KR102106606B1

KR102106606B1 - 바지선

Info

Publication number: KR102106606B1
Application number: KR1020180074301A
Authority: KR
Inventors: 박주신
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2020-05-04
Also published as: KR20200001394A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 바지선은 선미부에 절개부가 형성된 함체; 상기 절개부 양측에 대향되게 배치되고 상기 함체에 대해 승강 가능하게 구비되는 레그; 상기 레그를 따라 승강 가능하게 구비되고, 길이가 신축 가능하게 구비되어 해상 풍력 발전기를 설치 및 해체하는 클램핑부; 및 상기 절개부의 하측에 구비되고 상기 절개부 내측을 향해 신장 가능하게 구비되어 상기 해상 풍력 발전기를 지지하는 지지부;를 포함할 수 있다.

Description

바지선{BARGE}

본 발명은 해상 풍력 발전기의 설치 및 해체를 위한 바지선에 관한 것이다.

풍력 발전기는 발전기의 회전축에 프로펠러를 장착하고, 바람에 의해 프로펠러가 회전되도록 하여 발생되는 회전력을 이용하여 발전을 한다. 이러한 풍력 발전기는 풍속이 강한 곳에 설치되어야 발전량이 증가하게 되므로, 주변에 산이나 건물 등과 같이 바람의 이동에 영향을 미치는 장애물이 있는 장소를 피하여 설치하게 된다. 그리하여 강한 풍속을 얻기 쉽고 주변의 바람을 막는 장애물이 없는 해상에 많은 풍력 발전기가 설치되고 있다. 해상 풍력 발전기의 경우 육상에서 풍력 타워를 시공하는 과정과는 달리 시공하는데 있어서 상대적으로 많은 중장비, 인력 및 시간이 투자되고 있다.

일반적으로 해상 풍력 발전기는 포스트(post), 나셀(nacelle), 프로펠러(propeller) 등으로 이루어지는 해상 풍력 타워를 수회에 걸쳐 운송용 바지선이 설치 대상지역과 해안을 왕복 이동하여 운반한 후, 대형 크레인을 통해 설치되며, 해상 풍력 발전기의 해체 시에는 동일한 과정이 역순으로 반복된다.

이와 같이 대형 크레인을 사용하여 해상 풍력 발전기를 설치하는 경우, 바지선의 상부 적재공간이 감소하여 충분한 작업 공간이 확보되지 못한다는 문제점 및 대게 설치 바지선과 해체 바지선이 별개로 구별되어 작업의 효율성 저하 문제가 있었다.

이에 해상 풍력 발전기의 설치 및 해체 작업이 용이한 바지선에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 해상 풍력 발전기의 설치 및 해체를 용이하게 수행할 수 있는 바지선을 제공하는데 발명의 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 바지선에서 상기 클램핑부는, 상기 레그를 따라 승강 가능하게 구비된 승강부; 상기 승강부에 일측 단부가 회전 가능하게 제1 회전기어에 의해 연결되고 길이가 신축되는 아암부; 및 상기 아암부의 타측 단부에 회전 가능하게 제2 회전기어에 의해 연결되고 상기 해상 풍력 발전기를 파지하도록 구비되는 제1 파지부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 바지선에서 상기 승강부의 내측에는 구동휠이 구비되고, 상기 구동휠은 상기 레그에 형성된 렉기어를 따라 상승 또는 하강할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 바지선에서 상기 아암부는 복수개의 관형부재가 서로 겹쳐진 텔레스코프 형상으로 구비되고, 상기 아암부의 내측에는 상기 아암부에 연결되어 상기 아암부의 전체 길이를 증가시키거나 감소시키는 유압 구동부가 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 바지선에서 상기 지지부는, 상기 절개부에 고정되는 유압 전원부; 상기 유압 전원부에 연결되어 상기 유압 전원부 구동 시 진퇴 가능하게 구비되는 유압 램; 및 상기 유압 램의 단부에 연결되어 상기 해상 풍력 발전기를 지지하는 제2 파지부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 바지선은 해상 풍력 발전기의 설치 및 해체를 용이하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바지선의 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바지선의 개략 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바지선의 개략 배면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑부의 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부의 개략 단면도이다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바지선의 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바지선의 개략 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바지선의 개략 배면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑부의 개략 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부의 개략 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 바지선(1)은 해상 풍력 발전기(WT)를 설치 및 해체하기 위해 제공되는 것으로서, 절개부(110)를 포함하는 함체(100), 절개부(110)의 양측에 배치되고 함체(100)에 대해 승강 가능하게 구비되는 레그(200), 레그(200)를 따라 승강 가능하게 구비되고, 길이가 신축 가능하게 구비되는 클램핑부(300) 및 절개부(110)의 하측에 구비되고 절개부(110)를 향해 신장 가능하게 구비되어 해상 풍력 발전기기를 지지하는 지지부(400)를 포함할 수 있다.

함체(100)는 해상에 부유하여 이동할 수 있으며, 밑 바닥이 평평한 화물 운반 바지(barge)로 수면위에 부유하는 상면이 수면과 수평으로 편평하게 형성될 수 있다. 함체(100)의 선미부(100a)에는 해상 풍력 발전기의 설치를 위해 선미측 단부에서 선수측을 향해 절개된 절개부(110)가 형성될 수 있다. 따라서 함체(100)의 수평 방향 단면은 전체적으로 'U'자 형으로 구비될 수 있다. 다만, 함체(100)의 형상은 제시된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 절개부가 형성되어 해상 풍력 발전기를 해상으로 하강시키거나 해수면 위로 승강시키는 구성에 해당하는한 해상 플랫폼 등 다양한 구조물로 변경될 수 있다.

바지선(1)에는 적어도 하나의 크레인(1a)이 구비될 수 있다. 크레인(1a)은 해상 풍력 발전기 또는 해상 풍력 발전기를 구성하는 다양한 구조물(이하, '해상 풍력 발전기'라 함)을 파지하여 클램핑부(300)에 전달하거나, 클램핑부(300)로부터 해상 풍력 발전기를 전달받아 바지선(1)에 적재할 수 있다.

바지선(1)은 해상 풍력 발전기를 설치 지역으로 운반하거나, 설치된 해상 풍력 발전기를 해체하여 해안으로 운반할 수 있다. 이때, 해상은 바람, 파도 등의 영향으로 작업 환경이 불안정할 수 있다. 따라서 해상 풍력 발전기를 안정적으로 설치하거나 해체하기 위해 바지선(1)은 해양에 고정될 필요가 있으며, 이를 위해 바지선(1)에는 레그(200)가 구비될 수 있다.

레그(200)는 함체(100)에 승강 가능하게 구비될 수 있다. 레그(200)를 승강시키기 위해 함체(100)에는 잭업 장치(120)가 구비될 수 있다. 잭업 장치(120)는 필요에 따라 레그(200)를 상승 시키거나 하강시켜 고정할 수 있다. 예를 들어, 바지선(1)이 운항하는 경우 레그(200)는 잭업 장치(120)에 의해 상측으로 상승된 상태로 고정될 수 있으며, 운항이 종료되고 바지선(1)이 해상의 소정 위치에 정박하는 경우, 잭업 장치(120)에 의해 하강하여 해저면에 고정될 수 있다.

레그(200)는 함체(100)에 복수 개가 구비될 수 있다. 예를 들어, 레그(200)는 함체(100)의 테두리를 따라 복수 개가 구비될 수 있으며, 절개부(110)의 양측에 서로 대향하게 배치되는 적어도 한쌍의 레그(200)를 포함할 수 있다. 이하에서 기재되는 레그(200)는 절개부(110)의 양측에 서로 대향되게 배치되는 레그(200)를 의미하는 것으로 한다.

도 4를 참조하면, 클램핑부(300)는 크레인(1a)으로부터 해상 풍력 발전기를 전달받아 해상에 설치하거나, 해상에 설치된 풍력 발전기를 해체하여 크레인(1a)에 전달하기 위해 구비될 수 있다. 클램핑부(300)는 레그(200)를 따라 승강 가능하게 구비될 수 있다.

이러한 클램핑부(300)는 예를 들어, 레그(200)에 승강 가능하게 구비된 승강부(310), 승강부(310)에 일측 단부가 회전 가능하게 결합되는 아암부(320) 및 아암부(320)의 타측 단부에 회전 가능하게 결합되는 제1 파지부(330)를 포함할 수 있다.

승강부(310)는 잭업 장치(120)의 상부에 배치되어 레그(200)를 따라 승강 가능하게 구비되는 것으로서 승강부(310)에는 레그(200)가 삽입될 수 있다. 따라서 승강부(310)의 내면은 레그(200)와 접촉할 수 있다. 승강부(310)는 구동휠(311)을 포함할 수 있다. 구동휠(311)은 승강부(310) 내측에 구비될 수 있으며, 레그(200)에 구비되는 렉기어(210)를 따라 상승 또는 하강할 수 있다.

아암부(320)는 승강부(310)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 아암부(320)의 일측 단부는 승강부(310)에 제1 회전기어(510)에 의해 결합될 수 있으며, 제1 회전기어(510)는 유압장치 또는 모터와 같은 제1 구동원(321)에 연결되어 회전할 수 있다. 여기서 구동원은 마이크로프로세서를 포함하는 연산장치에 의해 제어될 수 있다.

아암부(320)는 길이가 신축되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 아암부(320)는 텔레스코프(telescope)형상의 서로 겹쳐지게 배치되는 복수 개의 관형 부재(321, 322, 323)로 구비될 수 있으며, 아암부(320)의 내측에는 유압 구동부(320a)가 구비될 수 있다. 따라서 유압 구동부(320a)가 신축되는 경우 아암부(320)의 길이가 증가되거나 감소될 수 있다.

아암부(320)의 타측에는 제1 파지부(330)가 구비될 수 있다. 제1 파지부(330)는 해상 풍력 발전기를 설치하거나 해체하는 경우 해상 풍력 발전기(WT)를 고정시키기 위한 부재로서 아암부(320)의 타측에 회전 가능하게 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 파지부(330)는 아암부(320)의 타측에 제2 회전기어(520)에 의해 결합될 수 있으며, 제2 회전기어(520)는 유압장치 또는 모터와 같은 별도의 구동원(미도시)에 연결되어 회전할 수 있다. 여기서 구동원은 마이크로프로세서를 포함하는 연산장치에 의해 제어될 수 있다. 또한, 제1 파지부(330)의 일면에는 해상 풍력 발전기를 안정적으로 파지함과 동시에 해상 풍력 발전기의 파손을 방지하기 위해 댐퍼(331)가 구비될 수 있다. 댐퍼(331)는 예를 들어, 합성수지, 고무 등 탄성소재로 구비될 수 있다.

절개부(110)의 하측에는 지지부(400)가 구비될 수 있다. 지지부(400)는 클램핑부(300)를 보조하여 해상 풍력 발전기를 지지하기 위해 구비될 수 있다. 다시 말해, 해상 풍력 발전기는 상대적으로 길이가 길게 구비되기 때문에, 해상 풍력 발전지를 클램핑부(300)로만 지지하는 경우 1점 지지되어 안정성에 문제가 있을 수 있다. 이에, 절개부(110)의 하측에는 해상 풍력 발전기를 2점 지지하기 위한 지지부(400)가 구비될 수 있다.

지지부(400)는 절개부(110)의 하측에 구비될 수 있으며, 절개부(110) 내측을 향해 신장 가능하게 구비될 수 있다. 예를 들어, 지지부(400)는 절개부(110)의 하측에 고정되는 유압 전원부(410), 유압 전원부(410)에 연결되어 절개부(110) 내측을 향해 신장되거나 함체를 향해 수축되는 유압 램(420) 및 유압 램(420)의 단부에 결합되어 해상 풍력 발전기를 지지하는 제2 파지부(430)를 포함할 수 있다.

유압 전원부(410)는 유압 램(420)을 진퇴 시킬 수 있도록 유압 실린더로 구비될 수 있으며, 유압 램(420)의 저부에는 휠(421)이 구비될 수 있다. 따라서,유압 전원부(410)가 구동하여 유압 램(420)을 진퇴시키는 경우, 유압 램(420)은 용이하게 이동할 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

1: 바지선 100: 함체
110: 절개부 120: 잭업 장치
200: 레그 210: 렉기어
300: 클램핑부 310: 승강부
320: 아암부 330: 제1 파지부
400: 지지부 410: 유압 전원부
420: 유압 램 430: 제2 파지부

Claims

선미부에 절개부가 형성된 함체;
상기 절개부 양측에 대향되게 배치되고 상기 함체에 대해 승강 가능하게 구비되는 레그;
상기 레그를 따라 승강 가능하게 구비되고, 길이가 신축 가능하게 구비되어 해상 풍력 발전기를 지지할 수 있는 클램핑부; 및
상기 절개부의 하측에 구비되고 상기 절개부 내측을 향해 신장 가능하게 구비되어 상기 해상 풍력 발전기를 지지하는 지지부;를 포함하고,
상기 레그가 해저면에 고정될 때, 상기 클램핑부와 상기 지지부는 상기 해상 풍력 발전기를 지지할 수 있는,
바지선.
제1 항에 있어서,
상기 클램핑부는,
상기 레그를 따라 승강 가능하게 구비된 승강부;
상기 승강부에 일측 단부가 회전 가능하게 제1 회전기어에 의해 연결되고 길이가 신축되는 아암부; 및
상기 아암부의 타측 단부에 회전 가능하게 제2 회전기어에 의해 연결되고 상기 해상 풍력 발전기를 파지하도록 구비되는 제1 파지부;를 포함하는 바지선.
제2 항에 있어서,
상기 승강부의 내측에는 구동휠이 구비되고,
상기 구동휠은 상기 레그에 형성된 렉기어를 따라 상승 또는 하강하는 바지선.
제2 항에 있어서,
상기 아암부는 복수개의 관형부재가 서로 겹쳐진 텔레스코프 형상으로 구비되고,
상기 아암부의 내측에는 상기 아암부에 연결되어 상기 아암부의 전체 길이를 증가시키거나 감소시키는 유압 구동부가 구비되는 바지선.
제1 항에 있어서,
상기 지지부는,
상기 절개부에 고정되는 유압 전원부;
상기 유압 전원부에 연결되어 상기 유압 전원부 구동 시 진퇴 가능하게 구비되는 유압 램; 및
상기 유압 램의 단부에 연결되어 상기 해상 풍력 발전기를 지지하는 제2 파지부;를 포함하는 바지선.