KR101412025B1 - 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선 - Google Patents

와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선 Download PDF

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Abstract

본 발명은 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선은 해상풍력발전기 상부구조물이 와이어윈치 구동에 의해 수직이동하는 이동체에 놓여 상승 동작 후 하강하여 해상에 이미 설치되어 있는 해상풍력발전기 하부구조물에 장착됨에 따라 고중량의 해상풍력발전기 상부구조물의 이동이 안정되고 원활하게 이루어지게 되고, 이를 통해 해상풍력발전기 설치작업의 효율성과 용이성이 극대화되는 기술적 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선은 전방으로 개방된 도킹 홀이 상하 관통되게 선단에 형성된 선체와; 선체의 선단부에 수직이동가능하게 설치되고, 도킹 홀에 대응하는 위치에 배치되는 지지 베이스를 구비하여 지지 베이스에 놓인 해상풍력발전기 상부구조물의 수직 이동을 유도하게 되는 이동체와; 선체의 선단부에 설치되는 고정프레임 및; 고정프레임을 설정높이로 통과하여 지지 베이스에 연결되는 와이어를 감고 푸는 와이어윈치에 의해 이동체를 수직 이동시키는 윈치 어셈블리를 포함하여, 이동체의 지지베이스에 놓여 상승 이동된 해상풍력발전기 상부구조물이 해상에 설치된 해상풍력발전기 하부구조물 상측에서 와이어윈치의 구동에 따라 하강 이동하면서 해상풍력발전기 하부구조물에 장착되도록 한다.

Description

와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선{Sea wind power generator installing ship with moving body elevated by wire winch}
본 발명은 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 해상풍력발전기 상부구조물이 와이어윈치 구동에 의해 수직이동하는 이동체에 놓여 상승 동작 후 하강하여 해상에 이미 설치되어 있는 해상풍력발전기 하부구조물에 장착됨에 따라 고중량의 해상풍력발전기 상부구조물의 이동이 안정되고 원활하게 이루어지게 되고, 이를 통해 해상풍력발전기 설치작업의 효율성과 용이성이 극대화되는 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선에 관한 것이다.
석탄이나 석유 또는 원자력 등 각종 공해물질을 배출하여 지구 환경오염의 원인이 되는 하드에너지(hard energy)를 대신하여 태양열이나 지열, 파력, 조력 및 풍력 등 자연의 청정한 소프트에너지(soft energy) 즉, 그린에너지(green energy)를 이용한 전기생산에 대한 관심이 증대되고 있다.
이와 같은 그린에너지를 이용한 발전(發電:electricity generation)에 있어서, 풍력발전(wind power generation)은 풍력발전기의 대형화와 기술발달로 인해 전력생산단가를 낮출 수 있게 되어 효율적인 발전수단으로 각광받고 있다.
이와 같은 풍력발전에 있어서, 육상풍력발전과 비교하여 방대한 설치장소가 확보되고, 해안과 15km 내외에 설치되어 소음과 시각적 환경문제가 해소되며, 주기적이고 강한 바람에 의한 높은 발전량을 유지할 수 있는 해상풍력발전이 더욱 선호되고 있다.
여기서, 풍력발전기는 타워(tower), 블레이드(blade), 허브(hub), 나셀(nacelle), 동력전달장치(gear box), 발전기 및 각종 안전 장치를 제어하는 제어장치, 유압 브레이크 장치와 전력 제어장치 등으로 구성되며, 블레이드(blade)가 바람의 운동에너지를 기계적 회전력으로 변환하고, 나셀의 동력전달장치에서 입력된 회전력을 증폭시키며, 발전기는 기계적 회전력을 전기에너지로 변환시키고, 전력변환장치(inverter)가 직류전기(DC)를 교류전기(AC)로 변환시켜 전력을 공급하게 되는 것이다.
이와 같은 풍력발전기는 바지선에 의해 해상운송되어 해안으로부터 일정거리 떨어진 해상에 설치되는 것으로, 해상풍력발전 시스템과 관련된 종래기술로는 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0001384호(2012.01.04)의 "풍력발전기용 해상 모노파일 시공방법"과, 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0099891호(2012.09.12)의 "해상 풍력발전 시스템의 항력 저감장치" 및 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0138819호(2012.12.26)의 "수송 바지선, 해상 구조물 설치 시스템 및 해상 구조물 설치 방법"이 제시된 바 있다.
상기 종래기술에 있어서, "수송 바지선, 해상 구조물 설치 시스템 및 해상 구조물 설치 방법"은 구조물의 해상설치시 이용하는 수송 바지선에 있어서, 바지선 내에서 구조물을 탑재하는 적하 가대가 상하 승강 가능한 수송 바지선을 특징으로 한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 종래의 해상 구조물 설치 시스템은 수송 바지선(1)과 크레인 작업선(5)이 구비되는 것으로, 수송 바지선(1)은 선체(2)와 적하 가대(3) 및 액추에이터군(4)으로 이루어지고, 크레인 작업선(5)은 선체(6)와 잭업(jack up)장치(7) 및 데크 크레인(8)과 크레인 오퍼레이터실(8a)로 이루어진다. 또한, 크레인 작업선(5)의 데크 크레인(8) 및 크레인 오퍼레이터실(8a)은 선체(6) 상에 마련되고, 잭업장치(7)는 잭업 레그(7a)가 구비되며, 데크 크레인(8)은 수송물을 매달아 올리는 후크(8b)를 구비하게 된다.
이와 같은 종래의 해상 구조물 설치 시스템은 엑추에이터군(4)에 의해 상하로 승강하는 적하 가대(3)를 수송 바지선(1)의 내부에 장착함으로써, 파도에 따라 상하로 흔들리는 수송 바지선(1)으로부터 적하(9)를 매달아 올릴 때에 수송 바지선(1)과 적하(9)가 부딪치는 것을 방지하는 장점이 있다.
그러나, 상기 종래의 해상 구조물 설치 시스템은 해상 구조물의 설치시간을 단축하기 위해 수송 바지선(1)을 해수면 위쪽으로 위치되도록 고정하지 않고 해상에 부유시키는 구조의 수송 바지선(1)을 운용하게 된다.
이와 같이 수송 바지선(1)을 크레인 작업선(5)과 인접한 해상에 부유된 상태로 정선시켜 운용함으로써, 해상의 기상 악화로 인해 파고가 높은 풍랑이 발생하게 되면 수송 바지선(1)의 선체(2)가 상하 및 좌우로 심하게 요동치게 된다.
이와 같이 수송 바지선(1)이 심하게 요동치게 되면 크레인 작업선(5)의 데크 크레인(8)으로 수송 바지선(1)의 적하 기대(3) 상에 적재된 적하(9)를 신속하고 안전하게 들어올릴 수가 없게 되어 적하(9)의 인양 및 설치작업이 지연 또는 중단되는 결과를 초래하는 문제점이 있었다.
또한, 상기 종래의 해상 구조물 설치 시스템은 해상의 잦은 기상악화시 안전사고발생의 우려가 높고, 적하(9)의 인양 및 설치작업이 빈번하게 지연 및 중단됨에 따른 추가적인 비용 손실이 발생하며, 수송 바지선(1) 내부에 액추에이터군(4)과 적하 가대(3)의 장착을 위한 별도의 비용이 소요되는 문제점이 있다.
그리고, 해상 구조물 설치 시스템을 시공할 시 수송 바지선(1)과 크레인 작업선(5)을 동시운영하게 됨으로써, 해상풍력발전 시스템의 전체적인 공사기간이 지연되는 문제점과 더불어 바지선의 운용효율이 저하되고 운용비용이 증가하게 되는 등의 문제점이 있었다.
대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0001384호(2012.01.04) "풍력발전기용 해상 모노파일 시공방법" 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0099891호(2012.09.12) "해상 풍력발전 시스템의 항력 저감장치" 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0138819호(2012.12.26) "수송 바지선, 해상 구조물 설치 시스템 및 해상 구조물 설치 방법"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 설정패턴으로 배치된 다수개의 풀리를 통과하여 설치되는 와이어가 연결된 이동체의 지지 베이스에 놓인 해상풍력발전기 상부구조물이 와이어윈치 구동에 따라 상승 동작 후 하강하여 해상에 설치된 해상풍력발전기 하부구조물에 장착되도록 함으로써 해상풍력발전기 상부구조물이 고중량을 가지거나 각종 외부 환경요인에 의한 선체 불안정(선체 요동 등) 조건에서도 안정되고 용이하게 승강될 수 있고, 이를 통해 해상풍력발전기 설치작업이 원활하고 효율적으로 수행될 수 있는 새로운 형태의 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 전방으로 개방된 도킹 홀이 상하 관통되게 선단에 형성된 선체와; 상기 선체의 선단부에 수직이동가능하게 설치되고, 상기 도킹 홀에 대응하는 위치에 배치되는 지지 베이스를 구비하여 상기 지지 베이스에 놓인 해상풍력발전기 상부구조물의 수직 이동을 유도하게 되는 이동체와; 상기 선체의 선단부에 설치되는 고정프레임 및; 상기 고정프레임을 설정높이로 통과하여 상기 지지 베이스에 연결되는 와이어를 감고 푸는 와이어윈치에 의해 상기 이동체를 수직 이동시키는 윈치 어셈블리를 포함하여, 상기 이동체의 지지베이스에 놓여 상승 이동된 해상풍력발전기 상부구조물이 해상에 설치된 해상풍력발전기 하부구조물 상측에서 상기 와이어윈치의 구동에 따라 하강 이동하면서 상기 해상풍력발전기 하부구조물에 장착되도록 하는 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선에서 상기 이동체는 전방으로 개방된 관통홀이 선단 중앙부에 형성되고, 평판체 형상으로 이루어지며, 관통홀 좌우 양측으로 상기 와이어윈치의 와이어가 연결되는 상기 지지 베이스와; 상기 지지 베이스 후단부에서 상기 지지 베이스와 연결되어 상기 지지 베이스와 일체로 이동하게 되고, 수직으로 설치되는 수직대를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선에서 상기 고정프레임은 상기 이동체의 좌우 양측으로 배치되어 상기 이동체가 수직이동하는 이동로를 형성시키게 되고, 수직으로 설치되는 한쌍의 고정벽체를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선에서 상기 고정프레임의 고정벽체와 이동체는 서로 마주보게 되는 면에 이동레일과 슬라이딩블록이 각각 고정되도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선에서 상기 윈치 어셈블리는 상기 고정벽체 후측으로 이격된 위치의 선체 표면에 설치되는 와이어윈치와; 상기 와이어윈치에 감기고 풀리는 와이어와; 상기 고정벽체 후단부에 설정높이로 설치되어 상기 와이어가 통과하는 중계풀리와; 상기 고정벽체 선단부에 설정높이로 설치되고, 상기 중계풀리를 통과한 상기 와이어를 상기 이동체의 지지 베이스로 안내하는 안내풀리를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선에서 상기 윈치 어셈블리는 상기 이동체의 지지 베이스 좌우측 표면에 각각 둘 이상씩 병렬 배치되는 이동풀리와; 상기 이동풀리와 상하방향으로 서로 마주보게 되는 상기 고정벽체 부위에 각각 둘 이상씩 병렬 배치되는 지지풀리를 포함하여, 상하방향으로 이격 배치된 이동풀리와 지지풀리 사이를 상기 와이어가 반복적으로 이동하면서 상기 이동풀리와 지지풀리에 지그재그 패턴으로 감긴 후 상기 이동체의 지지 베이스에 상기 와이어 끝단이 고정된다.
이와 같은 본 발명에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선에서 상기 와이어윈치는 상기 고정벽체 후측으로 이격된 위치의 선체 표면에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1와이어윈치와 제2와이어윈치로 이루어지고, 상기 안내풀리는 상기 고정벽체 선단부에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1안내풀리와 제2안내풀리로 이루어지며, 상기 이동풀리는 상기 지지 베이스 표면에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1이동풀리와 제2이동풀리로 이루어지고, 상기 지지풀리는 상기 이동풀리와 상하방향으로 서로 마주보게 되는 상기 고정벽체 부위에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1지지풀리와 제2지지풀리로 이루어진다.
본 발명에 의한 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선에 의하면, 와이어윈치 구동에 의해 수직이동하는 이동체에 놓인 해상풍력발전기 상부구조물이 상승 동작 후 하강하여 해상에 설치된 해상풍력발전기 하부구조물에 장착되는 구조의 제공으로, 1000톤 이상의 고중량 해상풍력발전기 상부구조물을 안정되고 원활하게 수직이동시킬 수 있고, 이를 통해 해상풍력발전기 설치작업의 효율성과 용이성을 극대화시키는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선의 주요부 사시도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선을 이루는 윈치 어셈블리의 구성을 보여주기 위한 측면도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선을 이루는 윈치 어셈블리의 구성을 보여주기 위한 부분 사시도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 윈치 어셈블리의 와이어가 중계풀리, 안내풀리, 이동풀리, 지지풀리에 연결되는 구성을 보여주기 위한 사시도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선의 이동체가 수직이동하는 것을 보여주기 위한 사시도;
도 6의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선이 해상풍력발전기 하부구조물의 설치지점으로 이동하는 것을 보여주기 위한 도면;
도 7의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선에 의해 해상풍력발전기 상부구조물이 설치되는 것을 보여주기 위한 도면;
도 8의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선에 의해 해상풍력발전기 상부구조물이 설치된 후 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선의 스퍼드를 상승시키고 시앵커를 선체로 회수하는 과정을 보여주기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 8에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 해상풍력발전기, 해상풍력발전기 설치방법, 와이어윈치, 풀리, 바지선, 잭업장치 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선(100)은 도 1에서와 같이 선체(10), 이동체(20), 고정프레임(30), 윈치 어셈블리(40), 시앵커 어셈블리(50)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
선체(10)는 전방으로 개방된 도킹 홀(11)이 상하 관통되게 선단에 형성된다. 이와 같은 선체(10)는 바지선으로 이루어지는데, 선단부 양측단과 후단부 중앙에 각각 스퍼드(12)와 스퍼드 구동블록(13)이 배치되어 잭업 작업이 수행되도록 한다.
이동체(20)는 선체(10)의 선단부에 수직이동가능하게 설치되는데, 도킹 홀(11)에 대응하는 위치에 배치되는 지지 베이스(21)를 구비하여 지지 베이스(21)에 놓인 해상풍력발전기 상부구조물(1)의 수직 이동을 유도하게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 지지 베이스(21)는 전방으로 개방된 관통홀(211)이 선단 중앙부에 형성되고, 평판체 형상으로 이루어지며, 관통홀(211) 좌우 양측으로 와이어윈치(41)의 와이어(42)가 연결된다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 이동체(20)는 지지 베이스(21) 후단부에 수직으로 설치되어 지지 베이스(21)와 연결되는 수직대(22)를 구비하는데, 지지 베이스(21)와 수직대(22)는 서로 일체를 이루며 이동하게 된다. 그리고 수직대(22)는 상단에 양측으로 수평하게 돌출되는 고정턱(221)을 형성하여 고정벽체(31) 상단면에 상기 수직대(22)의 고정턱(221)이 걸리면서 수직대(22)의 하강 이동이 제한될 수 있도록 한다.
고정프레임(30)은 선체(10)의 선단부에 설치된다. 고정프레임(30)은 이동체(20)의 좌우 양측으로 배치되어 이동체(20)의 수직대(22)가 수직이동하게 되는 이동로(32)를 형성시키게 되고, 수직으로 설치되는 한쌍의 고정벽체(31)를 포함한다.
여기서 고정프레임(30)의 고정벽체(31)와 이동체(20)의 수직대(22)는 도 2에서와 같이 서로 마주보게 되는 면에 이동레일(311)과 슬라이딩 블록(222)이 각각 고정되도록 한다. 이를 통해 수직대(22)는 안정되게 원활하게 수직이동할 수 있게 된다.
윈치 어셈블리(40)는 고정프레임(30)을 설정높이로 통과하여 지지 베이스(21)에 연결되는 와이어(42)를 감고 푸는 와이어윈치(41)에 의해 이동체(20)를 수직 이동시킨다. 여기서 와이어(42)가 고정프레임(30)을 설정높이로 통과하도록 고정프레임(30)은 풀리 장착대(33)을 구비하게 되는데, 이와 같은 풀리 장착대(33)는 도 3에서와 같이 'ㄱ'자 형상으로 이루어지고, 고정벽체(31) 내측에 배치된다.
본 발명의 실시예에 따른 윈치 어셈블리(40)는 도 3 내지 도 5에서와 같이 와이어윈치(41), 와이어(42), 중계풀리(43), 안내풀리(44), 이동풀리(45), 지지풀리(46)를 포함하는 구성으로 이루어져 도 6에서와 같이 해상풍력발전기 상부구조물(1)이 놓인 이동체(20)의 지지 베이스(21)를 상승 이동시키거나 하강 이동시키게 된다.
와이어윈치(41)는 고정벽체(31) 후측으로 이격된 위치의 선체(10) 표면에 설치된다. 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치(41)는 선체(10) 표면에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1와이어윈치(41a)와 제2와이어윈치(41b)로 이루어진다.
와이어(42)는 와이어윈치(41)에 감기고 풀리는 것으로, 중계풀리(43), 안내풀리(44), 이동풀리(45), 지지풀리(46)를 통과하게 되고, 지지 베이스(21)에 일단부가 고정된다.
중계풀리(43)는 고정벽체(31) 후단부에 설정높이로 설치되어 와이어(42)가 통과하게 되는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 중계풀리(43)는 풀리 장착대(33)의 상부 후단부에 한쌍이 설치된다.
안내풀리(44)는 고정벽체(31) 선단부에 설정높이로 설치되는 것으로, 중계풀리(43)를 통과한 와이어(42)를 이동체(20)의 지지 베이스(21)로 안내하게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 안내풀리(44)는 풀리 장착대(33)의 상부 선단부에 한쌍이 설치되는데, 풀리 장착대(33)의 상부 선단부에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1안내풀리(44a)와 제2안내풀리(44b)로 이루어진다.
이동풀리(45)는 이동체(20)의 지지 베이스(21) 좌우측 표면에 각각 둘 이상씩 병렬 배치되는 것으로, 안내풀리(44)와 풀리 장착대(33)의 연결홀(331)을 통과하여 하측으로 내려온 와이어(42)를 지지풀리(46)로 안내하는 한편, 지지풀리(46)에 감긴 후 다시 하측으로 내려오게 되는 와이어(42)가 통과하게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 이동풀리(45)는 지지 베이스(21) 표면에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1이동풀리(45a)와 제2이동풀리(45b)로 이루어진다.
지지풀리(46)는 이동풀리(45)와 상하방향으로 서로 마주보게 되는 고정벽체(31) 부위인 풀리 장착대(33)의 상부 저면에 각각 둘 이상씩 병렬 배치되는 것으로, 이동풀리(45)를 통과하여 올라온 와이어(42)가 감겨 다시 이동풀리(45)로 내려가게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 지지풀리(46)는 풀리 장착대(33)의 상부 저면에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1지지풀리(46a)와 제2지지풀리(46b)로 이루어진다.
여기서, 제1와이어윈치(41a)에 감기고 풀리게 되는 와이어(42)는 도 5에서와 같이 일측 중계풀리(43)를 통과한 후, 제1안내풀리(44a)를 거쳐 아래로 내려가 상하방향으로 이격 배치된 한쌍의 제1이동풀리(45a)와 한쌍의 제1지지풀리(46a) 사이를 반복적으로 이동하면서 한쌍의 제1이동풀리(45a)와 한쌍의 제1지지풀리(46a)에 지그재그 패턴으로 감긴 다음, 이동체(20)의 지지 베이스(21)에 와이어 끝단이 고정되도록 한다.
또한, 제2와이어윈치(41b)에 감기고 풀리게 되는 와이어(42)는 도 5에서와 같이 타측 중계풀리(43)를 통과한 후, 제2안내풀리(44b)를 거쳐 아래로 내려가 상하방향으로 이격 배치된 한쌍의 제2이동풀리(45b)와 한쌍의 제2지지풀리(46b) 사이를 반복적으로 이동하면서 한쌍의 제2이동풀리(45b)와 한쌍의 제2지지풀리(46b)에 지그재그 패턴으로 감긴 다음, 이동체(20)의 지지 베이스(21)에 와이어 끝단이 고정되도록 한다.
상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 윈치 어셈블리(40)는 지지 베이스(21) 좌우측 표면에 각각 한쌍씩 병렬 배치되는 제1이동풀리(45a)와 제2이동풀리(45b), 이와 같은 제1이동풀리(45a)와 제2이동풀리(45b)로 와이어(42)를 유도하게 되는 제1와이어윈치(41a)와 제2와이어윈치(41b), 한쌍의 중계풀리(43), 제1안내풀리(44a)와 제2안내풀리(44b), 제1지지풀리(46a)와 제2지지풀리(46b)를 구비하게 되고, 제1이동풀리(45a)와 제2이동풀리(45b) 및 제1지지풀리(46a)와 제2지지풀리(46b)는 각각 한쌍으로 이루어지는 구성임에 따라 1000톤 이상의 고중량을 갖는 해상풍력발전기 상부구조물(1)을 안정되고 원활하게 수직이동시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 윈치 어셈블리(40)는 파도, 해풍 등의 각종 외부 환경요인에 의해 선체(10)가 요동하여 선체(10)가 불안정하게 되더라도 중계풀리(43), 안내풀리(44), 이동풀리(45), 지지풀리(46)를 통과하여 설치되는 와이어(42)의 탄성에 의해 선체 요동이 수용될 수 있도록 함으로써 1000톤 이상의 고중량을 갖는 해상풍력발전기 상부구조물(1)을 안정되고 원활하게 수직이동시킬 수 있게 된다.
시앵커 어셈블리(50)는 선체(10)의 선단부 양측 및 후단부 양측에 각각 설치되어 선체(10)의 위치를 조정하게 되는 것으로, 시앵커 와이어(52)를 감고 풀게 되는 시앵커 윈치(51), 시앵커(54)가 끝단부에 연결되어 있는 시앵커 와이어(52), 시앵커 와이어(52)가 통과하게 되는 시앵커 중계풀리(53), 해저면에 고정되는 시앵커(54)를 포함하는 구성으로 이루어진다. 이와 같은 시앵커 어셈블리(50)는 이미 설치되어 있는 해상풍력발전기 하부구조물(2) 근방으로 이동한 선체(10)가 도킹 홀(11) 내에 해상풍력발전기 하부구조물(2)이 위치되도록 선체(10)의 위치를 정밀하게 조정할 시 작동하게 된다.
해상풍력발전기 하부구조물(2)이 설치된 위치 근방으로 이동한 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선(100)은 도 7의 (a)에서와 같이 시앵커 어셈블리(50)의 시앵커(54)를 해저면으로 투척하여 고정시키고, 도 7의 (b)에서와 같이 윈치 어셈블리(40)를 작동시켜 이동체(20)의 지지 베이스(21)에 놓인 해상풍력발전기 상부구조물(1)이 설정높이만큼 상승되도록 한다. 그리고, 도 7의 (c)에서와 같이 시앵커 어셈블리(50)의 시앵커 윈치(51)를 작동시켜 선체(10)의 도킹 홀(11) 내로 해상풍력발전기 하부구조물(2)이 배치되도록 선체(10)를 이동시킨 다음, 도 7의 (d)에서와 같이 스퍼드(12)를 하강시켜 선체(10)가 정위치를 유지할 수 있도록 한다.
해상풍력발전기 하부구조물(2)이 도킹 홀(11) 내에 위치되도록 위치가 조정된 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선(100)은 도 8의 (a)에서와 같이 윈치 어셈블리(40)의 와이어윈치(41)를 작동시켜 해상풍력발전기 상부구조물(1)이 하강 이동하면서 해상풍력발전기 하부구조물(2) 상측에 해상풍력발전기 상부구조물(1)이 장착되도록 한 다음, 도 8의 (b)에서와 같이 스퍼드(12)를 상승시키고, 도 8의 (c)에서와 같이 시앵커 어셈블리(50)의 시앵커 윈치(51)를 작동시켜 선체(10)가 해상풍력발전기로부터 이격되도록 한 후{지지베이스(21)를 매개로 해상풍력발전기 하부구조물(2) 상측에 장착된 해상풍력발전기 상부구조물(1)은 선체(10)가 해상풍력발전기로부터 이격되는 과정에서 선체(10)와 일체로 이동하는 지지베이스(21)가 해상풍력발전기 상부구조물(1)과 해상풍력발전기 하부구조물(2) 사이에서 빠져나가게 됨에 따라 해상풍력발전기 하부구조물(2)에 직접 장착되게 됨}, 도 8의 (d)에서와 같이 시앵커(54)를 선체(10)로 회수함으로써 해상풍력발전기 설치작업을 완료하게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선(100)은 설정패턴으로 배치된 중계풀리(43), 안내풀리(44), 이동풀리(45), 지지풀리(46)를 통과하여 설치되는 와이어(42)가 연결된 이동체(20)의 지지 베이스(21)에 높인 해상풍력발전기 상부구조물(1)이 와이어윈치(41) 구동에 따라 상승 동작 후 하강하여 해상에 설치된 해상풍력발전기 하부구조물(2)에 장착되는 구조임에 따라, 해상풍력발전기 상부구조물(1)이 고중량을 가지거나 각종 외부 환경요인에 의한 선체 불안정(선체 요동 등) 조건에서도 안정되고 용이하게 승강될 수 있고, 이를 통해 해상풍력발전기 설치작업이 원활하고 효율적으로 수행될 수 있게 된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
1 : 해상풍력발전기 상부구조물 2 : 해상풍력발전기 하부구조물
10 : 선체 11 : 도킹 홀
12 : 스퍼드 13 : 스퍼드 구동블록
20 : 이동체 21 : 지지 베이스
211 : 관통홀 22 : 수직대
221 : 고정턱 222 : 슬라이딩 블록
30 : 고정프레임 31 : 고정벽체
311 : 이동레일 32 : 이동로
33 : 풀리 장착대 331 : 연결홀
40 : 윈치 어셈블리 41 : 와이어윈치
41a : 제1와이어윈치 41b : 제2와이어윈치
42 : 와이어 43 : 중계풀리
44 : 안내풀리 44a : 제1안내풀리
44b : 제2안내풀리 45 : 이동풀리
45a : 제1이동풀리 45b : 제2이동풀리
46 : 지지풀리 46a : 제1지지풀리
46b : 제2지지풀리 50 : 시앵커 어셈블리
51 : 시앵커 윈치 52 : 시앵커 와이어
53 : 시앵커 중계풀리 54 : 시앵커
100 : 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선

Claims (7)

  1. 전방으로 개방된 도킹 홀이 상하 관통되게 선단에 형성된 선체와;
    상기 선체의 선단부에 수직이동가능하게 설치되고, 상기 도킹 홀에 대응하는 위치에 배치되는 지지 베이스를 구비하여 상기 지지 베이스에 놓인 해상풍력발전기 상부구조물의 수직 이동을 유도하게 되는 이동체와;
    상기 선체의 선단부에 설치되는 고정프레임 및;
    상기 고정프레임을 설정높이로 통과하여 상기 지지 베이스에 연결되는 와이어를 감고 푸는 와이어윈치에 의해 상기 이동체를 수직 이동시키는 윈치 어셈블리를 포함하되,
    상기 이동체는 전방으로 개방된 관통홀이 선단 중앙부에 형성되고, 평판체 형상으로 이루어지며, 관통홀 좌우 양측으로 상기 와이어윈치의 와이어가 연결되는 상기 지지 베이스와; 상기 지지 베이스 후단부에서 상기 지지 베이스와 연결되어 상기 지지 베이스와 일체로 이동하게 되고, 수직으로 설치되는 수직대를 포함하여,
    상기 이동체의 지지베이스에 놓여 상승 이동된 해상풍력발전기 상부구조물이 해상에 설치된 해상풍력발전기 하부구조물 상측에서 상기 와이어윈치의 구동에 따라 하강 이동하면서 상기 해상풍력발전기 하부구조물에 장착되도록 하는 것을 특징으로 하는 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고정프레임은 상기 이동체의 좌우 양측으로 배치되어 상기 이동체가 수직이동하는 이동로를 형성시키게 되고, 수직으로 설치되는 한쌍의 고정벽체를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고정프레임의 고정벽체와 이동체는 서로 마주보게 되는 면에 이동레일과 슬라이딩블록이 각각 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 윈치 어셈블리는 상기 고정벽체 후측으로 이격된 위치의 선체 표면에 설치되는 와이어윈치와;
    상기 와이어윈치에 감기고 풀리는 와이어와;
    상기 고정벽체 후단부에 설정높이로 설치되어 상기 와이어가 통과하는 중계풀리와;
    상기 고정벽체 선단부에 설정높이로 설치되고, 상기 중계풀리를 통과한 상기 와이어를 상기 이동체의 지지 베이스로 안내하는 안내풀리를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 윈치 어셈블리는 상기 이동체의 지지 베이스 좌우측 표면에 각각 둘 이상씩 병렬 배치되는 이동풀리와;
    상기 이동풀리와 상하방향으로 서로 마주보게 되는 상기 고정벽체 부위에 각각 둘 이상씩 병렬 배치되는 지지풀리를 포함하여,
    상하방향으로 이격 배치된 이동풀리와 지지풀리 사이를 상기 와이어가 반복적으로 이동하면서 상기 이동풀리와 지지풀리에 지그재그 패턴으로 감긴 후 상기 이동체의 지지 베이스에 상기 와이어 끝단이 고정되는 것을 특징으로 하는 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 와이어윈치는 상기 고정벽체 후측으로 이격된 위치의 선체 표면에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1와이어윈치와 제2와이어윈치로 이루어지고,
    상기 안내풀리는 상기 고정벽체 선단부에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1안내풀리와 제2안내풀리로 이루어지며,
    상기 이동풀리는 상기 지지 베이스 표면에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1이동풀리와 제2이동풀리로 이루어지고,
    상기 지지풀리는 상기 이동풀리와 상하방향으로 서로 마주보게 되는 상기 고정벽체 부위에 전후방향으로 서로 이격되게 배치되는 제1지지풀리와 제2지지풀리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어윈치 구동형 해상풍력발전기 설치전용선.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104192272A (zh) * 2014-08-11 2014-12-10 中国石油大学(华东) 自航自升式风电运输安装船及风电机组的安装方法
KR20150143374A (ko) * 2015-07-10 2015-12-23 주식회사 서준 다기능 독
KR20170107628A (ko) * 2016-03-15 2017-09-26 삼성중공업 주식회사 해양구조물 설치선박
KR20170107629A (ko) * 2016-03-15 2017-09-26 삼성중공업 주식회사 해양구조물 설치장비
KR101827205B1 (ko) * 2017-03-23 2018-02-08 삼보씨엠씨 주식회사 해상 풍력발전기 설치 및 이송을 위한 리프팅장치
KR102309589B1 (ko) * 2021-03-25 2021-10-07 주식회사 케이에스티 2점 체결지점 구성의 지그장치를 이용한 해상 풍력발전 타워의 인양설치 방법
KR102517261B1 (ko) * 2021-12-21 2023-05-08 (주)기빙 해저 케이블 매설 장치 및 이를 포함하는 포설선

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012107586A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 洋上風車設置用船舶およびこれを用いた洋上風車設置方法
KR20130000659A (ko) * 2011-06-23 2013-01-03 삼성중공업 주식회사 해상풍력발전기, 해상풍력발전기 설치크레인 및 이들을 이용한 해상풍력발전기 설치방법
KR101230356B1 (ko) 2012-07-03 2013-02-06 극동건설주식회사 이중 부체형 해상 주상체 설치장치 및 이를 이용한 해상 주상체 운송 설치 공법
KR101230357B1 (ko) * 2012-07-03 2013-02-06 극동건설주식회사 방사상 결선 구동식 해상 주상체 설치장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012107586A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 洋上風車設置用船舶およびこれを用いた洋上風車設置方法
KR20130000659A (ko) * 2011-06-23 2013-01-03 삼성중공업 주식회사 해상풍력발전기, 해상풍력발전기 설치크레인 및 이들을 이용한 해상풍력발전기 설치방법
KR101230356B1 (ko) 2012-07-03 2013-02-06 극동건설주식회사 이중 부체형 해상 주상체 설치장치 및 이를 이용한 해상 주상체 운송 설치 공법
KR101230357B1 (ko) * 2012-07-03 2013-02-06 극동건설주식회사 방사상 결선 구동식 해상 주상체 설치장치

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104192272A (zh) * 2014-08-11 2014-12-10 中国石油大学(华东) 自航自升式风电运输安装船及风电机组的安装方法
KR20150143374A (ko) * 2015-07-10 2015-12-23 주식회사 서준 다기능 독
KR101587875B1 (ko) * 2015-07-10 2016-01-25 주식회사 서준 다기능 독
KR20170107628A (ko) * 2016-03-15 2017-09-26 삼성중공업 주식회사 해양구조물 설치선박
KR20170107629A (ko) * 2016-03-15 2017-09-26 삼성중공업 주식회사 해양구조물 설치장비
KR101864145B1 (ko) * 2016-03-15 2018-06-05 삼성중공업 주식회사 해양구조물 설치선박
KR101864149B1 (ko) * 2016-03-15 2018-06-05 삼성중공업 주식회사 해양구조물 설치장비
KR101827205B1 (ko) * 2017-03-23 2018-02-08 삼보씨엠씨 주식회사 해상 풍력발전기 설치 및 이송을 위한 리프팅장치
KR102309589B1 (ko) * 2021-03-25 2021-10-07 주식회사 케이에스티 2점 체결지점 구성의 지그장치를 이용한 해상 풍력발전 타워의 인양설치 방법
KR102517261B1 (ko) * 2021-12-21 2023-05-08 (주)기빙 해저 케이블 매설 장치 및 이를 포함하는 포설선

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