KR101997165B1 - 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼 및 그 시공방법 - Google Patents

삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼을 형성함으로써 바람과 파랑이 작용하는 하중하에서 부유식 플랫폼의 모션을 용이하게 제어할 수 있고, 이에 따라 기존의 부유식 플랫폼의 모션 제어가 쉽지 않아 부유식 플랫폼의 크기와 중량이 커져야 하는 문제점을 해결하고 부유식 플랫폼의 슬림화가 가능하며, 또한, 해수 밸러스팅에 의해 해수가 채워진 제3단 해저면 부유체의 중량에 의한 중력식과 석션파일에 의한 석션식이 혼합된 앵커링 방식으로 인발에 약한 석션파일의 단점을 극복하면서 간편하게 해저면 앵커링을 설치할 수 있으며, 또한, 삼중 부유체를 수직방향으로 인양하여 이동시키고 제3단 해저면 부유체 및 제2단 해수중 부유체의 해수 밸러스팅 및 석션 작업으로 용이하게 해상에 설치할 수 있고, 이에 따라 부유식 플랫폼의 해상 설치비용을 줄일 수 있는, 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼 및 그 시공방법이 제공된다.

Description

삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼 및 그 시공방법 {FLOATING PLATFORM STRUCTURE WITH THREE LAYERED FLOATING COMPONENTS, AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 해상 구조물용 부유식 플랫폼에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼을 형성함으로써, 바람과 파랑이 작용하는 하중하에서 부유식 플랫폼의 모션을 제어하고 해저면 앵커링을 설치할 수 있는, 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼 및 그 시공방법에 관한 것이다.
최근까지 해상풍력발전 시스템은 주로 얕은 수심에 설치되는 고정식 플랫폼으로 개발되고 있지만, 점차 해안으로부터 멀리 떨어져 있는 수심이 깊은 곳에서도 해상풍력발전 시스템의 개발 필요성이 제기되고 있으며, 이에 따라 부유식 플랫폼(Floating Platform)을 이용한 해상풍력발전 시스템이 개발되고 있다. 이러한 부유식 플랫폼은 설치될 해역의 특징에 따라 해상풍력발전 구조물의 안정성과 해상풍력발전 시스템의 기능성 확보를 전제로 제작, 설치 및 운전비용이 가장 적게 드는 형식이 선택될 수 있다.
이러한 해상풍력발전 구조물 등의 해상 구조물은 육상 구조물에 비하여 바람 외에 조류와 파도 등 크고 다양한 주변 환경하중을 받게 되며, 이러한 해상 구조물은 크게, 고정식 플랫폼과 부유식 플랫폼으로 구분할 수 있다.
이러한 해상 구조물 중에서 고정식 구조물은 육상 구조물과 같이 해상 구조물이 직접 해저면에 고정되어 환경하중을 구조적 변형으로 대응하는 형식이며, 또한, 부유식 구조물은 해수면에 떠 있어서 구조물의 6자유도 운동으로 환경하중을 극복하는 형식이다.
구체적으로, 고정식 구조물은 해저면에 고정되어 있기 때문에 유리한 조업조건을 제공하지만, 수심이 깊어지면 해상 구조물의 규모가 지나치게 커지고 피로파괴의 위험을 피하기 어려워진다. 또한, 부유식 구조물은 수심이 깊은 경우에도 해상 구조물의 크기에 제한을 받지 않지만, 파랑 등의 외력에 의해 6자유도운동 및 비선형 표류운동을 하게 됨으로써 조업조건을 확보하기 어렵고, 이에 따라 별도의 장치를 이용하여 운동을 억제하거나 보상해야 한다.
이러한 부유식 구조물의 형식은, 부유체가 외력을 받는 경우, 이에 대항하여 자세를 유지하는 복원성의 발생 메커니즘에 따라 폰툰형 구조물, 주상형 구조물 및 인장 계류형 구조물로 분류할 수 있다.
도 1은 일반적인 부유식 해상풍력 플랫폼의 여러 형식을 예시하는 도면이다.
폰툰형 구조물은 선박의 복원성 원리와 같이 부유체가 기울어지면, 기울어진 쪽의 부력이 증가하고, 반대쪽의 부력이 감소하여 복원 모멘트가 발생한다. 이러한 폰툰형은 해수면 위에 부상하여 있기 때문에 파의 영향을 많이 받으므로 비교적 정온한 해역에 적합하다. 이러한 폰툰형 구조물 중에서 파의 영향을 적게 받기 위한 대표적인 형식 중의 하나가 반잠수식(Semi-submersible type) 플랫폼이다. 이러한 반잠수식 플랫폼은, 도 1의 중앙에 도시된 바와 같이, 플랫폼을 수면 하부의 부유체와 여러 개의 기둥으로 연결한 형식으로, 일반 선박과 같은 부유식 구조물에 비하여 수선면적이 매우 적다. 또한, 사영면적이 작아서 하중을 적게 받으며, 큰 배수량의 하부구조가 해수중에 잠겨 있어 수직운동이 줄어들고, 파랑과의 공진을 피할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 인장 계류형 구조물은 해저와 부력체를 세장한 탄성부재로 결합하여 그 강성으로 복원력을 발생시키는 형식이다. 이러한 구조물 중 대표적인 형식이 인장각 플랫폼(Tension Leg Platform: TLP)이 있다. 도 1의 좌측에 도시된 바와 같이, 인장각 플랫폼(TLP)은 여러 개의 강선이나 강관으로 해저면에 연결되어 일정 위치를 유지하도록 형성된다. 이러한 인장각 플랫폼의 구조는 전술한 반잠수식 플랫폼 형태와 유사하게 형성되어 하중을 적게 받도록 설계되어 있으며, 이때, 인장각 플랫폼을 정적 평형 위치보다 조금 아래로 내려가도록 강선을 끌어당겨 설치함으로써 강선에는 잉여 부력에 의한 인장력이 걸리게 된다. 이에 따라, 인장 계류형 구조물이 수평운동을 하더라도 복원력이 발생하여 원래의 위치로 복귀하도록 설계되며, 부유체에 작용하는 파하중을 인장계류부재를 통하여 해저의 기초에 전달함으로써 해저의 기초를 보다 용이하게 작용시킬 수 있다.
주상형 구조물로서, 대표적인 구조물은 비교적 최근에 제안된 스파형 플랫폼(Spar Platform)으로서, 도 1의 우측에 도시된 바와 같이, 실린더 형태의 구조물이 수직으로 배치되고, 그 상부에 플랫폼이 설치된 형태로서 부력 중심 밑에 중력중심을 둠으로써 안정성을 얻으며, 위치 유지를 위해 유연계류장치 또는 긴장계류장치가 설치된다.
다시 말하면, 육상풍력 구조물과 비교하여 양질의 풍력에너지를 얻을 수 있는 해상풍력 구조물은 현재 해저 지반 고정형 풍력단지가 주류를 이루고 있으나, 대수심에 따른 경제적인 설치비용과 보다 양질의 풍력에너지를 이용하기 위해 부유식 형태인 스파형, TLP형, 반잠수식 등이 개발되고 있는 추세이다.
종래의 기술에 따른 부유식 플랫폼을 위한 다수의 형식이 제시되었지만, 이러한 부유식 해상풍력발전을 위해서는 부유식 플랫폼의 모션을 최소화할 필요성이 있고, 파랑하중 하에서 부유식 플랫폼의 모션 제어가 쉽지 않아 부유식 플랫폼의 크기와 중량이 커져야 하는 문제점이 있었다.
전술한 인장 계류삭 방식을 사용했을 경우, 해수면이 과도하게 상승하면 부유식 기초에 과도한 부력이 발생하게 되고, 이에 의해 계류삭과 앵커에 무리한 인장력이 발생하여 계류삭이 끊어지거나, 앵커가 파손되어 부유식 기초가 제 역할을 못하게 되는 경우가 발생하며, 또한, 과도한 해수면의 하강에 의해 부유식 기초에 과소한 부력이 발생하여 부유식 기초가 제 역할을 못하게 되는 경우가 발생한다.
전술한 인장 계류삭 방식을 사용했을 경우의 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1192659호에는 "풍력발전장치용 부유식 기초"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 종래의 기술에 따른 풍력발전장치용 부유식 기초의 만조시 상태를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래의 기술에 따른 풍력발전장치용 부유식 기초는 주상형 부력체(10), 주상형 부력체(10) 위에 설치되는 플랫폼(20), 밸러스트(30), 주상형 부력체(10)의 둘레에 설치되는 플랜지(40), 주상형 부력체(10)를 해저면에 계류시키는 계류삭(50), 승강장치(60) 및 승강장치(60)와 함께 상하로 이동하는 밸런싱 부력체(70)를 포함한다.
주상형 부력체(10)는 내부에 공기가 차있는 실린더 형태의 구조물로서, 주상형 부력체(10)의 대부분은 해수면 하부에 잠겨있으며, 일부분은 해수면 위로 노출된다. 주상형 부력체(10)는 해수면에 대해서 수직방향으로 서있고, 주상형 풍력발전기를 지탱하는 부력을 제공한다.
플랫폼(20)은 주상형 부력체(10)의 위에 설치되며, 풍력발전기를 용이하게 설치하기 위한 것으로, 플랫폼(20)의 상부에 풍력발전기가 타워가 설치되며, 타워의 상부에는 바람에 의해서 회전하는 로터 블레이드가 설치된다.
밸러스트(30)는 주상형 부력체(10)의 물에 잠겨있는 부분의 깊이인 흘수를 조절하기 위한 것으로, 주상형 부력체(10)의 하부에 부착되는 추로서, 중력중심을 부력중심의 하부에 둠으로써 안정성을 얻는 역할을 한다.
플랜지(40)는 주상형 부력체(10)의 둘레에 설치되며, 계류삭(50)과 승강장치(60)를 지지하는 역할을 한다.
계류삭(50)은 주상형 부력체(10)의 위치를 유지시키기 위한 것이다. 계류삭(50)은 제1 계류삭(51)과 제2 계류삭(52) 각각 3개씩 총 6개가 설치된다. 제1 계류삭(51)은 그 일단이 플랜지(40)와 결합하고, 타단이 앵커(53)에 의해서 해저면에 고정된다. 제2 계류삭(52)은 그 일단이 밸러스트(30)에 결합하고, 타단이 앵커(53)에 의해서 해저면에 고정된다.
승강장치(60)는 조석간만의 차이, 태풍에 의한 큰 파도의 영향 등에 의해서 해수면의 높이가 변화함에 따라서 부유식 기초에 과도/과소한 부력이 생겨, 부유식 기초의 계류삭(50)이나 앵커(53)가 파손되거나, 부유식 기초의 움직임이 커지는 것을 부력조정을 통해 방지하는 역할을 한다.
승강장치(60)는 스토퍼(61), 가이드포스트(62), 캐리어(63) 및 탄성수단(66)을 포함하며, 캐리어(63)는 가이드포스트(64)를 따라서 상하로 이동하는 것으로, 가이드포스트(62)가 관통하는 관통홀이 형성되어 있으며, 서로 마주보는 한 쌍의 평판부(64)들과 평판부(64)들의 중심부를 연결하는 연장부(65)를 구비한다.
밸런싱 부력체(70)는 도넛 형태로서 캐리어(63)의 평판부(64)들 사이에 끼워지는 제1 밸런싱 부력체(71)와 상기 제1 밸런싱 부력체(71)의 상면에서 해수면 방향으로 연장된 기둥형태의 제2 밸런싱 부력체(72)를 포함한다. 이러한 밸런싱 부력체(70)는 부유식 기초의 좌우 움직임을 감소시키는 기능을 하며, 승강장치(60)와 결합하여 상하로 이동함으로써 부력을 조절하는 역할을 한다.
도 2에 도시된 종래의 기술에 따른 풍력발전장치용 부유식 기초에 따르면, 해수면의 높이 변화에 따라 부력체를 상하 이동시켜 고도/과소 부력을 해소함으로써, 과대한 부력에 의에 계류삭과 앵커에 과도한 인장력이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 또한, 과소한 부력에 의해서 부유식 기초가 제 역할을 못하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1287519호에는 "부유식 해상 풍력 발전 구조물"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 종래의 기술에 따른 부유식 해상 풍력 발전 구조물을 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 종래의 기술에 따른 부유식 해상 풍력 발전 구조물은 부유체(80), 보조부유체(91), 앵커(92), 와이어(93), 타워, 발전기 및 회전장치를 포함한다.
부유체(80)는 상부가 평면상에서 전후좌우로 돌출된 볼록부(81)가 형성되어 있고, 각 볼록부(81)의 사이는 중앙측을 향해 만곡된 오목부(82)로 이루어진 형상을 취한다. 또한, 하부는 하부로 갈수록 점차 외주면의 길이가 작아지는 뾰족한 형상을 취하되, 각 볼록부(81)의 하부는 측면 상에서 외측으로 볼록한 하측볼록부가 형성되어 있고, 상기 하측볼록부의 하부는 측면 상에서 외측으로 오목한 하측오목부가 형성되어 있고, 이러한 부유체(80)는 내부에 해수가 유입되는 탱크가 형성되어 있다.
이러한 부유체(80)는 밸러스트 탱크 형태로 형성되어 있어 내부에 해수를 채워 선박의 복원성과 같이 기울어진 쪽의 부력이 증가하고 반대족의 부력이 감소하여 복원 모멘트가 생겨 바람이 많이 불거나 파도가 높아도 구조물을 안정적으로 지탱할 수 있게 된다. 보다 구체적으로, 파도나 바람에 의한 외력에 좌우로 흔들리는 롤링(rolling)과, 앞뒤로 흔들리는 피칭(pitching)에도 안정적으로 상부의 타워 등을 지지한 채 부유될 수 있게 된다.
또한, 보조부유체(91)는 부유체(80)의 하부에 착탈식으로 설치되어 있다. 이러한 착탈식 설치는 부유체(80) 하부 형상이 일정한 직경이 아니라 아래쪽으로 갈수록 점차 직경이 감소되는 형태를 취하므로, 보조부유체(91) 중앙에 홀을 형성하여 강제로 끼워 착탈시킬 수도 있으며, 부유체(80) 외주면과 보조부유체(91) 중앙 홀 내주면에 서로 치합되는 홈과 돌기를 형성하여 착탈시킬 수도 있다. 이러한 보조부유체(91)는 부유체(80)와 달리 경량의 스티로폼이나 내부가 빈 통 등 다양한 공지의 부구 등으로 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 종래의 기술에 따른 부유식 해상 풍력 발전 구조물에 따르면, 기존 구조물들이 해수면에 수직방향으로 설치되는 기둥으로 이루어짐과 달리 양쪽에서 두 개의 프레임이 결합된 타워 형태로 날개를 지탱하는 구조를 가지고, 양쪽 프레임에 발전기를 설치하는 한편, 부유체의 형상이 파도에 대한 저항력을 줄이도록 하여 해상의 바람과 파도에 안전하게 풍력 발전 구조물을 지탱할 수 있다. 또한, 부유체를 밸러스트 탱크 형태로 형성하여 선박의 복원성과 같이 기울어진 쪽의 부력이 증가하고 반대쪽 부력이 감소하여 복원 모멘트가 생겨 바람이 많이 불고 파도가 높아도 구조물을 안정적으로 지탱할 수 있다. 또한, 운반 및 설치 과정에서 부유체에 타워를 전부 또는 일부 조립한 채 예인선으로 용이하게 이동 가능하며, 간편하게 설치할 수 있다.
전술한 바와 같이, 부유식 플랫폼으로서, 반잠수식, 스파(Spar) 형식 및 TLP(Tension Leg Platform) 형식이 주로 적용되고 있다.
반잠수식(Semi-submersible Type)은 위치 유지에 방사형 계류 시스템을 사용하며, 무게중심이 해수면에 위치하므로 파랑에 영향을 많이 받는 형식이기 때문에 부유식 플랫폼의 모션(Motion)을 저감시키기 위해서 부유식 플랫폼의 크기와 중량을 증가시켜야 하는 문제점이 있다.
스파(Spar) 형식은 하나의 기둥(Column)으로 형성된 구조물로서, 거동 특성은 반잠수식과 유사하며, 부유식 플랫폼의 무게중심을 낮추는 원리를 이용하며, 이때, 부유식 플랫폼의 무게중심을 낮추기 위해서 120m 이상의 대수심 지역에서만 적용할 수 있다는 문제점이 있다.
TLP 형식은 인장각(Tension Leg)식 계류 시스템을 채용하여 해저면 앵커링에 의한 계류라인의 긴장력으로 부유식 플랫폼의 모션을 저감시키는 원리를 이용하지만, 큰 인발하중을 받는 앵커링의 설치에 막대한 비용이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 부유식 플랫폼을 해저면에 고정시키기 위해서는 계류라인과 해저면 앵커링이 필요한데, 수중작업이 필수적으로 동반되는 해저면 앵커링에 막대한 비용이 소요되어 부유식 해상풍력발전의 경제성을 떨어뜨리는 문제점으로 지적되어 왔다. 이외에도 부유식 해상풍력발전 플랫폼에 일반적으로 적용되는 카테너리 계류라인은 상대적으로 넓은 해저면 면적을 점유함으로써, 해상면적 인허가에 따르는 문제점과 사업성을 떨어뜨리는 문제점으로 지적되어 왔다.
대한민국 등록특허번호 제10-1192659호(출원일: 2010년 8월 10일), 발명의 명칭: "풍력발전장치용 부유식 기초" 대한민국 등록특허번호 제10-1287519호(출원일: 2013년 5월 31일), 발명의 명칭: "부유식 해상 풍력 발전 구조물" 대한민국 등록특허번호 제10-1201476호(출원일: 2010년 10월 14일), 발명의 명칭: "부유식 해상 풍력발전설비" 대한민국 등록특허번호 제10-1616826호(출원일: 2014년 8월 27일), 발명의 명칭: "계류 장치를 포함한 부유식 구조물" 대한민국 등록특허번호 제10-1753499호(출원일: 2013년 11월 5일), 발명의 명칭: "부유식 풍력 터빈의 이송 및 설치를 위한 부유 가능한 이송 및 설치 구조, 부유식 풍력 터빈과 그 이송 및 설치의 방법" 대한민국 공개특허번호 제2013-46192호(공개일: 2013년 5월 7일), 발명의 명칭: "해양 부유 구조물 및 이를 이용한 해상 부유식 풍력 발전장치" 대한민국 공개특허번호 제2015-76745호(공개일: 2015년 7월 7일), 발명의 명칭: "부유식 풍력 발전기 및 이의 설치 방법" 대한민국 공개특허번호 제2016-44241호(공개일: 2016년 4월 25일), 발명의 명칭: "부유식 풍력발전장치의 하부구조물" 일본 등록특허번호 제5,670,128호(출원일: 2010년 9월 3일), 발명의 명칭: "해상 시설용 부유체 구조물 및 해상 시설의 시공 방법" 일본 공개특허번호 제2012-045981호(공개일: 2012년 3월 8일), 발명의 명칭: "부유체 구조물"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼을 형성함으로써 바람과 파랑이 작용하는 하중하에서 부유식 플랫폼의 모션을 용이하게 제어할 수 있는, 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 해수 밸러스팅에 의해 해수가 채워진 제3단 해저면 부유체의 중량에 의한 중력식과 석션파일에 의한 석션식이 혼합된 앵커링 방식으로 인발에 약한 석션파일의 단점을 극복하면서 간편하게 해저면 앵커링을 설치할 수 있는, 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 삼중 부유체를 수직방향으로 인양하여 이동시키고 제3단 해저면 부유체 및 제2단 해수중 부유체의 해수 밸러스팅 및 석션 작업으로 용이하게 해상에 설치할 수 있는, 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼은, 제1 중앙 개구부를 갖는 환형 부유체 및 상기 환형 부유체의 제1 중앙 개구부를 통해 삽입되어 강결 접합되는 기둥형 부유체로 구성되며, 부유식 구조물의 부력을 담당하도록 해수면에 위치하는 제1단 해수면 부유체; 제2 중앙 개구부를 갖는 환형 부유체로 구성되며, 상기 제2 중앙 개구부에 상기 제1단 해수면 부유체의 기둥형 부유체가 삽입되어 부분적인 해수 밸러스팅에 의해 해수중에 위치하고, 상기 제1단 해수면 부유체의 흔들림 발생시 상기 제1단 해수면 부유체의 모션을 저지하는 제2단 해수중 부유체; 제3 중앙 개구부(h3)를 갖는 환형 부유체로 구성되며, 해수 밸러스팅을 실시하여 해저면으로 침저시켜 해저면에 위치하여 중력식 앵커링 역할을 하는 제3단 해저면 부유체 및 상기 제1단 해수면 부유체, 제2단 해수중 부유체 및 제3단 해저면 부유체 각각에 형성된 복수의 관통홀을 따라 수직방향으로 서로 연결시키는 계류라인을 포함하며, 상기 제1단 해수면 부유체와 제2단 해수중 부유체를 연결하는 계류라인은 상기 제1단 해수면 부유체 및 제2단 해수중 부유체를 관통하여 서로 연결함으로써 부유식 플랫폼의 모션을 제어하며, 해수 밸러스팅에 의해 해수가 채워진 상기 제3단 해저면 부유체의 중량에 인한 중력식 앵커링 및 제3단 해저면 부유체의 하면에 부착되고, 상기 제3단 해저면 부유체를 해저면에 관입시켜 석션식 앵커링 역할을 하는 석션파일에 의한 석션식 앵커링이 혼합된 앵커링 방식으로 해저면 앵커링을 설치하게 된다.
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한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 시공방법은, a) 제1단 해수면 부유체, 제2단 해수중 부유체 및 제3단 해저면 부유체의 삼중 부유체를 육상에서 제작한 후, 상기 제1단 해수면 부유체의 기둥형 부유체를 중심으로 제2단 해수중 부유체 및 제3단 해저면 부유체가 삽입되도록 해상에서 부상시키는 단계; b) 상기 제1단 해수면 부유체, 제2단 해수중 부유체 및 제3단 해저면 부유체를 서로 상하방향으로 적층하여 일체화된 부유식 플랫폼을 인양하여 부유식 플랫폼 설치 위치로 이동시키는 단계; c) 상기 부유식 플랫폼 설치 위치에서 상기 제3단 해저면 부유체 내부로 해수 밸러스팅을 실시하면서 상기 제3단 해저면 부유체를 침저시켜 해저면에 위치시키는 단계; d) 해저면에 위치한 상기 제3단 해저면 부유체 하부에 부착된 석션파일을 이용하여 해저지반 속으로 관입시켜 앵커링을 형성하는 단계; e) 상기 제2단 해수중 부유체의 내부에 해수 밸러스팅을 부분적으로 실시하여 상기 제2단 해수중 부유체를 해수중에 위치시키는 단계; 및 f) 상기 부유식 플랫폼의 설치가 완료되면 삼중 부유체에 미리 연결되어 있는 계류라인을 인장시켜, 삼중 부유체를 서로 견고하게 연결하는 단계를 포함하며,
상기 e) 단계에서, 상기 제2단 해수중 부유체는 상기 제1단 해수면 부유체의 기둥형 부유체 하단부에 삽입되도록 위치시키고, 상기 f) 단계에서 상기 제1단 해수면 부유체와 제2단 해수중 부유체를 연결하는 계류라인은 상기 제1단 해수면 부유체 및 제2단 해수중 부유체를 관통하여 서로 연결함으로써 부유식 플랫폼의 모션을 제어하며, 상기 c) 및 d) 단계에 의하여 해수 밸러스팅에 의해 해수가 채워진 상기 제3단 해저면 부유체의 중량에 인한 중력식 앵커링 및 제3단 해저면 부유체의 하면에 부착되고, 상기 제3단 해저면 부유체를 해저면에 관입시켜 석션식 앵커링 역할을 하는 석션파일에 의한 석션식 앵커링이 혼합된 앵커링 방식으로 해저면 앵커링을 설치하게 된다.
본 발명에 따르면, 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼을 형성함으로써 바람과 파랑이 작용하는 하중하에서 부유식 플랫폼의 모션을 용이하게 제어할 수 있고, 이에 따라 기존의 부유식 플랫폼의 모션 제어가 쉽지 않아 부유식 플랫폼의 크기와 중량이 커져야 하는 문제점을 해결하고 부유식 플랫폼의 슬림화가 가능하다.
본 발명에 따르면, 해수 밸러스팅에 의해 해수가 채워진 제3단 해저면 부유체의 무거운 중량에 의한 중력식과 석션파일에 의한 석션식이 혼합된 앵커링 방식으로 인발에 약한 석션파일의 단점을 극복하면서 간편하게 해저면 앵커링을 설치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 삼중 부유체를 수직방향으로 인양하여 이동시키고 제3단 해저면 부유체 및 제2단 해수중 부유체의 해수 밸러스팅 및 석션 작업으로 용이하게 해상에 설치할 수 있고, 이에 따라 부유식 플랫폼의 해상 설치비용을 줄일 수 있다.
도 1은 일반적인 부유식 해상풍력 플랫폼의 여러 형식을 예시하는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 풍력발전장치용 부유식 기초의 만조시 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 부유식 해상 풍력 발전 구조물을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 제1단 해수면 부유체, 제2단 해수중 부유체 및 제3단 해저면 부유체를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼에서 환형 부유체의 여러 형식을 예시하는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼에서 제2단 해수중 부유체에 의해 제1단 해수면 부유체의 모션을 저지하는 것을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 시공방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 9a 내지 도 9d는 각각 도 8에 도시된 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼(100)]
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 작동원리를 설명하기 위한 도면으로서, 도 4의 a)는 단면도이고, 도 4의 b)는 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼(100)에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 삼중 부유체는 제1단 해수면 부유체(110), 제2단 해수중 부유체(120) 및 제3단 해저면 부유체(130)로 구성되며, 이때, 상기 제1단 해수면 부유체(110)는 해수면에 위치하고, 상기 제2단 해수중 부유체(120)는 해수중에 위치하며, 상기 제3단 해저면 부유체(130)는 해저면에 각각 위치하도록 설치된다.
제1단 해수면 부유체(110)는 해상 구조물, 예를 들면, 해상풍력발전 구조물의 풍력터빈을 지지하면서 부력을 확보하여 해상에 떠 있게 한다.
제2단 해수중 부유체(120)는 적당한 해수 밸러스팅으로 해수중에 위치하면서, 상기 제1단 해수면 부유체(110)가 풍력터빈의 발전과 파랑의 영향으로 흔들릴 때, 이를 저지하는 역할을 담당한다. 상기 제2단 해수중 부유체(120)는 해수중에 위치하므로 전술한 스파식 플랫폼(Spar Platform)의 원리와 유사하게 낮은 무게중심으로 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 모션(Motion)을 쉽게 저지할 수 있다.
이때, 상기 제2단 해수중 부유체(120)의 모션은, 도시된 바와 같이, 상기 제3단 해저면 부유체(130)에 연결된 계류라인(140)을 통하여 제어할 수 있다. 또한, 상기 제1단 해수면 부유체(110)에 연결되는 계류라인(140)은 상기 제1단 해수면 부유체(110)를 관통하면서 연결되어 부유식 플랫폼의 모션 제어 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
도 4의 a)에 도시된 바와 같이, 제3단 해저면 부유체(130)는 하면에 석션파일(150)이 부착되어 있어 해저면에 관입될 수 있다. 이때, 상기 제3단 해저면 부유체(130)의 내부에 해수 밸러스팅을 실시하여 상기 제3단 해저면 부유체(130)를 해저면으로 침저시킨 후, 하면에 부착된 소형 석션파일(150)을 이용하여 해저면에 관입시켜 앵커링으로 활용한다.
이때, 상기 석션파일(150)은 인발력에 약하지만, 상기 제3단 해저면 부유체(130)의 중량으로 인발력을 줄일 수 있다. 즉, 상기 제3단 해저면 부유체(130)의 중량에 의한 중력식과 상기 석션파일(150)에 의한 석션식이 혼합된 앵커링으로 인발에 약한 석션파일의 단점을 극복하면서 석션파일의 장점에 따라 간편하게 해저면 앵커링을 설치할 수 있다.
또한, 도 4의 b)에 도시된 바와 같이, 상기 제3단 해저면 부유체(130)를 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 하단, 즉, 기둥형 부유체(112)의 하부와 사선으로 연결함으로써, 즉, 상기 제3단 해저면 부유체(130)의 앵커링에 작용하는 인장력을 사선으로 작용하게 함으로써, 인장력에 약한 석션파일(150) 앵커링의 단점을 보완할 수 있다.
또한, 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 환형 부유체(111), 상기 제2단 해수중 부유체(120) 및 상기 제3단 해저면 부유체(130)는 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112)를 통해 서로 상하방향으로 적층하여 일체화된 부유식 플랫폼(100)을 인양하여 설치 위치로 이동될 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 제1단 해수면 부유체, 제2단 해수중 부유체 및 제3단 해저면 부유체를 예시하는 도면으로서, 도 5의 a)는 제1단 해수면 부유체를 나타내는 단면도이고, 도 5의 b)는 제2단 해수중 부유체를 나타내는 사시도이며, 도 5의 c)는 제3단 해저면 부유체를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼(100)은, 제1단 해수면 부유체(110), 제2단 해수중 부유체(120), 제3단 해저면 부유체(130) 및 이들을 각각 연결하는 계류라인(140)으로 구성되며, 상기 제3단 해저면 부유체(130)의 하면에 석션파일(150)이 다수 연결되어 있다.
제1단 해수면 부유체(110)는, 도 5의 a)에 도시된 바와 같이, 제1 중앙 개구부(h1)를 갖는 환형 부유체(111) 및 상기 환형 부유체(111)의 제1 중앙 개구부(h1)를 통해 삽입되어 강결 접합되는 기둥형 부유체(112)로 구성되며, 해상 구조물의 부력을 담당하며, 또한, 예를 들면, 상기 환형 부유체(111)의 상부에 타워를 설치하기 위한 타워 연결부(Transition Piece: TP)(113)가 설치될 수 있다. 여기서, 상기 환형 부유체(111) 및 상기 기둥형 부유체(112)는 제작 과정에서 용접 등에 의해 1개의 구조체로 강결 접합되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 환형 부유체(111)는, 후술하는 도 6에 도시된 바와 같이, 원형, 다각형 등 다양한 모양으로 제작할 수 있다.
제2단 해수중 부유체(120)는, 도 5의 b)에 도시된 바와 같이, 제2 중앙 개구부(h2)를 갖는 환형 부유체로 구성되며, 상기 제2 중앙 개구부(h2)에 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112)가 삽입되어 부분적인 해수 밸러스팅에 의해 해수중에 위치하고, 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 흔들림 발생시 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 모션(Motion)을 저지한다. 여기서, 상기 제2단 해수중 부유체(120)의 환형 부유체는, 후술하는 도 6에 도시된 바와 같이, 원형, 다각형 등 다양한 모양으로 제작할 수 있다.
제3단 해저면 부유체(130)는, 도 5의 c)에 도시된 바와 같이, 제3 중앙 개구부(h3)를 갖는 환형 부유체로 구성되며, 해수 밸러스팅을 실시하여 해저면으로 침저시켜 해저면에 위치하여 중력식 앵커링 역할을 한다. 상기 제3단 해저면 부유체(130)의 하면에 석션파일(150)이 부착되어 있어 해저면에 관입될 수 있다. 이때, 상기 제3단 해저면 부유체(130)의 내부에 해수 밸러스팅을 실시하여 상기 제3단 해저면 부유체(130)를 해저면으로 침저시킨 후, 하면에 부착된 소형 석션파일(150)을 이용하여 해저면에 관입시켜 앵커링으로 활용한다.
이때, 상기 석션파일(150)은 인발력에 약하지만 상기 제3단 해저면 부유체(130)의 중량으로 인발력을 줄일 수 있다. 즉, 제3단 해저면 부유체(130) 및 석션파일(150)의 결합에 의한 중력식과 석션식이 혼합된 앵커링으로 인발에 약한 석션파일(150)의 단점을 극복하면서 간편하게 해상에 설치할 수 있다.
계류라인(140)은, 전술한 도 4를 다시 참조하면, 상기 제1단 해수면 부유체(110), 제2단 해수중 부유체(120) 및 제3단 해저면 부유체(130) 각각에 형성된 복수의 관통홀을 따라 수직방향으로 서로 연결하는 역할을 담당한다. 이러한 계류라인(140)은 삼중 부유체(110, 120, 130)에 각각 형성된 복수의 관통홀을 따라 수직방향으로 서로 연결할 수 있고, 이에 따라 해저면 점유면적을 줄일 수 있다. 이에 따라, 일반적인 부유식 플랫폼에 적용되는 카테너리 계류라인이 상대적으로 넓은 해저면 면적을 점유하지만, 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼(100)에 따르면, 해저면 점유면적을 줄임에 따라 해상면적 인허가에 따르는 문제점과 사업성을 떨어뜨리는 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 전술한 도 4를 다시 참조하면, 제3단 해저면 부유체(130)를 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112)의 하단과 사선 방향으로 연결함으로써, 즉, 상기 제3단 해저면 부유체(130)의 앵커링에 작용하는 인장력을 사선으로 작용하게 함으로써, 인장력에 약한 석션파일(150) 앵커링의 단점을 보완할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼에서 환형 부유체의 여러 형식을 예시하는 평면도로서, 제1단 해수면 부유체(110)의 환형 부유체(111), 제2단 해수중 부유체(120) 및 제3단 해저면 부유체(130)는 각각 실질적으로 동일하게 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있는데, 구체적으로, 도 6의 a)에 도시된 원형, 도 6의 b)에 도시된 사각형, 도 6의 c)에 도시된 삼각형, 도 6의 d)에 도시된 오각형, 도 6의 e)에 도시된 육각형 및 도 6의 f)에 도시된 팔각형 등으로 형성될 수 있고, 각각 계류라인이 관통하는 관통홀이 형성될 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼에서 제2단 해수중 부유체에 의해 제1단 해수면 부유체의 모션을 저지하는 것을 예시하는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼에서 제2단 해수중 부유체(120)의 중앙 개구부(h2)에 의해 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 모션을 저지할 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼(100)에 따르면, 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼을 형성함으로써 바람과 파랑이 작용하는 하중하에서 부유식 플랫폼의 모션을 용이하게 제어할 수 있고, 간편하게 해저면 앵커링을 설치할 수 있다.
[삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 시공방법]
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 시공방법을 나타내는 동작흐름도이고, 도 9a 내지 도 9d는 각각 도 8에 도시된 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 시공방법은, 먼저, 제1단 해수면 부유체(110), 제2단 해수중 부유체(120) 및 제3단 해저면 부유체(130)의 삼중 부유체를 육상에서 제작한 후, 도 9a에 도시된 바와 같이, 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112)를 중심으로 제2단 해수중 부유체(120) 및 제3단 해저면 부유체(130)가 삽입되도록 해상에서 부상시킨다(S110).
다음으로, 상기 제1단 해수면 부유체(110), 제2단 해수중 부유체(120) 및 제3단 해저면 부유체(130)를 서로 상하방향으로 적층하여 일체화된 부유식 플랫폼(100)을 인양하여 부유식 플랫폼(100) 설치 위치로 이동시킨다(S120).
다음으로, 도 9b에 도시된 바와 같이, 부유식 플랫폼(100) 설치 위치에서 상기 제3단 해저면 부유체(130) 내부로 해수 밸러스팅을 실시하면서 상기 제3단 해저면 부유체(130)를 침저시켜 해저면에 위치시킨다(S130).
다음으로, 해저면에 위치한 상기 제3단 해저면 부유체(130) 하부에 부착된 석션파일(150)을 이용하여 해저지반 속으로 관입시켜 앵커링을 형성한다(S140).
다음으로, 상기 제2단 해수중 부유체(120)의 내부에 해수 밸러스팅을 부분적으로 실시하여 상기 제2단 해수중 부유체(120)를 해수중에 위치시킨다. 구체적으로, 도 9c에 도시된 바와 같이, 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112) 하단부에 삽입되도록 위치시킨다(S150).
다음으로, 부유식 플랫폼(100)의 설치가 완료되면 삼중 부유체(110, 120, 130)에 미리 연결되어 있는 계류라인(140)을 인장시켜, 삼중 부유체(110, 120, 130)를 서로 견고하게 연결한다(S160). 이때, 도 9d에 도시된 바와 같이, 상기 제1단 해수면 부유체(110)를 연결하는 계류라인(140)은 상기 제1단 해수면 부유체(110)를 관통하면서 서로 연결함으로써 부유식 플랫폼(100)의 모션 제어 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 제2단 해수중 부유체(120)의 중앙 개구부에 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112)가 삽입되어 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 흔들림 발생시 상기 제2단 해수중 부유체(120)가 모션을 저지하여 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제3단 해저면 부유체(130)는 하면에 석션파일(150)이 부착되어 있어 해저면에 관입되어 앵커링으로 활용할 수 있다. 이때, 해수 밸러스팅에 의해 해수가 채워진 제3단 해저면 부유체(130)의 무거운 중량에 인한 중력식 앵커링과 석션파일에 의한 석션식 앵커링이 혼합된 앵커링으로 인발에 약한 석션파일(150)의 단점을 극복하면서 간편한 해상설치가 가능한 석션파일의 장점을 활용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 삼중 부유체(110, 120, 130)를 수직방향으로 인양하여 이동시키고 제3단 해저면 부유체(130) 및 제2단 해수중 부유체(120)의 해수 밸러스팅 및 석션 작업으로 용이하게 해상에 설치할 수 있고, 이에 따라 부유식 플랫폼(100)의 해상 설치비용을 줄일 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼
110: 제1단 해수면 부유체
120: 제2단 해수중 부유체
130: 제3단 해저면 부유체
140: 계류라인
150: 석션파일
111: 환형 부유체
112: 기둥형 부유체

Claims (14)

  1. 부유체를 구비한 부유식 플랫폼에 있어서,
    제1 중앙 개구부(h1)를 갖는 환형 부유체(111) 및 상기 환형 부유체(111)의 제1 중앙 개구부(h1)를 통해 삽입되어 강결 접합되는 기둥형 부유체(112)로 구성되며, 부유식 구조물의 부력을 담당하도록 해수면에 위치하는 제1단 해수면 부유체(110);
    제2 중앙 개구부(h2)를 갖는 환형 부유체로 구성되며, 상기 제2 중앙 개구부(h2)에 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112)가 삽입되어 부분적인 해수 밸러스팅에 의해 해수중에 위치하고, 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 흔들림 발생시 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 모션(Motion)을 저지하는 제2단 해수중 부유체(120); 및
    제3 중앙 개구부(h3)를 갖는 환형 부유체로 구성되며, 해수 밸러스팅을 실시하여 해저면으로 침저시켜 해저면에 위치하여 중력식 앵커링 역할을 하는 제3단 해저면 부유체(130); 및
    상기 제1단 해수면 부유체(110), 제2단 해수중 부유체(120) 및 제3단 해저면 부유체(130) 각각에 형성된 복수의 관통홀을 따라 수직방향으로 서로 연결시키는 계류라인(140)을 포함하며,
    상기 제1단 해수면 부유체(110)와 제2단 해수중 부유체(120)를 연결하는 계류라인(140)은 상기 제1단 해수면 부유체(110) 및 제2단 해수중 부유체(120)를 관통하여 서로 연결함으로써 부유식 플랫폼(100)의 모션을 제어하며,
    해수 밸러스팅에 의해 해수가 채워진 상기 제3단 해저면 부유체(130)의 중량에 인한 중력식 앵커링 및 제3단 해저면 부유체(130)의 하면에 부착되고, 상기 제3단 해저면 부유체(130)를 해저면에 관입시켜 석션식 앵커링 역할을 하는 석션파일(150)에 의한 석션식 앵커링이 혼합된 앵커링 방식으로 해저면 앵커링을 설치하는 것을 특징으로 하는 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼.
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  3. 삭제
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  5. 제1항에 있어서,
    상기 계류라인(140)은 상기 제3단 해저면 부유체(150)를 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112) 하단과 사선으로 연결함으로써 상기 제3단 해저면 부유체(150)에 의한 중력식 앵커링에 작용하는 인장력을 사선으로 작용하게 하는 것을 특징으로 하는 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2단 해수중 부유체(120)는 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112) 하단부에 삽입되도록 위치시키는 것을 특징으로 하는 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1단 해수면 부유체(110)의 환형 부유체(111), 상기 제2단 해수중 부유체(120) 및 상기 제3단 해저면 부유체(130)는 원형, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 또는 팔각형 단면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1단 해수면 부유체(110)의 환형 부유체(111), 상기 제2단 해수중 부유체(120) 및 상기 제3단 해저면 부유체(130)는 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112)를 통해 서로 상하방향으로 적층하여 일체화된 부유식 플랫폼(100)을 인양하여 설치 위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼.
  9. 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 시공방법에 있어서,
    a) 제1단 해수면 부유체(110), 제2단 해수중 부유체(120) 및 제3단 해저면 부유체(130)의 삼중 부유체(110, 120, 130)를 육상에서 제작한 후, 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112)를 중심으로 제2단 해수중 부유체(120) 및 제3단 해저면 부유체(130)가 삽입되도록 해상에서 부상시키는 단계;
    b) 상기 제1단 해수면 부유체(110), 제2단 해수중 부유체(120) 및 제3단 해저면 부유체(130)를 서로 상하방향으로 적층하여 일체화된 부유식 플랫폼(100)을 인양하여 부유식 플랫폼(100) 설치 위치로 이동시키는 단계;
    c) 상기 부유식 플랫폼(100) 설치 위치에서 상기 제3단 해저면 부유체(130) 내부로 해수 밸러스팅을 실시하면서 상기 제3단 해저면 부유체(130)를 침저시켜 해저면에 위치시키는 단계;
    d) 해저면에 위치한 상기 제3단 해저면 부유체(130) 하부에 부착된 석션파일(150)을 이용하여 해저지반 속으로 관입시켜 앵커링을 형성하는 단계;
    e) 상기 제2단 해수중 부유체(120)의 내부에 해수 밸러스팅을 부분적으로 실시하여 상기 제2단 해수중 부유체(120)를 해수중에 위치시키는 단계; 및
    f) 상기 부유식 플랫폼(100)의 설치가 완료되면 삼중 부유체(110, 120, 130)에 미리 연결되어 있는 계류라인(140)을 인장시켜, 삼중 부유체(110, 120, 130)를 서로 견고하게 연결하는 단계를 포함하며,
    상기 e) 단계에서, 상기 제2단 해수중 부유체(120)는 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112) 하단부에 삽입되도록 위치시키고,
    상기 f) 단계에서 상기 제1단 해수면 부유체(110)와 제2단 해수중 부유체(120)를 연결하는 계류라인(140)은 상기 제1단 해수면 부유체(110) 및 제2단 해수중 부유체(120)를 관통하여 서로 연결함으로써 부유식 플랫폼(100)의 모션을 제어하며,
    상기 c) 및 d) 단계에 의하여 해수 밸러스팅에 의해 해수가 채워진 상기 제3단 해저면 부유체(130)의 중량에 인한 중력식 앵커링 및 제3단 해저면 부유체(130)의 하면에 부착되고, 상기 제3단 해저면 부유체(130)를 해저면에 관입시켜 석션식 앵커링 역할을 하는 석션파일(150)에 의한 석션식 앵커링이 혼합된 앵커링 방식으로 해저면 앵커링을 설치하는 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 시공방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 f) 단계에서 제3단 해저면 부유체(150)를 상기 제1단 해수면 부유체(110)의 기둥형 부유체(112) 하단과 사선으로 연결함으로써 상기 제3단 해저면 부유체(150)에 의한 중력식 앵커링에 작용하는 인장력을 사선으로 작용하게 하는 것을 특징으로 하는 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 시공방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제1단 해수면 부유체(110)의 환형 부유체(111), 상기 제2단 해수중 부유체(120) 및 상기 제3단 해저면 부유체(130)는 원형, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 또는 팔각형 단면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼의 시공방법.
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