KR101432272B1

KR101432272B1 - 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄 장치

Info

Publication number: KR101432272B1
Application number: KR1020120021044A
Authority: KR
Inventors: 이지현
Original assignee: 이지현
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2014-08-21
Also published as: KR20130099487A

Abstract

본 발명은 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄장치에 관한 것으로, 특히 부유식 해상 풍력발전기의 부유기초에 장착되는 것으로, 외력에 의한 풍력발전기의 움직임에 따라 해수에서의 부유기초의 운동을 감쇄시키는 운동감쇄부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄장치에 관한 것이다.
여기서 운동감쇄부는, 상기 외력에 의한 상기 부유기초의 운동을 감쇄하도록, 상기 부유기초의 둘레에 등간격으로 복수개 설치되는 제1 운동감쇄판;을 포함하여 구성되거나,
상기 외력에 의한 상기 부유기초의 운동을 감쇄하도록, 상기 부유기초의 둘레로부터 수평으로 확장되는 제2 운동감쇄판판;을 포함하며, 상기 제2 운동감쇄판은 상기 부유기초의 수직 길이방향으로 설정간격 복수개 설치된 구성일 수 있다.
이와 같은 본 발명은 부유식 해상 풍력발전기는 부유기초에 운동감쇄부를 더 장착됨으로써 외력(기상변화, 조류, 파도 등)에 의한 해상 풍력발전기의 운동을 크게 감소시킬 수 있어 풍력발전기의 안정성을 확보한다.

Description

부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄 장치{Apparatus for Movement Reduction}

본 발명은 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄 장치에 관한 것으로, 특히 외력(기상변화, 조류, 파도 등)에 의해 해상 풍력발전기의 운동을 크게 감소시켜 풍력발전기의 안전성을 확보할 수 있는 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄 장치에 관한 것이다.

해상풍력발전의 경우 육상에 비해 동일 풍속 대비 낮은 고도에서 양질의 바람에너지를 얻을 수 있다고 전해진다.

이에 국제적으로 해상풍력발전의 건설이 점차 증가하고 있고 국내에서도 관련기술의 개발이 필요하다.

해상플랜트 건설을 위해서는 국내여건을 고려한 '강관말뚝기초'와 관련된 기술 개발이 필수적인데, 국내의 상황은 해상풍력발전을 위한 설비개발에만 매진했고 설비를 설치하기 위한 기초구조물 및 해상환경에 대한 연구에는 상대적으로 소홀한 실정이다.

해상풍력기초로 가장 많이 시공되는 기초형식은 모노파일(Monopile)이며, 수심이 깊어질수록 트라이포드 파일(Tripod pile), 재킷 파일(Jacket pile), 석션 버켓 파일(Suction Bucket pile) 등을 적용할 수 있고, 현재 부유식 해상풍력 구조물도 개발중에 있다.

이 중 부유식 해상풍력 구조물은 일예로 도 1에 도시한 바와 같이 로터 및 타워가 부유기초(101)에 의해 부유되고, 부유기초(101)의 이동을 잡아주는 와이어(102) 및 파일(103)로 이루어져 있으나, 외력(기상변화, 조류, 파도 등)에 의해 해상 풍력발전기의 운동이 심하여 해상 풍력발전기의 구조적 안정성이 저해되는 문제점이 있었다.

일본 공개특허공보 특개2003-343447호(2003.12.03.) 일본 공개특허공보 특개2009-248792호(2009.10.29.)

본 발명의 목적은 부유식 해상 풍력발전기의 부유기초에 감쇄장치를 더 장착하여 외력(기상변화, 조류, 파도 등)에 의해 해상 풍력발전기의 운동을 크게 감소시켜 풍력발전기의 안정성을 확보하려는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄 장치에 있어서, 부유식 해상 풍력발전기의 부유기초에 장착되는 것으로, 외력에 의한 풍력발전기의 움직임에 따라 해수에서의 부유기초 운동을 감소시키는 운동감쇄부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄장치에 의하면, 운동감쇄부를 더 장착함으로 인해, 외력(기상변화, 조류, 파도 등)에 의해 해상 풍력발전기의 운동을 크게 감소시켜 풍력발전기의 안정성이 확보된다.

도 1은 종래 부유식 해상풍력발전기를 나타낸 도면이고,
도 2 내지 도 4 및 도 6 내지 도 9는 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄장치의 다양한 실시예를 나타낸 도면이고,
도 5는 도 4의 A-A 단면도이다.

이와 같은 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄 장치는 부유식 해상 풍력발전기(100)의 운동 감쇄 장치에 있어서, 부유식 해상 풍력발전기(100)의 부유기초(101)에 장착되는 것으로, 외력에 의한 풍력발전기(100)의 움직임에 따라 해수에서의 부유기초(101)의 운동을 감소시키는 운동감쇄부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 이와 같은 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄 장치에 있어서, 상기 운동감쇄부는 상기 외력에 의한 부유기초(101)의 운동을 감쇄하도록, 상기 부유기초의 둘레에 등간격으로 복수개 설치되는 제1 운동감쇄판(11);을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 운동감쇄부는 상기 외력에 의한 부유기초(101)의 운동을 감쇄하도록, 상기 부유기초(101)의 둘레로부터 수평으로 확장되는 제2 운동감쇄판(12);을 포함하며, 상기 제2 운동감쇄판(12)은 상기 부유기초(101)의 수직 길이방향으로 설정간격 복수개 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 9에 도시된 풍력발전기는 해상에 설치되는 풍력발전기로서, 부유기초(101)에 의해 해상에 부유되는 부유식 해상 풍력발전기(100)이고, 본 발명은 외력에 의한 상기 풍력발전기(100)의 움직임에 따라 해수에서의 부유기초(101)의 운동을 감쇄하여 결국 풍력발전기(100)의 안정적 구동에 도움을 주는 운동감쇄부를 포함하는 운동 감쇄장치를 부유식 해상 풍력발전기(100)에 적용하는 것을 특징으로 한다.

이러한 부유식 해상 풍력발전기(100)에 적용되는 운동 감쇄장치의 운동감쇄부는 다양하게 실시될 수 있으나, 바람직하게는 도 2 내지 도 9에 도시한 바와 같은 운동감쇄부의 구조가 바람직하다.

도 2의 운동감쇄부는 부유기초(101)의 둘레에 방사 형태로 장착된 제1 운동감쇄판(11)을 포함하는 구성으로, 제1 운동감쇄판(11)은 외력(돌풍, 태풍 등)에 의한 풍력발전기(100)의 회전과 연동되는 부유기초(101)의 운동을 감쇄하여 외력에 의한 풍력발전기(100)의 운동을 감쇄시킨다.

도 3의 운동감쇄부는 외력에 의한 상기 부유기초(101)의 운동을 감쇄하도록 하는 구성으로, 상기 부유기초(101)의 둘레로부터 수평으로 확장되는 제2 운동감쇄판(12)을 포함하며, 이에 더하여 제2 운동감쇄판(12)을 상기 부유기초(101)의 수직 길이방향에 설정간격으로 복수개 설치된다.

이와 같은 운동감쇄부의 제2 운동감쇄판(12)은 외력(돌풍, 태풍 등)에 의한 풍력발전기(100)의 운동과 연동되는 부유기초(101)의 운동을 감쇄시켜 외력에 의한 풍력발전기(100)의 운동을 감쇄시킨다.

도 4의 운동감쇄부는 도 2의 제1 운동감쇄판(11)과, 도 3의 제2 운동감쇄판(12)을 조합한 것으로, 도 4의 운동감쇄부를 포함하는 운동감쇄 장치는 풍력발전기(100)의 운동을 감쇄한다.

도 5는 도 4의 A-A 단면도로서, 제2 운동감쇄판(12)을 제외하면 도 2의 부유기초(101)의 단면도와 동일하고, 제1 운동감쇄판(11)을 제외하면 도 3의 부유기초(101)의 단면도와 동일하다.

도 6 내지 도 9의 부유식 해상 풍력발전기(100)는 부유기초(101')의 형태만 상이한 것으로, 와이어(102)와 파일(103)과 함께 해상 풍력발전기(100)를 부유하기 위한 기초로서의 기능은 동일하다.

이와 같은 부유기초(101')에서의 운동감쇄 장치의 운동감쇄부는 외력에 의한 풍력발전기(100)의 운동을 감쇄시키기 위해 도 6과 같이 부유기초(101')의 둘레에 확장된 제3 운동감쇄판(13)이 포함되는 한편 도 7,8과 같이 부유기초(101')의 하부면으로부터 하방향으로 확장된 제4,5 운동감쇄판(14,15)이 더 포함된다.

제4 운동감쇄판(14)은 부유기초(101')의 하부면의 가로방향에 등간격으로 배치된 것이고, 제5 운동감쇄판(15)은 부유기초(101')의 하부면의 세로방향에 등간격으로 배치된 것이다. 이러한 제4,5 운동감쇄판(14,15)은 도 7,8과 같이 독립적으로 설치될 수 있고, 도 9와 같이 조합하여 설치될 수 있다.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 풍력발전기 101: 부유기초
102: 와이어 103: 파일
11: 제1 운동감쇄판 12: 제2 운동감쇄판

Claims

부유식 해상 풍력발전기(100)의 운동 감쇄 장치에 있어서,
부유식 해상 풍력발전기(100)의 부유기초(101)에 장착되는 것으로, 외력에 의한 풍력발전기(100)의 움직임에 따라 해수에서의 부유기초(101)의 운동을 감쇄하는 운동감쇄부;를 포함하며,
상기 운동감쇄부는 상기 외력에 의한 상기 부유기초(101)의 운동을 감쇄하도록,
상기 부유기초의 둘레에 방사상 등간격으로 복수개 설치되어 외력에 의해 부유기초(101)의 회전을 감쇄시키는 제1 운동감쇄판(11)과, 상기 부유기초(101)의 둘레로부터 수평으로 확장되어 외력에 의해 해수면을 기준으로 부유기초(101)의 틸팅을 감쇄시키는 제2 운동감쇄판(12)과, 상기 부유기초(101)의 하부면으로부터 하방향으로 연장되어 상기 제1 운동감쇄판(11)과 상기 제2 운동감쇄판(12)과 함께 부유기초(101)의 회전 및 틸팅을 감쇄시키는 제4,5 운동감쇄판(14,15)을 포함하며,
상기 제2 운동감쇄판(12)은 상기 부유기초(101)의 수직 길이방향에 설정간격으로 복수개 설치되고,
상기 제4 운동감쇄판(14)은 부유기초(101)의 하부면의 가로방향에 등간격으로 배치된 것이고, 제5 운동감쇄판(15)은 부유기초(101)의 하부면의 세로방향에 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 풍력발전기의 운동 감쇄장치.
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