KR102124293B1 - 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하기 위한 시스템 - Google Patents
풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하기 위한 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하기 위한 시스템에 대한 것이다.
구체적으로, 본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하기 위한 시스템은 단관의 연결 및 용접으로 형성된 일체형 구조를 가지며, 내부 도장 및 부속 장치물의 조립 등 모든 타워의 제조공정이 현장에서 이루어져 기존 타워의 제조 공정 대비 시간적 및 경제적 이점을 가지고 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하기 위한 시스템은 단관의 연결 및 용접으로 형성된 일체형 구조를 가지며, 내부 도장 및 부속 장치물의 조립 등 모든 타워의 제조공정이 현장에서 이루어져 기존 타워의 제조 공정 대비 시간적 및 경제적 이점을 가지고 있다.
Description
본 발명은 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하기 위한 시스템에 대한 것이다. 보다 구체적으로, 단관의 연결 및 용접으로 형성된 일체형 구조를 가지며, 내부 도장 및 부속 장치물의 조립 등 모든 타워의 제조공정이 현장에서 이루어질 수 있도록 하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하기 위한 시스템에 대한 것이다. 더불어 설치현장에서 타워의 제작이 완료되면 이 생산설비는 쉽게 분리되고 쉽게 모듈화 하도록 구성되어 다음 설치 현장으로 운반하여 새로운 생산라인을 간단하고 편리하게 구축할 수 있고 재활용이 가능한 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하기 위한 시스템에 대한 것이다.
풍력발전기는 바람의 유체에너지를 날개와 날개 허브 및 피치시스템, 축, 증속기어(직결식에서는 제외)를 통해 발전기를 회전시켜 전기에너지로 바꿔준다. 풍력발전기는 대개 지주 역할을 하는 타워(철제 원통형과 철탑 격자형, 콘크리트 원통형이 있음)와 상기 타워의 상단에 베드프레임, 요시스템, 허브 및 피치시스템, 축, 발전기, 증속기어 및 각종 조작장치가 탑재되는 나셀과 날개 허브에 결합되어 바람에 의해 회전력을 발생시키는 날개로 구성된다.
이와 같은 풍력발전기를 설치하기 위해서는 지형학적 요소(설치지역의 풍속, 풍향조건 또는 설치지역의 돌풍 발생과 난류강도의 크기 등 바람의 여러 특성 요소), 토질 및 원근 건설학적요소(설치 지역주위의 장애물 또는 가로막이 산 등의 존재 여부, 설치지역 토양이 큰 하중을 견딜 수 있는지 여부, 토양의 배수특성, 중장비 운행이 가능한 도로 존재여부 또는 개설확장의 가능 여부), 전력연계망요소(발전전력의 송전을 위한 송전선로 또는 멀지 않은 지역에 연계변전소 존재 여부)를 꼼꼼히 살핀 후에 풍력발전기의 설치장소를 선정하게 된다. 선정된 지역이 모든 조건을 만족하는 것이 확인되면 사업비 확보와 각종 인허가를 거쳐 풍력발전단지 건설공사를 실시하는데, 풍력발전기를 설치하기 위해서는 먼저, 타워를 설치할 기초공사를 한 후 기초대 위에 타워와 너셀을 설치하고 최후에 풍력발전기 날개를 결합하여 설치를 완료하는 것이 일반적이다.
풍력터빈 블레이드를 통하여 전달되는 하중과 나셀 무게를 지지하는 역할을 하고 있는 타워는 풍력발전기의 제작비용의 20~30%를 차지하는 고가의 구조물이다. 이러한 타워의 구조는 보통 격자(lattice)구조와 관형(tubular) 구조로 되어 있다. 그러나 관형 구조로 된 타워는 두께를 두껍게 하여서 구조적 안정성을 높여야 하기 때문에 비용이 많이 나가는 문제점이 있다.
이러한 풍력발전용 타워의 전체 길이는 약 40m에서 120m에 이르기까지 다양하며, 육상 도로를 이용한 이동이 불가능하고 그 전체 중량도 도로교통법 및 해상 선박 운송에 따른 제한을 받아 운송이 가능한 섹션 단위로 생산해서 설치 현장으로 운송해야 하는 특성을 갖는다.
따라서, 종래의 풍력 발전용 강관형 타워는 단위 단관으로 이루어진 운송 단위 섹션을 제조하는 공정과, 상기 운송 단위 섹션을 현장 운송 한 후, 하부 섹션부터 기둥 모양으로 세우고 차례로 플랜지 결합하여 조립하는 공정을 통해 제조되어져 왔다. 여기서 운송 비용은 제작 공장과 설치 현장간의 거리, 도로망, 관련 법규 및 운송여건에 따라 타워의 제조원가의 20% 내지 55% 정도를 차지할 만큼 원가에 미치는 영향이 크다, 그러나, 현재까지 이 문제점을 개선하고자 하는 시도나 방법이 없었던 것은 설치 현장 인근에 공장 설립 비용 및 운영에 필요한 비용에 대한 경쟁력이 없었기 때문이다.
구체적으로, 종래의 풍력 발전용 강관형 타워는 강판을 소정 규격으로 절단하고, 원형으로 구부린 후 축 방향으로 용접하여 단위 단관을 제조한 후, 상기 단위 단관으로부터 복관을 형성하고 상기 복관으로부터 운송 단위 섹션을 생산하여 1차적으로 타워를 구조물을 제작하며, 상기 운송 단위 섹션을 육상 또는 해상 경로를 통해 풍력발전기의 설치 현장으로 이송한다. 그런 다음, 하부 섹션부터 기둥 모양으로 2 내지 5개의 섹션이 차례로 플랜지 연결되는 방식으로 설계, 생산되어 왔다.
상기와 같은 운송 단위 섹션 제조 공정과 현장 플랜지 결합을 통한 타워 생성 공정의 공간 이분화는 40m 내지 120m에 이르는 타워의 길이 및 무게 특성 상 운송 단위 섹션을 만들어 현장 공급할 수밖에 없기 때문인데, 상기 공간 이분화에 따라 운송비용의 증가, 타워 제조 기간의 증가 및 연결 플랜지의 필요에 따른 타워 제작비용의 증가 등 경제적 및 시간적 손실을 야기하는 문제가 있었다.
위와 같은 문제점을 극복하기 위한 타워의 현장 시공을 위해서는 단관으로부터 복관 및 타워를 형성하는 공정의 현장 설비 구축과 더불어, 타워 내외부의 표면처리 및 도장 공정을 현장에서 수행할 수 있도록 하는 설비 기술이 갖추어져야하고, 이를 위해서는 설비 이동의 용이성과 표면 처리 및 도장 공정 수행의 우수성 등이 함께 담보되어야 하는데, 기존에는 풍력발전용 타워의 현장 시공에 적합한 종합 설비 공정이 전무한 실정이었다.
이에, 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공에 적합한 설비 프로세스 구축과 이를 구현하기 위한 시스템 설계 개발에 대한 필요성이 절실히 요구된다. 또 이 시스템을 제작한 후 분리, 이송 및 보관, 차기 설치현장에서 이 설비와 시스템을 재사용할 수 있는 것이 바람직하다.
[선행문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제2015-0046903호
본 발명은 종래에 풍력 발전기에 이용되는 구조물을 공장에서 제조하여 운반하던 것을 풍력 발전기가 설치되는 현장에서 구조물을 형성할 수 있는 풍력 발전용 강관형 타워를 시공하는 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한, 단관의 복관 용접에 따라 형성된 단위 섹션의 이송 및 현장 플랜지 구조 공정 추가에 따른 비용 증가를 방지할 수 있고, 신속한 현장 시공성 확보할 수 있는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공한다.
본 발명은 더욱이, 설비 이동의 용이성과 내외부 표면 처리 및 도장 처리 공정 수행의 우수성이 함께 확보될 수 있는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공한다.
본 발명은 설치현장에 따라 설비를 이송, 설치, 운영, 해체, 보관, 재사용이 가능하게 구현하여 설치장소의 이동에 따른 설비의 철거 및 이동과 재사용할 수 있는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공한다.
본 발명은 현장에서 섹션길이의 표준화를 실현할 수 있어 원자재 규격을 단순화할 수 있고 연결 플랜지 추가에 따른 좌굴강도의 향상을 통한 타워의 벽두께를 감소시켜 비용을 절감할 수 있는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공한다.
본 발명은 설치현장의 여건에 따라 생산라인을 유연하게 구성할 수 있으며 공사기간의 조절 및 생산자원의 균형적 배치를 실현할 수 있는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공한다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로써, 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템에 대한 것이다.
본 발명의 목적은, 레일 지지판 및 상기 레일 지지판 상에 단선 또는 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고 50m 내지 300m의 길이를 가지는 타워 생산 라인 상에서, 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하지 않고 내외부 표면 처리 및 도장 처리가 수행되는 타워를 시공하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법으로써, 상기 타워 생산 라인의 시작 지점에서 복관 조립 대차를 이용하여 단관의 복관 조립 및 원주 가접을 수행하는 제 1 공정, 및 용접 대차를 이용하여 상기 가접된 복관의 원주 본접을 수행하는 제 2 공정을 반복 수행하여 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하지 않는 강관형 타워 구조를 형성하는 단계; 상기 강관형 타워 구조 내부 중심에 길이 방향으로 H빔을 위치시키고 폐쇄 구조물로 상기 강관형 타워 구조 양단을 폐쇄시킨 상태에서, 상기 H빔을 따라 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향으로 이동하고 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 9 내지 18개 포함하는 원형 분사체를 이용하여 상기 강관형 타워 구조 내부에 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 내부 표면 처리 단계; 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 제 1 도장용 가변형 분사 노즐로 교체한 후, 상기 제 1 도장용 가변형 분사 노즐을 9 내지 18개 포함하는 원형 분사체를 이용하여 제 1 금속 표면 처리층이 형성된 상기 강관형 타워 구조 내부에 제 1 도장층을 형성하는 내부 도장 처리 단계; 상기 강관형 타워 구조를 회전시킬 수 있도록 설계된 회전 롤러 상에 상기 내부 도장 처리가 완료된 강관형 타워 구조를 위치시키고, 상기 강관형 타워 구조 상면부 및 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향과 평행한 상기 강관형 타워 구조 측면부의 소정 길이를 포위하도록 설계되는 하부 개방형 부스를 위치시킨 후, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향과 직교하는 방향에 존재하는 상기 부스의 양 단면을 고무 패널을 이용하여 차단함으로써 상기 강관형 타워 구조의 소정 길이를 외부와 차단시키는 단계; 상기 부스의 측면부 하단 일측 혹은 양측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향을 따라 이동하는 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 이용하여 상기 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 금속 표면 처리층을 형성하는 외부 표면 처리 단계; 및 상기 부스의 측면부 상단 일측 혹은 양측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향을 따라 이동하는 제 2 도장용 가변형 분사 노즐을 이용하여 상기 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 도장층을 형성하는 외부 도장 처리 단계;를 포함하고, 상기 내부 표면 처리 단계 및 내부 도장 처리 단계는, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 각각 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 1 도장용 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리를 조절하는 것을 포함하고, 상기 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계는, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 각각 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 2 도장용 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리를 조절하는 것을 포함하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법에 의하여 달성된다.
또한, 상기 타워 생산 라인은 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고, 상기 강관형 타워 구조를 형성하는 단계의 상기 제 1 공정 및 제 2 공정은 상기 복선의 궤도상에서 동시에 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 강관형 타워 구조에 대한 방사선 투과 비파괴 검사를 수행하는 단계를 더 포함하고, 상기 방사선 투과 비파괴 검사는, 상기 강관형 타워 구조를 형성하는 단계 이후 및 상기 내부 표면 처리 단계 이전에 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 강관형 타워 구조 양단을 폐쇄하는 폐쇄 구조물은, 진공 장치; 송풍 장치 및 집진 설비 중 어느 하나 이상과 연결되어 공기가 흡입 또는 토출하도록 설계된 제 1 영역; 및 인적 출입이 가능하도록 설계된 제 2 영역을 포함하고, 상기 제 1 영역과 연결된 진공 장치; 송풍 장치; 및 집진 설비 중 어느 하나 이상을 이용하여 상기 타워 구조의 내부를 정화하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 내부 표면 처리 단계 및 내부 도장 처리 단계는, 상기 강관형 타워 구조의 내경 증가에 따라 각각 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 제 1 도장용 가변형 분사 노즐의 분사 각도 및 틸팅 각도를 조절함으로써 틸팅 분사 각도 변위를 초기 틸팅 분사 각도 변위 대비 1.1배 내지 2.0배의 범위 내에서 증가시키는 것; 및 상기 원형 분사체의 이동 속도를 초기 속도 대비 50% 내지 90%의 범위 내에서 감소시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 내부 표면 처리 단계 및 내부 도장 처리 단계는, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐 및 상기 제 1 도장용 가변형 분사 노즐과 상기 강관형 타워 구조 벽면 사이의 거리가 150 mm 내지 250 mm 범위 내로 유지되도록 각각 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 1 도장용 가변형 분사 노즐의 노즐 거리를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계는, 상기 회전 롤러에 의해 상기 강관형 타워 구조를 360도 연속 회전시키는 상태에서 각각 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 2 도장용 가변형 분사 노즐을 이용하여 각각 상기 제 2 금속 표면 처리층 및 상기 제 2 도장층을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계는, 상기 강관형 타워 구조의 내경 증가에 따라 각각 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 제 2 도장용 가변형 분사 노즐의 이동 속도를 초기 속도 대비 50% 내지 90%의 범위 내에서 감소시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계는, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐 및 상기 제 2 도장용 가변형 분사 노즐과 상기 강관형 타워 구조 벽면 사이의 거리가 150 mm 내지 250 mm 범위 내로 유지되도록 각각 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 2 도장용 가변형 분사 노즐의 노즐 거리를 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은, 레일 지지판 및 상기 레일 지지판 상에 단선 또는 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고, 50m 내지 300m의 길이 또는 20m 내지 24m의 길이를 가지는 타워 생산 라인; 상기 타워 생산 라인 상을 주행할 수 있도록 설계되는 주행 대차를 포함하는 타워 이송용 주행 대차 구조물; 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하지 않거나 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하는 강관형 타워 구조를 형성하는 강관형 타워 구조 형성부; 상기 강관형 타워 구조 형성부에서 형성된 강관형 타워 구조의 내부에 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 내부 표면 처리 공정 및 제 1 도장층을 형성하는 내부 도장 처리 공정을 순차적으로 수행하도록 설계된 타워 내부 처리부; 및 상기 강관형 타워 구조 형성부에서 형성된 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 금속 표면 처리층을 형성하는 외부 표면 처리 공정 및 제 2 도장층을 형성하는 외부 도장 처리 공정을 순차적으로 수행하도록 설계된 타워 외부 처리부;를 포함하고, 상기 강관형 타워 구조 형성부는, 상기 타워 생산 라인의 시작 지점에 위치하여 단관의 복관 조립 및 원주 가접을 반복 수행하도록 설계되는 복관 조립 대차; 및 상기 가접된 복관의 원주 본접을 반복 수행하여 강관형 타워 구조를 형성하도록 설계되는 용접 대차;를 포함하며, 상기 타워 내부 처리부는, 상기 강관형 타워 구조의 양단을 폐쇄시키도록 설계되는 폐쇄 구조물; 상기 강관형 타워 구조의 내부 중심에 길이 방향으로 위치하는 H빔; 상기 H빔을 따라 이동하면서 상기 강관형 타워 구조의 내부에 제 1 금속 표면 처리층 및 제 1 도장층을 각각 형성하는 내부 표면 처리 및 내부 도장 처리 공정을 수행하는 제 1 가변형 분사 노즐을 9 내지 18개 포함하는 원형 분사체; 및 상기 원형 분사체를 이송하는 제 1 이송장치;를 포함하고, 상기 타워 외부 처리부는, 상기 강관형 타워 구조의 하부에 위치하고 상기 강관형 타워 구조를 회전시킬 수 있도록 설계된 회전 롤러; 상기 강관형 타워 구조의 소정 길이를 외부와 차단할 수 있도록 설계되는 하부 개방형 부스로서, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 직교 방향으로 형성되어 상기 강관형 타워 구조의 소정 길이 양단에 위치하는 고무 패널을 포함하는 하부 개방형 부스; 상기 부스의 하단 일측 혹은 양측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 금속 표면 처리층을 형성하는 외부 표면 처리 공정을 수행하는 제 2 가변형 분사 노즐; 상기 제 2 가변형 분사 노즐을 이송하는 제 2 이송장치; 상기 부스의 상단 일측 혹은 양측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 외부에 도장층을 형성하는 외부 도장 처리 공정을 수행하는 제 3 가변형 분사 노즐; 및 상기 제 3 가변형 분사 노즐을 이송하는 제 3 이송장치;를 포함하고, 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐은, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리가 가변하도록 설계되고, 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치는, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 속도가 제어되는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템에 의하여 달성된다.
또한, 상기 타워 생산 라인은, 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고, 상기 복관 조립 대차 및 상기 용접 대차는, 상기 복선의 궤도에 모두 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 강관형 타워 구조 형성부에서 형성된 강관형 타워 구조에 대한 방사선 투과 비파괴 검사를 수행하는 비파괴 검사 수행부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 타워 내부 처리부는, 상기 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 내부 표면 처리 공정이나 상기 제 1 도장층을 형성하는 내부 도장 처리 공정에서 발생되고, 상기 강관형 타워 구조 내부를 정화할 수 있도록 설계된 진공 장치; 송풍 장치; 및 집진 설비 중 어느 하나 이상을 더 포함하고, 상기 타워 내부 처리부의 상기 폐쇄 구조물은, 상기 진공 장치; 송풍 장치 및 집진 설비 중 어느 하나와 연결되어 공기가 흡입 또는 토출하도록 설계된 제 1 영역; 및 인적 출입이 가능하도록 설계된 제 2 영역을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 강관형 타워 구조의 내경 증가에 따라, 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 분사 각도 및 틸팅 각도가 증가하도록 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 동작을 제어하고 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치가 이동 속도가 감소하도록 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치의 속도를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 분사 각도 및 틸팅 각도 조절에 따른 틸팅 분사 각도 변위가 초기 틸팅 분사 각도 변위 대비 1.1배 내지 2.0배의 범위 내에서 증가하도록 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 동작을 제어하고, 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치의 이동 속도가 초기 속도 대비 50% 내지 90%의 범위 내에서 감소하도록 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치의 속도를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐과 상기 강관형 타워 구조 벽면 사이의 거리가 150 mm 내지 250 mm 범위 내로 유지되도록 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 노즐 거리를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 타워 생산 라인, 상기 주행 대차 구조물, 상기 타워 구조 형성부, 상기 타워 내부처리부 및 상기 타워 외부처리부 중 적어도 하나는 표준화 내지 모듈화되어 분해, 조립이 용이하게 마련되어 설정된 현장에서 또 다른 현장으로 운반되어 재설치 가능한 것이 바람직하다.
또한, 상기 타워 외부 처리부의 회전 롤러는 외부 도장을 위해 상기 제 2 도장층을 형성하는 외부 도장 처리 공정을 위한 노즐이 설정된 거리를 이동 완료한 경우 설정된 각도로 상기 강관형 타워 구조를 회전시키는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은, 설정된 현장에서 설정된 길이를 갖는 표준화된 강관형 타워 구조물을 생산 가능하고, 분해, 조립이 용이한 모듈화된 규격을 갖는 타워 구조물 생산설비를 구축하는 제1 과정과; 상기 타워 구조물 생산설비로 상기 표준화된 타워 구조물을 형성하는 제2 과정과; 상기 타워 구조물의 내부 표면을 전처리하고 도장을 하는 내부 표면처리 및 도장처리하는 제3 과정과; 상기 타워 구조물을 외부 표면을 전처리하고 도장을 하는 외부 표면처리 및 도장처리하는 제4 과정과; 상기 타워 구조물을 설정된 현장에 계속 형성할 것인지를 판단하는 제5 과정과; 상기 제5 과정에서 상기 타워 구조물을 설정된 현장에 계속 형성하지 않는다고 판단한 경우 상기 타워 구조물을 모듈화된 형태로 분해하는 제6 과정과; 설정된 현장과 다른 현장이 존재하는지를 판단하는 제7 과정;을 포함하되, 상기 제7 과정에서 다른 현장이 존재한다고 판단되면 상기 제6 과정에서 분해되어 모듈화된 상기 타워 구조물을 다른 현장으로 운반하여 강관형 타워 구조물을 구축하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법에 의하여 달성된다.
본 발명은 강관형 타워 시공 기간을 단축시킬 수 있는 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 풍력 발전용 강관형 섹션 내지 타워 운반 비용을 절감할 수 있는 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 분해, 조립이 용이하여 필요로 하는 현장에 적용이 가능한 모바일 공장을 구현할 수 있어 공장 시설 및 장치에 대해 이동, 설치, 운영, 해체, 철거, 보관, 재사용이 가능하고 시공 현장별 공장 설립의 비용을 절감할 수 있는 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 현장 시공 설비의 이동 용이성이 우수함은 물론, 내외부 표면 처리 및 도장 처리 공정의 우수성에 따라 품질을 향상시킬 수 있는 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 현장에서 섹션길이의 표준화를 실현할 수 있어 원자재 규격을 단순화할 수 있고 연결 플랜지 추가에 따른 좌굴강도의 향상을 통한 타워의 벽두께를 감소시켜 비용을 절감할 수 있는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공할 수 있다.
물론, 본 발명의 효과가 상기 언급한 범위 내로 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법에 대한 일 순서도,
도 2은 본 발명에 따른 강관형 타워 구조를 형성하는 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 타워 생산 라인이 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하는 경우, 강관형 타워 구조를 형성하는 단계의 상세 공정을 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 내부 표면 처리 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 5는 내부 표면 처리 단계에 이용되는 H빔, 원형 분사체 및 이를 이송하는 이송장치의 상세 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 내부 표면 처리 단계에 이용되는 폐쇄 구조물의 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 7은 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 틸팅 분사 각도 변위의 가변을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면,
도 8은 본 발명에 따른 가변형 분사 노즐의 노즐 거리 가변을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면,
도 9는 본 발명에 따른 하부 개방형 부스에 의해 강관형 타워 구조의 소정 길이가 외부와 차단되는 것을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면,
도 10은 본 발명에 따른 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법에 따른 순서도,
도 12는 본 발명의 주행 대차 구조물의 일예를 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 페인트 부스의 일예를 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명에 따른 강관형 타워 구조를 형성하는 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 타워 생산 라인이 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하는 경우, 강관형 타워 구조를 형성하는 단계의 상세 공정을 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 내부 표면 처리 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 5는 내부 표면 처리 단계에 이용되는 H빔, 원형 분사체 및 이를 이송하는 이송장치의 상세 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 내부 표면 처리 단계에 이용되는 폐쇄 구조물의 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 7은 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 틸팅 분사 각도 변위의 가변을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면,
도 8은 본 발명에 따른 가변형 분사 노즐의 노즐 거리 가변을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면,
도 9는 본 발명에 따른 하부 개방형 부스에 의해 강관형 타워 구조의 소정 길이가 외부와 차단되는 것을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면,
도 10은 본 발명에 따른 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법에 따른 순서도,
도 12는 본 발명의 주행 대차 구조물의 일예를 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 페인트 부스의 일예를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하기 위한 시스템에 대하여 도 1 내지 도 13을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법에 대한 일 순서도이고, 도 2은 본 발명에 따른 강관형 타워 구조를 형성하는 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 타워 생산 라인이 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하는 경우, 강관형 타워 구조를 형성하는 단계의 상세 공정을 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 내부 표면 처리 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 내부 표면 처리 단계에 이용되는 H빔, 원형 분사체 및 이를 이송하는 이송장치의 상세 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 내부 표면 처리 단계에 이용되는 폐쇄 구조물의 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 틸팅 분사 각도 변위의 가변을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 가변형 분사 노즐의 노즐 거리 가변을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 하부 개방형 부스에 의해 강관형 타워 구조의 소정 길이가 외부와 차단되는 것을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면이며, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법에 따른 순서도이고, 도 12는 본 발명의 주행 대차 구조물의 일예를 도시한 도면이며, 도 13은 본 발명의 페인트 부스의 일예를 도시한 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는, 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 발명은 발명의 주요 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, "이루어지다 혹은 이루어지는" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것만으로 존재한다는 것을 명확히 하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 단수의 표현은 달리 명시하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
본 발명은 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법에 대한 것이다.
본 명세서에서 용어 「강관형 타워」란 소정 두께를 가져 내경 및 외경을 보유하고 있는 파이프 형태의 단관으로부터 형성되고, 길이가 40m 내지 120m의 범위 내에 있고, 내경이 1500m 내지 3000mm의 범위 내에 있으며, 길이 방향에 따라 내경이 증가 혹은 감소할 수 있도록 설계되는 것으로써, 풍력 발전기의 나셀을 지지하는 강파이프 타입의 구조물 및 공지의 구조물을 포함한다.
또한, 「강관형 타워」란 소정 두께를 가져 내경 및 외경을 보유하고 있는 파이프 형태의 단관으로부터 형성되어 표준화 내지 모듈화된 섹션을 포함하고, 길이가 20m 내지 24m의 범위 내에 있고, 내경이 1500m 내지 3000mm의 범위 내에 있으며, 길이 방향에 따라 내경이 증가 혹은 감소할 수 있도록 설계되는 것으로써, 풍력 발전기의 나셀을 지지하는 강파이프 타입의 구조물 및 공지의 구조물도 포함하고, 중량은 100톤 미만이 바람직하다.
본 발명에 따른 강관형 타워의 시공 방법은 단관의 용접 및 이음으로부터 형성되되 상기 단관의 용접부 또는 이음부에는 별도의 플랜지 구조를 포함하지 않는 것과 플랜지 구조를 포함한다.
본 명세서에서 강관형 타워가「플랜지 구조를 포함하지 않는다」는 것은 강관형 타워를 구성하는 단관 및 단관의 조립과 용접에 의해 형성된 복관 사이에 상기 단관 및 복관 사이의 결속력을 향상시키기 위한 이음 구조, 구체적으로 플랜지 구조 혹은 플랜지 이음 구조를 상기 강관형 타워가 포함하지 않는다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 강관형 타워의 시공 방법은 또한, 가변형 분사 노즐을 이용함으로써 내외부 표면 처리 및 도장 처리 균일성 및 공정 우수성을 확보하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에서 「가변형 분사 노즐」이란 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도, 틸팅 분사 각도 변위 및 노즐 거리가 제어에 따라 가변되는 노즐을 의미한다.
일반적인 풍력 발전용 타워 설비 제조공정의 경우, 단관의 복관 및 단위 섹션 제조 공정과 상기 단위 섹션으로부터 타워를 시공하는 공정이 서로 다른 장소에서 이루어짐에 따른 시간적 및 경제적 손실이 야기되는 문제점을 안고 있었다.
한편, 풍력 발전기를 설치하는 현장에서 타워를 제조하기 위해서는 단관의 용접으로부터 타워를 형성하는 것뿐만 아니라, 내외부 표면처리 공정 등의 추가 공정이 현장에서 수행될 수 있도록 하는 설비를 갖추어야 하고, 이러한 설비 구축에 있어서 설비의 이동성 및 각 공정의 우수성이 확보될 수 있도록 하는 설계가 필요하다.
이에, 본 발명자는 별도의 플랜지 구조를 포함하지 않는 경우와 플랜지 구조를 포함하는 경우의 풍력 발전용 강관형 타워 구조를 현장에서 제작할 수 있고, 상기 타워 구조의 용접 건전성을 확인할 수 있으며, 길이 방향에 따라 내경이 가변되는 타워 구조의 특성을 반영한 내외부 표면 처리 및 도장 공정 수행을 통해 시공 우수성을 확보할 수 있는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 시스템을 개발하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법에 대한 일 순서도이다.
본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법은 레일 지지판 및 상기 레일 지지판 상에 단선 또는 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고 50m 내지 300m의 길이를 가지고, 100톤 미만을 포함하는 타워 생산 라인 상에서, 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하지 않고 내외부 표면 처리 및 도장 처리가 수행되는 타워를 시공하는 방법에 대한 것으로써, 강관형 타워 구조를 형성하는 단계(S1); 내부 표면 처리 단계(S2); 내부 도장 처리 단계(S3); 타워 구조의 소정 길이 차단 단계(S4); 외부 표면 처리 단계(S5); 및 외부 도장 처리 단계(S6)를 포함한다.
본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법은 각 설치 현장별 이동 및 재설치의 용이성을 확보하기 위해 레일 지지판, 및 단선 또는 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함한다.
상기 타워 생산 라인의 길이는 50m 내지 300m의 범위 내에 있는데, 상기 타워 생산 라인의 길이는 시공하고자 하는 타워의 길이와 각 단계 공정 사이의 거리 등에 따라 상기 범위 내에서 변경될 수 있다.
먼저 섹션의 무게와 길이를 고려한 이송을 위해 레일(철도궤도)을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 별다른 토목공사를 필요치 않고 설치 조립과 해체, 이송이 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다. 일 실시예로 상용되는 40피트 플랫탑(flat-top) 컨테이너의 바닥판을 활용하여 그 위에 레일을 설치 고정한다. 이렇게 만들어진 지지판을 설치현장에 길이방향으로 2개 내지 3개 정도 직렬로 연결하여 생산궤도를 구성할 수 있다. 또한, 필요에 따라 그 수량을 증가시켜 연장할 수 있다.
이러한 바닥판은 최대 60t의 무게를 지지할 수 있는 철재구조로 표준 생산되는 플랫탑 컨테이너의 바닥판을 활용하여 레일을 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 레일의 연결과 탈선을 방지하기 위해 지지판 양 끝단을 연결판과 볼트로 고정하여 조립하고 분리될 수 있는 것이 바람직하다.
설치현장의 지반상태를 고려하여 강판 위에 지지판을 올리고 강판과 지지판을 볼팅으로 결합시켜 국부적 바닥판의 침하를 예방할 수 있다.
작업의 효율적 진행을 위해 지지판을 복선으로 구성하여 운영할 수 도 있다.
이렇게 상용되는 40피트 플랫탑(flat-top) 컨테이너의 바닥판에 기초한 모듈화되고 표준화된 바닥판을 구비할 수 있다.
향후 조립의 역순으로 분해 철거가 용이하며 40피트의 표준화된 크기로 이송 및 운반이 용이하고, 보관에 편리한 형상이며 차후 공사에 재사용이 가능하다.
강관형 타워 구조를 형성하는 단계(S1)는 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하지 않는 강관형 타워 구조를 형성하는 단계로써, 도 2에 도시된 바와 같이, 타워 생산 라인의 시작 지점에서 복관 조립 대차를 이용하여 단관의 복관 조립 및 원주 가접을 수행하는 제 1 공정(S11), 및 용접 대차를 이용하여 상기 가접된 복관의 원주 본접을 수행하는 제 2 공정(S12)을 반복 수행하는 것을 포함한다.
제 1 공정(S11)은 타워 생산 라인의 시작 지점에 위치한 복관 조립 대차를 통해 복수의 단관을 맞물려 위치시키는 제 1a 공정과 상기 맞물려 위치한 복수의 단관 사이에 원주 가접을 수행하는 제 1b 공정으로 이루어진다.
제 1 공정(S11)에서 이용되는 복관 조립 대차는 기존의 풍력 발전용 타워의 단위 섹션을 제조하는 공장에서 이용되는 핏-업(fit-up) 대차 등이 제한 없이 이용될 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1 공정(S11)은 하부에 단관을 회전시킬 수 있는 구조의 롤러를 적어도 하나 구비하고 양측에 복수의 단관을 일괄 파지 고정할 수 있도록 설계된 지지암(supporting arm) 및 복수의 단관 사이를 원주 가접할 수 있도록 설계된 가접부를 포함하는 핏-업(fit-up) 대차를 이용하여 상기 복수의 단관을 맞물려 위치시키는 상태에서 원주 가접을 수행하여 가접된 복관을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
제 2 공정(S12)은 용접 대차를 이용하여 상기 가접된 복관의 원주 본접을 수행하는 것을 포함한다.
제 2 공정(S12)에서 이용되는 용접 대차는 기존의 풍력 발전용 타워의 단위 섹션을 제조하는 공장에서 사용되는 ‘┌┐’구조(횡단면 구조, 이하에서 동일)의 용접 플랫폼 등이 예시될 수 있다.
하나의 예시에서, 제 2 공정(S12)은 작업자의 작업 공간, 외팔보 기중기, 용접기, 플럭스, 용접재 거치대, 용접 장치, 상하 높이 조정 가능한 안전 발판 및 선회 롤러를 포함하는‘ ┌┐’구조의 용접 플랫폼을 이용하여 상기 가접된 복관의 원주 본접을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
가접이 완료된 타워는 용접대차 아래로 밀어서 이동한 후 본용접을 시행한 후 계속하여 단관을 붙여 이어간다. 지지판의 양측면에‘┌┐’형상의 분해 조립 가능한 평판 컨테이너 구조물을 씌워 용접작업 공간을 만들고 그 내부에 용접플랫폼을 ‘┌┐’ 형태로 고정하고 타워가 그 사이로 통과하는 방식으로 플랫폼 상부에는 작업자의 작업 공간 및 외팔보 기중기, 용접기, 플럭스 및 용접재 거치대를 놓을 수 있도록 구성한다. 컨테이너 구조물은 타워 상부에서 하방으로 용접장치를 장착하고, 작업자의 이동과 작업이 가능하도록 상하 높이 조정이 가능한 안전발판이 갖춰져 있으며, 또 선회 롤러의 회전을 제어할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
용접 대차에서는 구동 터닝롤러의 속도를 용접속도와 동조시켜 제어하는 것이 바람직할 것이다.
제 1 공정(S11)과 제 2 공정(S12) 사이에는 가접된 복관을 타워 생산 라인을 따라 이동시키는 공정이 필요하다.
하나의 예시에서, 강관형 타워 구조를 형성하는 단계(S1)는 상기 단관, 복관 및 타워 구조가 타워 생산 라인 상을 주행할 수 있도록 설계되는 주행 대차를 포함하는 타워 이송용 주행 대차 구조물을 이용하여 가접된 복관을 용접 대차의 하부로 이동시키는 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 타워 이송용 주행 대차 구조물은, 예를 들면 타워 생산 라인 상에서 단관, 복관 및 타워 구조의 길이 방향 이송 및 회전 주행을 위해 설계된 주행 대차; 및 상기 단관, 복관 및 타워 구조의 무게를 지지하기 위해 설계되고 상하 높이 조정 가능한 보조 대차를 적어도 두개 이상 포함할 수 있다.
이러한 용접 플랫폼 및 주행 대차 구조물은 설정된 길이 및/또는 중량의 타위 구조에 적용될 수 있도록 표준화 되어 미리 제작되고 조립, 분해, 운반, 보관이 용이한 다수의 모듈로 제작되어 각 현장에서 조립, 분해된 후 다른 현장에 사용되는 것이 바람직하다.
강관형 타워 구조를 형성하는 단계(S1)의 제 1 공정(S11) 및 제 2 공정(S12)은 목적하는 강관형 타워 구조의 길이가 확보될 때 까지 반복 수행할 수 있다.
상기 타워 생산 라인은 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함할 수 있는데, 이 경우 제 1 공정(S11) 및 제 2 공정(S12)은 상기 복선의 궤도상에서 동시에 수행될 수 있다.
하나의 예시에서, 도 3a에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법의 상기 타워 생산 라인은 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고, 상기 강관형 타워 구조를 형성하는 단계의 제 1 공정(S11) 및 제 2 공정(S12)은 상기 복선의 궤도상에서 동시에 수행될 수 있다.
상기와 같이 복선의 궤도상에서 제 1 공정(S11) 및 제 2 공정(S12)이 동시에 수행될 경우, 각 궤도에서는 소정 길이의 타워 구조가 개별적으로 시공될 수 있고, 이 경우 타워 구조를 형성하는 단계는 상기 타워 이송용 주행 대차 구조물을 이용하여 상기 개별적으로 형성된 타워 구조 중 어느 하나를 다른 타워 구조가 위치하는 궤도로 이송한 후, 원주 본접하여 최종 타워 구조를 형성하는 것을 포함할 수 있다.
다른 예시에서, 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법의 상기 타워 생산 라인은 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고, 상기 강관형 타워 구조를 형성하는 단계의 제 1 공정(S11)은 상기 복선의 궤도상에서 동시에 수행되고 제 2 공정(S12)은 상기 복선의 궤도 중 어느 한 궤도에서만 수행될 수 있다. 상기와 같이 복선의 궤도의 시작 지점 모두에서 제 1 공정(S11)이 수행되고, 상기 복선의 궤도 중 어느 한 궤도로 가접된 복관을 이송시킨 후 원주 본접을 수행하는 제 2 공정(S12)을 수행하는 경우에도 강관형 타워 구조의 시공 속도는 월등히 개선될 수 있다.
강관형 타워 구조를 형성하는 단계(S1)의 제 1 공정(S11) 및 제 2 공정(S12)을 반복 수행하는 경우 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하지 않는 강관형 타워 구조가 형성된다.
그리고, 필요에 따라 플랜지를 결합하는 과정이 더 추가될 수 있다. 즉, 본 발명에서 표준화되거나 모듈화된 섹션형 타워 구조물의 단부는 플랜지가 결합된 구조이거나 플랜지가 결합되지 않을 구조일 수도 있다.
다만, 플랜지가 결합된 구조인 경우 필요에 따라 후술하는 표면 처리 단계(S2, S5) 및 도장 처리 단계(S3, S6)에서 플랜지에 표면처리나 도막이 형성되는 것을 예방할 수 있도록 플랜지 전체 또는 플랜지의 일부를 고무 등을 포함하는 차단부재로 감싸는 것이 바람직하다.
제 1 공정(S11) 및 제 2 공정(S12)을 반복 수행하여 형성된 강관형 타워 구조는 그 내경 및 두께가 길이 방향을 따라 증가하거나 감소하는 것 일 수 있으나, 시공의 용이성 관점에서 길이 방향을 따라 내경이 증가하도록 제 1 공정(S11) 및 제 2 공정(S12)을 반복 수행하는 것이 바람직하다.
하나의 예시에서, 강관형 타워 구조를 형성하는 단계(S1)는 상기 타워 생산 라인의 시작 지점을 기준으로 타워 구조의 내경이 증가하고 두께가 감소하도록 제 1 공정(S11) 및 제 2 공정(S12)을 반복 수행할 수 있다.
상기 내경의 증가 혹은 감소 폭은, 예를 들면 0.5% 내지 5%, 0.5% 내지 4%, 0.5% 내지 3% 또는 1% 내지 2%의 범위 내에 있을 수 있고, 상기 두께의 증가 혹은 감소 폭은 15% 내지 40%, 15% 내지 35% 또는 20% 내지 35%의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 타워 구조의 길이 방향에 따른 내경의 증가 혹은 감소에 따라 후술하는 내외부 표면 처리 및 도장 처리 공정에 이용되는 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리의 가변 설정 프로세스가 변경될 수 있다.
본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법은 또한, 강관형 타워 구조를 형성하는 단계(S1)를 통해 형성된 강관형 타워 구조의 용접 건전성을 확인하기 위한 방사선 투과 비파괴 검사를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법은 상기 강관형 타워 구조에 대한 방사선 투과 비파괴 검사를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 방사선 투과 비파괴 검사는 강관형 타워 구조를 형성하는 단계(S1) 이후 및 내부 표면 처리 단계(S2) 이전에 수행될 수 있다.
상기 방사선 투과 비파괴 검사는, 예를 들면 강관형 타워 구조를 형성하는 단계(S1)를 마친 타워 구조를 고정 위치시킨 상태에서 수행할 수 있고, 또한 강관형 타워 구조를 형성하는 단계(S1)를 마친 타워 구조를 상기 이송용 주행 대차 구조물을 이용하여 상기 타워 생산 라인 상에서 소정 거리 이송 시킨 후 수행할 수도 있다.
내부 표면 처리 단계(S2)는 강관형 타워 구조의 내부를 외부와 차단시킨 상태에서 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 것을 포함한다.
강관형 타워 구조는 길이 방향에 따라 내경이 증가 혹은 감소하는 구조이기 때문에, 타워 구조 내벽과 분사 노즐 사이의 일정 거리 유지, 분사 노즐을 포함하는 원형 분사체의 이송속도 조절, 분사 노즐의 분사 각도 조절 및 분사 노즐의 틸팅 유무에 따른 틸팅 분사 각도 조절과 이들을 구현하기 위한 구조 및 설비의 구축은 상기 강관형 타워 구조의 내부 표면 처리를 수행함에 있어 매우 중요한 요소이다.
본 발명자는 내부 표면 처리 단계(S2)를 수행함에 있어 타워 구조의 내부 중심에 길이 방향으로 H빔을 배치하고 타워 구조의 양단부를 폐쇄시킨 상태에서 상기 H빔을 따라 주행하는 가변형 분사 노즐을 포함하는 원형 분사체을 이용하여 내부 표면 처리를 수행한다. 이 과정에서 상기 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸딩 분사 각도 및 노즐 거리와 상기 원형 분사체의 이동 속도를 타워 구조의 길이 방향에 따라 조절 가능하게 하여 내부 표면 처리의 균일성 및 공정 우수성을 달성하였다.
도 4는 본 발명에 따른 내부 표면 처리 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 내부 표면 처리 단계에 이용되는 H빔, 원형 분사체 및 이를 이송하는 이송장치의 상세 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 내부 표면 처리 단계(S2)는 타워 구조(S20)의 내부 중심에 길이 방향으로 H빔(S21)을 위치시키는 것을 포함할 수 있다. 또한, H빔(S21)이 위치하는 하단부에는 H빔(S21)을 지지 거치할 수 있는 지지홈(미도시), 무게를 고려하여 보강판 및 보강재 등을 추가 구성할 수 있다.
한편, 타워 구조(S20)의 내부 중심에 길이 방향으로 위치하는 H빔(S21)은 타워 구조(S20)의 전체 길이 영역을 따라 위치할 수도 있고, 또한 타워 구조(S20)의 소정 길이 영역에 대한 내부 표면 처리 및 도장 처리를 수행할 수 있도록 상기 소정 길이 영역에만 위치할 수도 있다.
하나의 예시에서, 타워 구조(S20)의 내부 중심에 길이 방향으로 위치하는 H빔(S21)은 타워 구조(S20)의 전체 길이 영역을 따라 위치할 수 있다. 이 경우, H빔(S21)은 타워 구조(S20)의 길이 방향으로의 처짐을 최소화하기 위한 구조로써, 소정 단위 구조의 H빔(S21)을 복수 연결한 구조를 가질 수 있다.
구체적인 예시에서, 내부 표면 처리 단계(S2)는 소정 길이의 단위 H빔을 복수개 연결하여 타워 구조 내부 중심의 전체 길이 영역에 H빔(S21)을 위치시키는 것을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 단위 H빔들은 강선을 매개로 연결되어 있거나 마그네틱과 같은 부재를 이용하여 상호 결합될 수 있고, 이를 통해 H빔(S21)의 길이 방향으로의 처짐을 사전에 방지할 수 있다.
다른 예시에서, 타워 구조(S20)의 내부 중심에 길이 방향으로 위치하는 H빔(S21)은 타워 구조(S20)의 소정 길이 영역에만 위치할 수도 있다. 이 경우, 타워 구조(S20)의 하단부에는 H빔(S21)을 타워 구조(S20)의 길이 방향으로 이동시킬 수 있도록 설계된 가이드 레일(미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한 상기 소정 길이 영역 이외의 영역에 내부 표면 처리 및 내부 도장 처리 공정에 따른 금속 표면 처리층 및 도장층이 형성되지 않도록 상기 내부의 소정 길이 영역을 그 이외의 내부 영역과 차단하는 격막(미도시)을 상기 소정 길이 영역의 양단에 더 포함할 수도 있다.
구체적인 예시에서, 내부 표면 처리 단계(S2)는 소정 길이의 가이드 레일을 타워 구조(S20)의 하단부에 위치시키고, 상기 가이드 레일 상에 소정 길이의 H빔(S21)을 위치시키는 것 및 H빔(S21)의 소정 길이 양단에 격막을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. H빔(S21)의 소정길이는, 예를 들면 10 내지 30m의 범위 내에 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
H빔(S21)은 또한, 그 구조 내부에 원형 분사체(S22)를 타워 구조(S21)의 길이 방향을 따라 이동시킬 수 있도록 하는 동력 전달 장치 및 상기 동력 전달 장치와 연결된 기어를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, H빔(S21)은 하부 공간에 위치하는 주행 모터(M) 및 하부 측면에 위치하고, 원형 분사체(S22)가 타워 구조(S20)의 길이 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 주행 기어 레일(S211)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 주행 모터(M) 및 주행 기어 레일(S211)은, 예를 들면 피니언 기어(S212) 등을 매개로 상호 결합될 수 있고, 이를 통해 주행 모터(M)의 동력에 의해 주행 기어 레일(S212) 상에서 원형 분사체(S22)가 타워 구조(S20)의 길이 방향으로 이동할 수 있다.
보다 구체적으로, 내부 표면 처리 단계(S2)는 하부 공간에 위치하는 주행 모터(M), 하부 측면 양쪽에 위치하고 원형 분사체(S22)가 타워 구조(S20)의 길이 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 주행 기어 레일(S212) 및 피니언 기어(S212)를 포함하는 H빔(S21)의 상기 주행 기어 레일(S23)을 따라 강관형 타워 구조(S20)의 길이 방향으로 이동하고 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 9 내지 18개 포함하는 원형 분사체(S22)를 이용하여 상기 강관형 타워 구조(S20) 내부에 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
원형 분사체(S22)는, 예를 들면 도 4 및 5에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 이송장치(S23)의 링가이드 서포터(S231)를 매개로 타워 구조(S20) 길이 방향을 따라 이동할 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1 이송장치(S23)는 원형 분사체(S22)와 연결되어 있는 링가이드 서포터(S231), 상기 링가이드 서포터(S231)와 주행 모터(M)를 연결하는 이송 가이드(S232) 및 상기 링가이드 서포터(S231)에 연결되어 원형 분사체(S22)의 주행을 가이드하는 주행 가이드 휠(S233)를 포함할 수 있고, 원형 분사체(S22)는 이송장치(S23)에 의해 타워 구조(S20) 길이 방향을 따라 이동할 수 있다.
보다 구체적으로, 내부 표면 처리 단계(S2)는 하부 공간에 위치하는 주행 모터(M), 하부 측면 양쪽에 위치하고 원형 분사체(S22)가 타워 구조(S20)의 길이 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 주행 기어 레일(S212) 및 피니언 기어(S212)를 포함하는 H빔(S21), 및 원형 분사체(S22)와 연결되어 있는 링가이드 서포터(S231), 상기 링가이드 서포터(S231)와 주행 모터(M)를 연결하는 이송 가이드(S232) 및 상기 링가이드 서포터(S231)에 연결되어 원형 분사체(S22)의 주행을 가이드하는 주행 가이드 휠(S233)를 포함하는 제 1 이송장치(S23)을 이용하여 원형 분사체(S22)를 강관형 타워 구조(S20)의 길이 방향으로 이동시킴으로써 상기 강관형 타워 구조(S20) 내부에 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
내부 표면 처리 단계(S2)는 폐쇄 구조물로 상기 강관형 타워 구조 양단을 폐쇄시킨 상태에서, H빔(S21)을 따라 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향으로 이동하고 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 9 내지 18개 포함하는 원형 분사체(S22)를 이용하여 상기 강관형 타워 구조(S20) 내부에 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 것을 포함한다.
상기 강관형 타워 구조 양단을 폐쇄시키는 폐쇄 구조물은, 예를 들면 블라인드 플랜지 형태의 플레이트로써 사람이 출입 가능한 문과 공기를 흡입 또는 토출할 수 있도록 설계된 영역을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 강관형 타워 구조 양단을 폐쇄하는 폐쇄 구조물은 진공 장치; 송풍 장치 및 집진 설비 중 어느 하나 이상과 연결되어 공기가 흡입 또는 토출하도록 설계된 제 1 영역(A1); 및 인적 출입이 가능하도록 설계된 제 2 영역(A2)을 포함할 수 있다.
제 1 영역(A1)은 내부 표면 처리 혹은 도장 처리 공정에서 발생하는 녹이나 먼지 또는 금속 입자 등의 부유물을 제거하여 타워 구조의 내부를 정화하기 위한 진공 장치; 송풍 장치 및 집진 설비 중 어느 하나 이상을 연결하기 위한 영역으로써, 예를 들면 강관형 타워 구조의 양단에 위치하는 폐쇄 구조물 중 어느 하나에만 존재하거나 또는 강관형 타워 구조의 양단에 위치하는 폐쇄 구조물 모두에 존재할 수도 있다.
하나의 예시에서, 상기 강관형 타워 구조 양단을 폐쇄하는 폐쇄 구조물 중 어느 하나는 진공 장치와 연결되는 제 1 영역(A1)을 포함할 수 있다.
다른 예시에서, 상기 강관형 타워 구조 양단을 폐쇄하는 폐쇄 구조물 중 어느 하나는 송풍 장치와 연결되는 제 1a 영역을 포함하고, 다른 하나는 집진 설비와 연결되는 제 1b 영역을 포함할 수 있다.
폐쇄 구조물 상에 제 1 영역(A1)이 형성된 경우, 본 발명에 다른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법은 타워 구조의 내부를 정화하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 타워 구조의 내부를 정화하는 단계는, 예를 들면 내부 표면 처리와 내부 도장 처리의 각 단계 이전 및 이후에 수행될 수 있다.
상기 제 2 영역(A2)은 사람이 출입하기 위한 문으로써, 타워 구조의 양단에 위치하는 폐쇄 구조물 모두에 존재할 수 있다.
내부 표면 처리 단계(S2)의 원형 분사체는, 별도의 이송 장치를 통해 H빔 (S21)을 따라 강관형 타워 구조의 길이 방향으로 이동하여 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 매개로 타워 구조 내부에 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 역할을 수행한다.
원형 분사체는 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리 변화와 함께 타워 구조의 길이 방향에 따라 이동 속도가 감소 혹은 증가하도록 제어될 수 있다.
하나의 예시에서, 내부 표면 처리 단계(S2)는 타워 구조의 내경 증가에 따라 원형 분사체의 이동 속도가 감소하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
원형 분사체의 구조는 가변형 분사 노즐을 포함하고 제 1 이송 장치에 의해 이송이 가능한 것이면 그 형태나 모양은 특별히 제한된 것은 아니다.
원형 분사체는 9 내지 18개의 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 포함하는데, 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐의 개수는 가변형 분사 노즐의 배치 각도와 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리 가변 수치를 결정할 수 있다.
하나의 예시에서, 원형 분사체가 9개의 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 포함하는 경우 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐은 각각 40도의 각도 간격을 유지하며 원형 분사체에 포함될 수 있다. 다른 예시에서, 원형 분사체가 12개의 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 포함하는 경우 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐은 각각 30도의 각도 간격을 유지하며 원형 분사체에 포함될 수 있다. 원형 분사체가 18개의 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 포함하는 경우 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐은 각각 20도의 각도 간격을 유지하며 원형 분사체에 포함될 수 있는데, 타워 구조의 내경과 노즐의 제어 관점을 고려해 보았을 때 원형 분사체가 12개의 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 포함하는 것이 바람직하다.
원형 분사체들이 이루는 직경은, 타워 구조의 내경 중심에서 예를 들면 1,000mm 내지 3,000mm, 1,500mm 내지 3,000mm의 범위 내에 있을 수 있다.
원형 분사체에 포함되는 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐은 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리가 가변될 수 있는 구조를 가진다.
도 7에는 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 틸팅 분사 각도 변위의 가변을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면이 도시되어 있다.
도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 분사 각도(θs)란, 분사 노즐이 틸팅 되지 아니하는 상태에서 분사 대상 물체가 분사될 수 있는 각도를 의미하고, 상기에서 틸팅 각도(θt)란 틸팅암(tilting arm) 등의 구성을 통해 분사 노즐 자체가 틸팅 될 수 있는 각도를 의미하며, 틸팅 분사 각도 변위(θts)란 틸팅암(tilting arm) 등의 구성을 통해 분사 노즐 자체가 틸팅하여 분사 대상 물체가 분사될 수 있는 각도를 의미한다.
상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐은, 예를 들면 분사 각도 조절을 수행하도록 설계된 분사홀 및 분사캡을 포함하는 분사 헤드; 분사 헤드의 각도를 가변할 수 있도록 설계된 틸팅암(tilting arm); 및 길이 신장이 가능한 다단 구조의 노즐부를 포함하는 구조 일 수 있다. 상기와 같은 구조의 분사 노즐을 이용하면 타워 구조의 길이 방향에 따른 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리 조절 목적을 달성할 수 있다.
제 1 금속 표면 처리층은 강철구, 커트와이어 또는 숏(shot)으로 불리는 금속 입자를 노즐부에서 분사하여 형성하는데, 상기 금속 입자의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 아니하고, 공지의 타워 내부 표면 처리 공정에 이용되는 것이 제한 없이 이용될 수 있다.
내부 도장 처리 단계(S3)는 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 제 1 도장용 가변형 분사 노즐로 교체한 후, 상기 제 1 도장용 가변형 분사 노즐을 9 내지 18개 포함하는 원형 분사체를 이용하여 제 1 금속 표면 처리층이 형성된 상기 강관형 타워 구조 내부에 제 1 도장층을 형성하는 것을 포함한다.
내부 표면 처리 단계(S2)가 완료된 후, 원형 분사체에 포함되어 있는 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐은 제 1 도장용 가변형 분사 노즐로 교체되고, 내부 도장 처리 단계(S3)는 교체된 제 1 도장용 가변형 분사 노즐을 포함하는 원형 분사체를 이용하여 제 1 금속 표면 처리층이 형성된 상기 강관형 타워 구조 내부에 제 1 도장층을 형성한다.
상기 제 1 도장용 가변형 분사 노즐 또한, 타워 구조의 길이 방향에 따라 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리가 조절되어야 하는 것으로써, 전술한 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 같거나 다른 구조를 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 내부 표면 처리 단계(S2) 및 내부 도장 처리 단계(S3)는 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 각각 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 1 도장용 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리를 조절할 수 있고, 또한 동시에 원형 분사체의 이동 속도를 제어할 수 있다.
하나의 예시에서, 내부 표면 처리 단계(S2) 및 내부 도장 처리 단계(S3)는 상기 강관형 타워 구조의 내경 증가에 따라 각각 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 제 1 도장용 가변형 분사 노즐의 분사 각도 및 틸팅 각도를 조절함으로써 틸팅 분사 각도 변위를 초기 틸팅 분사 각도 변위 대비 1.1배 내지 2.0배의 범위 내에서 증가시키는 것; 및 상기 원형 분사체의 이동 속도를 초기 속도 대비 50% 내지 90%의 범위 내에서 감소시키는 것을 포함할 수 있다.
일반적으로 타워 구조 내경의 증가 혹은 감소 폭이 5% 이내 라는 점을 고려해 볼 때, 상기 범위 내의 틸팅 분사 각도 변위를 만족하는 것이 바람직하며, 만약 틸팅 분사 각도 변위가 1.1 배에 미치지 못하는 경우 내경 증가에 따라 금속 표면 처리층 및 도장층의 표면 균일성 확보가 곤란해질 수 있다. 틸팅 분사 각도 변위가 2.0배를 초과하는 경우 역시 분사 노즐 사이의 분사 범위 중복 혹은 겹침에 따른 표면 균일성 확보가 곤란해지거나, 분사 노즐 장비 설계 비용이 증가되는 등의 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다. 마찬가지로, 상기 원형 분사체의 이동 속도를 초기 속도 대비 50% 미만으로 감소시키는 경우나 90%를 초과하는 경우 금속 표면 처리층 및 도장층의 표면 균일성 확보가 곤란해질 수 있다.
다른 예시에서, 상기 틸팅 분사 각도 변위 증가폭은 초기 틸팅 분사 각도 변위 대비 1.2배 내지 1.9배 또는 1.3배 내지 1.8배의 범위 내에 있을 수 있고, 원형 분사체의 이동 속도 감소폭은 초기 속도 대비 55% 내지 85% 또는 60% 내지 80%의 범위 내에 있을 수 있다.
내부 표면 처리 단계(S2) 및 내부 도장 처리 단계(S3)는 또한, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐(S22) 및 제 1 도장용 가변형 분사 노즐(S22)과 상기 강관형 타워 구조 벽면 사이의 거리가 150 mm 내지 250 mm 범위 내로 유지되도록 각각 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐(S22)과 제 1 도장용 가변형 분사 노즐(S22)의 노즐 거리를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 타워 구조의 시작 지점(실선)에서 내부 표면 처리 단계(S2) 및 내부 도장 처리 단계(S3)를 수행하는 때의 분사 노즐 거리(실선) 대비 타워 구조의 끝단 부근(실선)에서 내부 표면 처리 단계(S2) 및 내부 도장 처리 단계(S3)를 수행하는 때의 분사 노즐 거리(점선)가 늘어나도록 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐 및 제 1 도장용 가변형 분사 노즐의 노즐 거리를 제어할 수 있고, 이를 통해 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐 및 제 1 도장용 가변형 분사 노즐과 상기 강관형 타워 구조 벽면 사이의 거리가 150 mm 내지 250 mm 범위 내로 유지되도록 제어 할 수 있다.
위와 같이, 분사 노즐의 길이 또는 위치를 타워 구조의 내경 증가에 따라 상응하게 증가하도록 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐 및 제 1 도장용 가변형 분사 노즐의 노즐 거리를 제어함으로써, 제 1 금속 표면 처리층 및 제 1 도장층의 표면 균일성 확보가 용이해질 수 있다.
상기 분사 노즐 거리의 제어는, 예를 들면 H빔(S21)에 포함되는 주행 기어 레일(S212) 상의 제 1 이송장치(S23) 위치 데이터 및 터치 센서 혹은 거리 측정 센서로부터 획득된 원형 분사체(S22)와 타워 구조 벽면과의 거리 데이터를 기반으로 미리 입력된 프로그래밍된 소프트웨어를 포함하는 제어부에 의해 구현될 수 있다.
이러한 내부 도장 처리 단계(S3)는 필요로 하는 도막 두께에 따라 반복하여 수행할 수도 있다. 예를 들면, 내부 1차 도장을 40㎛ ~ 50㎛의 두께가 형성되도록 도장 처리한 후 건조 후 내부 2차 도장을 40㎛ ~ 50㎛의 두께가 형성되도록 도장 처리 할 수 있다.
타워 구조의 소정 길이 차단 단계(S4)는 외부 표면 처리 및 외부 도장 처리 단계를 수행하기 위하여, 내부 표면 처리 및 도장 처리를 마친 강관형 타워 구조의 소정 길이 영역을 외부와 차단하는 것을 포함한다.
이러한 타워 구조의 차단 단계(S4)는 내부 표면 처리 단계(S2) 및 내부 도장 처리 단계(S3)에서도 이루어 질 수도 있다.
타워 구조의 소정 길이 차단 단계(S4)는, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 강관형 타워 구조를 회전시킬 수 있도록 설계된 회전 롤러(S41) 상에 상기 내부 도장 처리가 완료된 강관형 타워 구조를 위치시키고, 상기 강관형 타워 구조 상면부 및 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향과 평행한 상기 강관형 타워 구조 측면부의 소정 길이를 포위하도록 설계되는 하부 개방형 부스(S42)를 위치시킨 후, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향과 직교하는 방향에 존재하는 상기 부스의 양 단면을 고무 패널(S43)을 이용하여 차단함으로써 상기 강관형 타워 구조의 소정 길이(L)를 외부와 차단시키는 것을 포함한다.
타워 구조의 소정 길이 차단 단계(S4)에 이용되는 회전 롤러(S41)는 강관형 타워 구조의 360도 연속 회전을 위한 구성으로써, 강관형 타워 구조의 하부에 위치한다.
타워 구조의 소정 길이 차단 단계(S4)에 이용되는 하부 개방형 부스(S42)는, 예를 들면 ‘ ┌┐’구조를 가지는 부스로써, 타워 구조의 소정 길이 중 상면부와 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향과 평행한 상기 강관형 타워 구조의 측면부를 포위하고, 타워 구조의 하부에 위치하는 회전 롤러(S41)와 강관형 타워 구조의 길이 방향과 직교하는 방향에 존재하는 상기 부스의 양 단면을 고무 패널(S43)과 함께 전체적으로 타워 구조의 소정 길이를 외부와 차단시키는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 하부 개방형 부스(S42)는 외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)가 수행되는 장소이다.
타워 구조의 소정 길이 차단 단계(S4)에 이용되는 고무 패널(S43)은 강관형 타워 구조의 길이 방향과 직교하는 방향에 존재하는 상기 부스의 양 단면을 차단하는 역할을 수행하는 것으로써, 예를 들면 타워 구조의 외경과 동일한 구멍이 형성된 사각 고무 패널 구조를 가지는 것일 수 있다.
타워 구조의 소정 길이 차단 단계(S4)에 의해 차단되는 타워 구조의 길이는, 예를 들면 15m 내지 30m 또는 18m 내지 25m의 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 구조는 하나의 표준화 내지 모듈화된 섹션 타워 구조 전체를 외부와 차단하는 구조일 수도 있다.
이러한 하부 개방형 부스(S42)는 조립과 분해가 용이한 모듈형 구조로 구비되어 외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)가 수행된 후에 설정된 장소에 보관, 야적되었다 필요로 하는 장소로 이동될 수 있다.
타워 구조의 소정 길이 차단 단계(S4) 이후에는 외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)가 수행된다.
외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)는 하부 개방형 부스(S42)에서 수행된다.
도 10에는 본 발명에 따른 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
외부 표면 처리 단계(S5)는, 예를 들면 하부 개방형 부스(S42)의 측면부 하단 일측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향을 따라 이동하는 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐(S51)을 이용하여 상기 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 금속 표면 처리층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
외부 표면 처리 단계(S5)에서 이용되는 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐(S43)은 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐(S22)과 같거나 다른 구조를 가지는 것으로써, 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리가 조절되는데, 외부 표면 처리 단계(S5)는 타워 구조 자체의 360도 연속 회전을 수반하는 바, 상기 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리의 가변에 있어서 상기 타워 구조의 회전 속도 또한 고려할 수 있다.
하나의 예시에서, 외부 표면 처리 단계(S5)는 회전 롤러(S41)에 의해 상기 강관형 타워 구조를 360도 연속 회전시키는 상태에서 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향을 따라 이동하는 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐(S51)을 이용하여 상기 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 금속 표면 처리층을 형성하는 것; 및 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐(S51)의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리를 조절하는 것을 포함할 수 있다.
외부 도장 처리 단계(S6)는, 예를 들면 하부 개방형 부스(S42)의 측면부 상단 일측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향을 따라 이동하는 제 2 도장용 가변형 분사 노즐(S61)을 이용하여 상기 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 도장층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
외부 표면 처리 단계(S5)에서 이용되는 제 2 도장 처리용 가변형 분사 노즐(S51)은 제 1 도장 처리용 가변형 분사 노즐과 같거나 다른 구조를 가지는 것으로써, 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리가 조절되는데, 외부 도장 처리 단계(S6)는 타워 구조 자체의 360도 연속 회전을 수반하는 바, 상기 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리의 가변에 있어서 상기 타워 구조의 회전 속도 또한 고려할 수 있다.
하나의 예시에서, 외부 도장 처리 단계(S6)는 회전 롤러(S41)에 의해 상기 강관형 타워 구조를 360도 연속 회전시키는 상태에서 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향을 따라 이동하는 제 2 도장 처리용 가변형 분사 노즐(S61)을 이용하여 상기 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 도장층을 형성하는 것; 및 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 상기 제 2 도장 처리용 가변형 분사 노즐(S61)의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리를 조절하는 것을 포함할 수 있다.
외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)는 회전 롤러(S41); 고무 패널(S43); 및 하부 개방형 부스(S42)에 의해 외부와 차단된 타워 구조의 소정 길이 영역에서 수행된다. 따라서, 타워 구조의 전체 길이 영역의 외부 표면 처리 및 도장 처리를 수행하기 위해서는 외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)는 강관형 타워 구조를 타워 생산 라인 상에서 타워 이송용 주행 대차 구조물을 이용하여 이송 시키는 공정의 수행과 함께 반복적으로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)의 수행에 있어 타워 구조 내부에 이물질이나, 먼지 또는 강철구 등이 발생할 수 있는 바, 이를 제거하기 위한 정화 공정을 각 단계의 중간 또는 각 단계 이후에 수행할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법은 상기 폐쇄 구조물의 제 1 영역과 연결된 진공 장치; 송풍 장치; 및 집진 설비 중 어느 하나 이상을 이용하여 상기 강관형 타워 구조의 내부를 정화하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 강관형 타워 구조의 내부를 정화하는 단계는 외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)의 이전, 중간 및 이후에 각각 개별적으로 수행될 수 있다.
외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)는 각각 개별적으로 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리를 조절하는 것을 포함한다.
하나의 예시에서, 외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)는 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐 및 상기 제 2 도장용 가변형 분사 노즐과 상기 강관형 타워 구조 벽면 사이의 거리가 150 mm 내지 250 mm 범위 내로 유지되도록 각각 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 2 도장용 가변형 분사 노즐의 노즐 거리를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)는 가변형 분사 노즐의 노즐 거리 제어와 동시에 분사 노즐의 이동 속도를 조절할 수 있다.
하나의 예시에서, 외부 표면 처리 단계(S5) 및 외부 도장 처리 단계(S6)는 상기 강관형 타워 구조의 내경 증가에 따라 각각 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 제 2 도장용 가변형 분사 노즐의 이동 속도를 초기 속도 대비 50% 내지 90%의 범위 내에서 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 범위 내에서 가변형 분사 노즐의 이동 속도를 조절하면서 전술한 노즐 거리 제어를 수행하는 경우 목적하는 제 2 금속 표면 처리층 및 제 2 도장층의 균일성 및 공정 안정성을 효과적으로 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법은 또한, 상기 외부 표면 처리 및 도장 처리 공정을 마친 후, 내부 장착 부속품을 타워 구조에 조립하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 내부 장착 부속품을 타워 구조에 조립하는 단계는 거치는 경우, 최종적인 강관형 타워가 시공될 수 있으며, 상기 강관형 타워 상에 기초 지지대 및 나셀을 결합하여 풍력발전기를 제작할 수 있다.
본 발명은 또한, 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법을 구현하는 시스템에 대한 것이다.
상기 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템은 레일 지지판 및 상기 레일 지지판 상에 단선 또는 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고, 50m 내지 300m의 길이를 가지는 타워 생산 라인; 상기 타워 생산 라인 상을 주행할 수 있도록 설계되는 주행 대차를 포함하는 타워 이송용 주행 대차 구조물; 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하지 않거나 플랜지 구조를 포함하는 강관형 타워 구조를 형성하는 강관형 타워 구조 형성부; 상기 강관형 타워 구조 형성부에서 형성된 강관형 타워 구조의 내부에 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 내부 표면 처리 공정 및 제 1 도장층을 형성하는 내부 도장 처리 공정을 순차적으로 수행하도록 설계된 타워 내부 처리부; 및 상기 강관형 타워 구조 형성부에서 형성된 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 금속 표면 처리층을 형성하는 외부 표면 처리 공정 및 제 2 도장층을 형성하는 외부 도장 처리 공정을 순차적으로 수행하도록 설계된 타워 외부 처리부;를 포함한다. 또한, 상기 강관형 타워 구조 형성부는 상기 타워 생산 라인의 시작 지점에 위치하여 단관의 복관 조립 및 원주 가접을 반복 수행하도록 설계되는 복관 조립 대차; 및 상기 가접된 복관의 원주 본접을 반복 수행하여 강관형 타워 구조를 형성하도록 설계되는 용접 대차;를 포함한다. 또한, 상기 타워 내부 처리부는 상기 강관형 타워 구조의 양단을 폐쇄시키도록 설계되는 폐쇄 구조물; 상기 강관형 타워 구조의 내부 중심에 길이 방향으로 위치하는 H빔; 상기 H빔을 따라 이동하면서 상기 강관형 타워 구조의 내부에 제 1 금속 표면 처리층 및 제 1 도장층을 각각 형성하는 내부 표면 처리 및 내부 도장 처리 공정을 수행하는 제 1 가변형 분사 노즐을 9 내지 18개 포함하는 원형 분사체; 및 상기 원형 분사체를 이송하는 제 1 이송장치;를 포함한다. 또한, 상기 타워 외부 처리부는 상기 강관형 타워 구조의 하부에 위치하고 상기 강관형 타워 구조를 회전시킬 수 있도록 설계된 회전 롤러; 상기 강관형 타워 구조의 소정 길이를 외부와 차단할 수 있도록 설계되는 하부 개방형 부스로서, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 직교 방향으로 형성되어 상기 강관형 타워 구조의 소정 길이 양단에 위치하는 고무 패널을 포함하는 하부 개방형 부스; 상기 부스의 하단 일측 혹은 양측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 금속 표면 처리층을 형성하는 외부 표면 처리 공정을 수행하는 제 2 가변형 분사 노즐; 상기 제 2 가변형 분사 노즐을 이송하는 제 2 이송장치; 상기 부스의 상단 일측 혹은 양측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 외부에 도장층을 형성하는 외부 도장 처리 공정을 수행하는 제 3 가변형 분사 노즐; 및 상기 제 3 가변형 분사 노즐을 이송하는 제 3 이송장치;를 포함한다. 또한, 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐은 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리가 가변하도록 설계되고, 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치는 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 속도가 제어된다.
본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템에 포함되거나 적용되는 구성들 중 전술한 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법에서 언급하거나 기술한 내용은 생략한다.
본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템은 풍력 발전기를 설치하는 현장에서 플랜지 구조를 포함하지 않거나 플랜지를 포함하는 강관형 타워를 시공할 수 있도록 설계되어 있어 기존 시스템 대비 시공 경제성 및 공사기간 단축 측면에서 이점이 있고, 또한 타워의 내외부 표면 처리 및 도장 처리 공정 우수성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템은 특히, 내외부 표면 처리 및 도장 처리에 있어 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리를 제어하고, 또한 각 노즐을 이송하는 이송 장치의 이동 속도를 제어하도록 설계된 제어부를 더 포함함으로써, 전술한 타워의 내외부 표면 처리 및 도장 처리 공정 우수성을 확보할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 발명에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템은 상기 강관형 타워 구조의 내경 증가에 따라, 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 분사 각도 및 틸팅 각도가 증가하도록 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 동작을 제어하고 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치가 이동 속도가 감소하도록 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치의 속도를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 분사 각도 및 틸팅 각도 조절에 따른 틸팅 분사 각도 변위가 초기 틸팅 분사 각도 변위 대비 1.1배 내지 2.0배의 범위 내에서 증가하도록 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 동작을 제어하고, 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치의 이동 속도가 초기 속도 대비 50% 내지 90%의 범위 내에서 감소하도록 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치의 속도를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐과 상기 강관형 타워 구조 벽면 사이의 거리가 150 mm 내지 250 mm 범위 내로 유지되도록 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 노즐 거리를 제어할 수 있다.
구체적인 예시에서, 상기 제어부는 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐과 상기 강관형 타워 구조 벽면 사이의 거리가 150 mm 내지 250 mm 범위 내로 유지되도록 상기 강관형 타워 구조의 내경 증가에 따라 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 노즐 거리 또는 위치를 제어할 수 있다.
본 발명은 플랜지 구조 없는 풍력 발전용 강관형 타워를 현장에서 직접 시공할 수 있도록 하는 방법 및 시스템에 대한 것으로써, 강관형 타워 시공 기간을 단축시킬 수 있고, 기존 공정 대비 경제성 측면에서 우수하고, 또한 현장 시공 설비의 이동 용이성이 우수하고, 내외부 표면 처리 및 도장 공정 우수성에 따른 타워 품질의 고도화를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공방법은, 도 11에 도시된 바와 같이, 레일 바닥판 및 상기 레일 바닥판 상에 단선 또는 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고 20m 내지24m의 길이를 가지는 섹션 내지 타워 생산라인 상에서 강관형 타워 구조물 생산설비를 구축하는 과정(S110)과; 상기 타워 구조물 생산 설비에서 강관형 타위 구조물울 형성하는 과정(S120)과; 상기 강관형 타워 구조물의 내부 표면 처리 및 도장 처리 과정(S130)과; 타워 구조물 소정 길이 차단 과정(S140)과; 외부 표면 처리 및 도장 처리 과정(S150)과; 강관 타워 구조물 형성을 선택하는 과정(S160)과; 구조물 생산설비 분해 과정(S170)과; 다른 현장 선택 과정(S180);을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 실시예에서는 강관 타워 구조물을 형성을 선택하는 과정(S160)에서 또 다른 구조물을 동일한 현장에서 시공을 한다면(S163), 강관형 구조물 형성 과정(S120)으로 이동하여 동일한 과정을 반복하게 된다.
반면에 강관 타워 구조물을 형성을 선택하는 과정(S160)에서 또 다른 구조물을 동일한 현장에서 시공을 하지 않는다면(S165), 타워 구조물 생산설비를 분해하는 과정으로 진행되어 전술한 바와 같이 표준화되고 모듈화된 용접구조물, 이동 대차, 바닥지지판 및/또는 레일, 이하에서 설명하는 페인팅 부스 등의 설비를 운반, 보관이 용이하게 분해한다.
또한, 다른 현장을 선택하는 과정(S180)에서 다른 현장이 존재한다면(S183), 다른 현장으로 타워 구조물 생산설비를 운반하여 다른 현장에 타워 구조물 생산설비 구축하는 과정을 수행한다.
반면에, 다른 현장을 선택하는 과정(S180)에서 다른 현장이 존재하지 않는다면(S185), 다른 현장이 나타날 때까지 분해된 타워 구조물 생산설비를 보관하게 된다.
본 실시예에서 구체적으로 설명하지 않은 부분은 전술한 실시예와 동일하고, 이하에서 앞에서 설명하였지만 차이 나는 부분이나 특징적인 부분에 대하여 추가적으로 설명하면 다음과 같다.
본 실시예의 많은 부분은 전술한 예와 동일하고, 상기 타워 생산 라인의 길이는 20m 내지 24m의 범위 내에 있는 것이 바람직한데, 제품의 중량이 100톤 이하에서는 그 길이를 한정하지 않는다. 섹션 내지 타워 생산 라인의 길이는 시공하고자 하는 섹션 내지 타워의 길이와 각 단계 공정 사이의 거리 등에 따라 상기 범위 내에서 변경될 수 있다.
타워 구조에서 플랜지가 없는 타입에 비하여 플랜지가 있는 경우 연결 플랜지 추가에 따른 좌굴강도의 향상을 통한 타워의 벽두께를 감소시켜 비용을 절감할 수 있는 장점을 갖는다.
강관형 타워 구조물 생산설비를 구축하는 단계(S110)는 전술한 실시예의 바닥지지판, 레일, 대차, 용접플랫폼 등을 포함한다.
레일 바닥판 및 상기 레일 바닥판 상에 단선 또는 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고 20m 내지24m의 길이를 가지는 섹션 내지 타워 생산라인 상에서, 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하고 내외부 용접 공정 및 검사를 수행하는 섹션 내지 타워를 설치 현장 내지 인근에서 시공하는 방법에 대한 것이다. 본 실시예에서는 전술한 실시예와 비교하면 용접되는 섹션 내지 타위 구조물의 전제적인 길이와 플랜지 유무 등에 있어서 차이를 갖는다.
도 12에 도시된 바와 같이, 연속적으로 설치된 레일 위에 회전 및 주행을 할 수 있는 2대의 대차와 섹션 타워의 무게를 지지하는 2대의 상하 높이 조정이 가능한 보조대차를 놓고 그 대차 위에 섹션 또는 타워 전체를 배치시켜 각 공정별로 이송할 수 있는 것이 바람직하다.
한편, 도 13은 타워 구조물을 표면 처리 및 도장 처리하기 위한 구조물인 페인트 부스의 일예이다. 페인트 부스는 지지판의 양 측면에 ‘┌┐’형상의 분해, 조립 가능한 지지체를 형강을 이용하여 구성하고 그 내부를 한 쪽면이 고무판으로 표면이 보호된 평판 판넬을 이용하여 길이방향을 따라 양 측면과 상부를 이루는 부스를 형성한다.
부스의 전후면 양단에는 타워 내지 섹션을 진출입 가능하도록 사각 모양의 미닫이문이 구비되어 있다. 또 타워의 외경과 같은 원형 구멍이 뚫어진 사각 고무판을 끼워 타워에 결합시켜 외부 도장 시 부분적 도장을 할 수 있도록 구성하여 부스와 결합시켜 양단을 막아 부스를 완전히 외주와 차단하는 공간을 형성한다.
내경 1500mm ~ 3000mm, 길이 20m ~-24m의 타워 내부를 표면 처리하는 과정에서 타워 양단을 얇은 블라인드 플랜지 형태의 한쪽면에 고무로 보호된 원형판으로 막는 것이 바람직하다.
이 블라인드 플랜지에는 도 6에 도시된 바와 같이 사람이 출입이 가능한 문(A2)과 공기를 흡입하고 토출하는 연결플랜지(A1)가 설치되고 그 중앙에는 H빔 형태의 거치할 수 있는 홈과 25ｍ 길이의 중심축 무게를 지지하는 보강판과 보강재를 추가하여 구성하는 것이 바람직하다.
또 양쪽 블라인드 플랜지 6시 방향에는 하지 처리시 사용된 표면처리용 강철구 등을 회수하고 청소를 위한 진공장치 및 소지구를 구비한다.
이 블라인드 플랜지는 페인팅 부스와 같이 섹션 내지 타워의 내부를 표면 처리 및 도장 처리하는 공간을 형성하는 부가적 기능을 가진다.
섹션 내지 타워의 중앙을 관통하는 H빔은 타워의 축방향 중앙부에 처짐을 최소화될 수 있는 구조물이고, 설정된 길이, 예를 들면, 6m 단위로 볼트 결합을 할 수 있는 구조이다. 이 H빔에 길이방향으로 주행치차를 결합하고 서보모터를 이용하여 주행할 수 있는 원형 분사체의 치차와 맞물려 원형분사체의 진행 속도를 제어할 수 있고, 중심부 H빔에 지지하여 원형 분사노즐의 이송장치를 구비한 것이 바람직하다.
원형 분사노즐은 타워 내부 표면 360도를 골고루 분사할 수 있도록 설정된 각도(예를 들면, 30도 간격)로 배치하되 타워 내경이 원뿔 형태로 길이방향을 따라 변하므로 타워의 내부 표면과 설정된 간격을 유지하면서 노즐과 타워 내부 표간의 간격을 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 이에, 노즐에서 타워 내부 표면의 거리를 측정하는 거리 센스를 포함하고 이 센서 신호에 기초하여 노즐의 각도와 길이 또는 위치를 가변화시킬 수 있를 수 있는 노즐별 전후진 구동장치를 포함하는 것이 바람직하다.
부스의 하측에 하지 처리용 분사노즐이 타워의 길이방향을 따라 주행할 수 있도록 서보모터를 설치하여 속도 제어를 할 수 있으며 타워 길이방향으로 노즐이 직선운동을 하도록 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 내외부 표면 처리 및 내외부 도장 처리 과정에서 발생하는 분진 등을 포집, 처리하기 위한 모바일 집진장치 및 송풍장치가 구비되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 규격화된 40 피트 컨테이너 내부에 일체형 모바일 집진대형 카트리지를 만들고, 주기적으로 연결구의 해체, 조립이 가능한 구조가 바람직하다. 이러한 구조에 의해 설치 현장에서 처리가 어려운 분진 및 유해물질을 쉽게 포집하고 별도의 지정장소에서 폐기물을 처리하고 필터 등을교체한 뒤 재활용할 수 있는 대형 집진 카트리지와 강제 송풍 및 흡입 설비를 중간에 연결할 수 있다.
필요에 따라 하지 처리 중에도 타워 전단 블라인드 플랜지에 연결된 송풍기를 가동하여 타워 내부로 강제 송풍시키고 타워 후단의 블라인드 플랜지에 연결된 집진장치에서 공기를 흡입하여 타워 내부에서표면 처리할 때 발생하는 녹과 먼지를 포집할 수 있도록 흡입된 공기를 집진설비로 보내서 타워의 내부의 분진 등을 처리할 수 있다.
또, 표면 처리가 완료 되면 내부의 표면 처리용 강철구 등을 진공 회수하고 내부 청소도 할 수 있다. 이 때 전 후단의 블라인드 플랜지에는 사람의 출입이 가능한 출입문이 구비되어 있어 내부를 검사하거나 청소 및 기기 보수을 용이하게 할 수 있다.
내부 청소가 완료되고 필요에 따라 검사를 한 후 내부의 조건이 도장에 적합한 환경을 유지할 수 있도록 건조하고 따뜻한 40도~ 50 도의 공기를 계속 공급하고 H빔에 설치된 표면 처리용 노즐은 페인트용 노즐로 전환하여서 표면 처리와 같은 방법으로 360도 방향으로 페인트를 분사하면서 축방향으로 왕복 이송 반복도장을 시행할 수 있다. 이 때 양 끝단에 노즐이 도달하면 섹션 내지 타워는 120도 회전을 통해 중력에 의한 도막 두께의 불균일을 방지하고 도장의 품질은 균일하게 유지된다. 이 때 페인팅링을 활용하여 외부 도장의 손상 없이 타워를 회전시킬 수 있도록 회전 롤러 위에 위치시켜 회전하는 것이 바람직하다. (내부 표면 처리 시에는 회전을 필요치 않는다).
또한, 도장이 완료되면 내부에 건조한 40도~ 50도의 따뜻한 공기를 공급하여 한 쪽 끝단에서 다른 쪽 끝단으로 강제 송급하고 이 공기는 집진장치에 연결하여 품질이 우수한 도장이 이루어지도록 한다.
내부 도장이 충분히 건조된 후 내부 도장의 손상이 없도록 블라인드 플랜지를 계속 막은 상태를 유지하고 내부의 H빔과 설비는 분리하여 제거한다. 외부 표면 처리 및 도장 시 내부 도장의 손상이 발생하지 않도록 보호하는 것이 바람직하다. 또 페인터링을 이용하여 외부 도장의 손상 없이 타워를 회전시킬 수 있도록 회전 롤러 위에 놓여진 상태에서 작업하는 것이 바람직하다.
외부 도장은 타워의 길이방향으로 24ｍ ‘┌┐’형 부스를 형성하고 15ｍ 단위로 섹션 내지 타워를 충분히 감쌀 수 있도록 타워를 부속 사각 부스 안에 둔다. 이 부스의 하단 모서리에 하지 처리용 분사 노즐이 타워의 길이방향으로 주행할 수 있도록 주행치차와 결합된 서보모터에 의한 속도제어를 할 수 있도록 하는 한편 타워 길이방향으로 노즐이 직선 운동을 하도록 구성한다. 또 노즐이 직선운동을 하는 동안 타워 몸체도 회전 롤러에 의해 360도 회전할 수 있다. 또한 섹션 내지 타워 외부 표면과 노즐의 분사점이 일정한 간격을 유지할 수 있도록 노즐의 길이 또는 위치를 가변시킬 수 있는 것이 바람직하다. 이렇게 반복적으로 회전과 직선 이동이 이루어지면서 섹션 내지 타워의 외부 표면이 균등하게 녹이 제거되고 원하는 품질에 도달할 때까지 반복한다.
또한, 외부 도장도 외부의 표면 처리 방식과 같이 동체의 360도 회전과 노즐의 직선이동으로 균등한 도막을 전체적으로 유지하도록 속도와 분사 압력을 조정할 수 있다. 또 내부 도장과 마찬가지로 이 부스 내로 건조하고 따뜻한 공기를 계속 공급하고 집진 설비를 통과하도록 구성한다. 이러한 내외부 도장 방식은 타워 외내부의 균일한 도막을 형성시킬 수 있고, 페인트의 손실을 최소화할 수 있어 재료비 절감에도 큰 도움이 되고, 자동화를 통해 작업자의 직접적 시공을 배제하여 작업자를 유해 환경으로부터의 노출을 줄일 수 있는 이점과 외부 날씨, 기온, 습도에 크게 영향을 받지 않고 도장 작업을 수행할 수 있어 매우 바람직하다.
이렇게 약 15ｍ의 도장이 부스 내에서 완료 되면 건조한다. 이후 다시 섹션 내지 타워를 페인트 부스 내에 그대로 두고 부속 박스부스를 뒤로 밀어서 일부 중첩되게 한 뒤 새로운 15m 타워 외부를 위와 같은 방식으로 표면 처리와 도장 작업을 반복하면서 섹션 내지 타워 전체가 도장이 완료될 때까지 이러한 과정을 반복한다.
이에 본 발명에 따르면, 강관형 타워 시공 기간을 단축시킬 수 있는 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 풍력 발전용 강관형 섹션 내지 타워 운반 비용을 절감할 수 있는 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 분해, 조립이 용이하여 필요로 하는 현장에 적용이 가능한 모바일 공장을 구현할 수 있어 공장 시설 및 장치에 대해 이동, 설치, 운영, 해체, 철거, 보관, 재사용이 가능하고 시공 현장별 공장 설립의 비용을 절감할 수 있는 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 현장 시공 설비의 이동 용이성이 우수함은 물론, 내외부 표면 처리 및 도장 처리 공정의 우수성에 따라 품질을 향상시킬 수 있는 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 현장에서 섹션길이의 표준화를 실현할 수 있어 원자재 규격을 단순화할 수 있고 연결 플랜지 추가에 따른 좌굴강도의 향상을 통한 타워의 벽두께를 감소시켜 비용을 절감할 수 있는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법 및 이를 구현하는 현장 시공 시스템을 제공할 수 있다.
Claims (18)
- 레일 지지판 및 상기 레일 지지판 상에 단선 또는 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고 50m 내지 300m의 길이를 가지는 타워 생산 라인 상에서, 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하지 않고 내외부 표면 처리 및 도장 처리가 수행되는 타워를 시공하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법으로써,
상기 타워 생산 라인의 시작 지점에서 복관 조립 대차를 이용하여 단관의 복관 조립 및 원주 가접을 수행하는 제 1 공정, 및 용접 대차를 이용하여 상기 가접된 복관의 원주 본접을 수행하는 제 2 공정을 반복 수행하여 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하지 않는 강관형 타워 구조를 형성하는 단계;
상기 강관형 타워 구조 내부 중심에 길이 방향으로 H빔을 위치시키고 폐쇄 구조물로 상기 강관형 타워 구조 양단을 폐쇄시킨 상태에서, 상기 H빔을 따라 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향으로 이동하고 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 9 내지 18개 포함하는 원형 분사체를 이용하여 상기 강관형 타워 구조 내부에 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 내부 표면 처리 단계;
상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 제 1 도장용 가변형 분사 노즐로 교체한 후, 상기 제 1 도장용 가변형 분사 노즐을 9 내지 18개 포함하는 원형 분사체를 이용하여 제 1 금속 표면 처리층이 형성된 상기 강관형 타워 구조 내부에 제 1 도장층을 형성하는 내부 도장 처리 단계;
상기 강관형 타워 구조를 회전시킬 수 있도록 설계된 회전 롤러 상에 상기 내부 도장 처리가 완료된 강관형 타워 구조를 위치시키고, 상기 강관형 타워 구조 상면부 및 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향과 평행한 상기 강관형 타워 구조 측면부의 소정 길이를 포위하도록 설계되는 하부 개방형 부스를 위치시킨 후, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향과 직교하는 방향에 존재하는 상기 부스의 양 단면을 고무 패널을 이용하여 차단함으로써 상기 강관형 타워 구조의 소정 길이를 외부와 차단시키는 단계;
상기 부스의 측면부 하단 일측 혹은 양측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향을 따라 이동하는 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐을 이용하여 상기 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 금속 표면 처리층을 형성하는 외부 표면 처리 단계; 및
상기 부스의 측면부 상단 일측 혹은 양측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향을 따라 이동하는 제 2 도장용 가변형 분사 노즐을 이용하여 상기 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 도장층을 형성하는 외부 도장 처리 단계;를 포함하고,
상기 내부 표면 처리 단계 및 내부 도장 처리 단계는,
상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 각각 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 1 도장용 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리를 조절하는 것을 포함하고,
상기 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계는,
상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 각각 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 2 도장용 가변형 분사 노즐의 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리를 조절하는 것을 포함하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 타워 생산 라인은 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고,
상기 강관형 타워 구조를 형성하는 단계의 상기 제 1 공정 및 제 2 공정은 상기 복선의 궤도상에서 동시에 수행되는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법. - 제 1항에 있어서
상기 강관형 타워 구조에 대한 방사선 투과 비파괴 검사를 수행하는 단계를 더 포함하고,
상기 방사선 투과 비파괴 검사는,
상기 강관형 타워 구조를 형성하는 단계 이후 및 상기 내부 표면 처리 단계 이전에 수행되는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 강관형 타워 구조 양단을 폐쇄하는 폐쇄 구조물은,
진공 장치; 송풍 장치 및 집진 설비 중 어느 하나 이상과 연결되어 공기가 흡입 또는 토출하도록 설계된 제 1 영역; 및
인적 출입이 가능하도록 설계된 제 2 영역을 포함하고,
상기 제 1 영역과 연결된 진공 장치; 송풍 장치; 및 집진 설비 중 어느 하나 이상을 이용하여 상기 타워 구조의 내부를 정화하는 단계를 더 포함하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 내부 표면 처리 단계 및 내부 도장 처리 단계는,
상기 강관형 타워 구조의 내경 증가에 따라 각각 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 제 1 도장용 가변형 분사 노즐의 분사 각도 및 틸팅 각도를 조절함으로써 틸팅 분사 각도 변위를 초기 틸팅 분사 각도 변위 대비 1.1배 내지 2.0배의 범위 내에서 증가시키는 것; 및
상기 원형 분사체의 이동 속도를 초기 속도 대비 50% 내지 90%의 범위 내에서 감소시키는 것을 포함하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법. - 제 5항에 있어서,
상기 내부 표면 처리 단계 및 내부 도장 처리 단계는,
상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐 및 상기 제 1 도장용 가변형 분사 노즐과 상기 강관형 타워 구조 벽면 사이의 거리가 150 mm 내지 250 mm 범위 내로 유지되도록 각각 상기 제 1 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 1 도장용 가변형 분사 노즐의 노즐 거리를 제어하는 것을 포함하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계는,
상기 회전 롤러에 의해 상기 강관형 타워 구조를 360도 연속 회전시키는 상태에서 각각 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 2 도장용 가변형 분사 노즐을 이용하여 각각 상기 제 2 금속 표면 처리층 및 상기 제 2 도장층을 형성하는 것을 포함하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계는,
상기 강관형 타워 구조의 내경 증가에 따라 각각 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 제 2 도장용 가변형 분사 노즐의 이동 속도를 초기 속도 대비 50% 내지 90%의 범위 내에서 감소시키는 것을 포함하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 외부 표면 처리 단계 및 외부 도장 처리 단계는,
상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐 및 상기 제 2 도장용 가변형 분사 노즐과 상기 강관형 타워 구조 벽면 사이의 거리가 150 mm 내지 250 mm 범위 내로 유지되도록 각각 상기 제 2 표면 처리용 가변형 분사 노즐과 상기 제 2 도장용 가변형 분사 노즐의 노즐 거리를 제어하는 것을 포함하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 방법. - 레일 지지판 및 상기 레일 지지판 상에 단선 또는 복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고, 50m 내지 300m의 길이 또는 20m 내지 24m의 길이를 가지는 타워 생산 라인;
상기 타워 생산 라인 상을 주행할 수 있도록 설계되는 주행 대차를 포함하는 타워 이송용 주행 대차 구조물;
단관으로부터 플랜지 구조를 포함하지 않거나 단관으로부터 플랜지 구조를 포함하는 강관형 타워 구조를 형성하는 강관형 타워 구조 형성부;
상기 강관형 타워 구조 형성부에서 형성된 강관형 타워 구조의 내부에 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 내부 표면 처리 공정 및 제 1 도장층을 형성하는 내부 도장 처리 공정을 순차적으로 수행하도록 설계된 타워 내부 처리부; 및
상기 강관형 타워 구조 형성부에서 형성된 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 금속 표면 처리층을 형성하는 외부 표면 처리 공정 및 제 2 도장층을 형성하는 외부 도장 처리 공정을 순차적으로 수행하도록 설계된 타워 외부 처리부;를 포함하고,
상기 강관형 타워 구조 형성부는,
상기 타워 생산 라인의 시작 지점에 위치하여 단관의 복관 조립 및 원주 가접을 반복 수행하도록 설계되는 복관 조립 대차; 및
상기 가접된 복관의 원주 본접을 반복 수행하여 강관형 타워 구조를 형성하도록 설계되는 용접 대차;를 포함하며,
상기 타워 내부 처리부는,
상기 강관형 타워 구조의 양단을 폐쇄시키도록 설계되는 폐쇄 구조물;
상기 강관형 타워 구조의 내부 중심에 길이 방향으로 위치하는 H빔;
상기 H빔을 따라 이동하면서 상기 강관형 타워 구조의 내부에 제 1 금속 표면 처리층 및 제 1 도장층을 각각 형성하는 내부 표면 처리 및 내부 도장 처리 공정을 수행하는 제 1 가변형 분사 노즐을 9 내지 18개 포함하는 원형 분사체; 및
상기 원형 분사체를 이송하는 제 1 이송장치;를 포함하고,
상기 타워 외부 처리부는,
상기 강관형 타워 구조의 하부에 위치하고 상기 강관형 타워 구조를 회전시킬 수 있도록 설계된 회전 롤러;
상기 강관형 타워 구조의 소정 길이를 외부와 차단할 수 있도록 설계되는 하부 개방형 부스로서, 상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 직교 방향으로 형성되어 상기 강관형 타워 구조의 소정 길이 양단에 위치하는 고무 패널을 포함하는 하부 개방형 부스;
상기 부스의 하단 일측 혹은 양측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 외부에 제 2 금속 표면 처리층을 형성하는 외부 표면 처리 공정을 수행하는 제 2 가변형 분사 노즐;
상기 제 2 가변형 분사 노즐을 이송하는 제 2 이송장치;
상기 부스의 상단 일측 혹은 양측에 위치하고 상기 강관형 타워 구조의 외부에 도장층을 형성하는 외부 도장 처리 공정을 수행하는 제 3 가변형 분사 노즐; 및
상기 제 3 가변형 분사 노즐을 이송하는 제 3 이송장치;를 포함하고,
상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐은,
상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 분사 각도, 틸팅 각도 및 노즐 거리가 가변하도록 설계되고,
상기 제 1 내지 제 3 이송 장치는,
상기 강관형 타워 구조의 길이 방향에 따라 속도가 제어되는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템. - 제 10항에 있어서,
상기 타워 생산 라인은,
복선의 궤도로 이루어진 레일을 포함하고,
상기 복관 조립 대차 및 상기 용접 대차는,
상기 복선의 궤도에 모두 위치하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템. - 제 10항에 있어서,
상기 강관형 타워 구조 형성부에서 형성된 강관형 타워 구조에 대한 방사선 투과 비파괴 검사를 수행하는 비파괴 검사 수행부를 더 포함하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템. - 제 10항에 있어서,
상기 타워 내부 처리부는,
상기 제 1 금속 표면 처리층을 형성하는 내부 표면 처리 공정이나 상기 제 1 도장층을 형성하는 내부 도장 처리 공정에서 발생되고, 상기 강관형 타워 구조 내부를 정화할 수 있도록 설계된 진공 장치; 송풍 장치; 및 집진 설비 중 어느 하나 이상을 더 포함하고,
상기 타워 내부 처리부의 상기 폐쇄 구조물은,
상기 진공 장치; 송풍 장치 및 집진 설비 중 어느 하나와 연결되어 공기가 흡입 또는 토출하도록 설계된 제 1 영역; 및
인적 출입이 가능하도록 설계된 제 2 영역을 포함하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템. - 제 10항에 있어서,
상기 강관형 타워 구조의 내경 증가에 따라, 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 분사 각도 및 틸팅 각도가 증가하도록 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 동작을 제어하고 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치가 이동 속도가 감소하도록 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치의 속도를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 분사 각도 및 틸팅 각도 조절에 따른 틸팅 분사 각도 변위가 초기 틸팅 분사 각도 변위 대비 1.1배 내지 2.0배의 범위 내에서 증가하도록 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 동작을 제어하고, 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치의 이동 속도가 초기 속도 대비 50% 내지 90%의 범위 내에서 감소하도록 상기 제 1 내지 제 3 이송 장치의 속도를 제어하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템. - 제 14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐과 상기 강관형 타워 구조 벽면 사이의 거리가 150 mm 내지 250 mm 범위 내로 유지되도록 상기 제 1 내지 제 3 가변형 분사 노즐의 노즐 거리를 제어하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 타워 생산 라인, 상기 주행 대차 구조물, 상기 타워 구조 형성부, 상기 타워 내부처리부 및 상기 타워 외부처리부 중 적어도 하나는 표준화 내지 모듈화되어 분해, 조립이 용이하게 마련되어 설정된 현장에서 또 다른 현장으로 운반되어 재설치 가능한 것을 특징으로 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 타워 외부 처리부의 회전 롤러는 외부 도장을 위해 상기 제 2 도장층을 형성하는 외부 도장 처리 공정을 위한 노즐이 설정된 거리를 이동 완료한 경우 설정된 각도로 상기 강관형 타워 구조를 회전시키는 것을 특징으로 하는 풍력 발전용 강관형 타워의 현장 시공 시스템. - 삭제
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