KR102100740B1 - 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법 - Google Patents

발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법 Download PDF

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KR102100740B1 KR1020180042689A KR20180042689A KR102100740B1 KR 102100740 B1 KR102100740 B1 KR 102100740B1 KR 1020180042689 A KR1020180042689 A KR 1020180042689A KR 20180042689 A KR20180042689 A KR 20180042689A KR 102100740 B1 KR102100740 B1 KR 102100740B1
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Abstract

일 실시예에 따른 발전 시스템은, 지면 상에 놓여지는 발전기 패드; 상기 발전기 패드 상에 배치되는 발전기 모듈; 및 상기 발전기 패드 및 상기 발전기 모듈 사이에 배치되어, 지면 상의 진동이 상기 발전기 모듈에 전달되는 것을 방지하는 내진 모듈;을 포함하고, 상기 내진 모듈은, 상기 발전기 패드 상에 장착되는 내진용 완충 부재; 상기 내진용 완충 부재 및 상기 발전기 모듈의 하단 사이에 배치되는 내진용 빔 부재; 및 상기 내진용 빔 부재의 외측에 배치되어, 상기 발전기 모듈의 수평 운동을 제한하는 스토퍼 부재;를 포함할 수 있다.

Description

발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법{POWER GENERATION SYSTEM AND METHOD FOR INTALLATING THE SAME}
본 발명은 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전기 패드 및 발전기 모듈 사이에 내진 모듈을 포함하여 지진 발생 시 진동이 발전기 모듈에 전달되는 것을 방지할 수 있는 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법에 관한 것이다.
최근 우리나라 주변국인 일본, 중국 등에서 크고 작은 지진 발생으로 많은 인명 및 재산 피해를 보고 있다.
국내에서도 지진 발생 횟수가 꾸준히 증가하여 이에 대한 대책을 세우기 위해 자연재해 대책법에서 지진 관련 부분을 지진재해 대책법으로 2003년 3월에 제정 다시 지진/화산재해 대책법으로 2015년 7월 제정하여 세부시설에 대한 지진 대책 제시 및 이를 강화하고 있으나 건축, 기계 및 전기 비구조 요소 부분에 대한 내진 설계 부분이 있지만 전기 설비에 따른 구체적 제시가 없고, 설계 단가, 전기설비 내진설계 인식 부족 등 원인으로 설계 및 시공이 되고 있지 않은 실정이다.
특히 내진 분야에서 설계는 구조물에 단단한 고정을 우선하나 발전기와 같은 비구조물은 지진 발생 시 정전으로 인한 가동이 된다면 구조물이 약해진 상태에서 구동되며 더욱 진동을 발생한다면 이것은 내진보다도 우선적으로 면진과 차진을 더욱 발전시켜야 한다는 문제점을 갖게 된다.
이에 지진 발생 시에 발전기 설비의 넘어짐 또는 추락을 방지하기 위한 내진 시공에 대한 연구 개발이 필요하다.
예를 들어, KR20170053766에는 '건축물의 내진 보강구조'에 대하여 개시되어 있다.
일 실시예에 따른 목적은 발전기 패드 및 발전기 모듈 사이에 내진 모듈을 포함하여 지진 발생 시 진동이 발전기 모듈에 전달되는 것을 방지할 수 있는 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 기존의 발전기 모듈에 내진 모듈을 용이하게 설치할 수 있는 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 발전기 모듈을 지진으로부터 보호하여, 지진으로 인한 전력 공급의 중단을 방지하여 비상 시에도 원활한 전력 공급을 가능하게 할 수 있는 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 스토퍼 부재에 의해서 발전기 모듈의 수평 이동을 일정 범위로 제한하고, 발전기 모듈의 쓰러짐이나 이탈을 방지할 수 있는 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 내진, 면진 및 차진 기능을 동시에 달성할 수 있는 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 발전 시스템은, 지면 상에 놓여지는 발전기 패드; 상기 발전기 패드 상에 배치되는 발전기 모듈; 및 상기 발전기 패드 및 상기 발전기 모듈 사이에 배치되어, 지면 상의 진동이 상기 발전기 모듈에 전달되는 것을 방지하는 내진 모듈;을 포함하고, 상기 내진 모듈은, 상기 발전기 패드 상에 장착되는 내진용 완충 부재; 상기 내진용 완충 부재 및 상기 발전기 모듈의 하단 사이에 배치되는 내진용 빔 부재; 및 상기 내진용 빔 부재의 외측에 배치되어, 상기 발전기 모듈의 수평 운동을 제한하는 스토퍼 부재;를 포함할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 스토퍼 부재는 'ㄴ'자로 마련되고, 상기 스토퍼 부재는, 상기 발전기 패드 상에 장착되는 밑면 요소; 및 상기 밑면 요소에 수직하게 연결되어, 상기 발전기 패드로부터 상기 발전기 모듈을 향해서 연장되게 형성되는 높이 요소;를 포함하고, 상기 높이 요소는 상기 내진용 빔 부재와 마주보도록 배치될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 스토퍼 부재는, 탄성 재질로 마련되어 상기 높이 요소의 외측면에 장착된 완충 요소;를 더 포함하고, 상기 완충 요소는 상기 내진용 빔 부재 또는 상기 발전기 모듈로부터 4 내지 8㎜ 만큼 이격 배치될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 밑면 요소에는 복수 개의 볼트 홀이 구비되고, 상기 복수 개의 볼트 홀은 상기 밑면 요소의 중앙보다 상기 높이 요소에 가까이 배치되고, 상기 복수 개의 볼트 홀의 직경은 상기 밑면 요소의 두께에 대응되게 마련될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 내진용 빔 부재는 상기 발전기 모듈의 하단 형상에 대응되도록 'ㅁ'자로 마련되고, 상기 스토퍼 부재는 복수 개로 마련되고, 복수 개의 스토퍼 부재는 상기 내진용 빔 부재의 모서리 외측에 배치될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 내진용 완충 부재의 폭이 상기 내진용 빔 부재의 폭보다 크게 마련되어 상기 내진용 빔 부재의 내측 또는 외측에서 상기 내진용 완충 부재가 상기 발전기 패드 상에 고정될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 발전 시스템의 설치 방법은, 지면 상에 발전기 패드가 제공되는 단계; 상기 발전기 패드 상에 내진용 완충 부재가 설치되는 단계; 상기 내진용 완충 부재 상에 내진용 빔 부재가 설치되는 단계; 상기 내진용 빔 부재 상에 발전기 모듈이 설치되는 단계; 및 상기 발전기 패드 상에서 상기 발전기 모듈의 외측에 복수 개의 스토퍼 부재가 설치되는 단계;를 포함할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 발전기 패드 상에서 상기 발전기 모듈의 외측에 복수 개의 스토퍼 부재가 설치되는 단계에서, 상기 복수 개의 스토퍼 부재는 상기 발전기 모듈로부터 4 내지 8㎜ 만큼 이격 배치될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 복수 개의 스토퍼 부재에는 복수 개의 볼트 홀이 구비되고, 상기 복수 개의 볼트 홀의 직경은 상기 복수 개의 스토퍼 부재의 두께에 대응되게 마련될 수 있다.
일 실시예에 따른 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법에 의하면, 발전기 패드 및 발전기 모듈 사이에 내진 모듈을 포함하여 지진 발생 시 진동이 발전기 모듈에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법에 의하면, 기존의 발전기 모듈에 내진 모듈을 용이하게 설치할 수 있다.
일 실시예에 따른 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법에 의하면, 발전기 모듈을 지진으로부터 보호하여, 지진으로 인한 전력 공급의 중단을 방지하여 비상 시에도 원활한 전력 공급을 가능하게 할 수 있다.
일 실시예에 따른 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법에 의하면, 스토퍼 부재에 의해서 발전기 모듈의 수평 이동을 일정 범위로 제한하고, 발전기 모듈의 쓰러짐이나 이탈을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 발전 시스템 및 발전 시스템의 설치 방법에 의하면, 내진, 면진 및 차진 기능을 동시에 달성할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 발전 시스템을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 발전 시스템에서 발전기 모듈이 제거된 모습을 도시한다.
도 3은 발전기 패드 내에 볼트, 파이프 슬리브 및 와셔가 삽입 설치된 모습을 도시한다.
도 4a 내지 4c는 스토퍼 부재를 도시한다.
도 5는 다른 형태의 스토퍼 부재를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 발전 시스템의 설치 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 발전 시스템을 도시하고, 도 2는 일 실시예에 따른 발전 시스템에서 발전기 모듈이 제거된 모습을 도시하고, 도 3은 발전기 패드 내에 볼트, 파이프 슬리브 및 와셔가 삽입 설치된 모습을 도시하고, 도 4a 내지 4c는 스토퍼 부재를 도시하고, 도 5는 다른 형태의 스토퍼 부재를 도시한다.
도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 발전 시스템(10)은 발전기 패드(100), 발전기 모듈(200) 및 내진 모듈(300)을 포함할 수 있다.
상기 발전기 패드(100)는 지면 상에 놓여질 수 있다.
예를 들어, 발전기 패드(100)는 플레이트 형태로 마련될 수 있고, 지진 발생 시에 지진에 의한 진동이 발전기 패드(100)에 전달될 수 있다.
내진 설계는 지진에 피해를 보지 않고 견딜 수 있도록 설계하는 것을 말한다. 기본 개념은 내구력을 높이는 내진 구조, 지진 진동에 대응하는 힘을 반대 방향으로 작용시키면서 물체의 흔들림을 막는 제진 구조, 땅에서 전달되는 지진 력 자체를 줄여버리는 데 중점을 둔 면진 구조, 지진이 발생하는 지반에서 물건을 이격시키는 차진 구조로 나눌 수 있다. 이러한 방법이 이용될 때에 가장 중요한 것은 기초(Foundation), 즉 발전기 패드(100)이다. 아무리 내구력을 높인 내진 설계를 하고 보강을 하며 내연 기관 발전기를 구조물에 확고하게 지지하여도 발전기 모듈(200)이 가동될 때 진동을 구조물에 전가시키면 더 큰 손상이 발생될 수 있다.
예를 들어, 토양 베어링 하중 능력에 허용 가능한 발전기 패드(100)의 깊이는 아래의 계산식을 이용하여 계산될 수 있다.
Figure 112018036506115-pat00001
이때, FD는 발전기 패드(100)의 깊이(m)(ft)이고,
W는 발전기 모듈의 총 습 중량(kg)(lb)이고,
D는 콘크리트의 밀도(kg/m3)(lb/ft3)이고,
B는 발전기 패드(100)의 폭(m)(ft)이고,
L은 발전기 패드(100)의 길이(m)(ft)이다.
상기 콘크리트는 밀도가 일반적으로 2322kg/m3 또는 145lb/ft3이고, 28일 압축 강도가 2500psi(17,236.89kPa)인 철근 콘크리트가 될 수 있다.
이때, 동적 부하가 바닥에 전달되므로 바닥이 발전기 모듈(200)의 습윤 중량의(자체 무게에 냉각제 및 윤활유 포함) 125%를 지원해야 한다.
예를 들어, 발전기 모듈이 병렬로 연결되어 운전할 경우, 위상이 평행하지 않고 토크 반응이 발생할 수 있으므로 더 강력한 기초가 필요하다. 발전기 패드(100)는 발전기 모듈(200)의 총 습 중량의 두 배에 견딜 수 있어야 한다. 이를 위해서 발전기 모듈(200)을 발전기 패드(100)에 Type J 또는 L 볼트(rag bolt 또는 rawl bolt)로 고정하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 발전기 패드(100)를 구성하는 콘크리트 혼합물의 부피는 시멘트, 모래, 골재의 1: 2: 3이며 최대 102㎜(4인치) 슬럼프 및 28일 압축 강도는 2100MPa(3000psi)이다. 152㎜(6인치) 센터에 수평으로 놓인 No. 8 게이지 강철 철근 그물망 또는 이와 동등한 재료로 콘크리트를 강화한다. 다른 방법으로 305 ㎜(12인치) 센터에 6번 철근을 수평으로 놓고, 바는 발전기 패드(100)의 표면으로부터 최소 76㎜(3인치) 이상으로 이격시킨다.
이때 주의하여야 할 점은 발전기 패드(100)의 최소 깊이는 6"(150mm) 이상이어야 하고 모든 면에서 발전기 모듈(200)의 베이스(210)보다 12"(300mm) 이상 이어야 한다. 또한 발전기 패드(100)의 무게는 동적 하중에 저항하기 위하여 발전기 모듈(200)의 습윤 중량(자체 무게에 냉각제 및 윤활유 포함)의 최소 2배 (최대 5~10배 이내)이어야 한다.
상기 발전기 패드(100)의 상부에는 발전기 모듈(200)이 배치될 수 있다.
상기 발전기 모듈(200)은 예를 들어 베이스(210), 엔진(220), 동체(230) 및 라디에이터(240)를 포함할 수 있다. 상기 베이스(210), 엔진(220), 동체(230) 및 라디에이터(240)는 일반적인 발전기 설비의 구성이므로 이하에서 상세한 설명은 생략된다.
전술된 발전기 패드(100) 및 발전기 모듈(200) 사이에는 내진 모듈(300)이 배치될 수 있다.
상기 내진 모듈(300)은 내진용 완충 부재(310), 내진용 빔 부재(320) 및 스토퍼 부재(330)를 포함할 수 있다.
상기 내진용 완충 부재(310)는 발전기 패드(100) 상에 장착될 수 있다.
이때, 내진용 완충 부재(310)의 폭은 내진용 빔 부재(320)의 폭보다 넓게 형성될 수 있다. 이에 의해서 내진용 완충 부재(310)를 발전기 패드(100) 상에 볼트로 고정할 때, 수직으로 볼트 작업이 용이할 수 있다.
또한, 발전기 패드(100) 상에 복수 개의 내진용 완충 부재(310)가 장착될 수 있다.
도 2에는 발전기 패드(100) 상에 총 6개의 내진용 완충 부재(310)가 2열로 장착될 것으로 도시되었으나, 내진용 완충 부재(310)의 개수는 이에 국한되지 아니하며, 6개보다 많거나 적은 수로 마련될 수 있음은 당연하다.
전술된 내진용 완충 부재(310)의 상부에는 내진용 빔 부재(320)가 배치될 수 있다.
이때, 내진용 빔 부재(320)는 내진용 완충 부재(310) 및 발전기 모듈(200)의 하단, 특히 베이스(210) 사이에 배치될 수 있다.
예를 들어, 내진용 빔 부재(320)는 'ㅁ' 자 형상으로 마련될 수 있으며, 발전기 모듈(200)의 하단, 특히 베이스(210)의 장착이 가능하도록 동일한 크기로 마련될 수 있다.
전술된 바와 같이, 내진용 빔 부재(320)의 폭보다 내진용 완충 부재(310)의 폭이 넓게 형성될 수 있어서, 내진용 빔 부재(320)의 내측 또는 외측에서 내진용 완충 부재(310)가 발전기 패드(100) 상에 볼트 고정될 수 있다.
일반적으로 발전기 모듈(200)은 구조물이 완성된 후에 반입되는 것이 보편적이므로, 내진용 빔 부재(320)와 맞추지 못하므로, 내진용 빔 부재(320) 상에 발전기 모듈(200)을 안착한 후 볼트(예를 들어 Rag or rawl bolts)를 비스듬하게 설치하여 볼트의 인장력 저하를 초래할 수 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해서, 도 3을 참조하여, 발전기 패드(100) 내에 미리 볼트(B)가 삽입된 상태로 제조되고, 볼트(B)가 내진용 완충 부재(310)를 관통하여 외부에 노출되도록 내진용 빔 부재(320)를 설치한 후에, 볼트(B)에 너트(미도시)를 체결함으로써 내진용 완충 부재(310)를 발전기 패드(100) 상에 볼트 고정할 수 있다.
더 나아가, 발전기 패드(100) 내에 파이프 슬리브(S) 및 파이프 슬리브(S)의 단부에 연결된 와셔(W)를 추가적으로 미리 삽입된 상태로 제조되고, 파이프 슬리브(S)의 내부에 볼트(B)가 삽입되게 한 후 와셔(W)에 볼트(B)를 결합함으로써, 볼트(B)에 유격을 가할 수 있다.
또는, 발전기 패드(100) 내에 파이프 슬리브(S) 및 파이프 슬리브(S)의 단부에 연결된 와셔(W)가 미리 삽입된 상태에서, 내진용 빔 부재(320)에 구비된 관통 홀(미도시)과 파이프 슬리브(S)가 서로 일치하도록 내진용 빔 부재(320)를 설치한 후에, 파이프 슬리브(S)의 내부에 볼트(B)가 삽입되게 한 후 와셔(W)에 볼트(B)를 결합하고, 외부에서 볼트(B)에 너트를 체결함으로써 내진용 완충 부재(310)를 발전기 패드(100) 상에 볼트 고정할 수 있음은 당연하다.
또한, 내진용 빔 부재(320)의 외측에 스토퍼 부재(330)가 배치될 수 있다.
상기 스토퍼 부재(330)는 내진용 빔 부재(320)의 외측, 예를 들어 내진용 빔 부재(320)의 네 모서리를 감싸도록 형성될 수 있다. 이에 의해서 외부에서 임의의 방향으로 수평력을 받을 때 발전기 모듈(200)의 수평 이동 또는 움직임을 일정 범위로 제한 또는 구속할 수 있다.
예를 들어, 스토퍼 부재(330)는 강철 재질로 마련될 수 있다.
또한, 스토퍼 부재(330)는 'ㄴ'자의 단면 형상을 구비할 수 있다.
특히, 도 4a 내지 4c를 참조하여, 스토퍼 부재(330)는 발전기 패드(100) 상에 장착되는 밑면 요소(332), 밑면 요소(332)에 수직하게 연결되는 높이 요소(334) 및 높이 요소(334)의 외측면에 장착되는 완충 요소(336)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 밑면 요소(332)의 폭(A)은 155㎜ 내지 160㎜이고, 밑면 요소(332)의 길이(D)는 240㎜ 내지 245㎜이며, 밑면 요소(332)의 두께(C)는 15㎜ 내지 20㎜이고, 높이 요소(334)의 길이(B)는 100㎜ 내지 105㎜가 될 수 있다.
이때, 밑면 요소(332)에는 발전기 패드(100) 상에 볼트 고정될 수 있도록 복수 개의 볼트 홀(338)이 형성될 수 있다.
예를 들어 밑면 요소(332) 상에 두 개의 볼트 홀(338)이 서로 이격 배치될 수 있고, 스토퍼 부재(330)의 치수가 전술된 바와 같은 경우, 두 개의 볼트 홀(338)의 이격 거리(E)는 190㎜ 내지 195㎜가 될 수 있고, 두 개의 볼트 홀(338)의 밑면 요소(332)의 단부로부터의 이격 거리(F)는 25㎜가 될 수 있다. 그리고 높이 요소(334)로부터 볼트 홀(338)까지의 거리(G)는 56㎜가 될 수 있고, 볼트 홀(338)의 직경(H)은 17㎜가 될 수 있다.
상기 밑면 요소(332)는 발전기 패드(100) 상에 볼트 홀(338)을 통해서 볼트 고정될 수 있을 뿐만 아니라 용접될 수 있는데, 밑면 요소(332)의 용접 길이(W)는 50 내지 55㎜가 될 수 있고, 이러한 용접 길이(W)는 높이 요소(334)로부터 볼트 홀(338)까지의 거리(G)보다 크게 될 수 있다.
전술된 바와 같이, 복수 개의 볼트 홀(338)이 밑면 요소(332)의 폭(A)의 절반 또는 밑면 요소(332)의 중앙에서 높이 요소(334)에 가까이 위치되고, 복수 개의 볼트 홀(338)의 직경이 밑면 요소(332)의 두께(C)에 대응되게 마련되어, 외부 하중이 복수 개의 볼트 홀(338)을 통해서 발전기 패드(100)에 전달될 수 있다.
구체적으로 도시되지는 않았으나, 내진용 완충 부재(310)를 발전기 패드(100) 상에 볼트 고정하는 것과 동일한 방식으로 스토퍼 부재(330)가 발전기 패드(100) 상에 볼트 고정될 수 있음은 당연하다.
한편, 높이 요소(334)는 발전기 패드(100)로부터 발전기 모듈(200)을 향하여 연장되게 형성될 수 있고, 높이 요소(334)는 내진용 빔 부재(320)와 마주보도록 배치될 수 있다.
전술된 바와 같이 높이 요소(334)의 외측면에 탄성 재질, 예를 들어 탄성 네오프렌 패드로 마련된 완충 요소(336)가 장착될 수 있다. 이때, 완충 요소(336)는 높이 요소(334)의 외측면 전체에 장착될 수 있다.
또한, 완충 요소(336)는 내진용 빔 부재(320) 또는 발전기 모듈(200)로부터 4㎜ 내지 8㎜ 만큼 이격 배치될 수 있다.
이에 의해서 발전기 모듈(200)의 정지 상태에서는 완충 요소(336)가 내진용 빔 부재(320) 또는 발전기 모듈(200)과 비접촉 상태로 유지되는 반면, 발전기 모듈(200)의 작동 시 또는 지진 발생 시에 완충 요소(336)가 내진용 빔 부재(320) 또는 발전기 모듈(200)과 접촉될 수 있고, 발전기 모듈(200)의 수평 이동 범위가 4㎜ 내지 8㎜, 바람직하게 6㎜로 제한될 수 있다.
게다가, 전술된 바와 같이 스토퍼 부재(330)가 내진용 빔 부재(320) 또는 발전기 모듈(200)을 고착시키게 되면, 지진 발생시 발전기가 자동으로 기동하게 되면 약해진 구조물에 진동을 배가 함으로써 더 큰 문제를 야기할 수 있다. 따라서 스토퍼 부재(330)를 내진용 빔 부재(320) 또는 발전기 모듈(200)로부터 이격시키고 스토퍼 부재(330)에 완충 요소(336)를 장착함으로써 발전기 모듈(200)의 전도를 방지하면서 발전기 모듈(200)의 진동을 완충시킬 수 있다.
또한, 도 5를 참조하여, 스토퍼 부재(330a)는 다른 형태로 마련될 수 있다.
구체적으로, 스토퍼 부재(330a)는 제1 샤클(Shackle) 요소(332a) 및 제2 샤클 요소(334a)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 샤클 요소(332a)는 내진용 빔 부재(320)의 외측면으로부터 수직 방향으로 배치되고, 제2 샤클 요소(334a)는 발전기 패드(100)의 표면으로부터 수직 방향으로 배치되어, 제1 샤클 요소(332a)의 머리 부분과 제2 샤클 요소(334a)의 머리 부분이 서로 교차해서 걸려질 수 있다. 이에 의해서 제1 샤클 요소(332a) 및 제2 샤클 요소(334a)는 서로 유격된 상태로 유지되므로, 발전기 모듈(200)의 작동 시 발생되는 진동을 보상할 수 있다.
특히, 제1 샤클 요소(332a) 및 제2 샤클 요소(334a)의 외측면이 탄성 고무로 오버랩되어 발전기 모듈(200)의 작동 시 발생되는 진동에 의한 소음을 저감시킬 수 있다.
또한, 제1 샤클 요소(332a)의 단부는 내진용 빔 부재(320)에 제1 체결 요소(336a)에 의해서 고정될 수 있고, 제1 체결 요소(336a)는 예를 들어 볼트, 너트 및 와셔를 포함할 수 있으며, 제2 샤클 요소(334a)의 단부는 발전기 패드(100)에 제2 체결 요소(338a)에 의해서 고정될 수 있고, 제2 체결 요소(338a)는 예를 들어 실효 최소 밑둥묻힘깊이(effective minimum embedment)가 250㎜로 되고, 최소 4000psi 압축강도 보통 콘크리트 재질(comprssive strengh normal weight concrete)로 마련될 수 있다. 그러나, 제1 체결 요소(336a) 및 제2 체결 요소(338a)의 구성은 이에 국한되지 아니하며, 제1 샤클 요소(332a) 및 제2 샤클 요소(334a)를 각각 내진용 빔 부재(320) 및 발전기 패드(100)에 안정적으로 고정시킬 수 있다면 어느 것이든지 가능하다.
이와 같이 일 실시예에 따른 발전 시스템은 발전기 패드 및 발전기 모듈 사이에 내진 모듈을 포함하여 지진 발생 시 진동이 발전기 모듈에 전달되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상 일 실시예에 따른 발전 시스템에 대하여 설명되었으며, 이하에서는 일 실시예에 따른 발전 시스템의 설치 방법에 대하여 설명된다.
도 6은 일 실시예에 따른 발전 시스템의 설치 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6을 참조하여, 일 실시예에 따른 발전 시스템은 다음과 같이 설치될 수 있다.
우선, 지면 상에 발전기 패드가 제공된다(S10).
그런 다음, 발전기 패드 상에 내진용 완충 부재가 설치되고(S20), 내진용 완충 부재 상에 내진용 빔 부재가 설치된다(S30).
예를 들어, 발전기 패드 상에 복수 개의 내진용 완충 부재를 지정된 위치에 배치시킨 후에, 복수 개의 내진용 완충 부재 상에 내진용 빔 부재를 설치한 후에 복수 개의 내진용 완충 부재를 발전기 패드 상에 볼트로 고정할 수 있다.
이때, 내진용 빔 부재의 폭보다 내진용 완충 부재의 폭이 넓게 형성될 수 있어서, 내진용 빔 부재의 내측 또는 외측에서 내진용 완충 부재를 발전기 패드 상에 용이하게 설치할 수 있다.
또한, 발전기 패드 내에는 내진용 완충 부재를 볼트 고정하기 위한, 볼트, 파이프 슬리브 및 와셔가 미리 삽입 설치되어, 내진용 빔 부재의 내측 또는 외측에서 볼트에 너트를 체결함으로써 내진용 완충 부재를 발전기 패드 상에 용이하게 설치할 수 있다.
이어서, 내진용 빔 부재 상에 발전기 모듈이 설치된다(S40).
구체적으로, 내진용 빔 부재 상에 발전기 모듈이 볼트로 고정될 수 있다.
마지막으로, 발전기 패드 상에서 발전기 모듈의 외측에 복수 개의 스토퍼 부재가 설치된다(S50).
이때, 복수 개의 스토퍼 부재는 발전기 모듈로부터 4 내지 8㎜ 만큼 이격 배치되어, 발전기 모듈의 수평 이동을 4 내지 8㎜ 범위로 제한할 수 있다.
또한, 복수 개의 스토퍼 부재에는 복수 개의 볼트 홀이 구비되고, 복수 개의 볼트 홀의 직경이 복수 개의 스토퍼 부재의 두께에 대응되게 마련되어, 외부 하중이 볼트 홀을 통해서 발전기 패드에 전달될 수 있다.
볼트 고정과 함께 추가적으로 복수 개의 스토퍼 부재는 용접에 의해서 발전기 패드 상에 고정될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 발전 시스템
100: 발전기 패드
200: 발전기 모듈
300: 내진 모듈
310: 내진용 완충 부재
320: 내진용 빔 부재
330, 330a: 스토퍼 부재

Claims (9)

  1. 지면 상에 놓이는 발전기 패드;
    상기 발전기 패드 상에 배치되는 베이스를 포함하는 발전기 모듈; 및
    상기 발전기 패드 및 상기 발전기 모듈 사이에 배치되어, 지면 상의 진동이 상기 발전기 모듈에 전달되는 것을 방지하는 내진 모듈;
    을 포함하고,
    상기 발전기 패드는
    상기 발전기 패드의 내부에 설치되는 파이프 슬리브; 및
    상기 파이프 슬리브의 내부에 설치되고 상기 파이프 슬리브를 따라 연장하며 상기 발전기 패드의 외부로 노출되는 볼트;
    를 포함하고,
    상기 내진 모듈은
    상기 발전기 패드 상에 장착되는 내진용 완충 부재; 및
    상기 내진용 완충 부재 및 상기 발전기 모듈의 하단 사이에 배치되고 상기 내진용 완충 부재 상에 설치되는 내진용 빔 부재;
    를 포함하고,
    상기 내진용 완충 부재가 상기 볼트에 고정됨으로써 상기 내진용 빔 부재가 상기 발전기 패드에 고정되게 설치되고, 상기 베이스가 상기 내진용 빔 부재에 장착되는 발전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내진 모듈은 상기 내진용 빔 부재의 외측에 배치되어, 상기 발전기 모듈의 수평 운동을 제한하는 스토퍼 부재를 더 포함하고,
    상기 스토퍼 부재는 'ㄴ'자로 마련되고,
    상기 스토퍼 부재는,
    상기 발전기 패드 상에 장착되는 밑면 요소; 및
    상기 밑면 요소에 수직하게 연결되어, 상기 발전기 패드로부터 상기 발전기 모듈을 향해서 연장되게 형성되는 높이 요소;
    를 포함하고,
    상기 높이 요소는 상기 내진용 빔 부재와 마주보도록 배치되는 발전 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스토퍼 부재는 탄성 재질로 마련되어 상기 높이 요소의 외측면에 장착된 완충 요소를 더 포함하고,
    상기 완충 요소는 상기 밑면 요소의 길이 방향으로 연장하는 복수 개의 돌출 부분들을 포함하고, 인접하는 한 쌍의 돌출 부분들 사이에 오목 부분이 형성되도록 상기 복수 개의 돌출 부분들은 상기 높이 요소의 연장 방향으로 서로 이격되게 배치되고,
    상기 완충 요소는 상기 내진용 빔 부재 또는 상기 발전기 모듈로부터 4 내지 8㎜ 만큼 이격 배치되는 발전 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 밑면 요소에는 복수 개의 볼트 홀이 구비되고,
    상기 복수 개의 볼트 홀은 상기 밑면 요소의 중앙보다 상기 높이 요소에 가까이 배치되고, 상기 복수 개의 볼트 홀의 직경은 상기 밑면 요소의 두께에 대응되게 마련되는 발전 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내진 모듈은, 상기 내진용 빔 부재의 외측에 배치되어 상기 발전기 모듈의 수평 운동을 제한하는 스토퍼 부재를 더 포함하고,
    상기 내진용 빔 부재는 상기 발전기 모듈의 하단 형상에 대응되도록 'ㅁ'자로 마련되고,
    상기 스토퍼 부재는 복수 개로 마련되고,
    복수 개의 스토퍼 부재는 상기 내진용 빔 부재의 모서리 외측에 배치되는 발전 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 내진용 완충 부재의 폭이 상기 내진용 빔 부재의 폭보다 크게 마련되어 상기 내진용 빔 부재의 내측 또는 외측에서 상기 내진용 완충 부재가 상기 발전기 패드 상에 고정되는 발전 시스템.
  7. 지면 상에 발전기 패드가 제공되는 단계;
    상기 발전기 패드의 내부에 파이프 슬리브를 설치하고, 상기 파이프 슬리브의 내부에 상기 파이프 슬리브를 따라 연장하며 상기 발전기 패드의 외부로 노출되는 볼트를 설치하는 단계;
    상기 발전기 패드 상의 상기 볼트에 내진용 완충 부재를 결합하는 단계;
    내진용 빔 부재가 상기 발전기 패드 상에 고정되도록 상기 내진용 완충 부재 상에 내진용 빔 부재가 설치되는 단계; 및
    상기 내진용 빔 부재 상에 발전기 모듈의 베이스가 장착되는 단계;
    를 포함하는 발전 시스템의 설치 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발전기 패드 상에서 상기 발전기 모듈의 외측에 복수 개의 스토퍼 부재가 설치되는 단계를 더 포함하고, 상기 복수 개의 스토퍼 부재는 상기 발전기 모듈로부터 4 내지 8㎜ 만큼 이격 배치되는 발전 시스템의 설치 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수 개의 스토퍼 부재에는 복수 개의 볼트 홀이 구비되고,
    상기 복수 개의 볼트 홀의 직경은 상기 복수 개의 스토퍼 부재의 두께에 대응되게 마련되는 발전 시스템의 설치 방법.
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