KR101399933B1

KR101399933B1 - 부유식 구조물

Info

Publication number: KR101399933B1
Application number: KR1020120082413A
Authority: KR
Inventors: 조태민; 김봉재; 박주신; 구정본
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2014-05-30
Also published as: KR20140015949A

Abstract

본 발명은 부유식 구조물에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물에 있어서; 물에 부유하고, 문풀과 다수의 레그웰을 포함하는 본체; 각각의 상기 레그웰을 관통하는 레그; 상기 레그웰 상에 대응되게 마련되며, 상기 본체와 상기 레그를 상하 방향으로 상대 운동시키는 레그 가이드부; 상기 본체에 설치되며 풍력 발전기를 설치할 수 있는 크레인 모듈; 상기 문풀의 주변을 따라 연장되는 가이드 레일; 및 상기 가이드 레일을 따라 이동되며, 착탈 가능하게 상기 본체에 설치되는 데릭 모듈을 포함하는 부유식 구조물을 제공할 수 있다.

Description

부유식 구조물{Floating structure}

본 발명은 부유식 구조물에 관한 것이다.

친환경 에너지 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라, 풍력 발전기를 활용한 발전이 전세계적으로 각광을 받고 있다. 그런데, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 까다로운 환경적인 조건이 요구된다. 예를 들어, 풍력 발전기가 설치되는 장소는 블레이드의 유의미한 회전을 얻기 위한 일정 수준 이상의 풍속이 보장될 수 있는 곳이어야 하고, 풍력 발전기의 구동 시 발생되는 소음에 따른 공해가 이슈가 되지 않아야 하는 곳이어야 한다. 또한, 이러한 환경적인 조건을 만족한다고 하더라도, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 매우 넓은 면적의 공간이 필요하다는 문제가 있다.

최근에는 위와 같은 제약 조건으로부터 상대적으로 자유로운 해상 풍력 발전기에 대한 관심이 증가하고 있다. 해상 풍력 발전기는 다양한 방법으로 설치될 수 있으나, 일반적으로 부품을 몇 개의 유닛으로 나누어 육상에서 제작한 후, 제작된 유닛을 해상으로 옮겨 조립하는 방법으로 설치되고 있다.

육상에서 제작된 해상 풍력 발전기의 유닛을 해상으로 옮기고, 해상에서 해상 풍력 발전기를 설치하는 선박을 일반적으로 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel)이라고 한다.

풍력 발전기 설치 선박은 작업 특성상, 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jackup Mode)로 운용될 수 있다. 구체적으로, 풍력 발전기 설치 선박은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 항해 모드에서 레그는 해수에 의한 저항을 줄이고자 본체의 상방으로 이동된 상태를 유지할 수 있다. 그 후, 풍력 발전기 설치 선박은 잭업 모드로 전환하여 레그를 내려 해저에 박은 후, 본체가 해수면으로부터 일정 거리 이격될 수 있도록 본체를 레그를 따라 들어올린다. 본체가 일정 위치에 다다르게 되면, 풍력 발전기 설치 선박은 본체의 이동을 중지하고 해상 풍력 발전기를 설치하는 작업을 수행하며, 설치가 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다음 설치 위치까지 이동한다.

풍력 발전기 설치 선박과 잭업 플랫폼은 모두 항해 모드와 잭업 모드로 운용된다는 공통점이 있는데도 각각 독립된 선박으로만 제작되고 있다. 따라서, 두 부유식 구조물은 그 본연의 목적을 수행하지 않을 때에는 그대로 항구에 정박해 있어야 하므로, 활용도가 낮다. 특히, 풍력 발전기 설치 선박은 설치할 수 있는 풍력 발전기의 대수 및 위치에 제한이 있으므로 1년 내내 풍력 발전기만을 설치하러 다닐 수는 없으며, 대부분 1년 중 약 50~60% 정도의 기간 동안에만 풍력 발전기를 설치하는 작업을 수행한다.

미국공개특허 US2010/0067989 (2010.05.18. 공개)

본 발명의 실시예들은 풍력 발전기 설치 기능을 구비하면서, 선택적으로 시추 파이프 설치를 할 수 있는 부유식 구조물을 제공하고자 한다.

또는, 풍력 발전기 설치와 시추 파이프 설치를 선택적으로 할 수 있는 부유식 구조물을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물에 있어서; 물에 부유하고, 문풀과 다수의 레그웰을 포함하는 본체; 각각의 상기 레그웰을 관통하는 레그; 상기 레그웰 상에 마련되며, 상기 본체와 상기 레그를 상대 운동시키는 레그 가이드부; 상기 본체에 설치되며 풍력 발전기를 설치할 수 있는 크레인 모듈; 상기 문풀의 주변을 따라 연장되는 가이드 레일; 및 상기 가이드 레일을 따라 이동되며, 착탈 가능하게 상기 본체에 설치되는 데릭 모듈을 포함하는 부유식 구조물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 데릭 모듈은, 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 베이스; 상기 베이스의 상부에 설치되며, 시추 파이프를 설치할 수 있는 데릭; 상기 베이스의 하부에 마련되며, 상기 가이드 레일을 따라 주행하는 대차부; 및 원하는 위치에 상기 베이스의 위치를 고정할 수 있는 고정부를 포함하는 부유식 구조물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 가이드 레일은 상단부에 치형 부분을 포함하고, 상기 고정부는 상하 방향으로 이동되어 상기 치형 부분에 형합될 수 있는 스토퍼를 포함하는 부유식 구조물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 대차부는, 상기 베이스에 설치되는 대차부 바디; 상기 대차부 바디에 설치되며 상기 가이드 레일을 따라 이동할 수 있는 차륜; 상기 차륜을 구동시키는 구동모터; 상기 베이스의 저면에 형성된 돌기부가 수용되며, 상기 베이스의 상하 방향 이동을 안내하는 베이스 안내부; 및 상기 대차부 바디의 상부에 형성되며, 상기 베이스의 저면에 접하는 완충부재가 설치되는 완충부재 설치부를 포함하는 부유식 구조물을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 본체에 문풀을 형성해놓고, 선택적으로 데릭 모듈을 탑재함으로써 풍력 발전기 설치 기능을 구비하면서도 선택적으로 시추 파이프를 설치할 수 있는 부유식 구조물을 제공할 수 있다.

또는, 데릭 모듈과 크레인 모듈을 선택적으로 본체에 탑재함으로써 풍력 발전기 설치 기능과 시추 파이프 설치를 선택적으로 할 수 있는 부유식 구조물을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물에 데릭 모듈이 탑재된 상태를 보여주는 평면도.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3은 도 1의 데릭 모듈이 제거된 상태를 보여주는 평면도.
도 4는 도 1의 대차부를 보여주는 도면.
도 5는 도 1의 고정부를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 구조물에 크레인 모듈이 탑재된 상태를 보여주는 평면도.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물에 데릭 모듈이 탑재된 상태를 보여주는 평면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3은 도 1의 데릭 모듈이 제거된 상태를 보여주는 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물(1)은 물에 부유할 수 있는 본체(10), 본체(10)를 상하 방향으로 관통하는 레그(Leg, 20), 레그(20)와 본체(10)를 상하 방향으로 상대 운동시키며 레그(20)를 지지하는 레그 가이드부(30)를 포함한다.

또한, 본체(10)는 블레이드와 나셀, 타워 등을 운반하여 해상 풍력 발전기를 설치할 수 있는 크레인 모듈(40)을 포함할 수 있다. 크레인 모듈(40)은 본체(10)에 직접 설치되거나, 다수 개의 레그 지지부(30) 중 어느 하나에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 레그 지지부(30)의 상측에 설치되는 것을 예로 들어 도시하였다. 또한, 상기 크레인 모듈(40)은 레그 가이드부(30), 이른바 잭 케이스(Jack case)의 상부에 회동 가능하게 제공될 수 있다.

아울러, 본체(10)에는 시추 파이프(60)를 설치할 수 있는 데릭 모듈(50)이 선택적으로 설치될 수 있다. 즉, 데릭 모듈(50)은 착탈 가능하게 제공된다. 데릭 모듈(50)은 본체(10)에 형성된 가이드 레일(110)을 따라 슬라이딩 방식으로 본체(10)에 설치되거나, 본체(10)로부터 해체될 수 있다. 또한, 본체(10)에는 시추 파이프(60) 설치를 위한 문풀(120)이 형성될 수 있으며, 문풀(120)은 문풀 해치(70)에 의해 차폐될 수 있다. 데릭 모듈(50)의 구체적인 구성 및 설치/해체에 관련된 내용은 후술하겠다.

이와 같은 구성에 의해, 부유식 구조물(1)은 풍력 발전기를 설치하거나 시추 작업하는 작업을 선택적으로 수행할 수 있다.

본체(10)는 부유 가능한 직사각형 형태의 평면 구조를 가질 수 있으며, 일반적인 상선(예: 컨테이너선)에 비해 폭이 넓고 높이가 낮으며 길이가 짧은 구조로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상에 따른 본체(10)는 레그(20) 및 레그 가이드부(30)가 설치될 수 있는 임의의 입체적 구조를 가질 수 있다.

본체(10)에는 부유식 구조물(1)이 풍력 발전기를 설치하기 위한 용도로 사용될 때에는 블레이드와 나셀, 타워 등이 적재될 수 있으며, 시추를 위해 사용될 때에는 파이프 등이 적재될 수 있다.

본체(10)에는 시추 파이프(60)의 설치를 위한 문풀(120)과, 문풀(120)의 주변에 배치되는 가이드 레일(110)이 제공된다. 가이드 레일(110)은 본체(10)의 외측으로부터 문풀(120)의 상부까지 데릭 모듈(50)이 이동할 수 있도록 형성되며, 본 실시예에서는 본체(10)의 중앙부에 형성된 문풀(120)을 중심으로 한 쌍의 가이드 레일(110)이 본체(10)의 폭 방향으로 연장되는 것을 예로 들어 도시하였다. 문풀(120)의 위치, 가이드 레일(110)의 구성 등은 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양하게 변형 실시가 가능할 것이다.

또한, 본체(10)에는 이동 및 위치 제어를 위한 추진장치(미도시)가 제공될 수 있다.

레그(20)는 부유식 구조물(1)의 사용 목적에 따라 다수 개가 제공될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 본체(10)의 좌현과 우현에 각각 한 쌍씩, 총 4개의 레그(20)가 제공되는 것을 예로 들어 설명하겠다.

레그(20)는 본체(10)를 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 본체(10)에는 레그(20)가 통과하는 레그웰이 형성된다. 레그(20)는 본체(10)의 하방으로 이동하여 해저에 고정될 수 있고, 잭업 상태에서 본체(10)의 하중을 견딜 수 있을 정도의 강성을 갖도록 형성되며, 원기둥, 사각 트러스 구조, 삼각 트러스 구조 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 레그(20)가 삼각 트러스 구조로 형성되는 것을 예로 들어 설명하겠다.

레그 가이드부(30)는 레그(20)가 통과할 수 있도록 레그웰에 대응되는 위치에 설치되며, 레그(20)와 본체(10)가 상하 방향으로 상대 운동할 수 있도록 레그(20)를 지지한다. 구체적으로, 레그 가이드부(30)는 모터 등의 구동장치(미도시)의 작동에 의해 레그(20)를 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동시키거나, 본체(10)를 레그(20)에 대해 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 레그 가이드부(30)에는 피니언 기어(미도시) 및 모터(미도시)가 설치되고, 레그(20)에는 랙 기어(미도시)가 형성되어, 피니언 기어과 랙 기어의 연동에 의해 레그(20)와 본체(10)의 상하 방향의 상대 운동이 이뤄질 수 있다.

본 실시예에서 레그(20)와 본체(10)의 "상하 방향의 상대 운동"은 레그(20)가 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것과, 본체(10)가 레그(20)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 것이다.

또한, 레그웰은 레그 가이드부(30)에서 레그(20)가 삽입되어 통과되는 공간을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 즉, 레그웰은 본체(10)로부터 레그 가이드부(30) 에 걸쳐 형성되며, 레그(20)가 상하 방향으로 통과하는 공간을 의미이다.

한편, 본 실시예에서 레그 가이드부(30)는 본체(10)의 상방으로 돌출 형성되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본체(10)의 내측에 매설되는 형태로 설치될 수도 있다.

위와 같은 구성을 갖는 부유식 구조물(1)은 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jackup Mode)로 운용될 수 있다.

부유식 구조물(1)은 해상 풍력 발전기를 설치하거나 시추 작업을 하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 일반 항해 모드에서, 부유식 구조물(1)은 레그(20)에 의한 저항을 줄이고자 레그(20)를 상측 방향으로 이동시킨 상태로 이동할 수 있다.

부유식 구조물(1)은 목적 위치까지 이동한 후, 자동 위치 제어(Dynamic Positioning)를 이용해 레그(20)를 내리기 위한 정확한 위치를 잡을 수 있다. 자동 위치 제어는 레그(20)가 하강하여 해저에 닿을 때까지 지속될 수 있다.

이후, 부유식 구조물(1)은 잭업 모드로 전환하여 레그(20)를 해저에 박는다. 이 과정에서, 레그(20)는 중력 및 레그 가이드부(30)의 구동장치에 의해 본체(10)의 하방으로 이동될 수 있다.

레그(20)의 하단부가 해저에 닿게 되면, 레그(20)는 더 이상 하방으로 이동할 수 없게 된다. 이 상태에서, 부유식 구조물(1)은 레그 가이드부(30)의 구동장치를 작동시켜 본체(10)를 레그(20)를 따라 상방으로 이동시킨다. 본체(10)의 하중은 레그(20)를 해저로 침투시키는 힘으로 작용하게 되고, 그에 의해, 레그(20)는 해저로 침투하여 고정된다.

본체(10)를 레그(20)를 따라 상방으로 이동시킴에 따라 본체(10)는 해수면으로부터 소정 거리 이격된 상태가 될 수 있으며, 본체(10)가 해수면으로부터 이격되어 기설정된 작업 위치에 다다른 상태를 잭업 상태라고 할 수 있다.

부유식 구조물(1)은 잭업 상태에서 크레인 모듈(40)을 이용하여 해상 풍력 발전기를 설치하거나, 데릭 모듈(50)을 이용하여 시추 작업을 수행할 수 있으며, 설치 작업이 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다시 운항을 개시할 수 있다.

상기와 같은 부유식 구조물(1)의 잭업 상태로의 전환 방법은 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.

데릭 모듈(50)은 부유식 구조물(1)이 시추 파이프(60)를 설치할 용도로 사용될 경우, 본체(10)에 설치된다. 데릭 모듈(50)은 항구 또는 조선소 등의 소정의 장소에 보관되다가 필요한 경우 부유식 구조물(10)에 옮겨 설치될 수 있으며, 일 예로, 안벽으로부터 램프 등을 통해 본체(10)에 형성된 가이드 레일(110) 위로 이동될 수 있다.

데릭 모듈(50)은 가이드 레일(110)을 따라 이동 가능한 베이스(51)와 베이스(51)에 설치되는 데릭(51)을 포함한다. 베이스(51)는 직사각형 형태의 플레이트(plate) 형상으로 형성될 수 있으며, 데릭(51)의 하중을 지지할 수 있는 두께로 형성된다. 베이스(51)는 문풀(120)에 대응되는 구멍(미도시)과, 가이드 레일(110)을 따라 이동하기 위한 대차부(55) 및 베이스(51)의 위치를 고정하기 위한 고정부(56)를 포함한다. 데릭 모듈(50)은 대차부(55)의 구동에 의해 가이드 레일(110)을 따라 이동하며, 문풀(120)의 상부에 데릭(52)이 위치했을 때, 고정부(56)를 구동하여 위치를 고정한다. 대차부(55) 및 고정부(56)의 구체적인 구성은 후술하겠다.

부유식 구조물(1)은 데릭 모듈(50)이 문풀(120)의 상부에 고정된 후 시추 파이프(60)를 설치하는 작업을 수행할 수 있다.

한편, 데릭 모듈(50)은 부유식 구조물(1)이 풍력 발전기 설치 선박으로 기능할 때에는 본체(10)로부터 해체될 수 있다. 해체 시, 고정부(56)는 가이드 레일(110)과 데릭 모듈(50)의 구속 상태를 해제하고, 대차부(55)는 데릭 모듈(50)을 본체(10)의 외부로 이동시킨다. 데릭 모듈(50)의 해체를 위해, 부유식 구조물(1)은 안벽 등에 계류되어 램프 등과 연결될 수 있고, 데릭 모듈(50)은 가이드 레일(110) 및 램프를 따라 안벽으로 이동될 수 있다.

데릭 모듈(50)의 해체가 완료되면, 문풀(120)은 문풀 해치(70)에 의해 차폐된다. 문풀 해치(70)는 문풀(120)의 상부와 하부에 각각 마련될 수 있으며, 데릭 모듈(50)이 사용되지 않을 때 문풀(120)이 부유식 구조물(1)의 운항 성능 저하시키거나, 풍력 발전기 설치 작업에 방해가 되는 것을 막을 수 있다.

도 4는 도 1의 대차부를 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 대차부(55)는 베이스(51)의 하측에 마련되어 데릭 모듈(50)을 가이드 레일(110)을 따라 이동시킨다.

구체적으로 대차부(55)는 베이스(51)에 설치되는 대차부 바디(551), 대차부 바디(551)에 설치되며 가이드 레일(110)을 따라 이동할 수 있는 차륜(552), 대차부 바디(551)에 형성되며 차륜(552)이 수용되는 차륜 수용부(553), 차륜(552)의 구동축에 연결되는 구동모터(554), 베이스(51)의 저면에 형성된 돌기부(512)가 수용되며 베이스(51)의 상하 이동을 안내하는 베이스 안내부(555), 대차부 바디(551)의 상부에 형성되며 베이스(51)의 저면에 접하는 완충부재(557)가 설치되는 완충부재 설치부(556)를 포함할 수 있다.

대차부 바디(551)는 대략 직육면체로 형성될 수 있으며, 베이스(51)와 가이드 레일(110)의 사이에 배치될 수 있다. 차륜 수용부(553)는 대차부 바디(551)의 저부로부터 상방으로 요입된 홈 형상으로 형성될 수 있으며, 내측에 차륜(552)이 수용된다. 차륜(552)은 구동모터(554)와 구동기어, 종동기어(도면부호 미표시)에 의해 연결되어 회전될 수 있으며, 차륜(552)은 가이드 레일(110)에 끼워져 이동될 수 있다. 본 실시예에서 대차부(55)가 이동하는 방식으로 차륜(552)이 구동모터(554)와의 기어 결합에 의해 회전되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다.

한편, 바디(51)의 상측에는 소정의 복원력을 갖는 완충부재(557)가 마련된다. 완충부재(557)의 제공에 의해, 데릭 모듈(51)이 이동 중 받게 되는 충격으로부터 대차부(55)를 보호할 수 있다. 완충부재(557)로는 스프링이 제공될 수 있으며, 완충부재(557)의 변위량에 따라 베이스(51)가 베이스 안내부(55)를 따라 상하 방향으로 이동될 수 있다. 이를 위해, 데릭 모듈(50)의 기본 상태에서 베이스(51)의 저면과 바디(51)의 상면은 소정 거리 이격된 상태로 배치될 수 있다.

상기와 같은 대차부(55)는 가이드 레일(110)의 개수에 따라 대응되게 배치될 수 있으며, 하나의 가이드 레일(110)마다 다수 개의 대차부(55)가 배치되도록 제공될 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 대차부(55)에 의해 데릭 모듈(50)은 가이드 레일(110)을 따라 이동되어 본체(10)의 외부로 이동하거나, 문풀(120)의 상부로 이동할 수 있다.

한편, 데릭 모듈(50)이 문풀(120) 상부의 드릴링을 위한 정위치까지 이동하면, 고정부(56)에 의해 데릭 모듈(50)의 위치가 고정된다.

도 5는 도 1의 고정부를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 고정부(56)는 대차부(55)의 일측에 배치될 수 있으며, 대차부(55)와 나란하게 가이드 레일(110)의 상방에 위치할 수 있다.

가이드 레일(110)은 상단부가 연장방향을 따라 치형 부분(563)을 갖도록 형성된다. 치형 부분(563)은 고정부(56)의 스토퍼(stopper, 562)가 끼워지기 위한 것으로서, 스토퍼(562)와 대응되는 형태이면 임의의 형상을 가질 수 있다.

고정부(56)는 베이스(51)에 설치되는 고정부 바디(561), 고정부 바디(561)의 내측에 상하 방향으로 이동 가능하게 제공되는 스토퍼(562), 스토퍼(562)가 수용되는 스토퍼 수용부(565)를 포함할 수 있다.

고정부 바디(561)는 대략 직육면체로 형성될 수 있으며, 대차부 바디(551)와 마찬가지로 베이스(51)와 가이드 레일(110)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 대차부 바디(551)와 가이드 레일(110)의 연장 방향으로 나란하게 배치될 수 있다.

스토퍼 수용부(565)는 스토퍼(562)가 상하 방향으로 이동될 수 있도록, 고정부 바디(561)의 하측으로부터 상방으로 요입된 홈 형태로 형성될 수 있다. 스토퍼 수용부(565)의 측면에는 스토퍼(562)를 상하 방향으로 이동시키기 위한 피니언 기어(568)와 구동모터(미도시)가 제공될 수 있으며, 스토퍼 수용부(565)의 상측에는 스토퍼(565)의 상단부에 형성된 샤프트(564)가 끼워져 상하 방향으로 이동할 수 있는 안내홈(566)이 형성될 수 있다. 스토퍼(562)는 안내홈(566)의 안내에 따라 상하 방향으로 안정적으로 이동될 수 있다.

스토퍼(562)의 하부에는 가이드 레일(110)의 치형 부분(112)에 끼워지기 위한 쐐기부(563)가 형성될 수 있다. 쐐기부(563)과 치형 부분(112)은 서로 대응되는 형상으로 형성되어, 쐐기부(563)가 치형 부분(112)에 끼워졌을 때 데릭 모듈(50)이 이동하지 않도록 한다.

또한, 스토퍼(562)에는 피니언 기어(568)와 연동되는 랙 기어(567)가 상하 방향으로 연장된다. 피니언 기어(568)의 회전에 의해 스토퍼(562)는 상하 방향으로 이동될 수 있으며, 이에 의해 스토퍼(562)를 통한 데릭 모듈(50)의 고정이 가능하다.

스토퍼(562)는 대차부(55)에 의해 데릭 모듈(50)이 이동할 때에는 상방으로 이동되어 스토퍼 수용부(565)의 내측에 수용된다. 그리고, 데릭 모듈(50)이 문풀(120) 위의 정위치에 위치되었을 때에는 하측으로 이동되어, 치형 부분(112)에 끼워짐으로써 데릭 모듈(50)을 가이드 레일(110)에 고정시킨다.

고정부(56)는 대차부(55)와 마찬가지로 데릭 모듈(50)에 다수 개가 제공될 수 있다.

한편, 고정부(56)의 고정부 바디(561)는 대차부 바디(551)와 일체형으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 하나의 바디에 차륜(552) 및 스토퍼(562)가 제공된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 의하면, 풍력 발전기 설치 작업과 시추 파이프 작업을 선택적으로 수행할 수 있는 부유식 구조물(1)을 제공할 수 있다.

구체적으로, 부유식 구조물(1)이 풍력 발전기를 설치하는 용도로 사용될 때에는, 데릭 모듈(50)을 부유식 구조물(1)로부터 해체하고, 문풀(120)을 문풀 해치(70)로 차폐하여 작업 및 운항에 지장이 없도록 한다.

부유식 구조물(1)이 시추 파이프 설치 작업을 하는 용도로 사용될 때에는, 문풀 해치(70)를 제거하여 문풀(120)을 개방하고, 데릭 모듈(50)을 부유식 구조물(1)에 설치한다.

이때, 데릭 모듈(50)을 본체(10)에 형성된 가이드 레일(110)을 따라 이동시킴으로써 데릭 모듈(50)의 탈착이 용이하게 이뤄질 수 있도록 한다. 특히, 데릭 모듈(50)을 베이스(51)와 데릭(52)으로 구성하고, 베이스(51)에 대차부(55) 및 스토퍼(56)를 제공함으로써, 부유식 구조물(1)에 데릭을 착탈식으로 설치, 고정하는 데 필요한 장치적, 비용적인 부담을 최소화할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 구조물에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 다만, 제 2 실시예는 제 1 실시예와 비교하여, 크레인도 착탈 가능하게 제공된다는 점에 있어서 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 구조물에 크레인 모듈이 탑재된 상태를 보여주는 평면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 구조물(1')은 가이드 레일(110)에 착탈 가능하게 제공되는 크레인 모듈(40')을 포함한다. 크레인 모듈(40')은 베이스(41')와 베이스(41')의 상측에 설치되는 크레인(42')을 포함할 수 있다.

베이스(41')는 제 1 실시예의 데릭 모듈(50)의 베이스(51)에 대응될 수 있는 구성으로서, 대차부와 스토퍼를 포함한다. 크레인(42')은 풍력 발전기를 설치하기 위해 제공되는 것으로서, 베이스(41')의 상부에 회전 가능하게 제공될 수 있다.

크레인 모듈(40')이 본체(10)에 설치되는 경우, 문풀(120)은 문풀 해치(70)에 의해 차폐될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 구조물(1')은 크레인 모듈(40')과 데릭 모듈(50)을 필요에 따라 교체하여 사용함으로써, 잭업 모드를 갖는 풍력 발전기 작업과 시추 파이프 설치 작업을 선택적으로 모든 업무를 수행할 수 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

1 : 부유식 구조물 10 : 본체
20 : 레그 30 : 레그 지지부
40, 40' : 크레인 모듈 50 : 데릭 모듈
51 : 베이스 52 : 데릭
55 : 대차부 56 : 고정부

Claims

잭업 모드를 갖는 부유식 구조물에 있어서;
물에 부유하고, 문풀과 다수의 레그웰을 포함하는 본체;
각각의 상기 레그웰을 관통하는 레그;
상기 레그웰 상에 마련되며, 상기 본체와 상기 레그를 상대 운동시키는 레그 가이드부;
상기 본체에 설치되며 풍력 발전기를 설치할 수 있는 크레인 모듈;
상기 문풀의 주변을 따라 연장되는 가이드 레일; 및
상기 가이드 레일을 따라 이동되며, 착탈 가능하게 상기 본체에 설치되는 데릭 모듈을 포함하고,
상기 데릭 모듈은,
상기 가이드 레일을 따라 이동하는 베이스;
상기 베이스의 상부에 설치되며, 시추 파이프를 설치할 수 있는 데릭;
상기 베이스의 하부에 마련되며, 상기 가이드 레일을 따라 주행하는 대차부; 및
원하는 위치에 상기 베이스의 위치를 고정할 수 있는 고정부를 포함하는 부유식 구조물.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 가이드 레일은 상단부에 치형 부분을 포함하고,
상기 고정부는 상하 방향으로 이동되어 상기 치형 부분에 형합될 수 있는 스토퍼를 포함하는 부유식 구조물.
제 1 항에 있어서,
상기 대차부는,
상기 베이스에 설치되는 대차부 바디;
상기 대차부 바디에 설치되며 상기 가이드 레일을 따라 이동할 수 있는 차륜;
상기 차륜을 구동시키는 구동모터;
상기 베이스의 저면에 형성된 돌기부가 수용되며, 상기 베이스의 상하 방향 이동을 안내하는 베이스 안내부; 및
상기 대차부 바디의 상부에 형성되며, 상기 베이스의 저면에 접하는 완충부재가 설치되는 완충부재 설치부를 포함하는 부유식 구조물.