KR101433659B1 - 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 - Google Patents
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Abstract
해양풍력 발전 넛셀을 지지하는 지지파일(Support Pile)을 보호하는 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서, 지지파일의 외주면에 형성되고 반경 방향으로 팽창 수축이 가능한 에어댐(10)과; 제어부(40)로부터 공기공급신호(S1)를 인가받아 상기 에어댐(10)에 공기를 공급하여 팽창시키는 공기공급수단(20)과; 접근감시장치(50)로부터 지령을 전달받아 상기 공기공급수단(20)에 상기 공기공급신호(S1)를 인가하는 제어부(40)와; 지지파일에 이물체가 접근하는지 여부를 감시하고, 공기공급신호(S1)를 상기 공기공급수단(20)에 인가하라는 지령을 상기 제어부(40)에 전달하는 접근감시장치(50);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치.
Description
본 발명은 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 관한 것이다.
종래에 해상 풍력발전기가 밀집해 있는 해상 풍력 발전 단지에 폐선이나 육상의 폐 컨테이너 등 중량의 물체가 태풍, 해일 등의 자연 재해시에 해안 근처에 설치된 해상 풍력 발전 단지로 접근하여 파도 등에 의해 가속된 후 풍력 발전기 장치를 지지하고 있는 파일(pile)을 큰 모멘텀으로 타격하여 파일이 기울어지거나 수직 상태에서 벗어나서 한기당 200억 이상의 설치비가 소요된 풍력발전기를 사용하지 못하게 되는 문제점이 있었다. 또한, 파일을 보수하기 위한 노력이 거의 새로 파일을 해저 바닥에 심을 때와 같은 장비, 노력, 비용이 들고 인접한 지지파일에 의해 중장비가 근접할 수 없는 경우도 있어 파일의 고정성 및 수직성에 손상이 온경우 수리가 거의 불가능하다는 문제점이 있었다.
본 기술과 직접 관련이 있는 선행기술은 존재하지 않는 것으로 보인다. 유사 분양의 출원으로서 공개특허 10-2013-0000659호(삼성중공업 주식회사)는 "상하방향으로 연장 형성되며, 해상의 지정된 설치포스트에 설치되는 타워; 상기 타워의 상단부에 설치되며, 내부에 전기를 생산하기 위한 발전기가 마련되는 낫셀; 및 상기 낫셀의 일측에 회전가능하게 설치되며, 바람에 의하여 회전됨으로써 상기 발전기에서 전력이 생산되도록 하는 블레이드;를 포함하고, 상기 타워의 외주면에는 직경방향으로 함몰되어, 상기 타워를 리프팅 또는 언로딩하기 위한 크레인의 클램핑 유닛이 고정되는 타워측 함몰홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전기." 와 "1 항의 해상풍력발전기를 해상에 설치하기 위한 해상풍력발전기 설치 크레인으로서, 크레인 선박에 설치되는 크레인본체; 상기 크레인 본체로부터 연장되며, 일단이 상기 크레인본체에 대하여 회전가능하게 연결되는 지브; 상기 지브의 타단에 설치되어, 상하 방향으로 연장형성되는 클램핑유닛 가이드부; 및 상기 클램핑유닛 가이드부의 연장방향을 따라서 이동가능하게 상기 클램핑 유닛 가이드부에 설치되며, 해상풍력
발전기의 타워측 함몰홈을 선택적으로 클램핑하는 클램핑유닛;을 포함하는 해상풍력발전기 설치크레인."을 게시한다. 이러한 장비 방법은 파일(또는 타워)의 직립성 보수용으로 사용되기 어렵다.
본 발명은 해상 풍력 발전 단지에 폐선이나 육상의 폐 컨테이너 등 중량의 물체가 태풍, 해일 등의 자연 재해시에 해안 근처에 설치된 해상 풍력 발전 단지로 접근하여 파도 등에 의해 가속된 후 풍력 발전기 지지파일을 타격하는 것을 원천적으로 방지할 수 있는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치를 제공하기 위함이다.
평소에는 수축되어 있어 선박의 접근에 방해되지 않고 부피가 적어 발생 부력도 적은 상태에 있다가 이동체가 접근하였을만 팽창하고, 이물체가 멀어지거나 보호의 필요성이 없을 때 다시 수축하여 원상태로 복귀할 수 있는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치를 제공하기 위함이다.
해양풍력 발전 넛셀을 지지하는 지지파일(Support Pile)을 보호하는 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서,
지지파일의 외주면에 형성되고 반경 방향으로 팽창 수축이 가능한 에어댐(10)과;
제어부(40)로부터 공기공급신호(S1)를 인가받아 상기 에어댐(10)에 공기를 공급하여 팽창시키는 공기공급수단(20)과;
접근감시장치(50)로부터 지령을 전달받아 상기 공기공급수단(20)에 상기 공기공급신호(S1)를 인가하는 제어부(40)와;
지지파일에 이물체가 접근하는지 여부를 감시하고, 공기공급신호(S1)를 상기 공기공급수단(20)에 인가하라는 지령을 상기 제어부(40)에 전달하는 접근감시장치(50);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치.
본 발명에 따르는 경우, 해상 풍력 발전 단지에 폐선이나 육상의 폐 컨테이너 등 중량의 물체가 태풍, 해일 등의 자연 재해시에 해안 근처에 설치된 해상 풍력 발전 단지로 접근하여 파도 등에 의해 가속된 후 풍력 발전기 지지파일을 타격하는 것을 원천적으로 방지할 수 있는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르는 경우, 평소에는 수축되어 있어 선박의 접근에 방해되지 않고 부피가 적어 발생 부력도 적은 상태에 있다가 이동체가 접근하였을만 팽창하고, 이물체가 멀어지거나 보호의 필요성이 없을 때 다시 수축하여 원상태로 복귀할 수 있는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 사용상태 사진(팽창 및 수축 상태)
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 팽창 및 수축 상태 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 절개도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 제 2실시예
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 제어부 구성도.
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 팽창 및 수축 상태 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 절개도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 제 2실시예
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 제어부 구성도.
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 사용상태 사진(팽창 및 수축 상태), 도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 팽창 및 수축 상태 사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 절개도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 제 2실시예, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치 제어부 구성도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치는, 해양풍력 발전 넛셀을 지지하는 지지파일(Support Pile)을 보호하는 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서, 지지파일의 외주면에 형성되고 반경 방향으로 팽창 수축이 가능한 에어댐(10)과, 제어부(40)로부터 공기공급신호(S1)를 인가받아 상기 에어댐(10)에 공기를 공급하여 팽창시키는 공기공급수단(20)과, 접근감시장치(50)로부터 지령을 전달받아 상기 공기공급수단(20)에 상기 공기공급신호(S1)를 인가하는 제어부(40)와, 지지파일에 이물체가 접근하는지 여부를 감시하고, 공기공급신호(S1)를 상기 공기공급수단(20)에 인가하라는 지령을 상기 제어부(40)에 전달하는 접근감시장치(50)를 포함하여 구성된다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서, 에어댐(10)은 플라스틱 재질로서 상면부와 하면부에 반경방향으로 산(10a)과 골(10b)이 번갈아 형성되고 산(10a)과 골(10b)이 원주 방향으로 호를 형성하는 주름진 형상인 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서, 에어댐(10)은 1.05 ~ 10 절대 기압 범위에 속하는 어느 한 고압 이상의 내부 압력에서 팽창되고, 에어댐(10)이 대기압 환경의 외부와 연통(連通)되었을 때 복원력에 의해 지지파일(Support Pile) 방향으로 수축되어 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서, 에어댐(10)은, 내주벽(15), 외주벽(16), 상기 내주벽(15)과 외주벽(16)을 연결하는 측벽부(17)와, 주름진 상벽부(11)와 하벽부(12)로 구성되는 세그먼트 에어댐이 원주 방향으로 2 ~ 10개가 조합되어 지지파일(Support Pile)을 보호하는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서, 에어댐(10)은 상벽부(11)와 하벽부(12) 사이에 중간벽부(13)를 더 구비하여 2층 ~ 4층으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서, 공기공급수단(20)은, 폐쇄된 에어댐(10)의 내부에 위치하는 개스발생기(21)와, 상기 개스발생기(21)가 개스를 생성하도록 전기적 신호, 화학적 신호 또는 기계적 힘 중에서 선택된 적어도 하나의 작동신호를 인가하는 개스작동부(25)를 포함하여 구성된다. 제어부(40)는 상기 개스작동부(25)에 공기공급신호(S1)를 인가한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서, 접근감시장치(50)가 이물체가 지지파일로보터 멀어지거나 지지파일 보호의 필요성이 없다고 판단한 경우 팽창상태의 상기 에어댐(10)의 공기를 외부로 배출하는 공기배출홀 형성부(30)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서, 공기배출홀 형성부(30)는, 에어댐(10)에 일부분에 형성되어 플러그로 잠겨있는 공기배출홈(31)과, 상기 공기배출홈(31)을 막고 있는 플러그를 개방하는 플러그작동부(35)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서, 접근감시장치(50)는 전자파 물체 감지 센서, 초음파 물체 감지 센서, 영상 촬영 카메라 중에서 선택된 하나를 포함하는 감지수단과, 상기 감지수단의 감지신호를 분석하고 이물체의 접근여부를 판단하는 연산부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
10 : 에어댐
20 : 공기공급수단
40 : 제어부
50 : 접근감시장치
20 : 공기공급수단
40 : 제어부
50 : 접근감시장치
Claims (8)
- 삭제
- 해양풍력 발전 넛셀을 지지하는 지지파일(Support Pile)을 보호하는 해상 풍력발전 구조물 보호장치에 있어서,
지지파일의 외주면에 형성되고 반경 방향으로 팽창 수축이 가능한 에어댐(10)과;
제어부(40)로부터 공기공급신호(S1)를 인가받아 상기 에어댐(10)에 공기를 공급하여 팽창시키는 공기공급수단(20)과;
접근감시장치(50)로부터 지령을 전달받아 상기 공기공급수단(20)에 상기 공기공급신호(S1)를 인가하는 제어부(40)와;
지지파일에 이물체가 접근하는지 여부를 감시하고, 공기공급신호(S1)를 상기 공기공급수단(20)에 인가하라는 지령을 상기 제어부(40)에 전달하는 접근감시장치(50);를 포함하여 구성되되,
상기 에어댐(10)은 플라스틱 재질로서 상면부와 하면부에 반경방향으로 산(10a)과 골(10b)이 번갈아 형성되고 산(10a)과 골(10b)이 원주 방향으로 호를 형성하는 주름진 형상인 것을 특징으로 하는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치. - 제2항에 있어서,
상기 에어댐(10)은 1.05 ~ 10 절대 기압 범위에 속하는 어느 한 고압 이상의 내부 압력에서 팽창되고,
에어댐(10)이 대기압 환경의 외부와 연통(連通)되었을 때 복원력에 의해 지지파일(Support Pile) 방향으로 수축되어 것을 특징으로 하는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치. - 제2항에 있어서,
상기 에어댐(10)은,
내주벽(15), 외주벽(16), 상기 내주벽(15)과 외주벽(16)을 연결하는 측벽부(17)와, 주름진 상벽부(11)와 하벽부(12)로 구성되는 세그먼트 에어댐이 원주 방향으로 2 ~ 10개가 조합되어 지지파일(Support Pile)을 보호하는 것을 특징으로 하는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치. - 제2항에 있어서,
상기 에어댐(10)은 상벽부(11)와 하벽부(12) 사이에 중간벽부(13)를 더 구비하여 2층 ~ 4층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치. - 제2항에 있어서,
상기 공기공급수단(20)은, 폐쇄된 에어댐(10)의 내부에 위치하는 개스발생기(21)와, 상기 개스발생기(21)가 개스를 생성하도록 전기적 신호, 화학적 신호 또는 기계적 힘 중에서 선택된 적어도 하나의 작동신호를 인가하는 개스작동부(25)를 포함하여 구성되고;
상기 제어부(40)는 상기 개스작동부(25)에 공기공급신호(S1)를 인가하는 것을 특징으로 하는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치. - 제2항에 있어서,
접근감시장치(50)가 이물체가 지지파일로보터 멀어지거나 지지파일 보호의 필요성이 없다고 판단한 경우 팽창상태의 상기 에어댐(10)의 공기를 외부로 배출하는 공기배출홀 형성부(30);를 더 포함하여 구성되고;
상기 공기배출홀 형성부(30)는, 에어댐(10)에 일부분에 형성되어 플러그로 잠겨있는 공기배출홈(31)과, 상기 공기배출홈(31)을 막고 있는 플러그를 개방하는 플러그작동부(35)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치. - 제2항에 있어서,
상기 접근감시장치(50)는 전자파 물체 감지 센서, 초음파 물체 감지 센서, 영상 촬영 카메라 중에서 선택된 하나를 포함하는 감지수단과, 상기 감지수단의 감지신호를 분석하고 이물체의 접근여부를 판단하는 연산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창 수축이 가능한 에어댐을 이용한 해상 풍력발전 구조물 보호장치.
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