KR101236940B1

KR101236940B1 - 풍력 발전기 설치용 선박

Info

Publication number: KR101236940B1
Application number: KR1020100095586A
Authority: KR
Inventors: 이승현; 김상효
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2013-02-25
Also published as: KR20120033854A

Abstract

풍력 발전기 설치용 선박이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 설치용 선박은, 서로 이격된 한 쌍의 단위 선체와, 한 쌍의 단위 선체의 일부분을 연결하며 상부에 풍력 발전기가 적재되는 적재부를 구비하는 쌍동형 선체, 및 풍력 발전기를 해상에 설치하기 위해, 적재부에 적재된 풍력 발전기를 한 쌍의 단위 선체 사이의 공간으로 이동시켜 해상으로 언로딩(unloading)하는 갠트리 크레인(gantry crane)을 포함한다.

Description

풍력 발전기 설치용 선박{SHIP FOR INSTALLING A WIND POWER GENERATOR}

본 발명은 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해상에 풍력 발전기를 설치하기 위한 풍력 발전기 설치용 선박에 관한 것이다.

풍력 발전기는 육상뿐만 아니라 해상에도 설치될 수 있으며, 이와 같이 해상에 풍력 발전기를 설치하기 위해서는, 풍력 발전기 설치의 용도를 갖는 특수 선박이 이용될 수 있다.

즉, 풍력 발전기 설치의 용도를 갖는 선박에 풍력 발전기 부품을 적재하여 해상의 풍력 발전기가 설치될 지역으로 이동한 후, 선박에 설치된 크레인 등을 이용하여 이들 부품을 언로딩함으로써 풍력 발전기를 해상에 설치할 수 있다.

종래에는, 잭업(jack#up) 시스템 및 크레인이 설치된 선박이 풍력 발전기의 설치에 이용되었으며, 이러한 선박을 풍력 발전기 설치 위치로 이동시키고, 잭업(jack#up) 레그(leg)를 선저로 내려 선박을 해수면 위로 몇 십미터 가량 들어올린 뒤, 크레인을 이용하여 풍력 발전기를 설치하였다.

그러나 이와 같은 종래 기술에 따르는 경우, 잭업 시스템 및 레그 구조의 설치로 인하여 선박의 건조에 고비용이 소요되는 문제가 있었다.

본 발명의 실시예는, 잭업 시스템을 이용하지 않고도 효율적으로 해상에 풍력 발전기를 설치할 수 있는 풍력 발전기 설치용 선박을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 이격된 한 쌍의 단위 선체와, 한 쌍의 단위 선체의 일부분을 연결하며 상부에 풍력 발전기가 적재되는 적재부를 구비하는 쌍동형 선체, 및 풍력 발전기를 해상에 설치하기 위해, 적재부에 적재된 풍력 발전기를 한 쌍의 단위 선체 사이의 공간으로 이동시켜 해상으로 언로딩(unloading)하는 갠트리 크레인(gantry crane)을 포함하는 풍력 발전기 설치용 선박이 제공될 수 있다.

갠트리 크레인은, 쌍동형 선체에 직립 설치되며, 적재부로부터 한 쌍의 단위 선체 사이의 공간으로 이동 가능한 제1 프레임, 제1 프레임에 종방향으로 이동 가능하도록 설치되는 제2 프레임, 및 풍력 발전기의 고정을 위해 제2 프레임에 설치되며, 제2 프레임 상에서 횡방향으로 이동 가능한 그리퍼(gripper)를 포함할 수 있다.

제1 프레임, 제2 프레임 및 그리퍼는 각각 한 쌍으로 배치되며, 한 쌍의 제1 프레임은 한 쌍의 단위 선체에 각각 배치되고, 한 쌍의 제2 프레임은 각 양단이 한 쌍의 제1 프레임 각각에 이동 가능하게 결합되며, 한 쌍의 그리퍼는 한 쌍의 제2 프레임에 각각 배치될 수 있다.

쌍동형 선체에는 제1 프레임의 이동을 가이드(guide)하는 레일(rail)이 설치될 수 있다.

적재부는 한 쌍의 단위 선체의 선수 또는 선미를 연결할 수 있다.

적재부에는 풍력 발전기가 직립되어 적재될 수 있다.

본 발명의 실시예는, 잭업 시스템을 이용하지 않고도 효율적으로 해상에 풍력 발전기를 설치할 수 있으므로, 결과적으로 선박 건조 비용 및 풍력 발전기 설치 비용을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 설치용 선박을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 설치용 선박의 갠트리 크레인을 나타낸 사시도.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 설치용 선박에서 해상에 풍력 발전기가 설치되는 과정을 나타낸 도면.

본 발명에 따른 풍력 발전기 설치용 선박의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 설치용 선박(100)을 나타낸 사시도이다.

본 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 해상에 설치된 파일(도 3의 20)에 풍력 발전기(도 3의 10)를 설치하기 위한 선박(100)으로서, 한 쌍의 단위 선체(112)를 구비하는 쌍동형 선체(110), 및 이 쌍동형 선체(110)에 설치되는 갠트리 크레인(130)을 포함하는 풍력 발전기 설치용 선박(100)이 제시된다.

이와 같은 본 실시예에 따르면, 쌍동형 선체(110)의 단위 선체(112) 사이의 공간(120)을 이용함으로써, 종래의 잭업 시스템을 이용하지 않고도 보다 효율적으로 해상에 풍력 발전기(10)를 설치할 수 있다.

이에 따라, 선박(100)의 건조 비용을 비약적으로 절감할 수 있으며, 이와 동시에 풍력 발전기(10)의 해상 설치 비용 역시 최소화할 수 있게 된다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 풍력 발전기 설치용 선박(100)의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

쌍동형 선체(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 이격된 한 쌍의 단위 선체(112)와, 한 쌍의 단위 선체(112)의 일부분을 연결하며 상부에 풍력 발전기(10)가 적재되는 적재부(114)를 구비할 수 있다.

즉, 쌍동형 선체(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 이격된 2개의 단위 선체(112)로 구성된 쌍동형 구조를 이루고 있으며, 이들 단위 선체(112)의 일부분, 즉, 선수 또는 선미는 도 1에 도시된 바와 같이, 적재부(114)에 의해 연결될 수 있다.

이러한 적재부(114)는 풍력 발전기(10)가 적재되는 영역을 제공할 수 있으며, 적재부(114)에는 풍력 발전기(10)의 부품이 아니라 조립이 완료된 풍력 발전기(10) 자체가 직립 상태로 적재될 수 있다.

이 경우 쌍동형 선체(110) 상에는 도 1에 도시된 바와 같이, 갠트리 크레인(130)의 이동을 가이드하기 위한 레일(116)이 설치될 수 있다. 이러한 레일(116)을 따라 갠트리 크레인(130)의 제1 프레임(132)이 이동함으로써, 적재부(114)에 적재된 풍력 발전기(10)를 단위 선체(112) 사이의 공간(120)으로 보다 용이하게 이동시킬 수 있다.

갠트리 크레인(130)은, 풍력 발전기(10)를 해상에 설치하기 위한 구성으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 쌍동형 선체(110)에 설치되어, 적재부(114)에 적재된 풍력 발전기(10)를 한 쌍의 단위 선체(112) 사이의 공간(120)으로 이동시킴으로써 풍력 발전기(10)를 해상의 설치 위치로 언로딩할 수 있다. 갠트리 크레인(130)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(132), 제2 프레임(134), 그리퍼(136) 등으로 이루어질 수 있다.

이하 도 1 및 2를 참조하여 갠트리 크레인(130)의 구조에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 여기서, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 설치용 선박(100)의 갠트리 크레인(130)을 나타낸 사시도이다.

제1 프레임(132)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 쌍동형 선체(110) 상에 직립 상태로 설치될 수 있으며, 보다 구체적으로 한 쌍의 제1 프레임(132)이 단위 선체(112) 각각에 설치될 수 있다.

제1 프레임(132)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(132)은 쌍동형 선체(110) 상에 설치된 레일(116)에 전후 방향으로, 즉, 선수와 선미 간 슬라이딩 이동 가능하도록 결합될 수 있으므로, 풍력 발전기(10)가 적재된 적재부(114)로부터 한 쌍의 단위 선체(112) 사이의 공간(120)까지 풍력 발전기(10)를 이동시킬 수 있다.

제2 프레임(134)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(132)에 종방향으로 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 이 경우 제2 프레임(134)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(132) 상에 한 쌍으로 설치될 수 있으며, 제2 프레임(134)의 양단은 제1 프레임(132)에 종방향 즉, 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 각각 결합될 수 있다.

그리퍼(136)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 풍력 발전기(10)의 고정을 위해 제2 프레임(134)에 설치될 수 있으며, 이러한 그리퍼(136)는 제2 프레임(134)을 따라 횡방향, 즉 좌우 방향으로 이동 가능하도록 제2 프레임(134) 상에 설치될 수 있다. 그리고 그리퍼(136) 역시 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍으로 배치될 수 있으며, 한 쌍의 제2 프레임(134) 각각에 슬라이딩 이동 가능하게 설치될 수 있다.

이러한 그리퍼(136)는 풍력 발전기(10)의 타워 외주면과 대응되는 형상을 갖도록 형성될 수 있으므로, 직립 상태로 적재된 풍력 발전기(10)를 보다 효과적으로 그립하여 갠트리 크레인(130) 상에 고정시킬 수 있다.

이와 같이 갠트리 크레인(130)이 제1 프레임(132), 제2 프레임(134) 및 그리퍼(136)로 이루어짐으로써, 그리퍼(136)에 의해 갠트리 크레인(130) 상에 적재부(114)에 적재된 풍력 발전기(10)를 고정시킨 후, 풍력 발전기(10)를 전후, 상하 및 좌우 방향, 즉, 3차원적으로 지유롭게 이동시킬 수 있으므로, 보다 효율적으로 해상에 풍력 발전기(10)를 설치할 수 있게 된다.

다음으로, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 풍력 발전기 설치용 선박(100)에 적재된 풍력 발전기(10)가 해상에 설치되는 과정을 설명하도록 한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 설치용 선박(100)에서 해상에 풍력 발전기(10)가 설치되는 과정을 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 쌍동형 선체(110) 상의 적재부(114)에는 조립이 완료된 풍력 발전기(10)가 직립되어 적재될 수 있다. 이와 같이 완성된 풍력 발전기(10)가 직립 상태로 적재됨으로써, 해상에 풍력 발전기(10)를 설치하는데 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 갠트리 크레인(130)은 쌍동형 선체(110)의 레일(116)을 따라 적재부(114)를 향해 이동할 수 있으며, 적재부(114)로 이동된 갠트리 크레인(130)의 그리퍼(136)는 풍력 발전기(10)의 위치에 대응하여 좌우 방향으로 이동하게 된다. 이와 같이 풍력 발전기(10)의 위치에 따라 이동된 그리퍼(136)는 풍력 발전기(10)의 타워 외주면을 파지하여 갠트리 크레인(130)에 고정시킬 수 있다.

이후 도 4에 도시된 바와 같이, 갠트리 크레인(130)의 그리퍼(136)는 단위 선체(112) 사이 공간(120)의 위치에 대응되도록 그 횡방향 위치가 다시 조절될 수 있으며, 그리퍼(136)의 위치 조절 이후, 갠트리 크레인(130)의 제1 프레임(132)은 쌍동형 선체(110)의 레일(116)을 따라 후방으로 슬라이딩 이동하여, 한 쌍의 단위 선체(112) 사이의 공간(120)을 통해 개방된 해상 위에 풍력 발전기(10)를 위치시킬 수 있다.

이어서 도 4에 도시된 바와 같이, 갠트리 크레인(130)의 제2 프레임(134)은 해상에 설치된 풍력 발전기 설치용 파일(20)을 향해 아래 방향으로 이동할 수 있으며, 이에 따라 풍력 발전기(10)는 파일(20) 상에 배치되어 효과적으로 해상에 설치될 수 있다.

이와 같이 풍력 발전기(10)가 파일(20) 상에 설치된 후, 갠트리 크레인(130)은 도 5에 도시된 바와 같이, 적재부(114)로 다시 이동할 수 있다. 즉, 갠트리 크레인(130)의 각 제2 프레임(134)이 제1 프레임(132)의 상부로 이동된 후, 제1 프레임(132)이 선체(110)의 레일(116)을 따라 슬라이딩 이동할 수 있으며, 이에 따라 갠트리 크레인(130)은 풍력 발전기(10)의 상부를 통과하면서 선체(110)의 적재부(114)로 복귀할 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 풍력 발전기
20: 파일(pile)
100: 풍력 발전기 설치용 선박
110: 쌍동형 선체
112: 단위 선체
114: 적재부
116: 레일(rail)
120: 공간
130: 갠트리 크레인(gantry crane)
132: 제1 프레임(first frame)
134: 제2 프레임
136: 그리퍼(gripper)

Claims

서로 이격된 한 쌍의 단위 선체와, 상기 한 쌍의 단위 선체의 일부분을 연결하며 상부에 풍력 발전기가 적재되는 적재부를 구비하는 쌍동형 선체; 및
상기 풍력 발전기를 해상에 설치하기 위해, 상기 적재부에 적재된 상기 풍력 발전기를 상기 한 쌍의 단위 선체 사이의 공간으로 이동시켜 상기 해상으로 언로딩(unloading)하는 갠트리 크레인(gantry crane)을 포함하며,
상기 갠트리 크레인은,
상기 쌍동형 선체에 직립 설치되며, 상기 적재부로부터 상기 한 쌍의 단위 선체 사이의 공간으로 이동 가능한 제1 프레임;
상기 제1 프레임에 종방향으로 이동 가능하도록 설치되는 제2 프레임; 및
상기 풍력 발전기의 고정을 위해 상기 제2 프레임에 설치되며, 상기 제2 프레임 상에서 횡방향으로 이동 가능한 그리퍼(gripper)를 포함하고,
상기 제1 프레임, 상기 제2 프레임 및 상기 그리퍼는 각각 한 쌍으로 배치되며,
상기 한 쌍의 제1 프레임은 상기 한 쌍의 단위 선체에 각각 배치되고,
상기 한 쌍의 제2 프레임은 각 양단이 상기 한 쌍의 제1 프레임 각각에 이동 가능하게 결합되며,
상기 한 쌍의 그리퍼는 상기 한 쌍의 제2 프레임에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기 설치용 선박.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 쌍동형 선체에는 상기 제1 프레임의 이동을 가이드(guide)하는 레일(rail)이 설치되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기 설치용 선박.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 적재부는 상기 한 쌍의 단위 선체의 선수 또는 선미를 연결하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기 설치용 선박.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 적재부에는 상기 풍력 발전기가 직립되어 적재되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기 설치용 선박.