KR101293342B1 - 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물 작업 및 구조 안전성 향상을 위한 보루 - Google Patents

Abstract

본 발명은, Jacket 형식의 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물(Substructure)의 Transition Piece 영역에 대해서 해양환경하중에 대한 보호 구조물 역할과 함께 작업원의 안전한 작업조건을 보장할 수 있는 보루(Bulwark)의 설치기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 용접에 의한 조립방식으로 Transition Piece의 주위에 설치되는 철 구조물로서, 기본적인 제원은 Transition Piece의 형상에 따라 정의되는바, 폭은 Transition Piece의 폭과 동일하게 하고, 높이는 Transition Piece의 높이의 3/10이 되도록 하며, 전체 폭의 1/10 간격으로 보강용 브래킷을 배치하는 것을 특징으로 하는, 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물 작업 및 구조 안전성 향상을 위한 보루를 제공한다. 본 발명에 따르면, 과도한 바람과 파도 등과 같은 해양환경하중에 대해서 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물의 Transition Piece 영역 구조를 보호할 수 있으며, 특히 파도에 의한 Green Water 하중에 효과적으로 대처할 수 있다. 또한, 설치 및 유지보수, 검사 등의 작업 시에 작업원의 안전성을 높일 수 있다.

Description

고정식 해상풍력발전기의 하부구조물 작업 및 구조 안전성 향상을 위한 보루{Bulwark for Marine Wind Power Generation}

본 발명은 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물 작업 및 구조 안전성 향상을 위한 보루(Bulwark)의 설치기술에 관한 것이다.

천해역에 설치되는 고정식 해상풍력발전기는 풍황이 우수한 해역에 설치되어야 하기 때문에 바람, 조류, 파도 등과 같은 해양환경하중에 대해서 강건한 구조로 설계되어야 하며, 유지보수 작업 시에 작업원의 안전이 고려되어야 한다.

해상풍력발전기는 육상풍력발전기와 다른 부분인 해상풍력기초와 지지구조물에 대한 구조 설계가 중요하며, 지지구조물은 Tower, Transition Piece, Substructure, Foundation을 포함하고 있다. 이중에 Transition Piece는 Tower와 Substructure를 연결하는 구조물로서, Substructure의 종류에 따라 Monopile, Jacket, Tripod, Dolphin 등의 형태가 있으며, 이들의 개괄적인 형상은 도 3에서 보는 바와 같다.

Transition Piece는 Tower와 Substructure를 연결하기 때문에 설치, 유지보수, 검사 작업 등이 빈번하게 발생하고, 또한 불연속 연결구조이기 때문에 과도한 해양환경하중 작용 시에 구조손상이 발생할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, Jacket 형식의 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물(Substructure)의 Transition Piece 영역에 대해서 해양환경하중에 대한 보호 구조물 역할과 함께 작업원의 안전한 작업조건을 보장할 수 있는 보루(Bulwark)의 설치방안을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 용접에 의한 조립방식으로 Transition Piece의 주위에 설치되는 철 구조물로서, 기본적인 제원은 Transition Piece의 형상에 따라 정의되는바, 폭은 Transition Piece의 폭과 동일하게 하고, 높이는 Transition Piece의 높이의 3/10이 되도록 하며, 전체 폭의 1/10 간격으로 보강용 브래킷을 배치하는 것을 특징으로 하는, 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물 작업 및 구조 안전성 향상을 위한 보루를 제공한다.

한편, 본 발명에 따른 보루는 기본적으로 가장 높은 설계파의 입사방향으로 설치되며, 해역의 특성이나 구조물의 중요도에 따라 Transition Piece의 주위 2면 이상 혹은 전체 4면에 걸쳐 설치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 과도한 바람과 파도 등과 같은 해양환경하중에 대해서 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물의 Transition Piece 영역 구조를 보호할 수 있으며, 특히 파도에 의한 Green Water 하중에 효과적으로 대처할 수 있다. 또한, 설치 및 유지보수, 검사 등의 작업 시에 작업원의 안전성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 Transition Piece 영역에 설치된 보루의 모습.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보루 및 전체 폭의 1/10 간격으로 배치된 보강용 브래킷의 모습.
도 3은 해상풍력발전기의 지지구조물 중 Transition Piece의 일반적인 유형.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 Transition Piece 영역에 설치된 보루의 모습을, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보루 및 전체 폭의 1/10 간격으로 배치된 보강용 브래킷의 모습을 보여준다.

본 발명은, Jacket 형식의 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물(Substructure)의 Transition Piece(2) 영역에 대해서 해양환경하중에 대한 보호 구조물 역할과 함께 작업원의 안전한 작업조건을 보장할 수 있는 보루(Bulwark)(1)를 제공한다.

본 발명에 따른 보루(1)는 용접으로 조립된 철 구조물로 이동 및 설치 편의성이 극대화 되도록 조립방식의 설계를 적용하였는바, Transition Piece의 4면의 바닥에 미리 너트(Nut)를 설치하면 파도의 어떤 방향에 대해서도 이동, 조립 설치가 가능하다.

보루(1)의 기본적인 제원은 Transition Piece(2)의 형상에 따라 정의되는바, 폭은 Transition Piece(2)의 폭과 동일하게 하고, 높이는 Transition Piece(2)의 높이의 3/10이 되도록 하며(도 1), 전체 폭의 1/10 간격으로 보강용 브래킷(3)을 배치하는 것을 특징으로 한다(도 2).

한편, 본 발명에 따른 보루(1)는 기본적으로 가장 높은 설계파의 입사방향으로 설치되는 것이 바람직하며, 해역의 특성이나 구조물의 중요도에 따라 Transition Piece(2)의 주위 2면 이상 혹은 전체 4면에 걸쳐 설치될 수 있다. 참고로, 도 1의 실시 예는 본 발명에 따른 보루(1)가 Transition Piece(2)의 주위 1면에 설치된 모습을 보여준다.

본 발명에 따르면, 과도한 바람과 파도 등과 같은 해양환경하중에 대해서 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물의 Transition Piece(2) 영역 구조를 보호할 수 있으며, 특히 파도에 의한 Green Water 하중에 효과적으로 대처할 수 있다. 또한, 설치 및 유지보수, 검사 등의 작업 시에 작업원의 안전성을 높일 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 보루(Bulwark)
2 : Transition Piece
3 : 보강용 브래킷

Claims (2)

1. 용접에 의한 조립방식으로 트랜지션 피스(Transition Piece)의 주위에 설치되는 철 구조물로서, 기본적인 제원은 트랜지션 피스의 형상에 따라 정의되는바, 폭은 트랜지션 피스의 폭과 동일하게 하고, 높이는 트랜지션 피스의 높이의 3/10이 되도록 하며, 전체 폭의 1/10 간격으로 보강용 브래킷을 배치하는 것을 특징으로 하는, 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물 작업 및 구조 안전성 향상을 위한 보루(Bulwark).
2. 제 1 항에 있어서,
   기본적으로 가장 높은 설계파의 입사방향으로 설치되며, 해역의 특성이나 구조물의 중요도에 따라 트랜지션 피스의 주위 2면 이상 혹은 전체 4면에 걸쳐 설치되는 것을 특징으로 하는, 고정식 해상풍력발전기의 하부구조물 작업 및 구조 안전성 향상을 위한 보루.

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