될 수 있고, 하측 플레이트(170)는 레그(도 1의 16)의 하단부에 결합될 수 있는데, 이에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.

상측 플레이트(110) 및 하측 플레이트(170)는 도시된 바와 같이 가장자리가 유선형을 갖도록 형성될 수 있다.

신축관(130)의 하단부는 하측 플레이트(170)의 가장자리 부분에 결합될 수 있고, 신축관(130)의 상단부는 상측 플레이트(110)의 가장자리 부분에 결합될 수 있다.

이때, 상측 플레이트(110)는 전술한 바와 같이 선체(도 1의 11)의 하측에 결합될 수 있다. 따라서, 신축관(130)의 상단부는 상측 플레이트(110)에 의해 선체(도 1의 11)에 결합될 수 있고, 도시되지는 않았으나 신축관(130)의 상단부는 선체(도 1의 11)에 직접 결합될 수도 있다.

상측 플레이트(110)에 형성된 레그 관통공(111) 및 하측 플레이트(170)에 형성된 레그 관통공(171)에는 레그(도 1의 16)가 삽입될 수 있다. 따라서, 신축관(130)의 중간영역은 레그(16)를 커버할 수 있다.

신축관(130)은 길이방향으로 신장 및 단축될 수 있고, 길이방향에 수직한 횡방향 단면이 유선형을 갖도록 제조될 수 있다. 신축관(130)의 신장 및 단축을 위해서 신축관(130)은 가요성 및 탄성을 갖는 소재로 제조될 수 있다.

또한 신축관(130)이 더욱 용이하게 신장 및 단축되도록 하기 위하여, 신축관(130)에는 길이방향의 압축력이 가해지면 접철되는 다수의 주름이 형성되도록 할 수 있다. 즉, 신축관(130)은 주름관과 같은 형상으로 제조되어, 압축력에 의해 주름이 절첩되면서 수축되었다가 압축력이 해제되거나 인장력이 가해지면 길이방향으로 신장되도록 할 수 있다.

신축식 페어링(100)의 신축관(130)에는 수류저항에 의한 힘이 가해질 수 있다. 따라서, 신축관(130)은 길이방향에 수직한 방향으로 가해지는 일정 강도 이하의 힘에 대하여 횡단면이 유선형인 상태를 유지할 수 있어야 한다.

이를 위하여, 신축관(130)에는 복수의 림(150: rim)이 설치될 수 있다. 림(150)은 도시된 바와 같이 신축관(130)의 내측면 또는 외측면에 분산 결합될 수 있고, 유선형 테두리의 형상을 가져서 신축관(130)의 중간영역의 횡단면이 유선형을 유지하도록 지지할 수 있다.

이러한 림(150)으로는 탄성이 높은 강선이나 합성수지를 사용할 수 있는데, 해수에 빈번하게 접촉될 수 있으므로 내식성, 내수성, 내후성 등이 높은 소재를 선정하여 사용할 수 있다.

도 5에는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 직선에 따른 단면도가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 신축관(130)은 전술한 바와 같이 유선형 횡단면을 가질 수 있다. 이때, 신축관(130)은 중심선(CL)을 기준으로 대칭인 유선형으로 형성될 수 있다.

만약, 신축관(130)의 횡단면이 중심선(CL)을 기준으로 비대칭일 경우에는 유동하는 해수와 같은 유체가 신축관(130)의 양측면에서 서로 다른 속도로 유동하게 되어 신축관(130) 양측면의 압력에 차이가 발생될 수 있다.

신축관(130) 양측면에 압력차가 발생되면 수류저항 외에 압력이 낮은 방향, 즉 유체의 유동속도가 빠른 방향으로 양력이 작용하게 되므로, 신축관(130) 작용되는 힘이 증가될 수 있다.

따라서, 신축관(130)의 횡단면을 중심선(CL)을 기준으로 대칭이 되도록 형성함으로써 수류에 의해 신축관(130)에 작용되는 힘을 최소화 할 수 있다.

도 6에는 레그를 상승시켰을 때의 도 1에 A로 표시한 부분의 단면도가 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 선체(11)의 하측에는 페어링 수용부(18)가 상방향으로 함입된 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 도시된 바와 같이, 페어링 수용부(18)에는 신축관(130)이 단축된 상태의 신축식 페어링(100)이 수용될 수 있다.

앞에서 언급했던 바와 같이, 신축식 페어링(100)의 상측 플레이트(110)는 선체(11)의 하측에 결합될 수 있고, 하측 플레이트(170)는 레그(16)의 하단부에 결합될 수 있다.

따라서, 레그(16)가 도시된 바와 같이 선체(11)에 대하여 상승되면, 레그(16)의 하단부에 결합된 하측 플레이트(170)도 상승될 수 있다. 상측 플레이트(110)는 선체(11)에 결합되어 있으므로, 신축관(130)은 상측 플레이트(110) 및 하측 플레이트(170)에 의해 길이방향으로 압축력을 받게 되어 도시된 바와 같이 그 길이가 단축될 수 있다.

페어링 수용부(18)는 신축관(130)이 단축된 신축식 페어링(100)이 수용될 수 있도록 형성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 레그(16)의 단부에 결합된 착지베이스(17)도 함께 수용될 수 있는 정도의 높이(h)를 갖도록 형성될 수도 있다.

신축식 페어링(100)이 페어링 수용부(18)에 수용되어 선체(11)의 저면으로 돌출되지 않도록 함으로써 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선(도 1의 10)이 운항할 때 선체(11)에 가해지는 저항을 감소시킬 수 있다. 또한, 착지베이스(17)도 페어링 수용부(18) 내에 수용될 수 있도록 하면 선체(11)에 가해지는 저항을 더욱 감소시킬 수 있다.

한편, 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선(도 1의 10)이 풍력발전기를 설치하기 위하여 레그(16)를 선체(11)에 대하여 하강시킬 경우에는 신축식 페어링(100)의 신축관(130)이 신장될 수 있다. 이에 대해서는 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7에는 레그를 하강시킬 때의 도 1에 A로 표시한 부분의 단면도가 도시되어 있다.

도 7을 참조하면, 레그(16)가 선체(11)에 대하여 하강되어 신축식 페어링(100)의 신축관(130)이 신장되어 있다. 즉, 레그(16)가 하강함에 따라 선체(11)에 결합된 상측 플레이트(110) 및 레그(16)의 하단부에 결합된 하측 플레이트(170) 사이가 멀어지게 된다.

이때, 신축관(130)의 상단부는 상측 플레이트(110)에 결합되어 있고, 그 하단부는 하측 플레이트(170)에 결합되어 있으므로, 신축관(130)에는 길이방향으로 가해지던 압축력이 해제되고 인장력이 가해질 수 있다.

즉, 신축관(130)은 도시된 바와 같이 신장되어 페어링 수용부(18)로부터 하방향으로 돌출하게 되며, 그 하단부는 착지베이스(17)가 해저면에 도달될 때까지 하강될 수 있다. 참고로, 신축관(130)이 신장될 수 있는 최대 길이는 레그(16)가 최대로 하강되었을 때에도 그 중간영역이 레그(16)를 커버할 수 있도록 할 수 있다.

이때, 신축식 페어링(100)의 신축관(130)은 횡단면이 유선형인 상태를 유지하며 신장되고, 신축관(130)의 중간영역은 레그(16)를 커버한다. 따라서, 레그(16)에 작용되는 수류저항은 신축식 페어링(100)에 의해 감소될 수 있다.

단, 신축식 페어링(100)은 상측 플레이트(110)가 선체(11)에 결합되어 있고 하측 플레이트(170)가 레그(16)의 하단부에 결합되어 있으므로, 신축식 페어링(100)에 의한 수류저항의 감소효과를 얻기 위해서는 신축식 페어링(100)이 해수의 유동방향에 따라 정렬되도록 선체(11)의 방향을 변경시킨 후 레그(16)를 하강시킬 수 있다. 이를 위해서는 선체(11)를 원활히 회전시킬 수 있어야 하는데, 선체(11)의 원활한 회전을 위해서 전방향 추진기(도 1의 13, 14)를 사용할 수 있다.

즉, 풍력발전기를 설치하고자 하는 작업해역에서의 해류의 방향은 다양한 지리적 또는 기상학적 정보를 이용하여 파악하거나 직접 측정할 수 있으므로, 신축식 페어링(100)의 전방(도 5의 H)이 해류가 유동해 오는 방향을 향하도록 선체(11)를 회전시킨 후 레그(16)를 하강시킬 수 있다.

레그(16)를 하강시킴에 따라 신축관(130) 내의 체적이 증가된다. 이때 신축관(130) 내에 공기가 채워지는 경우에는 해수 내에서 신축관(130)에 부력이 작용하게 되므로 레그(16)의 하강에 저항을 받게 될 수 있다.

반대로, 레그(16)가 하강된 상태에서 신축관(130) 내에 해수가 채워진 경우에는 레그(16)를 상승시킬 때 해수가 신축관(130) 외부로 원활히 유출되지 않을 수 있으므로 레그(16)를 상승시키기 어려울 수 있다.

따라서, 하측 플레이트(170)는 투수성을 갖도록 제조될 수 있다. 즉, 상승되어 있던 레그(16)를 하강시킬 때에는 하측 플레이트(170)를 통하여 해수가 신축관(130) 내부로 원활하게 유입되도록 하고, 하강되어 있던 레그(16)를 상승시킬 때에는 하측 플레이트(170)를 통하여 해수가 신축관(130) 외부로 원활하게 유출되도록 함으로써, 레그(16)의 승강을 원활하게 할 수 있다.

전술한 바와 같이 하측 플레이트(170)가 투수성을 갖도록 하기 위해서는 하측 플레이트(170)를 다수의 통공이 형성된 타공판, 강선 또는 합성수지로 형성한 망구조체와 같은 다공성 구조체로 구성할 수 있다.

한편, 레그(16)의 승강에 의해 신축관(130)은 반복적으로 신장 및 단축될 수 있으므로, 신축관(130)은 피로파단이 잘 발생되지 않는 소재로 제조될 수 있다. 이러한 소재로는 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene)과 같은 합성수지를 예로 들 수 있다.

도 8에는 도 7에 표시된 Ⅷ-Ⅷ 직선에 따른 단면도가 도시되어 있다.

도 8을 참조하면, 선체(11) 중 신축식 페어링(100)이 수용되는 페어링 수용부(18)가 형성된 부분의 횡단면은 신축식 페어링(100)과 같이 유선형을 갖도록 할 수 있다.

이는 페어링 수용부(18)에서 선체(11) 및 신축식 페어링(100) 사이의 공간을 최소화 함으로써, 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선(도 1의 10)에서 페어링 수용부(18)가 점유하는 공간을 최소화하기 위한 것이다.

따라서, 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선(도 1의 10)의 적재공간이 최대화 될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 신축식 페어링 및 그것을 구비한 풍력발전기설치선에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10: 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선
11: 선체 12: 데크
13, 14: 전방향 추진기 15: 레그 승강수단 하우징
16: 레그 17: 착지베이스
18: 페어링 수용부 100: 신축식 페어링
110: 상측 플레이트 111: 레그 관통공
130: 신축관 150: 림
170: 하측 플레이트 171: 레그 관통공

Claims

풍력발전기설치선의 선체에 상하방향으로 승강 가능하게 설치된 레그의 하단부에 결합된 유선형의 하측 플레이트; 및
상기 하측 플레이트의 가장자리 부분에 하단부가 결합되고, 중간영역은 상기 레그를 커버하며, 상단부는 상기 선체에 결합되고, 횡단면이 유선형인 신축관을 포함하고,
상기 선체에 대하여 상기 레그가 하강하면 상기 신축관이 신장되고, 상기 레그가 상승하면 상기 신축관이 단축되는 것을 특징으로 하는 신축식 페어링.
제1항에 있어서,
상기 신축관에는 길이방향으로 압축력이 가해지면 접철되는 다수의 주름이 형성된 것을 특징으로 하는 신축식 페어링.
제2항에 있어서,
상기 신축관은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 제조된 것을 특징으로 하는 신축식 페어링.
제1항에 있어서,
상기 하측 플레이트는 투수성을 갖는 것을 특징으로 하는 신축식 페어링.
제4항에 있어서,
상기 하측 플레이트는 다공판 또는 망구조체로 이루어진 것을 특징으로 하는 신축식 페어링.
제1항에 있어서,
상기 신축관의 내측면 또는 외측면에 분산 결합되어, 상기 신축관의 횡단면이 유선형으로 유지되도록 지지하는 복수의 유선형 림을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축식 페어링.
선체에 상하방향으로 승강 가능하게 설치된 레그; 및
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 신축식 페어링을 포함하고,
상기 선체에는 상기 레그가 상승되었을 때 단축된 상기 신축관이 수용되는 페어링 수용부가 형성된 것을 특징으로 하는 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선.
제7항에 있어서,
상기 페어링 수용부의 횡단면은 유선형인 것을 특징으로 하는 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선.
제7항에 있어서,
상기 선체에 설치된 전방향 추진기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축식 페어링을 구비한 풍력발전기설치선.
제7항에 있어서,
상기 하측 플레이트보다 하방향으로 돌출되도록 상기 레그의 하단부에 설치 또는 형성된 착지베이스를 더 포함하는 풍력발전기설치선.
제10항에 있어서,
상기 페어링 수용부는 상기 레그가 상승되었을 때 상기 착지베이스가 수용되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기설치선.