KR101370274B1 - 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

해상풍력발전기의 유지 보수 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템은 해수면 상측에 위치하는 플랫폼에 타워가 지지되는 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템으로서, 타워 내측 바닥부에 설치된 이송 대상물을 지지하고, 이송 대상물을 이송 대상물이 설치된 제 1 위치에서 타워 외측의 플랫폼 상에 위치하는 제 2 위치로 슬라이딩 이동시키는 제 1 이송 장치; 제 2 위치에서 플랫폼 아래의 임의의 제 3 위치로 이송 대상물을 이동시키는 승강 장치; 및 제 3 위치에서 해상풍력발전기에 접근한 선박의 갑판 상에 위치하는 제 4 위치로 이송 대상물을 슬라이딩 이동시키는 제 2 이송 장치를 포함하고, 이송 대상물은 제 1 위치에서 선택적으로 위치 고정된다.

Description

해상풍력발전기의 유지 보수 시스템 및 방법{Maintenance system for offshore wind generator and maintenance method for offshore wind generator}
본 발명은 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템 및 방법에 관한 것이다.
풍력발전기는 바람에너지를 전기에너지로 전환하기 위한 구조물로서 일반적으로 바람에너지를 이용하는 복수의 블레이드와, 각 블레이드를 연결하는 허브와, 기어박스 및 발전기를 포함하는 나셀과, 이러한 블레이드, 허브, 나셀을 지지하는 타워를 포함하여 구성된다.
최근 풍력발전기는 입지 조건이 좋은 해상에 많이 설치되는 추세이다. 이러한해상풍력발전기로 발전하는 과정은 다음과 같다. 바람 에너지에 의해 블레이드가 회전을 하면 블레이드에 연결된 메인 샤프트도 함께 회전한다. 메인 샤프트의 회전력은 기어 박스 등을 경유하여 발전기로 전달되고 이에 따라 발전기는 전력을 생산한다. 이 전력은 케이블을 통하여 타워 아래에 장착된 컨버터로 전송된다. 전력은 컨버터에서 정류과정을 겪은 후 변압기(Medium Voltage Transformer)를 거쳐 육상 발전소로 전송된다.
이러한 변압기에 문제가 발생하면, 수리 교체하기 위해 타워 내부에서 밖으로 꺼내야 한다. 이를 위해 종래에는 체인 블록을 사용하여 변압기를 설치 위치에서 리프팅 한 후 별도의 이동 장비를 설치하여 변압기를 타워 밖으로 빼내는 복잡한 작업이 수반되었다.
그리고 타워 밖으로 빼낸 변압기는 해상풍력발전기에 접근한 선박에 장착된 크레인을 이용하여 선박에 선적하는 방식으로 진행되었다. 그런데 해상에서 크레인을 이용하여 변압기를 선적하는 경우 기상 상태 등이 고려되어야 하기 때문에 장시간이 소요될 수 있다는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는, 수리 또는 교체의 대상물을 신속하고 효과적으로 선박에 선적하도록 구성된 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 해수면 상측에 위치하는 플랫폼에 타워가 지지되는 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템으로서, 타워 내측 바닥부에 설치된 이송 대상물을 지지하고, 이송 대상물을 이송 대상물이 설치된 제 1 위치에서 타워 외측의 플랫폼 상에 위치하는 제 2 위치로 슬라이딩 이동시키는 제 1 이송 장치; 제 2 위치에서 플랫폼 아래의 임의의 제 3 위치로 이송 대상물을 이동시키는 승강 장치; 및 제 3 위치에서 해상풍력발전기에 접근한 선박의 갑판 상에 위치하는 제 4 위치로 이송 대상물을 슬라이딩 이동시키는 제 2 이송 장치를 포함하고, 이송 대상물은 제 1 위치에서 선택적으로 위치 고정되는, 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템이 제공될 수 있다.
이때, 제 1 이송 장치는, 제 1 위치 및 제 2 위치 사이에서 이송 대상물의 이동 경로를 따라 배치된 복수의 제 1 이송 롤러를 포함하고, 제 2 이송 장치는, 제 3 위치 및 제 4 위치 사이에서 이송 대상물의 이동 경로를 따라 배치된 복수의 제 2 이송 롤러를 포함하고, 이송 대상물은 제 1 위치에서 복수의 제 1 이송 롤러 중 일부에 의해 지지될 수 있다.
이때, 복수의 제 1 이송 롤러 중 일부는 이송 대상물이 승강 장치에 의해 제 2 위치에서 제 3 위치로 이동할 때 이송 대상물과 함께 이동하여 제 2 이송 롤러로 전환될 수 있다.
이때, 승강 장치는, 이송 대상물이 제 2 위치에서 제 3 위치로 이동할 때, 이송 대상물을 지지하는 승강판; 및 승강판을 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
이때, 구동부는, 유압 실린더 또는 윈치를 포함할 수 있다.
구동부가 유압 실린더를 포함하는 경우, 유압 실린더는 복수로 이루어지고, 각 유압 실린더의 일단은 승강판의 코너부에 결합되고, 각 유압 실린더의 타단은 플랫폼에 지지되는 지지 브라켓에 결합될 수 있다.
한편, 이송 대상물은 제 4 위치에서 및 승강판 위에서 각각 선택적으로 위치 고정될 수 있다.
한편, 이송 대상물은 변압기 또는 스위치 판넬을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 해수면 상측에 위치하는 플랫폼에 타워가 지지되는 해상풍력발전기의 유지 보수 방법으로서, 타워 내측 바닥부에 위치 고정되어 정상 작동하던 이송 대상물을 교체 또는 수리하기 위해 이송 대상물이 설치된 제 1 위치에서 이송 대상물의 위치 고정을 해제하는 단계; 이송 대상물에 이동 방향의 구동력만을 제공하여 이송 대상물을 제 1 위치에서 타워 외측의 플랫폼 상에 위치하는 제 2 위치로 슬라이딩 이동시키는 단계; 이송 대상물을 제 2 위치에서 플랫폼 아래의 임의의 제 3 위치로 이동시키는 단계; 및 이송 대상물을 제 3 위치에서 해상풍력발전기에 접근한 선박의 갑판 상에 위치하는 제 4 위치로 이동시키는 단계를 포함하는, 해상풍력발전기의 유지 보수 방법이 제공될 수 있다.
이때, 이송 대상물은, 제 1 위치 및 제 4 위치에서 각각 선택적으로 위치 고정되고, 제 2 위치에서 제 3 위치로 이동하는 과정에서 이송 대상물을 지지하는 승강판 위에서 선택적으로 위치 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 위치에서 제 2 위치 사이 그리고 제 3 위치에서 제 4 위치 사이에서 이송 대상물을 슬라이딩 이동시킴으로써 이동 작업이 용이하고, 승강 장치에 의해 제 2 위치에서 제 3 위치로 이송 대상물을 신속하게 이동할 수 있어, 전체적으로 유지 보수를 위해 이송 대상물을 선박에 선적하는 작업이 신속하고 효과적으로 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템을 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템의 일부를 제 1 위치의 상측에서 바라본 개략적인 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템의 일부를 제 2 위치의 상측에서 바라본 개략적인 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템의 일부를 제 4 위치의 상측에서 바라본 개략적인 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 방법의 순서도이고,
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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.
이하, 본 발명의 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 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템의 일부를 제 1 위치의 상측에서 바라본 개략적인 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템의 일부를 제 2 위치의 상측에서 바라본 개략적인 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템의 일부를 제 4 위치의 상측에서 바라본 개략적인 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템(1)은 제 1 이송 장치(10)와, 승강 장치(30)와, 제 2 이송 장치(50)를 포함하고, 해상풍력발전기(80)의 타워(83) 내측 바닥부에 설치된 이송 대상물(85)을 신속하고 효과적으로 해상풍력발전기(80)에 접근한 선박(90)으로 이송한다.
여기서 해상풍력발전기(80)는 해수면 상측에 위치하는 플랫폼(81)에 타워(83)가 지지된 형태를 가질 수 있다. 플랫폼(81)은 예를 들어 해저면에 지지된 자켓 구조물(87) 상에 위치할 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 이송 대상물(85)은 예를 들어 타워(83) 내측 바닥부에 설치되어 작동하는 변압기 또는 스위치 판넬을 포함할 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 이송 대상물(85)은 타워(83) 내측 바닥부에 설치된 후 정상 작동하다가 문제가 발생한 경우 수리 또는 교체를 위해 이송될 수 있다.
제 1 이송 장치(10)는 제 1 위치(P1)에서 제 2 위치(P2)로 이송 대상물(85)을 슬라이딩 이동시킨다. 여기서 제 1 위치(P1)는 이송 대상물(85)이 설치된 위치로서, 타워(83) 내측에 위치한다. 제 2 위치(P2)는 이송 대상물(85)의 교체 또는 수리가 필요할 때 이송 대상물(85)이 제 1 위치(P1)로부터 1 차적으로 이동하는 위치로서, 타워(83) 외측의 플랫폼(31) 상에 위치한다. 제 2 위치(P2)는 예를 들어 제 1 위치(P1)에서 수평방향으로 이격되어 위치할 수 있다.
제 1 이송 장치(10)에 의해 이동하는 이송 대상물(85)은 타워(83)의 측면에 형성된 개구부(84)를 통해 이동할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제 1 이송 장치(10)는 제 1 위치(P1)와 제 2 위치(P2) 사이에서 이송 대상물(85)의 이동 경로를 따라 배치된 복수의 제 1 이송 롤러(11)를 포함할 수 있다. 복수의 제 1 이송 롤러(11)는 이송 대상물(85)의 이동 경로를 따라 연속적으로 배치되어 이송 대상물(85)을 연속적으로 이동시킬 수 있다.
대안적으로 도시되지 않았으나 제 1 이송 장치는 제 1 위치(P1)와 제 2 위치(P2) 사이에서 이송 대상물(85)의 이동 경로를 따라 배치된 이송 레일을 포함할 수 있다. 이 경우, 이송 대상물(85)과 이송 레일 사이에 대차부가 개재될 수 있고, 대차부는 이송 대상물(85)을 지지한 상태로 이송 레일을 따라 슬라이딩 이동할 수 있다. 이외 다양한 형태의 이송 장치가 제안될 수 있음은 물론이다.
도 1을 참조하면, 이송 대상물(85)은 제 1 위치(P1)에서 복수의 제 1 이송 롤러(11) 중 일부(12)에 의해 지지될 수 있다. 이 경우, 이송 대상물(85)을 수리 또는 교체할 필요가 있을 때 이송 대상물(85)의 이동 방향으로 구동력만 제공하면 이송 대상물(85)은 별도의 조작 없이 신속하게 제 1 위치(P1)에서 제 2 위치(P2) 측으로 슬라이딩 이동할 수 있어 이송 대상물(85)의 이동 작업이 용이하고 간편하다.
이송 대상물(85)을 제 1 위치(P1)에서 제 2 위치(P2)로 이동시키기 위한 구동력은 유압 실린더(미도시) 또는 윈치(미도시)와 같은 구동부에 의해 제공될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
본 실시예에 따르면, 복수의 제 1 이송 롤러(11) 중 일부(20)는 이송 대상물(85)이 후술하는 승강 장치(30)에 의해 제 2 위치(P2)에서 후술하는 제 3 위치(P3)로 이동할 때 이송 대상물(85)과 함께 이동하여 후술하는 제 2 이송 롤러(51)로 전환될 수 있다. 이와 같이 제 1 이송 롤러(11)에서 제 2 이송 롤러(51)로 전환되는 롤러(20)(이하, 전환 롤러(20)라 함)는 후술하는 승강판(31)에 지지될 수 있다. 전환 롤러(20)가 제 1 이송 롤러(11)에서 제 2 이송 롤러(51)로 전환되는 메커니즘은 후술한다.
도 1을 참조하면, 복수의 제 1 이송 롤러(11) 중 전환 롤러(20)는 승강판(31) 상에 회전 가능하게 설치될 수 있고, 나머지(12, 13)는 플랫폼(81) 상에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
이때, 제 1 이송 롤러(11) 중 전환 롤러(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 승강판(31) 상에 설치된 회전 지지부(17)에 회전 가능하게 지지되고, 나머지(12, 13)는 도 2에 도시된 바와 같이 플랫폼(81) 상에 설치된 회전 지지부(16)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 이송 대상물(85)은 제 1 위치(P1)에서 선택적으로 위치 고정될 수 있다. 예를 들어 이송 대상물(85)은 설치된 상태 또는 작동 상태에 있을 때 제 1 위치(P1)에서 위치 고정되어 있다가, 교체 또는 수리가 필요할 때 위치 고정이 해제될 수 있다. 도 2를 참조하면, 이송 대상물(85)을 제 1 위치(P1)에서 선택적으로 위치 고정하기 위한 제 1 위치 고정부(41)가 사용될 수 있다.
이러한 제 1 위치 고정부(41)는 이송 대상물(85)의 측부에 형성된 돌출 지지부(46)와 돌출 지지부(46)를 관통하여 플랫폼(81)과 결합하는 고정 볼트(47)를 포함할 수 있다. 이 경우, 고정 볼트(47)를 조이면 제 1 위치(P1)에서 이송 대상물(85)의 위치 고정 상태가 유지되고, 고정 볼트(47)를 풀면 제 1 위치(P1)에서 이송 대상물(85)의 위치 고정 상태가 해제될 수 있다. 대안적으로, 다양한 형태의 제 1 위치 고정부가 제안될 수 있음은 물론이다.
본 실시예에 따르면, 제 1 이송 장치(10)에 의해 제 2 위치(P2)로 이동한 이송 대상물(85)은 승강 장치(30)에 의해 제 3 위치(P3)로 이동할 수 있다. 제 3 위치(P3)는 플랫폼(81) 아래의 임의의 위치로서, 예를 들어 제 2 위치(P2)의 수직 방향으로 아래에 위치할 수 있다.
제 3 위치(P3)는 교체 또는 수리의 대상인 이송 대상물(85)을 선적하기 위해 해상풍력발전기(80)에 접근한 선박(90)의 갑판(91) 상에 위치할 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 승강 장치(30)에 의해 이송 대상물(85)을 제 2 위치(P2)에서 제 3 위치(P3)로 신속하게 하강시킬 수 있다. 이 경우, 해상 크레인 없이 플랫폼(81) 하측에 위치하는 선박(90)의 갑판(91) 측으로 이송 대상물(85)을 신속하게 이동시킬 수 있다.
승강 장치(30)는, 승강판(31)와 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
승강판(31)는 이송 대상물(85)이 제 2 위치(P2)에서 제 3 위치(P3)로 이동할 때 이송 대상물(85)을 지지한다.
승강판(31)는 플랫폼(81)을 상하 방향으로 관통하는 관통홀의 내부에 배치된 상태로 제 2 위치(P2)에 있는 이송 대상물(85)을 지지할 수 있다. 승강판(31)에 지지된 이송 대상물(85)은 승강판(31)이 하강할 때 관통홀을 통과한다.
승강판(31)는 플랫폼(81)에 관통홀을 형성할 때 플랫폼(81)에서 절단된 부분을 사용하여 제작되거나 관통홀과 별개로 제작될 수 있다.
대안적으로 도시되지 않았으나 승강판은 플랫폼(81)의 일측 단부에 연결되어 배치될 수 있다. 이 경우, 플랫폼(81)에 별도의 관통홀을 형성할 필요가 없다.
구동부는 승강판(31)을 이동시키기 위한 구동력을 제공한다. 구동부는 도 1 및 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 유압 실린더(32)를 포함할 수 있다. 유압 실린더(32)는 복수일 수 있고, 각 유압 실린더(32)는 승강판(31)의 코너부에 설치될 수 있다.
유압 실린더(31)의 일단은 플랫폼(81) 상에 설치된 지지 브라켓(34)에 결합되고, 유압 실린더(31)의 타단은 승강판(31)에 결합될 수 있다.
대안적으로 구동부는 윈치(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 윈치는 플랫폼(81) 상에 설치된 지지 브라켓(34)에 고정 설치되어 승강판(31)에 직접 구동력을 제공하거나 플랫폼(81) 상에 설치되어 지지 브라켓(34)에 설치된 풀리(미도시)를 통해 승강판(31)에 구동력을 제공할 수 있다. 이외에도 다양한 형태의 구동부가 제안될 수 있음은 물론이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따르면, 이송 대상물(85)은 제 2 위치(P2)와 제 3 위치(P3)로 이동할 때 승강판(31) 위에서 선택적으로 위치 고정될 수 있다.
이를 위해, 제 2 위치 고정부(42)가 사용될 수 있는데, 제 2 위치 고정부(42)는 이송 대상물(85)의 측면에 형성된 돌출 지지부(46) 및 돌출 지지부(46)를 관통하여 승강판(31)에 결합하는 고정 볼트(47)를 포함할 수 있다. 이 경우, 고정 볼트(47)를 조이면 승강판(31)이 이동하는 과정에서 이송 대상물(85)이 승강판(31)에 위치 고정될 수 있고, 고정 볼트(47)를 풀면 승강판(31)에 대한 이송 대상물(85)의 위치 고정 상태가 해제될 수 있다. 대안적으로, 다양한 형태의 제 2 위치 고정부가 제안될 수 있음은 물론이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 제 2 이송 장치(50)는 제 3 위치(P3)에서 제 4 위치(P4)로 이송 대상물(85)을 슬라이딩 이동시킨다. 제 4 위치(P4)는 해상풍력발전기(80)에 접근한 선박(90)의 갑판(91) 상에 위치한다. 이송 대상물(85)은 제 4 위치(P4)에서 위치 고정된 후 선박(90)에 의해 육상으로 이동될 수 있다. 또는 이송 대상물(85)은 제 4 위치(P4)에서 위치 고정된 상태로 선상에서 직접 수리될 수 있다. 제 4 위치(P4)는 제 3 위치(P3)에서 수평방향으로 이격되어 위치할 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
이러한 제 2 이송 장치(50)는 제 3 위치(P3)와 제 4 위치(P4) 사이에서 이송 대상물(85)의 이동 경로를 따라 배치된 복수의 제 2 이송 롤러(51)를 포함할 수 있다. 복수의 제 2 이송 롤러(51)는 이송 대상물(85)의 이동 경로를 따라 연속적으로 배치되어 이송 대상물(85)을 연속적으로 이동시킬 수 있다. 이송 대상물(85)이 제 3 위치(P3)에서 제 4 위치(P4)로 이동할 때 유압 실린더(미도시) 등이 사용될 수 있다.
대안적으로 도시되지 않았으나 제 2 이송 장치는 제 3 위치(P3)와 제 4 위치(P4) 사이에서 이송 대상물(85)의 이동 경로를 따라 배치된 이송 레일을 포함할 수 있다. 이 경우, 이송 대상물(85)과 이송 레일 사이에 대차부가 개재될 수 있고, 대차부는 이송 대상물(85)을 지지한 상태로 이송 레일을 따라 슬라이딩 이동할 수 있다. 이외 다양한 형태의 이송 장치가 제안될 수 있음은 물론이다.
본 실시예에 따르면, 제 1 이송 롤러(11)의 일부로서 전환 롤러(20)는 이송 대상물(85)이 승강 장치(30)에 의해 제 2 위치(P2)에서 제 3 위치(P3)로 이동할 때 함께 이동하여 제 2 이송 롤러(51)로 전환될 수 있다.
보다 상세히, 제 2 위치(P2)에서 이송 대상물(85)은 전환 롤러(20)에 의해 지지되고, 전환 롤러(20)는 승강판(31)에 설치된다. 이때, 승강판(31)의 이동으로 이송 대상물(85)이 제 3 위치(P3)로 이동하여도 이송 대상물(85)은 제 3 위치(P3)에서 여전히 전환 롤러(20)에 의해 지지될 수 있다. 따라서 이송 대상물(85)이 제 3 위치(P3)에 있을 때, 전환 롤러(30)는 이송 대상물(85)을 제 4 위치(P4) 방향으로 이동하기 위한 제 2 이송 롤러(51)로 기능할 수 있다. 결국 전환 롤러(20)는 제 2 위치(P2)에서 제 1 이송 롤러(11)의 일부를 구성하다가 제 3 위치(P3)에서는 제 2 이송 롤러(51)의 일부로 전환된다.
이송 대상물(85)이 제 3 위치(P3)에 있을 때, 전환 롤러(20)는 제 2 이송 롤러(51)의 나머지(52)와 연속하여 배열될 수 있다. 이때, 전환 롤러(20)와 제 2 이송 롤러(51)의 나머지(52)는 이송 대상물(85)의 이동 경로에서 단차가 생기지 않도록 구성될 수 있다. 이 경우, 이송 대상물(85)은 제 3 위치(P3)에서 제 4 위치(P4)로 연속적으로 슬라이딩 이동할 수 있다.
이후, 이송 대상물(85)은 제 4 위치(P4)에서 위치 고정되고, 선박(90)에 선적된 상태로 교체 또는 수리를 위해 육상 등으로 이동한다. 또는 이송 대상물(85)은 제 4 위치(P4)에서 위치 고정되고, 선상에서 직접 수리될 수 있다.
한편, 제 4 위치(P4)에서 이송 대상물(85)은 선박(90)에 선택적으로 위치 고정될 수 있고, 이를 위해 제 3 위치 고정부(43)가 사용될 수 있다.
이러한 제 3 위치 고정부(43)는 이송 대상물(85)의 측부에 형성된 돌출 지지부(46)와 돌출 지지부(46)를 관통하여 선박(90)의 갑판(91)과 결합하는 고정 볼트(47)를 포함할 수 있다. 이 경우, 고정 볼트(47)를 조이면 제 4 위치(P1)에서 이송 대상물(85)의 위치 고정 상태가 유지되고, 고정 볼트(47)를 풀면 제 4 위치(P1)에서 이송 대상물(85)의 위치 고정 상태가 해제될 수 있다. 대안적으로, 다양한 형태의 제 4 위치 고정부가 제안될 수 있음은 물론이다.
이상에서 살펴본 본 실시예에 따른 해상풍력발전기 유지 보수 시스템(1)은, 이송 대상물(85)이 제 1 위치(P1)에서 제 2 위치(P2) 및 제 3 위치(P3)를 경유하여 제 4 위치(P4)로 이동하는 과정이 간단하고 연속적으로 이루어질 수 있어, 유지 보수가 필요한 이송 대상물을 선박에 선적하는 작업이 신속하고 효과적으로 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 방법의 순서도이고, 도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기의 유지 보수 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 실시예에 따른 방법을 설명함에 있어서, 설명의 편의를 위해 앞서 설명한 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템(1)을 기초로 설명하나 이에 국한되지 않는다.
먼저 도 5 및 6을 참조하면, 이송 대상물(85)이 제 1 위치(P1)에서 정상 작동하던 중 문제가 발생한 경우, 이송 대상물(85)의 교체 또는 수리를 위해 제 1 이송 롤러(11)를 이용하여 이송 대상물(85)을 제 1 위치(P1)에서 제 2 위치(P2)로 슬라이딩 이동시킨다(S110). 이 경우, 정상 작동하는 이송 대상물(85)은 제 1 위치(P1)에서 위치 고정될 수 있고, 이송 대상물(85)의 교체 또는 수리가 필요할 때 이송 대상물(85)의 위치 고정 상태를 해제한 후 이송 대상물(85)을 이동시킨다. 이송 대상물(85)의 위치 고정 상태가 해제된 상황에서 이송 대상물(85)의 이동 방향으로 구동력만 제공하면 이송 대상물(85)은 별도의 조작 없이 곧바로 제 1 위치(P1)에서 제 2 위치(P2) 측으로 슬라이딩 이동할 수 있어 이송 대상물(85)의 이동 작업이 용이하고 간편하다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 제 1 이송 롤러(11)에 의해 제 2 위치(P2)에 도달한 이송 대상물(85)은 승강 장치(30)에 의해 제 3 위치(P3)로 이동할 수 있다(S130). 이때, 이송 대상물(85)은 제 3 위치(P3)로 이동하기 전 승강판(31)에 위치 고정될 수 있다. 이송 대상물(85)의 위치 고정이 완료되면, 유압 실린더(32)는 구동력을 제공하여 승강판(31)을 제 3 위치(P3)로 이동시킬 수 있다. 이때, 제 3 위치(P3)는 해상풍력발전장치(80)에 접근한 선박(90)의 선수부의 갑판(91) 상에 위치할 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
이와 같이 승강 장치(30)에 의해 이송 대상물(85)이 제 3 위치(P3)로 이동하는 경우, 해상 크레인 없이 예를 들어 플랫폼(81) 하측에 위치하는 선박(90)의 갑판(91) 측으로 신속하게 이송 대상물(85)을 이동시킬 수 있다.
도 5 및 도 8을 참조하면, 승강 장치(30)에 의해 제 3 위치(P3)에 도달한 이송 대상물(85)은 제 2 이송 롤러(51)에 의해 선박(90)의 갑판(91) 상에 위치하는 제 4 위치(P4)로 이동할 수 있다(S150).
이때, 이송 대상물(85)이 제 2 위치(P2)에 있을 때 제 1 이송 롤러(11)에 속하던 전환 롤러(20)는 이송 대상물(85)이 제 3 위치(P3)에 있을 때 제 2 이송 롤러(10)로 전환되어 사용될 수 있다. 전환 롤러(20)가 제 2 이송 롤러(51)로 전환된 경우, 전환 롤러(20)와 제 2 이송 롤러(51)의 나머지(52)는 상호 연속적으로 배열될 수 있고, 이송 대상물(85)은 제 3 위치(P3)에서 제 4 위치(P4)로 연속적으로 슬라이딩 이동할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제 2 이송 롤러(51)에 의해 제 4 위치(P4)에 도달한 이송 대상물(85)은 제 4 위치(P4)에서 위치 고정될 수 있다.
이 경우, 이송 대상물(85)은 선박(90)에 선적된 상태로 교체 또는 수리를 위해 육상 등으로 이동할 수 있다. 선박(90)이 육상 등에 도착하면, 제 4 위치(P4)에서 이송 대상물(85)의 위치 고정 상태를 해제한 후 이송 대상물(85)을 목적지까지 운송할 수 있다.
대안적으로 이송 대상물(85)은 제 4 위치(P4)에서 위치 고정된 상태로, 선상에서 직접 수리될 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 방법은 제 1 위치(P1)에서 제 2 위치(P2) 사이 그리고 제 3 위치(P3)에서 제 4 위치(P4) 사이에서 이송 대상물(85)을 슬라이딩 이동시킴으로써 이동 작업이 용이하고, 승강 장치(30)에 의해 제 2 위치(P2)에서 제 3 위치(P3)로 이송 대상물(85)을 신속하게 이동할 수 있어, 전체적으로 유지 보수를 위해 이송 대상물(85)을 선박(90)에 선적하는 작업이 신속하고 효과적으로 이루어질 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 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 : 제 1 이송 장치
11 : 제 1 이송 롤러
20 : 전환 롤러
30 : 승강 장치
31 : 승강판
32 : 유압 실린더
34 : 지지 브라켓
50 : 제 2 이송 장치
51 : 제 2 이송 롤러
80 : 해상풍력발전기
81 : 플랫폼
83 : 타워
85 : 이송 대상물
87 : 자켓 구조물

Claims (10)

  1. 해수면 상측에 위치하는 플랫폼에 타워가 지지되는 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템으로서,
    상기 타워 내측 바닥부에 설치된 이송 대상물을 지지하고, 상기 이송 대상물을 상기 이송 대상물이 설치된 제 1 위치에서 상기 타워 외측의 상기 플랫폼 상에 위치하는 제 2 위치로 슬라이딩 이동시키는 제 1 이송 장치;
    상기 제 2 위치에서 상기 플랫폼 아래의 임의의 제 3 위치로 상기 이송 대상물을 이동시키는 승강 장치; 및
    상기 제 3 위치에서 상기 해상풍력발전기에 접근한 선박의 갑판 상에 위치하는 제 4 위치로 상기 이송 대상물을 슬라이딩 이동시키는 제 2 이송 장치를 포함하고,
    상기 이송 대상물은 상기 제 1 위치에서 선택적으로 위치 고정되는, 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 이송 장치는,
    상기 제 1 위치 및 상기 제 2 위치 사이에서 상기 이송 대상물의 이동 경로를 따라 배치된 복수의 제 1 이송 롤러를 포함하고,
    상기 제 2 이송 장치는,
    상기 제 3 위치 및 상기 제 4 위치 사이에서 상기 이송 대상물의 이동 경로를 따라 배치된 복수의 제 2 이송 롤러를 포함하고,
    상기 이송 대상물은 상기 제 1 위치에서 상기 복수의 제 1 이송 롤러 중 일부에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는, 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 이송 롤러 중 일부는 상기 이송 대상물이 상기 승강 장치에 의해 상기 제 2 위치에서 상기 제 3 위치로 이동할 때 상기 이송 대상물과 함께 이동하여 상기 제 2 이송 롤러로 전환되는 것을 특징으로 하는, 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 승강 장치는,
    상기 이송 대상물이 상기 제 2 위치에서 상기 제 3 위치로 이동할 때, 상기 이송 대상물을 지지하는 승강판; 및
    상기 승강판을 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동부는,
    유압 실린더 또는 윈치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동부가 상기 유압 실린더를 포함하는 경우,
    상기 유압 실린더는 복수로 이루어지고,
    상기 각 유압 실린더의 일단은 상기 승강판의 코너부에 결합되고,
    상기 각 유압 실린더의 타단은 상기 플랫폼에 지지되는 지지 브라켓에 결합되는 것을 특징으로 하는, 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 이송 대상물은 상기 제 4 위치에서 및 상기 승강판 위에서 각각 선택적으로 위치 고정되는 것을 특징으로 하는, 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 이송 대상물은 변압기 또는 스위치 판넬을 포함하는 것을 특징으로 하는, 해상풍력발전기의 유지 보수 시스템.
  9. 해수면 상측에 위치하는 플랫폼에 타워가 지지되는 해상풍력발전기의 유지 보수 방법으로서,
    상기 타워 내측 바닥부에 위치 고정되어 정상 작동하던 이송 대상물을 교체 또는 수리하기 위해 상기 이송 대상물이 설치된 제 1 위치에서 상기 이송 대상물의 위치 고정을 해제하는 단계;
    상기 이송 대상물에 이동 방향의 구동력만을 제공하여 상기 이송 대상물을 상기 제 1 위치에서 상기 타워 외측의 상기 플랫폼 상에 위치하는 제 2 위치로 슬라이딩 이동시키는 단계;
    상기 이송 대상물을 상기 제 2 위치에서 상기 플랫폼 아래의 임의의 제 3 위치로 이동시키는 단계; 및
    상기 이송 대상물을 상기 제 3 위치에서 상기 해상풍력발전기에 접근한 선박의 갑판 상에 위치하는 제 4 위치로 슬라이딩 이동시키는 단계를 포함하는, 해상풍력발전기의 유지 보수 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이송 대상물은,
    상기 제 1 위치 및 상기 제 4 위치에서 선택적으로 위치 고정되고,
    상기 제 2 위치에서 상기 제 3 위치로 이동하는 과정에서 상기 이송 대상물을 지지하는 승강판 위에서 선택적으로 위치 고정되는 것을 특징으로 하는, 해상풍력발전기의 유지 보수 방법.
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