KR102235039B1 - 부유식 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부유식 구조물에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본체; 상기 본체에 대해 상하 방향으로 이동하는 레그; 상기 레그를 승강시키는 잭케이스; 및 상기 잭케이스 상측에 상기 레그의 길이 방향을 따라 제공되어, 상기 레그를 지지하는 레그 지지 유닛을 포함하는 부유식 구조물이 제공될 수 있다.

Description

부유식 구조물{FLOATING STRUCTURE}
본 발명은 부유식 구조물에 관한 것이다.
친환경 에너지 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라, 풍력 발전기를 활용한 발전이 전세계적으로 각광을 받고 있다. 그런데, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 까다로운 환경적인 조건이 요구된다. 예를 들어, 풍력 발전기가 설치되는 장소는 블레이드의 유의미한 회전을 얻기 위한 일정 수준 이상의 풍속이 보장될 수 있는 곳이어야 하고, 풍력 발전기의 구동 시 발생되는 소음에 따른 공해가 이슈가 되지 않아야 하는 곳이어야 한다. 또한, 이러한 환경적인 조건을 만족한다고 하더라도, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 매우 넓은 면적의 공간이 필요하다는 문제가 있다.
최근에는 위와 같은 제약 조건으로부터 상대적으로 자유로운 해상 풍력 발전기에 대한 관심이 증가하고 있다. 해상 풍력 발전기는 다양한 방법으로 설치될 수 있으나, 일반적으로 부품을 몇 개의 유닛으로 나누어 육상에서 제작한 후, 제작된 유닛을 해상으로 옮겨 조립하는 방법으로 설치되고 있다.
육상에서 제작된 해상 풍력 발전기의 유닛을 해상으로 옮기고, 해상에서 해상 풍력 발전기를 설치하는 선박을 일반적으로 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel)이라고 한다.
풍력 발전기 설치 선박은 작업 특성상, 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jack-up Mode)로 운용될 수 있다. 구체적으로, 풍력 발전기 설치 선박은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 항해 모드에서 레그는 해수에 의한 저항을 줄이고자 본체의 상방으로 이동된 상태를 유지할 수 있다. 그 후, 풍력 발전기 설치 선박은 잭업 모드로 전환하여 레그를 내려 해저에 박은 후, 본체가 해수면으로부터 일정 거리 이격될 수 있도록 본체를 레그를 따라 들어올린다. 본체가 일정 위치에 다다르게 되면, 풍력 발전기 설치 선박은 본체의 이동을 중지하고 해상 풍력 발전기를 설치하는 작업을 수행하며, 설치가 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다음 설치 위치까지 이동한다.
하지만, 부유식 구조물의 항해 모드 운항 시, 본체의 상부로 연장되는 레그의 길이는 수십 미터에 달하게 된다. 이에 의해, 부유식 구조물의 전체적인 무게 중심이 위쪽으로 이동하게 되므로, 바람, 파도 등에 의해 가해지는 외력에 의해 본체가 더욱 크게 흔들리게 되어 부유식 구조물의 운항 안정성이 떨어질 수 있다.
또한, 본체가 흔들림에 따라 본체의 기울어지는 각도가 커지면 중력에 의해 레그의 상측 부분에 가해지는 모멘트의 크기가 커지게 되므로, 레그가 변형되거나 파손될 수 있는 위험이 증가한다는 문제가 있다.
한국공개특허공보 2013-0142686
본 발명의 실시예들은, 레그의 구조적 안정성 및 운항 안정성이 향상될 수 있는 부유식 구조물을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본체; 상기 본체에 대해 상하 방향으로 이동하는 레그; 상기 레그를 승강시키는 잭케이스; 및 상기 잭케이스 상측에 상기 레그의 길이 방향을 따라 제공되어, 상기 레그를 지지하는 레그 지지 유닛을 포함하는 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 레그 지지 유닛은, 상기 레그의 둘레에 배치되어, 상기 레그의 측면과 면 접촉하는 지지부; 및 상기 잭케이스에 대한 상기 지지부의 높이를 조절하는 높이 조절부를 포함하는 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 레그 지지 유닛은, 상기 지지부와 상기 잭케이스의 연결부에 제공되고, 부피 가변형의 간격 조절 부재를 더 포함하는 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 잭케이스는, 상기 레그의 둘레에 배치되어, 상기 지지부가 장착되는 잭케이스 프레임을 포함하고, 상기 잭케이스 프레임과 상기 지지부의 마주하는 면은 상방 또는 하방 경사지는 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 레그 지지 유닛은, 상기 레그의 기울기를 정도를 감지할 수 있는 기울기 감지부; 및 상기 기울기 감지부로부터 상기 레그의 기울기 정보를 전송 받아 상기 높이 조절부의 높이를 제어하는 제어부를 더 포함하는 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 레그의 구조적 안정성 및 운항 안정성이 향상될 수 있는 부유식 구조물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 부유식 구조물의 측면도이다.
도 2는 도 1의 부유식 구조물의 잭케이스 및 레그 지지 유닛 간의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 4는 도 1의 부유식 구조물을 제어하기 위한 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 5는 도 1의 부유식 구조물의 레그의 기울어진 정도가 커진 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3의 지지부가 상측으로 이동된 상태를 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 기술 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예들에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 아울러, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 부유식 구조물(1)의 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물(1)은 물에 부유할 수 있는 본체(10), 본체(10)를 상하 경사 방향으로 관통하고, 길이 방향을 따라 설치된 랙 기어를 갖는 레그(Leg, 20), 레그(20)와 본체(10)를 상하 방향으로 상대 운동시키는 잭케이스(100), 그리고 잭케이스(100)에 장착되고 레그(20)를 지지하는 레그 지지 유닛(200)을 포함한다.
부유식 구조물(1)은 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel) 또는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)일 수 있으며, 본 실시예에서는 부유식 구조물(1)이 풍력 발전기 설치 선박인 것을 예로 들어 설명하겠다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 후술할 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물은 모두 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
본체(10)는 부유 가능한 직사각형 또는 삼각형 형상 등의 평면 구조를 가질 수 있으며, 일반적인 상선(예: 컨테이너선)에 비해 폭이 넓고 높이가 낮으며 길이가 짧은 구조로 형성될 수 있다. 이러한 구조를 갖는 본체(10)는 흘수의 크기가 작아 폭이 좁고 높이가 높으며 길이간 긴 구조를 갖는 다른 본체보다 상대적으로 운항 시 파랑 하중에 대한 복원성이 작을 수 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 본체(10)의 구조는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상에 따른 본체(10)는 잭업 모드 및 운항 모드로 운용될 수 있고, 레그(20) 및 잭케이스(100)가 설치될 수 있는 임의의 입체적 구조를 가질 수 있다.
본체(10)에는 부유식 구조물(1)의 기능에 따른 피적재물(미도시)이 적재될 수 있다. 본 실시예의 경우, 본체(10)에는 해상 풍력 발전기의 부품인, 블레이드와 나셀, 타워 등이 피적재물로서 적재될 수 있으며, 피적재물을 본체(10)에 고정시키는 적재 유닛(미도시)이 제공될 수 있다. 피적재물의 종류 및 적재 방식은 일 예에 불과하며, 피적재물은 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양한 형태로 적재될 수 있다. 예를 들어, 블레이드와 나셀은 서로 분리된 상태로 적재될 수 있으며, 부유식 구조물(1)이 잭업 플랫폼인 경우 피적재물은 라이저 파이프일 수 있다.
또한, 본체(10)에는 부유식 구조물(1)의 이동 및 위치 제어를 위한 추진장치(미도시)가 제공될 수 있다.
한편, 레그(20)는 본체(10)의 레그웰(미도시)을 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 본체(10)의 하방으로 이동하여 해수면(S)을 지나 해저(B)에 고정됨으로써 본체(10)를 지지할 수 있다. 레그(20)는 사각 트러스 구조, 삼각 트러스 구조 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 레그(20)가 삼각 트러스 구조로 형성되는 것을 예로 들어 설명한다.
레그(20)가 삼각 트러스 구조로 형성될 경우, 레그(20)는 기둥의 역할을 하는 코드(도 2, 22)와, 코드(22)의 양측으로 쌍을 이루면서 돌출되게 코드(22)에 결합되며 코드(22)의 길이 방향을 따라 연장된 랙 기어(도 2, 21)를 포함할 수 있다. 그리고 레그(20)는 복수 개의 코드(22)를 연결하는 브레이스를 포함할 수 있으며 이에 따라 코드(22)는 브레이스가 구성하는 삼각 형상의 꼭지점을 형성할 수 있다.
레그(20)는 부유식 구조물(1)의 운항 상태 또는 레그(20)에 가해지는 바람 등의 영향으로 인해 기울어질 수 있으며, 부유식 구조물(1)의 운항 상태 및 레그(20)에 가해지는 바람 등의 세기에 따라 레그(20)의 기울어진 정도(C)는 변경될 수 있다.
도 2는 도 1의 부유식 구조물의 잭케이스 및 레그 지지 유닛 간의 연결 구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 도면이고, 도 4는 도 1의 부유식 구조물을 제어하기 위한 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 잭케이스(100)는 레그(20)를 상하 방향으로 승강시킬 수 있으며 이와 동시에 레그(20)를 지지할 수 있다. 잭케이스(100)는 도시된 것과 같이 레그(20)를 둘러싼 형태로 제공될 수 있다.
구체적으로, 잭케이스(100)는 레그(20)의 랙기어(21)와 맞물려져 레그(20)를 승강 시키는 피니언 기어(111) 및 피니언 기어(111)를 구동시키는 구동 모터(112)를 포함할 수 있으며, 피니언 기어(111)와 구동 모터(112)가 장착되는 잭케이스 프레임(110)을 포함할 수 있다. 잭케이스 프레임(110)은 본체 상갑판(11)에 장착될 수 있으며, 레그(20)를 승강 및 지지하기 위한 강도를 갖도록 견고한 구조 및 강성을 가질 수 있다.
여기서, 도시된 것과 같이 잭케이스 프레임(110) 상부는 레그 지지 유닛(200)과 마주하게 배치되는 면이 상방 또는 하방 경사질 수 있으며, 도시된 것과 같이 레그(20)를 향해 이동할수록 낮아지게 경사진 경사 구간(110a)을 갖도록 제작될 수 있다. 이에 따라 잭케이스 프레임(110)의 상단부의 높이가 레그(20)를 향해 이동할수록 낮아지는 형태를 가질 수 있다.
그리고 경사 구간(110a)이 형성되지 않은 부분에는 레그 지지 유닛(200)의 높이 조절 부재(221)가 수용될 수 있는 장착홀(미도시)이 제공될 수 있다. 장착홀은 높이 조절 부재(221)를 결속할 수 있는 형상을 가질 수 있으며, 일 예로 나사산 구조를 갖는 장착홀일 수 있다.
그리고 피니언 기어(111) 및 구동 모터(112)는 잭케이스 프레임(110)에 다수 개가 장착될 수 있으며, 피니언 기어(111)가 랙기어(21)와 맞물려져 있음으로써 레그(20)가 잭케이스(100)에 의해 지지될 수 있다. 그리고 피니언 기어(111)가 구동 모터(112)에 의해 일 방향으로 회전할 때 레그(20)가 상승되고 피니언 기어(111)가 타 방향으로 회전할 때 레그(20)가 하강될 수 있다.
한편, 레그 지지 유닛(200)은 잭케이스(100) 상측에 제공되어 레그(20)를 측방에서 지지할 수 있으며, 이에 따라 레그(20)가 지지되는 구간의 길이가 잭케이스(100)만으로 지지되는 길이보다 더 길어질 수 있다.
레그 지지 유닛(200)은 레그(20)를 지지하는 지지부(210), 지지부(210)의 높이를 조절하는 높이 조절부(220)를 포함할 수 있다.
지지부(210)는 잭케이스 프레임(110) 상측에 장착될 수 있으며, 레그(20)둘레에 배치되고 레그(20)와 일면이 면 접촉되어 레그(20)를 지지할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 지지부(210)와 레그(20) 간의 접촉 면적을 증대시키기 위해서 지지부(210)는 레그(20)를 향해 이동할수록 단면이 증가하는 구조를 가질 수 있다. 일 예로 도시된 것과 같이 지지부(210) 저면의 높이가 레그(20)을 향해 이동할수록 낮아질 수 있으며, 이에 따라 지지부(210) 하부는 잭케이스 프레임(110) 상측의 경사 구간(110a)과 대응되는 구조를 가질 수 있다.
그리고 지지부(210)와 랙기어(21)가 접촉되는 단부에는 지지부(210)와 랙기어(21)의 접촉 시 랙기어(21) 및 지지부(210)의 마모를 방지하고 충격을 흡수할 수 있는 완충 부재(240)가 제공될 수 있으며, 완충 부재(240)는 일 예로 합성 수지 또는 탄성 물질 등일 수 있으며, 지지부(210)로부터 탈부착될 수 있어 완충 부재(240)의 파손 또는 마모 시에는 교체될 수 있다.
또한, 지지부(210)는 경사진 저면의 최 하단부가 하측으로 연장된 연장판(211)을 포함할 수 있으며, 연장판(211)은 레그(20)와 잭케이스 프레임(110) 사이 공간으로 연장되게 배치될 수 있다. 이에 따라 동일한 공간 상에서 레그(20)와 지지부(210)의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 그리고, 연장판(211)은 밀도가 높은 금속 등으로 제작되거나 그 체적이 커서 지지부(210)에 상대적으로 큰 하방향의 하중을 제공할 수 있다.
한편, 높이 조절부(220)는 지지부(210)를 잭케이스(100)에 연결시키고 잭케이스(100)에 대한 지지부(210)의 높이를 조절하는 것으로, 높이 조절 부재(221) 및 간격 조절 부재(222)를 포함할 수 있다. 높이 조절 부재(221)는 지지부(210)와 잭케이스 프레임(110)을 서로 이격되게 연결시킬 수 있으며, 이에 따라 지지부(210)와 잭케이스 프레임(110) 사이에는 공간(231, 도 6)이 형성될 수 있다.
높이 조절 부재(221)는 잭케이스 프레임(110)의 장착홀 상에 결속이 유지된 상태로 상하 방향으로 이동될 수 있으며, 높이 조절 부재(221)가 장착홀에 결합되는 정도에 따라 지지부(210)와 잭케이스 프레임(110) 사이의 간격이 조절될 수 있다. 그리고 높이 조절 부재(221)가 형성하는 간격에 따라 높이 조절 부재(221)가 간격 조절 부재(222)를 가압하는 정도가 변경될 수 있다.
높이 조절 부재(221)는 일 예로 지지부(210) 및 간격 조절 부재(222)를 순차적으로 관통하고 잭케이스 프레임(110)의 장착홀에 결합될 수 있는 나사산이 형성된 부재일 수 있으며, 이 경우 높이 조절 부재(221)는 제어부(260)에 의해 제어되는 모터(미도시)에 의해 회전될 수 있는 볼트 또는 밸브류일 수 있다. 그러나 높이 조절 부재(221)는 볼트 이외에도 지지부(210)와 잭케이스 프레임(110)의 간격을 조절할 수 다양한 고정 부재일 수 있다.
한편, 간격 조절 부재(222)는 높이 조절 부재(221)와 함께 지지부(210)와 잭케이스 프레임(110) 사이의 간격을 조절하는 기능을 갖는 것으로, 높이 조절 부재(221)가 관통된 상태로 지지부(210)와 잭케이스 프레임(110) 사이에 장착될 수 있다. 간격 조절 부재(222)는 높이 조절 부재(221)가 가하는 압력에 따라 그 형태, 즉 높이가 변형될 수 있는 물질일 수 있으며, 일 예로 변형 정도가 큰 탄성 부재일 수 있다.
간격 조절 부재(222)는 높이 조절 부재(221)와 잭케이스 프레임(110) 간의 결속 정도에 따라 높이 조절 부재(221)에 의해 가압되는 정도가 변경될 수 있으며, 이에 따라 간격 조절 부재(222)는 지지부(210)와 잭케이스 프레임(110) 사이에서 팽창 및 수축될 수 있다. 간격 조절 부재(222)가 팽창 및 수축됨에 따라 지지부(210)는 상측 또는 하측으로 이동될 수 있다. 또한, 지지부(210)와 잭케이스 프레임(110)이 간격 조절 부재(222)를 사이에 두고 연결됨에 따라 지지부(210)와 잭케이스 프레임(110) 간의 직접적인 접촉이 방지될 수 있으며, 이에 따라 지지부(210) 및 잭케이스 프레임(110) 간의 마찰 및 충돌 등으로 인한 손상이 방지될 수 있다.
그러나 본 실시예에 따른 지지부(210)의 높이 조절부(220)는 높이 조절 부재(221) 및 간격 조절 부재(222)에 의한 것으로 한정된 것은 아니며, 잭케이스 (100)에 대한 지지부(210)의 높이를 조절할 수 있는 다양한 높이 조절 장치 또는 승강 장치일 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 부유식 구조물(1)의 레그 지지 유닛(200)은 레그(20)의 기울기를 감지하는 기울기 감지부(250) 및 높이 조절부(220)를 제어하는 제어부(260)를 더 포함할 수 있다.
기울기 감지부(250)는 레그(20)에 장착되는 기울기 감지 센서, 자이로 센서 등일 수 있으며, 또는 완충 부재(240)에 장착되는 압력 감지 센서 일 수 있다. 기울기 감지부(250)가 압력 감지 센서일 경우, 제어부(260)는 레그(20)의 기울어짐에 따라 기울기 감지부(250)에 가해지는 압력 값을 바탕으로 레그(20)의 기울어진 정도(C)를 간접적으로 산출할 수 있다.
그리고 제어부(260)는 기울기 감지부(250)로부터 전송되는 기울기 정보를 바탕으로 높이 조절 부재(221)와 잭케이스 프레임(110) 간의 결속 정도를 조절할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 측면에 따른 부유식 구조물의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
다시 도 1을 참조하면, 부유식 구조물(1)은 이동하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동될 수 있다. 일반 항해 모드에서, 부유식 구조물(1)은 레그(20)와 해수간에 발생되는 저항을 줄이고자 레그(20)를 상 방향으로 이동시킨 상태로 이동할 수 있다. 이때, 레그(20)의 무게 중심은 본체(10) 상측으로 이동하게 되며, 잭케이스(100)에 의해 지지되는 구간의 상측 레그(20) 구간은 레그(20)를 임의의 일 방향으로 회전시키는 모멘트를 형성할 수 있다. 즉, 잭케이스(100) 상측의 레그(20) 구간은 일 종의 모멘트 암(arm)을 형성할 수 있다.
따라서 이러한 모멘트 암의 길이를 줄이기 위해서 본 실시예에 따른 부유식 구조물(1)에는 레그 지지 유닛(200)이 제공될 수 있다. 레그 지지 유닛(200)은 부유식 구조물(1)의 운항 모드 이전에 잭케이스(100) 상측에 장착될 수 있다.
구체적으로, 잭케이스 프레임(110) 상측에 간격 조절 부재(222)를 위치시킨 후 완충 부재(240)가 레그(20)의 측면, 일 예로 랙기어(21)와 면 접촉된 상태로 지지부(210)를 간격 조절 부재(222) 상측에 위치시킬 수 있다. 이 때, 연장판(211)이 랙기어(21)와 잭케이스 프레임(110) 사이에 삽입될 수 있으며, 이에 따라 레그 지지 유닛(200)의 장착 위치가 보다 용이하게 파악될 수 있다.
그리고 간격 조절 부재(222)에 의해 지지부(210)와 잭케이스 프레임(110) 사이에는 공간(231)이 형성될 수 있으며, 높이 조절 부재(221)가 지지부(210), 간격 조절 부재(222) 그리고 잭케이스 프레임(110)을 순차적으로 관통되게 장착될 수 있다.
그 후, 부유식 구조물(1)의 운항 모드가 개시되면, 부유식 구조물(1)은 해상 상태 및 운항조건에 따라 본체(10)가 상하운동(heave), 전후운동(surge), 좌우운동(sway), 종운동(pitch), 황운동(roll), 성수운동(yaw)을 하게 될 수 있으며, 이러한 본체(10)의 운동은 레그(20)를 기울어지게 할 수 있다.
도 5는 도 1의 부유식 구조물(1)의 레그(20)의 기울어진 정도가 커진 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 3의 지지부(210)가 상측으로 이동된 상태를 나타낸 도면이다.
파고 등이 높아지거나 바람 등의 거세지는 경우와 같이 해상 상태가 악화될 경우, 레그(20)는 도 5에서와 같이 기울어진 정도(C)가 커질 수 있다. 이 경우, 도 6에서와 같이 지지부(210)가 상측으로 이동됨에 따라 레그 지지 유닛(200)에 의해 레그(20)가 지지되는 구간의 길이가 더욱 연장될 수 있으므로, 레그(20)의 구조적 안정성이 향상될 수 있다. 그리고 흘수가 작아 복원성이 작은 부유식 구조물(1)도 레그(20)의 기울어짐으로 인한 모멘트의 크기가 감소되므로 전체적인 부유식 구조물 본체(10)의 복원성이 향상될 수 있으며, 이에 따라 부유식 구조물(1)의 운항 안정성이 향상될 수 있다.
구체적으로 기울기 감지부(250)에 의해 감지된 레그(20)의 기울기 정도(C)가 커질 경우 제어부(260)에 의해 높이 조절 부재(221)가 상측으로 이동될 수 있으며, 이에 따라 높이 조절 부재(221)에 의해 가압되던 간격 조절 부재(222)가 팽창될 수 있다. 간격 조절 부재(222)가 팽창됨에 따라 지지부(210) 역시 상측으로 이동되어 지지부(210)에 의해 지지되는 레그(20)의 길이가 더 연장될 수 있다. 그리고 지지부(210)가 상측으로 이동될 때 지지부(210)와 잭케이스 프레임(110) 사이의 증가된 간격은 간격 조절 부재(222)가 팽창됨으로써 채워질 수 있다.
그리고 해상 상태가 안정적으로 변화될 경우 레그(20)에 작용하는 모멘트도 감소될 수 있으므로 높이 조절 부재(221) 및 지지부(210)는 도 3에서와 같이 다시 하측으로 이동될 수 있다.
또한, 레그(20)가 일 측으로 기울어질 때, 레그(20)를 지지하는 지지부(210) 및 지지부(210)를 잭케이스 프레임(110) 상에 결속시키는 높이 조절 부재(221)에는 과도한 모멘트에 따른 응력이 집중될 수 있다. 이때, 지지부(210) 하측에 연장된 연장판(211)은 지지부(210)의 무게 중심을 하측으로 이동시키는 무게추 기능을 수행할 수 있으며, 이에 따라 지지부(210) 및 높이 조절 부재(221)에 작용하는 모멘트를 일정 부분 상쇄시킬 수 있다.
또한, 지지부(210)가 레그(20)를 향해 이동할수록 단면이 증가하는 구조를 가짐에 따라 지지부(210)와 레그(20) 간의 접촉 면적이 증대될 수 있으며, 공간 대비 레그(20)가 지지되는 지지력이 향상될 수 있다. 그리고 잭케이스 프레임(110)의 레그 지지 유닛(200)과 마주하게 배치되는 면이 경사진 경사 구간(110a)을 가짐에 따라 레그 지지 유닛(200)의 설치 공간이 감소될 수 있다.
또한, 일반적으로 모멘트 암의 길이를 줄이는 방법은 잭케이스(100)의 높이를 증가시키는 것으로서 극복될 수 있었으나, 잭케이스(100)의 높이를 증가시킬 경우 부유식 구조물(1)의 무게 중심이 상측으로 이동하게 되어 부유식 구조물(1)의 안정성이 저감되는 문제점이 있다. 반면에 본 발명은 부유식 구조물(1)의 운항 모드 또는 잭업 모드에 따라 레그(20) 지지점의 높이를 가변적으로 구성할 수 있으므로 레그(20)의 구조적 안정성 및 부유식 구조물(1)의 운항 안정성이 증가될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 기술 사상의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 기술 사상의 범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 기술 사상의 범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이고, 그와 같은 실시는 모두 본 기술 사상의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
1: 부유식 구조물 10: 본체
20: 레그 100: 잭케이스
110: 잭케이스 프레임 200: 레그 지지 유닛
210: 지지부 211: 연장판
220: 높이 조절부 221: 높이 조절 부재
222: 간격 조절 부재 240: 완충 부재
250: 기울기 감지부

Claims (5)

  1. 본체;
    상기 본체에 대해 상하 방향으로 이동하는 레그;
    상기 레그를 승강시키는 잭케이스; 및
    상기 잭케이스 상측에 상기 레그의 길이 방향을 따라 제공되어, 상기 레그를 지지하는 레그 지지 유닛을 포함하고,
    상기 레그 지지 유닛은,
    상기 레그의 둘레에 배치되어, 상기 레그의 측면과 면 접촉하는 지지부; 및
    상기 지지부와 상기 잭케이스의 연결부에 제공되고, 부피 가변형의 간격 조절 부재를 포함하는 부유식 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레그 지지 유닛은,
    상기 잭케이스에 대한 상기 지지부의 높이를 조절하는 높이 조절부를 더 포함하는 부유식 구조물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101359647B1 (ko) * 2012-04-04 2014-02-06 삼성중공업 주식회사 부유식 구조물의 레그 지지장치 및 부유식 구조물
KR101399934B1 (ko) * 2012-06-29 2014-05-30 삼성중공업 주식회사 부유식 구조물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101444285B1 (ko) * 2013-03-28 2014-09-30 삼성중공업 주식회사 부유식 구조물의 레그 변형 방지 장치

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