KR101571550B1 - 부유식 해상 풍력발전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수심이 얕은 해역 및 파도가 가해지는 환경에서도 일정한 자세를 유지하여 안정적인 풍력발전이 가능한 부유식 해상 풍력발전기에 관한 것으로서, 윈드로터, 상단부에 윈드로터가 연결되는 지지타워, 수면에 부유하여 지지타워를 지지하는 상부부유체, 상부부유체와 이격되어 수중에 부유하며 상기 상부부유체 보다 부력이 크며 중앙에 유동홀이 형성된 하부부유체, 상부부유체와 하부부유체를 연결하는 적어도 하나의 연결부, 하부부유체에 설치되며 지지타워를 중심으로 서로 동일한 각도만큼 이격 배치된 복수 개의 밸러스트탱크, 밸러스트탱크 사이를 연결하여 밸러스트탱크 사이에 평형수를 이동시키는 연결배관; 및 연결배관 사이로 평형수를 이동시키는 펌프부를 포함하는 부유식 해상 풍력 발전기.

Description

부유식 해상 풍력발전기{Floating Offshore Wind Turbine}
본 발명은 부유식 해상 풍력발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강한 바람 및 파도가 발생하는 환경에서도 일정하게 평형 상태를 유지하여 안정적인 풍력발전이 가능한 부유식 해상 풍력발전기에 관한 것이다.
전기의 사용량이 점차 많아지게 되면서 전력수급에 대한 불균형이 문제가 되었다. 이런 문제를 해결하기 위해 원자력 발전, 수력발전 및 풍력발전 등 다양한 방식으로 전기가 생산되고 있다.
이 중, 환경오염을 발생하지 않으면서도 적은 비용으로 높은 효율을 내는 풍력발전에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다. 풍력발전은 크게 육상 풍력발전과 해상풍력발전이 있다. 해상풍력발전은 육상풍력발전에 비해서 설치 부지 및 규모의 제한이 적고, 주변 지형의 영향을 적게 받으면서 안정적인 풍력을 공급받을 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 해상 풍력발전은 파도 및 바람 등의 주위 환경의 영향을 많이 받아 안정적인 자세를 유지하기 어렵다는 단점이 있다. 이러한 해상풍력발전의 단점의 해결 방안의 일 예로써, 한국 공개 특허 10-2010-0130666에 해양 부유 구조물 및 그것의 임시부력 복원 방법에 대한 연구가 개시되어 있다. 그러나, 이 선행기술에 개시된 해양 부유 구조물은 조석간만의 차로 인한 수심의 변동 및 얕은 해역에서는 안정적이지 못한 단점이 있다.
나아가, 이 단점을 보완하기 위해 한국 공개 특허 10-2012-0077649호에 부유식 구조물이 개시되어 운동성능이 우수하면서 수심의 변동에도 안정적인 부유식 구조물 개시하고 있으나, 이 선행기술에 개시된 구조를 이용해서는 심한 파도로부터 가해지는 힘에 의해 해상 풍력발전기는 안정적으로 대응하지 못하는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2010-0130666호 (2010.12.14) 한국공개특허 제10-2012-0077649호 (2012.07.10)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 강한 바람 및 파도가 발생하는 환경에서도 평형 상태를 유지하여 안정적인 풍력발전이 가능한 부유식 해상 풍력발전기를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 부유식 해상 풍력발전기는 윈드로터, 상단부에 상기 윈드로터가 연결되는 지지타워, 수면에 부유하여 상기 지지타워를 지지하는 상부부유체, 상기 상부부유체와 이격되어 수중에 부유하며 상기 상부부유체 보다 부력이 크며 중앙에 유동홀이 형성된 하부부유체,상기 상부부유체와 상기 하부부유체를 연결하는 적어도 하나의 연결부, 상기 하부부유체에 설치되며 상기 지지타워를 중심으로 서로 동일한 각도만큼 이격 배치된 복수 개의 밸러스트탱크, 상기 밸러스트탱크 사이를 연결하여 상기 밸러스트탱크 사이에 평형수를 이동시키는 연결배관 및 상기 연결배관 사이로 상기 평형수를 이동시키는 펌프부를 포함한다.
상기 연결배관은 상기 유동홀을 가로질러 상기 밸러스트탱크 사이를 연결할 수 있다.
상기 밸러스트탱크는 상기 하부부유체 내부에 위치하고, 상기 연결배관은 상기 하부부유체 내부를 통하여 상기 밸러스트탱크 사이를 연결할 수 있다.
상기 하부부유체는 상기 유동홀이 원형으로 형성된 도넛(toroidal) 형상일 수 있다.
본 발명은 수선면적이 작아 파도에 의한 외력에 의해 발생하는 요동이 크지 않을 뿐만 아니라, 수심이 얕은 해역에서도 부유성능을 확보할 수 있다.
또한, 강한 바람 및 파도 등이 가해지는 환경에서도 평형 상태를 이루어 안정적인 자세를 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 부유식 해상풍력발전기의 하부구조를 확대 도시한 확대도이다.
도 3은 도 2의 일부를 A-A' 선으로 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기의 하부구조를 확대 도시한 확대도이다.
도 5와 도 6은 종래의 부유식 해상 풍력발전기와 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기의 사용효과를 비교 설명하기 위한 비교도이다.
도 7과 도 8은 도 1의 부유식 해상 풍력발전기가 강한 바람 및 파도에 발생하는 환경에서 일정한 자세로 유지되는 과정을 도시한 작동도이다.
본 발명의 이점과 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 부유식 해상풍력발전기의 하부구조를 확대 도시한 확대도이고, 도 3은 도 2의 일부를 A-A' 선으로 절단한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)는 강한 바람 및 파도가 발생하는 환경 속에서도 일정한 자세를 유지하여 안정적으로 전기를 발전할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)는 풍향에 의해 회전되는 윈드로터(10), 상단부에 복수 개의 원드로터(10)가 연결되는 지지타워(20), 지지타워(20)를 지지하는 상부부유체(30), 상부부유체(30) 보다 부력이 큰 하부부유체(40)와 하부부유체(40)의 중앙에 형성된 유동홀(41) 및 상부부유체(30)와 하부부유체(40)를 연결하는 연결부(50)를 포함한다.
이하, 이러한 특징을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)의 각 구성부에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
윈드로터(10)는 지지타워(20)의 상단부에 설치되어, 전방에서 불어오는 바람을 받아 회전하여 전기를 생산하는 것이다. 윈드로터(10)는 경사각이 제어되는 블레이드(11), 복수 개의 블레이드(11)가 동일한 각도로 이격 되어 설치된 허브(13) 및 허브(13)의 회전에 의해 전기를 생산하는 나셀(12)을 포함한다.
나아가, 복수 개의 블레이드(11) 및 블레이드(11)의 경사각은 각각 독립적으로 제어되어, 바람에 의해 용이하게 블레이드(11)의 회전속도를 제어할 수 있다. 또한, 윈드로터(10)는 지지타워(20)와 베어링 구조로 연결되어 풍향에 대응하여 용이하게 회전될 수 있다. 이를 통해, 윈드로터(10)는 바람을 이용하여 원활하게 전기를 생산할 수 있게 된다.
나아가, 블레이드(11)는 도시된 바와 같이 허브(13)에 3개가 설치되어 윈드로터(10)의 소음 및 안정상의 문제를 극복할 수 있다. 그러나, 블레이드(11)의 개수가 반드시 3개로 한정되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 블레이드(11)의 개수가 그 이상 및 이하가 될 수 있다.
지지타워(20)는 부유식 해상 풍력발전기(1)의 기둥 역할을 한다. 지지타워(20)는 바람 및 파도로부터 최소의 변위를 가질 수 있도록 원통 형상인 중공형의 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 지지타워(20)의 상단부는 윈드로터(10)와 연결되고, 하단부는 부력을 형성하는 상부부유체(30)와 연결된다. 상부부유체(30)는 수선 면에 위치하여, 상단은 지지타워(20)를 지지하는 하고, 하단은 수중에 위치한 하부부유체(40)와 연결 되어 있는 연결부(50)와 연결된다.
이러한 상부부유체(30)는 하부부유체(40)의 중앙에 형성된 유동홀(41)에 완전히 중첩될 수 있는 크기이면서도, 지지타워(20)의 직경 보다 큰 원통형의 형상이다. 또한, 상부부유체(30)는 상단의 크기와 하단의 크기가 다른 다단으로 형성될 수 있으며, 상단의 부피를 하단의 부피보다 작게 형성하여, 파도에 의한 파랑하중(wave load)를 최소화할 수 있다.
이를 통해, 상부부유체(30)는 파도에 의해 이동변위가 최소화되면서, 지지타워(20)를 안정적으로 지지할 수 있다.
하부부유체(40)는 상부부유체(30) 및 연결부(50)와 별도로 독립되어 상부부유체(30) 및 상부부유체(30)가 지지하는 지지타워(20)가 해상에서 부유할 수 있도록 큰 부력을 형성하고, 필요에 따라 다수개의 밸러스트탱크(42)를 포함할 수 있다. 하부부유체(40)는 상부부유체(30)와 이격 되어 수중에 위치하며, 그 형상이 매우 단순한 형상으로써, 중앙에 원형의 유동홀(41)이 형성되는 도넛(toroidal)형상이 될 수 있다.
이러한 도넛 형상의 하부부유체(40)에 파도에 의한 파랑 하중이 가해졌을 때, 파도의 일부는 유동홀(41)을 지나가고, 나머지 일부는 표면을 따라 흐르게 되면서, 파랑 하중은 하부부유체(40)의 전체로 분산되어, 하부부유체(40)가 파도에 의한 요동이 최소화 되도록 할 수 있다.
아울러, 하부부유체(40)는 자체가 일정한 방향으로 기울어졌을 때, 밸러스트탱크(42)의 배수량을 간단하게 변경하여, 하부부유체(40)가 평형 상태로 용이하게 복원되도록 할 수 있다.
이와 같은 하부부유체(40)는 해저면(SB)에 연결라인 및 앵커로 연결되어 강한 바람 및 불규칙한 파도 등과 같은 악천후의 기상에 의해서도 표류 되지 않을 수 있다.
밸러스트탱크(42)는 하부부유체(40)가 어느 한 방향으로 기울어진 상태에서 안정적인 위치 상태로 복원되도록 평형수(W)를 조정한다. 밸러스트탱크(42)는 다수개가 하부부유체(40)의 내부에 하부부유체(40)의 중심에 있는 중심점에 대하여 대칭되도록 설치되고, 연결배관(43)을 통해 각각 연결되어 연통 될 수 있다. 이를 통해, 밸러스트탱크(42)는 하부부유체(40)가 바람 및 파도 등의 기상환경에 의해 특정 방향으로 기울어질 때, 하부부유체(40)가 안정적인 위치 상태로 복원 되도록 저장된 평형수(W)를 조정한다.
여기서, 연결배관(43)은 중공형의 형상으로서, 일측에 평형수(W)의 흐름을 제어하는 제어 밸프 및 펌프 등을 포함하는 펌프부(44) 및 기울어짐을 측정하는 센서(미도시)등을 포함할 수 있다. 연결배관(43)은 펌프부(44) 및 센서를 이용하여 연결배관(43)의 개폐량을 제어하여 밸러스트탱크(42)에 유입 및 유출되는 평형수(W)를 좀 더 용이하게 제어한다. 이를 통해, 연결배관(43)은 하부부유체(40)가 안정적인 위치 상태로 좀 더 용이하게 복원 될 수 있도록 할 수 있다. 이와 같이 밸러스트탱크(42)에 저장된 평형수(W)가 조정되는 과정에 대해서는 구체적으로 후술한다.
한편, 연결부(50)는 유체로부터 저항을 최소화 하도록 중공형의 형상이며, 상부부유체(30)와 하부부유체(40)를 서로 연결한다.
연결부(50)는 수직 형상의 제1 연결부(51)와 수직 형상의 부재가 교차된 형상의 제2 연결부(52)를 포함한다. 여기서, 제2 연결부(52)는 연결배관(43)을 포함하며, 하부부유체(40)에 설치된 밸러스트탱크(42)가 서로 연통 될 수 있도록 하부부유체(40)의 유동홀(41)에 삽입되어 설치될 수 있다.
또한, 제1 연결부(51)는 제2 연결부(52)의 수직 형상의 부재가 교차되는 점 즉, 제2 연결부(52)의 중심부에 연결되어, 상부부유체(30)로부터 전달되는 하중을 하부부유체(40)의 전체로 균일하게 분산시킬 수 있다. 따라서, 하부부유체(40)의 중심부에 부유식 해상 풍력 발전기(1)의 전체적인 하중이 위치하게 된다.
이에, 부유식 해상 풍력 발전기(1)는 강한 바람 및 파도 등의 압력에 의해 일정 방향으로 기울어졌을 때, 원래의 상태로의 복원되는 힘이 용이하게 형성될 뿐만 아니라, 수중에서 안정적인 자세로 부유할 수 있게 된다.
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예의 따른 부유식 해상 풍력발전기(1-1)를 상세히 설명하다. 제2 실시예의 따른 부유식 해상 풍력발전기(1-1)는 연결부(50-1) 및 연결배관(43-1)을 제외하면 전술한 제1 실시예의 부유식 해상 풍력발전기(1-1)와 실질적으로 동일하다.
따라서, 반복적인 설명을 피하고 설명이 간결한 것이 되도록, 앞서 설명된 구성요소에 관하여는 별도의 구체적인 설명을 생략하도록 하고, 제1 실시예와 차이 나는 부분에 대해서만 중점적으로 설명한다.
연결부(50-1)는 중공형 형상의 원통 형상으로서, 일단부는 상부부유체(30)의 일단면에 연결되고, 타단부는 하부부유체(40)의 상단면에 복수 개로 연결된다. 이를 통해, 연결부(50-1)는 상부부유체(30)의 무게 및 상부부유체(30)가 지지하는 하중을 하부부유체(40)의 전체로 균일하게 전달할 수 있다.
연결부(50-1)의 개수는 도시된 바와 같이 4개로 한정되는 것은 아니며, 상부부유체(30) 및 상부부유체(30)가 지지하는 하중을 하부부유체(40)의 전체로 균일하게 전달할 수 있는 한 그 이상 및 이하의 개수로 변경될 수 있다.
연결배관(43-1)는 하부부부유체(30)내부에 위치하여, 하부부유체(30)내부에 위치한 밸러스트탱크(40)들을 서로 연결한다. 연결배관(43-1)의 일단부는 어느 하나의 밸러스트 탱크(40)의 일측면과 연통 되고, 타단부는 다른 하나의 밸러스트 탱크(40)의 일측면과 연통 된다.
이를 통해, 밸러스트탱크(40)에 저장된 평형수(W)는 밸러스트탱크(40) 상호간에서 원활하게 유입 및 유출될 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)의 사용효과에 관하여 설명한다.
먼저, 도 5는 해상에서 부유하는 풍력발전기의 모습을 도시한 것이다.
도 5의 (b)와 (c)는 해상에서 부유하는 종래의 해상 풍력발전기(2, 3)를 도시한 것으로서, (b)는 해상에서 부유하는 스파(spar)형 해상 풍력발전기(2)이고, (c)는 해상에서 부유하는 반잠수식(Semi-Sub) 해상 풍력발전기(3)이다.
스파형 부유식 해상풍력발전기(2)는 상대적으로 다른 해상 풍력발전기보다 구조체 자체의 길이가 길고, 수선면적이 작기 때문에 파도에 의한 외력에 의해 요동이 크지 않은 장점이 있다. 그러나, 조석간만의 차가 크고 수심이 깊지 않은 해역에서는 부유성능을 확보하기 어렵다는 문제가 있다.
(c)는 해상에서 부유하는 반잠수식(Semi-Sub) 해상 풍력발전기(3)이다. 반잠수식 해상 풍력발전기(3)는 설치해역의 수심에 상관없이 설치와 제작이 간편한 장점이 있으나, 수선면적이 커 파도에 의한 요동이 많이 발생하는 단점이 있다.
반면에, 도 5의 (a)에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)는 수선면적이 작아 파도에 의한 외력에 의해 요동이 크지 않을 뿐만 아니라, 수심이 얕은 해역에서도 부유성능을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)는 불규칙적인 파도 및 강한 바람 등이 가해지는 환경에서도 신속하게 평형상태를 이루어 안정적인 자세로 유지될 수 있어, 안정적인 발전이 가능하다.
이어서, 도 6을 참조하면, 도 6은 도 5에 도시된 해상에서 부유하는 종래의 해상 풍력발전기 및 본 발명에 따른 부유식 해상 풍력발전기가 각 주기의 파도에 대한 부유식 해상 풍력발전기의 응답 (Response amplitude operator of heave motion)을 비교 도시한 것이다.
여기서, 도 6의 그래프의 가로축은 서로 다른 파도의 주기를 나타낸 것이고, 세로축은 각 주기의 파도에 대한 부유식 해상 풍력발전기의 응답(파도의 진폭에 대한 풍력 발전기의 상하운동의 비를 나타낸다. 여기서, 상하 운동의 비는 진폭 1m인 파도에 대한 풍력발전기의 수직위치변화폭을 비율로 나타낸 것일 수 있다.)을 나타낸다.
또한, 그래프 선 (b)는 스파형 해상 풍력발전기(2)의 응답에 관한 것이고, (c)는 반잠수식 해상 풍력 발전기(3)의 응답에 관한 것이고, (a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)의 응답에 관한 것이다.
도시된 바와 같이 주기가 4초 이내 주기를 가지는 파도에 대해서 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)와 부유식 해상 풍력발전기(2, 3)는 파도에 대해 응답을 거의 하지 않는다.
하지만, 주기가 4초 내지 6초 이내의 파도에 대해서 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1) 및 종래의 부유식 해상 풍력발전기(2, 3) 모두 파도에 대해 0.1이하로 응답을 한다.
이때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)의 응답은 종래의 부유식 해상 풍력발전기(2, 3)의 응답보다 클 수 있다.
그러나, 주기가 6초 내지 11초 이내의 파도에 대해서 종래의 부유식 해상 풍력발전기(2, 3)는 이전 주기의 파도에 대한 응답보다 커지지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)의 응답은 이전 주기의 파도에 대한 응답보다 오히려 작아진다. 더욱이, 주기가 9초 및 11초대의 파도에 대해서 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)는 파도에 대한 응답을 거의 하지 않게 된다.
이를 통해 알 수 있듯이, 10초 내외의 주기를 가지는 파도는 종래의 부유식 해상 풍력발전기(2, 3)에 큰 압력을 형성시켜, 종래의 부유식 해상 풍력발전기(2,3)가 해역에서 안정적인 자세로 유지되는 것을 방해한다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)는10초 내외의 주기를 가지는 파도에 의해 요동치지 않게 되면서, 안정적인 자세로 유지될 수 있다.
이하, 도 7과 도 8은 도 1의 부유식 해상 풍력발전기가 강한 바람 및 파도 등이 발생하는 환경에서 일정한 자세로 유지되는 과정을 도시한 작동도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 파도 및 바람 등으로부터 전해지는 압력에 의해 본 발명의 제1 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전기(1)는 안정적인 상태에서 일정방향으로 기울어질 수 있다. 이때, 하부부유체(40)의 일측에 위치한 밸러스트탱크(42)의 평형수(W)는 펌프부(44)에 의해 파도 및 바람 등으로부터 전해지는 압력에 대응되게 하부부유체(40)의 타측에 위치한 밸러스트탱크(42)로 신속하게 유입된다.
이때, 평형수(W)를 유입한 밸러스트탱크(42)는 밸러스트탱크(42)의 자체 하중의 증가에 따라 중력방향으로 하강하려는 힘이 커지면서, 부력이 작아지게 된다. 반면, 평형수(W)를 유출한 밸러스트탱크(42)는 자체 하중의 감소 및 밸러스트탱크(42)내부에 공기가 채워지게 되면서 부력이 커지게 된다.
이에, 밸러스트탱크(42)는 파도 및 바람 등으로부터 전해지는 압력에 대응하여 평형수(W)가 조정되면서, 하부부유체(40)는 한쪽으로 기울지 않고 안정된 위치상태로 유지되게 된다. 또한, 밸러스트탱크(40)의 평형수(W)가 외력에 신속하게 대응되어 조정됨으로써, 불규칙한 파도 및 바람 등에서도 하부부유체(40)는 신속하게 일정한 자세를 유지할 수 있게 된다.
이를 통해, 부유식 해상 풍력발전기(1)는 강한 바람 및 파도가 발생하는 환경에서도 항상 일정하게 안정적인 위치 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, 도면에 도시된 하부부유체(40)의 일측에 위치한 밸러스트탱크(42)의 평형수(W)가 타측의 밸러스트탱크(42)로 유입되어 하부부유체(40)가 평형상태가 이루어지도록 하였으나, 이는 예시적인 것으로 반드시 일측에 위치한 밸러스트탱크(42)로부터 타측의 위치한 밸러스트탱크(42)로 이동되는 것은 아니며, 파도 및 바람 등의 압력에 대응하여 하부부유체(40)가 평형 상태가 될 수 있는 한, 평형수(W)는 다른 위치에 설치된 밸러스트탱크(42)로 얼마든지 이동될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서도 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 부유식 해상 풍력발전기 10: 원드로터
11: 블레이드 12: 나셀
13: 허브 20: 지지타워
30: 상부부유체 40: 하부부유체
41: 유동홀 42: 밸러스트탱크
43, 43-1: 연결배관 44: 펌프부
41: 유동홀 50: 연결부
51: 제1연결부 52: 제2연결부
W: 평형수 SB: 해저면

Claims (4)

  1. 윈드로터;
    상단부에 상기 윈드로터가 연결되는 지지타워;
    수면에 부유하여 상기 지지타워를 지지하는 상부부유체;
    상기 상부부유체와 이격되어 수중에 부유하며 상기 상부부유체 보다 부력이 크며 중앙에 유동홀이 원형으로 형성된 도넛(toroidal) 형상으로 형성되어, 파랑 하중의 일부를 상기 유동홀로 통과시키는 하부부유체;
    상기 상부부유체와 상기 하부부유체를 연결하는 적어도 하나의 연결부;
    상기 하부부유체에 설치되며 상기 지지타워를 중심으로 서로 동일한 각도만큼 이격 배치된 복수 개의 밸러스트탱크;
    상기 밸러스트탱크 사이를 연결하여 상기 밸러스트탱크 사이에 평형수를 이동시키는 연결배관; 및
    상기 연결배관 사이로 상기 평형수를 이동시키는 펌프부를 포함하는 부유식 해상 풍력 발전기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연결배관은 상기 유동홀을 가로질러 상기 밸러스트탱크 사이를 연결하는 부유식 해상 풍력 발전기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 밸러스트탱크는 상기 하부부유체 내부에 위치하고, 상기 연결배관은 상기 하부부유체 내부를 통하여 상기 밸러스트탱크 사이를 연결하는 부유식 해상 풍력 발전기.
  4. 삭제
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