KR102557570B1 - 부유식 해양 구조물 및 이를 구비하는 부유식 해양 발전 장치 - Google Patents

부유식 해양 구조물 및 이를 구비하는 부유식 해양 발전 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 부유식 해양 구조물은 타워; 상기 타워의 주변에 배치되는 복수의 컬럼들; 및 일단이 상기 타워에 연결되고, 타단이 각 컬럼에 연결되는 복수의 수평 보강재들을 포함하고, 상기 수평 보강재들은 길이 조정이 가능하여, 상기 타워과 상기 컬럼들 사이의 거리를 조정할 수 있다.

Description

부유식 해양 구조물 및 이를 구비하는 부유식 해양 발전 장치{FLOATING OFFSHORE STRUCTURES AND FLOATING OFFSHORE POWER PLANT HAVING THE SAME}
본 발명은 부유식 해상 구조물 및 이를 구비하는 부유식 해양 발전 장치에 관한 것이다.
지구 온난화에 따른 환경 규제와 화석 연료의 수급 불안 등의 문제점이 대두됨에 따라 신재생 에너지 생산 시스템 중 하나인 풍력 발전이 관심을 받고 있다.
풍력 발전 장치는 육상 또는 해상에 설치되어 바람의 에너지를 전기에너지로 바꿔 전력을 생산하는 장치이다.
풍력 발전 장치는 주로 육상에 설치되어 왔으나, 점차적으로 해상 설치가 증가하고 있다. 풍력 발전을 위해 해상은 육상에 비해 바람의 질이 대체로 좋은 편이며, 날개 소음 문제에 있어서도 보다 쉽게 대응할 수 있는 장점이 있다. 특히, 경제성 확보를 위해서는 대규모의 단지 확보가 요망되는데 육상에는 이러한 단지를 구비하기 어려워, 연안이나 근해의 해상이 대단위 해상 풍력 단지로 떠오르고 있다.
풍력 발전 장치를 해상에 설치하기 위한 구조는 크게 고정식과 부유식으로 나눌 수 있다. 고정식 구조는 육상에서와 같이 구조물이 직접 해저면에 고정되어 환경하중을 구조적 변형으로 대응하는 형식이고, 부유식은 수면에 떠 있으며 자중, 부력, 환경 하중 및 계류력을 받고 있고, 구조물의 운동과 계류력으로 환경하중을 이겨내는 방식이다.
최근까지 해상 풍력 발전 장치는 고정식으로 주로 얕은 수심에 설치되었다. 그러나, 고정식 구조는 구조물이 해저면에 고정되어 있어 유리한 발전 조건을 제공하지만 수심이 깊어지면 구조물의 규모가 너무 커지고 피로파괴 위험성을 피하기 어려워진다. 또한, 풍력 발전 장치의 대형화 추세에 따라 구조물의 제작, 설치에 드는 비용이 천문학적으로 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한, 바람은 육상에서 멀어질수록 강하고 일정해지므로 발전 효율을 높일 수 있다. 이에 점차 해안으로부터 멀리 떨어져 수심이 깊은 곳에서도 풍력 발전의 개발 필요성이 제기되고 있다. 따라서 수심이 깊어져도 구조물의 크기에 제한을 받지 않는 부유식 구조를 이용한 해상 풍력 발전 장치에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.
본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 수심에 관련 없이 설치 가능한 부유식 해양 구조물 및 이를 구비하는 부유식 해양 풍력 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 부유식 해양 구조물은 타워; 상기 타워의 주변에 배치되는 복수의 컬럼들; 및 일단이 상기 타워에 연결되고, 타단이 각 컬럼에 연결되는 복수의 수평 보강재들을 포함하고, 상기 수평 보강재들은 길이 조정이 가능하여, 상기 타워과 상기 컬럼들 사이의 거리를 조정할 수 있다.
구체적으로, 상기 수평 보강재들의 상기 일단은 상기 타워의 상단에 연결되고, 상기 수평 보강재들의 상기 타단은 상기 컬럼의 상단에 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 수평 보강재들은 텔레스코픽 구조일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 부유식 해양 발전 장치는 상술한 부유식 해양 구조물; 및 상기 부유식 해양 구조물 상에 설치되는 발전 구조물을 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 발전 구조물은 상기 타워 상에 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 부유식 해양 구조물 및 부유식 해양 발전 장치는 설치 장소의 수심에 영향을 받지 않고, 설치 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 구조물을 구비하는 부유식 해양 발전 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 부유식 해양 구조물(FOS)을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 2의 제1 컬럼 및 제1 폰툰을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 도 2의 제2 및 제3 컬럼들과 제2 및 제3 폰툰들을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유식 해양 구조물의 컬럼 및 폰툰을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 컬럼 및 폰툰의 평면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 댐퍼를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제1 컬럼을 설명하기 위한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 부유식 해양 구조물의 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 측면 개념도이다.
도 13은 도 12에 도시된 부유식 해양 구조물의 평면도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 사시도이다.
도 16 및 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 사시도이며, 도 17은 도 16에 도시된 부유식 해양 구조물의 분해 사시도이며, 도 19는 도 18에 도시된 부유식 해양 구조물의 분해 사시도이다.
도 20, 도 22, 및 도 24 내지 도 27은 발명의 또 다른 실시예들에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 사시도이며, 도 21은 도 20에 도시된 부유식 해양 구조물의 저면도이며, 도 22는 도 22에 도시된 부유식 해양 구조물의 저면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 구조물을 구비하는 부유식 해양 발전 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 부유식 해양 발전 장치는 부유식 해양 구조물(FOS) 및 발전 구조물(PGS)을 포함할 수 있다.
부유식 해양 구조물(FOS)은 발전 구조물(PGS)을 지지하는 구조물일 수 있다. 부유식 해양 구조물(FOS)은 복수의 컬럼들(100), 복수의 폰툰들(200) 및 복수의 브레이스들(300)을 구비할 수 있다.
복수의 컬럼들(100)은 부유식 해양 구조물(FOS)의 수직 구조물이며, 복수의 폰툰들(200)은 부유식 해양 구조물(FOS)에 부력을 부여하는 부력체일 수 있으며, 복수의 브레이스들(300)은 복수의 컬럼들(100) 및 복수의 폰툰들(200)을 연결하여 부유식 해양 구조물(FOS)의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.
발전 구조물(PGS)은 부유식 해양 구조물(FOS) 상에 설치될 수 있다. 발전 구조물(PGS)은 타워(TW), 낫셀(NC) 및 블레이드(BL)를 포함할 수 있다.
타워(TW)는 부유식 해양 구조물(FOS) 상에 설치될 수 있다. 여기서, 타워(TW)는 부유식 해양 구조물(FOS)의 복수의 컬럼들(100) 중 하나 상에 설치될 수 있다. 즉, 발전 구조물(PGS)은 부유식 해양 구조물(FOS)의 일측에 편심되어 설치될 수 있다.
낫셀(NC)은 타워(TW)의 상부에 설치될 수 있다. 낫셀(NC)은 블레이드(BL)의 회전력으로부터 전기를 생산할 수 있다.
블레이드(BL)는 낫셀(NC)에 회전 가능하게 설치되며, 풍력에 의해 회전할 수 있다.
한편, 본 일 실시예에서는 발전 구조물(PGS)이 부유식 해양 구조물(FOS)의 일측에 편심되어 설치됨을 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아닐 수 있다. 예를 들면, 발전 구조물은 부유식 해양 구조물(FOS)의 중심부에 설치될 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 부유식 해양 구조물(FOS)을 설명하기 위한 사시도이며, 도 3은 도 2의 제1 컬럼 및 제1 폰툰을 설명하기 위한 사시도이며, 도 4는 도 2의 제2 및 제3 컬럼들과 제2 및 제3 폰툰들을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 부유식 해양 구조물(FOS)은 복수의 컬럼들(110, 120, 130), 복수의 폰툰들(210, 220, 230) 및 복수의 브레이스들(310, 320, 330, 340, 350, 360)을 구비할 수 있다.
복수의 컬럼들(110, 120, 130)은 상부 구조물들, 예를 들면, 발전 구조물(PGS)을 지지할 수 있다. 복수의 컬럼들(110, 120, 130)을 연결하는 가상의 라인들에 의해 부유식 해양 구조물(FOS)은 다각 형상을 가질 수 있다. 즉, 컬럼들(110, 120, 130)은 다각 형상의 꼭지점에 배치될 수 있다.
복수의 컬럼들(110, 120, 130)은 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)을 포함할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 부유식 해양 구조물(FOS)이 3개의 컬럼들(110, 120, 130)을 포함함을 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 부유식 해양 구조물(FOS)은 4개 이상의 컬럼들을 포함할 수도 있다.
제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)의 해수면에 평행한 단면은 다각형 형상을 가지며, 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)은 서로 동일한 단면 또는 서로 다른 단면을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 컬럼(110)의 해수면에 평행한 단면은 직사각형의 마주하는 두 꼭지점에 인접한 영역이 챔퍼링된 육각 형상을 가질 수 있다. 여기서, 제1 컬럼(110)의 챔퍼링된 영역은 부유식 해양 구조물(FOS)의 외측을 향하여 배치될 수 있다. 제1 컬럼(110)의 챔퍼링된 영역은 복수의 컬럼들(110, 120, 130)이 형성하는 다각 형상의 외부를 향하도록 배치될 수 있다.
또한, 제2 컬럼(120) 및 제3 컬럼(130)의 해수면에 평행한 단면은 직사각 형상을 가질 수 있다. 제1 컬럼(110)의 해수면에 평행한 단면적은 제2 컬럼(120) 및 제3 컬럼(130) 각각의 해수면에 평행한 단면적보다 클 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)의 해수면에 평행한 단면이 다각형 형상을 가짐을 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)의 해수면에 평행한 단면은 복수의 폰툰들(210, 220, 230)에 접하는 부분이 직선이며, 이외의 영역은 곡선 형상을 가질 수도 있다. 또한, 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)의 해수면에 평행한 단면은 원의 일부가 직선으로 절개된 형상을 가지며, 절개된 영역에 폰툰들(210, 220, 230)이 설치될 수 있다.
복수의 폰툰들(210, 220, 230)은 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)은 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)의 하단에 설치될 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)은 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)이 형성하는 다각 형상의 내측에 설치될 수 있다.
또한, 제1 폰툰(210)의 크기는 제2 폰툰(220) 및 제3 폰툰(230)의 크기보다 클 수 있다. 따라서, 제1 폰툰(210)이 제공하는 부력은 제2 폰툰(220) 및 제3 폰툰(230) 각각이 제공하는 부력보다 클 수 있다.
제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)의 해수면에 평행한 단면은 다각형 형상을 가지며, 서로 동일한 단면 또는 서로 다른 단면을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 폰툰(210)의 해수면에 평행한 단면은 제1 컬럼(110)에서 이격되어 배치되는 직사각형의 두 꼭지점에 인접한 영역이 챔퍼링된 육각 형상을 가질 수 있다. 또한, 제2 폰툰(220) 및 제3 폰툰(230)의 단면은 제2 컬럼(120) 및 제3 컬럼(130)에서 이격되어 배치되는 직사각형의 두 꼭지점 중 적어도 일 꼭지점이 직사각형의 챔퍼링된 형상을 가질 수 있다. 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)의 단면에서 챔퍼링된 영역은 직선 또는 라운드진 곡선 형상을 가질 수 있다.
제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)의 챔퍼링된 영역은 복수의 컬럼들(110, 120, 130)이 형성하는 다각 형상의 내측을 향하도록 배치될 수 있다.
제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)은 중공부(210, 220, 230)를 구비할 수 있다. 중공부(HP)는 해수면에 수직한 방향으로 형성되며, 파도 등에 의한 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)의 손상을 방지할 수 있다.
복수의 브레이스들(310, 320, 330, 340, 350, 360)은 상부 브레이스들(310, 320, 330) 및 하부 브레이스들(340, 350, 360)을 포함할 수 있다.
상부 브레이스들(310, 320, 330)은 제1 내지 제3 상부 브레이스들(310, 320, 330)을 포함할 수 있다. 제1 상부 브레이스(310)는 제1 컬럼(110)의 상단 및 제2 컬럼(120)의 상단을 연결할 수 있다. 제2 상부 브레이스(320)는 제1 컬럼(110)의 상단 및 제3 컬럼(130)의 상단을 연결할 수 있다. 제3 상부 브레이스(330)는 제1 상부 브레이스(310) 및 제2 상부 브레이스(320)를 연결할 수 있다. 여기서, 제3 상부 브레이스(330)는 제1 상부 브레이스(310) 및 제2 상부 브레이스(320)의 제2 컬럼(120) 및 제3 컬럼(130)에 인접한 영역을 연결할 수 있다.
하부 브레이스들(340, 350, 360)은 제1 폰툰(210) 및 제2 폰툰(220)을 연결하는 제1 하부 브레이스(340)와, 제1 폰툰(210) 및 제3 폰툰(230)을 연결하는 제2 하부 브레이스(350)와, 제2 컬럼(120) 및 제3 컬럼(130)의 하부를 연결하는 제3 하부 브레이스(360)를 포함할 수 있다. 제3 하부 브레이스(360)는 제1 하부 브레이스(340)과 제2 하부 브레이스(350)에 연결될 수도 있다.
제1 하부 브레이스(340)의 길이는 제1 상부 브레이스(310)의 길이보다 작을 수 있다. 이는 제1 상부 브레이스(310)는 제1 컬럼(110) 및 제2 컬럼(120)의 상부를 연결하나, 제1 하부 브레이스(340)는 제1 폰툰(210) 및 제2 폰툰(220)을 연결하기 때문이다.
제2 하부 브레이스(350)의 길이는 제2 상부 브레이스(320)의 길이보다 작을 수 있다. 이는 제2 상부 브레이스(320)는 제1 컬럼(110) 및 제3 컬럼(130)의 상부를 연결하나, 제2 하부 브레이스(350)는 제1 폰툰(210) 및 제3 폰툰(230)을 연결하기 때문이다.
제3 하부 브레이스(360)의 길이는 제3 상부 브레이스(330)의 길이보다 클 수 있다. 이는 제3 상부 브레이스(360)는 제1 상부 브레이스(310) 및 제2 상부 브레이스(320)의 제2 컬럼(120) 및 제3 컬럼(130)에 인접한 영역을 연결하나, 제3 하부 브레이스(360)는 제2 컬럼(120)의 하부 및 제3 컬럼(130)의 하부를 연결하기 때문이다.
한편, 제1 컬럼(110) 상에는 발전 구조물(PGS)의 타워가 설치될 수 있다. 즉, 발전 구조물(PGS)은 부유식 해양 구조물(FOS)의 일측에 편심되어 설치될 수 있다. 이는 제1 컬럼(110)의 단면적이 가장 크므로, 발전 구조물(PGS)의 설치 공간을 충분히 확보할 수 있기 때문이다. 또한, 제1 컬럼(110)에 설치되는 제1 폰툰(210)의 부력이 가장 크므로, 제1 컬럼(110) 상에 발전 구조물(PGS)이 설치되더라도, 발전 구조물(PGS)의 안정성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
한편, 본 일 실시예에서는 발전 구조물(PGS)이 부유식 해양 구조물(FOS)의 제1 컬럼(110) 상에 설치됨을 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아닐 수 있다. 예를 들면, 발전 구조물은 부유식 해양 구조물(FOS)의 중심부에 설치될 수도 있다.
상술한 바와 같은 부유식 해양 구조물(FOS)에서, 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)이 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)의 하단의 내측면에 설치될 수 있다. 따라서, 부유식 해양 구조물(FOS) 및 발전 구조물(PGS)을 설치 또는 유지 보수하기 위한 선박의 안벽 접안에 유리할 수 있다.
또한, 제1 하부 브레이스(340) 및 제2 하부 브레이스(350) 각각의 길이는 제1 상부 브레이스(310) 및 제2 상부 브레이스(320) 각각의 길이보다 짧으므로, 부유식 해양 구조물(FOS)의 구조적 안정성이 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유식 해양 구조물의 컬럼 및 폰툰을 설명하기 위한 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 컬럼 및 폰툰의 평면도이며, 도 7은 도 5에 도시된 댐퍼를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 컬럼(100)은 부유식 해양 구조물(FOS)의 수직 구조물로, 컬럼(100)의 해수면에 평행한 단면은 다각형 형상을 가질 수 있다.
폰툰(200)은 부유식 해양 구조물(FOS)에 부력을 부여할 수 있다. 폰툰(200)은 컬럼(100) 하단의 일면 상에 설치될 수 있다.
폰툰(200)의 해수면에 평행한 단면은 다각 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 폰툰(200)의 해수면에 평행한 단면은 컬럼(100)에서 이격되어 배치되는 직사각형의 두 꼭지점에 인접한 영역이 챔퍼링된 형상을 가질 수 있다.
폰툰(200)은 중공부(HP)를 포함할 수 있으며, 중공부(HP)는 해수면에 수직한 방향으로 형성되어 파도 등에 의한 컬럼(100)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 중공부(HP)에는 다공성 댐퍼(DP)가 배치될 수 있다. 댐퍼(DP)는 다수의 통공(TH)을 구비하는 적어도 하나의 다공성 플레이트(DP1, DP2, DP3)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 댐퍼(DP)는 제1 내지 제3 다공성 플레이트들(DP1, DP2, DP3)을 포함할 수 있다.
댐퍼(DP)는 부유식 해양 구조물(FOS)의 에너지 소산에 도움을 줄 수 있다. 따라서, 댐퍼(DP)는 부유식 해양 구조물(FOS)의 상하 운동을 감소시킬 수 있다.
한편, 서로 인접하는 다공성 플레이트들(DP1, DP2, DP3)의 통공(TH)은 중첩하지 않을 수 있다. 예를 들면, 제1 다공성 플레이트(DP1) 및 제2 다공성 플레이트(DP2)의 통공(TH)은 서로 중첩하지 않을 수 있다. 또한, 제2 다공성 플레이트(DP2) 및 제3 다공성 플레이트(DP3)의 통공(TH)은 평면상에서 서로 중첩하지 않을 수 있다. 또한, 제1 다공성 플레이트(DP1) 및 제3 다공성 플레이트(DP3)의 통공(TH)은 평면상에서 서로 중첩할 수도 있다.
또한, 서로 인접하는 다공성 플레이트들(DP1, DP2, DP3)의 통공(TH)은 중첩할 수도 있다. 예를 들면, 제1 내지 제3 다공성 플레이트들(DP1, DP2, DP3)의 통공(TH)은 평면상에서 서로 중첩할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 사시도이며, 도 9는 도 8에 도시된 제1 컬럼을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 부유식 해양 구조물(FOS)은 복수의 컬럼들(110, 120, 130), 복수의 폰툰들(210, 220, 230, 240, 250) 및 복수의 브레이스들(310, 320)을 구비할 수 있다.
복수의 컬럼들(110, 120, 130)은 상부 구조물들, 예를 들면, 발전 구조물(PGS)을 지지할 수 있다. 복수의 컬럼들(110, 120, 130)을 연결하는 가상의 라인들에 의해 부유식 해양 구조물(FOS)은 다각 형상을 가질 수 있다. 즉, 컬럼들(110, 120, 130)은 다각 형상의 꼭지점에 배치될 수 있다.
복수의 컬럼들(110, 120, 130)은 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)의 해수면에 평행한 단면은 다각형 형상을 가지며, 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)은 서로 동일한 단면 또는 서로 다른 단면을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 컬럼(110)의 해수면에 평행한 단면은 직사각형의 마주하는 두 꼭지점에 인접한 영역이 챔퍼링되고, 챔퍼링된 라인이 연결되는 오각 형상을 가질 수 있다. 제2 컬럼(120) 및 제3 컬럼(130)의 해수면에 평행한 단면은 직사각 형상을 가질 수 있다. 여기서, 제1 컬럼(110)의 챔퍼링된 부분은 부유식 해양 구조물(FOS)의 내측을 향하여 배치될 수 있다. 또한, 제1 컬럼(110)의 단면적은 제2 컬럼(120) 및 제3 컬럼(130) 각각의 단면적보다 클 수 있다.
복수의 폰툰들(210, 220, 230, 240, 250)은 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)과, 제1 및 제2 연장 폰툰들(240, 250)을 포함할 수 있다. 제1 폰툰(210)은 제1 컬럼(110) 및 제2 컬럼(120)의 하단을 연결하는 형상을 가질 수 있다. 여기서, 제1 폰툰(210)은 제1 컬럼(110)의 챔퍼링된 영역 중 중 하나에 연결될 수 있다. 제2 폰툰(220)은 제1 컬럼(110) 및 제3 컬럼(130)을 연결하는 형상을 가질 수 있다. 여기서, 제2 폰툰(220)은 제1 컬럼(110)의 챔퍼링된 영역 중 중 다른 하나에 연결될 수 있다. 제3 폰툰(230)은 제2 컬럼(120) 및 제3 컬럼(130)의 하단을 연결하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)은 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)이 형성하는 다각 형상의 라인들에 대응하여 배치될 수 있다.
부유식 해양 구조물(FOS)에서, 제1 연장 폰툰(240)은 제2 컬럼(120) 하단의 외측면에 설치될 수 있다. 부유식 해양 구조물(FOS)에서, 제2 연장 폰툰(250)은 제3 컬럼(130) 하단의 외측면에 설치될 수 있다. 여기서, 제1 연장 폰툰(240)은 제1 폰툰(210)에 평행하게 연장된 형상을 가지며, 제2 연장 폰툰(250)은 제2 폰툰(220)에 평행하게 연장된 형상을 가질 수 있다. 따라서, 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)과 제1 및 제2 연장 폰툰들(240, 250)은 전체적으로 A자 형상을 형성할 수 있다.
복수의 브레이스들(310, 320)은 제1 브레이스(310) 및 제2 브레이스(320)를 포함할 수 있다. 제1 브레이스(310)는 제1 컬럼(110)의 상단 및 제2 컬럼(120)의 상단을 연결하며, 제2 브레이스(320)는 제1 컬럼(110)의 상단 및 제3 컬럼(130)의 상단을 연결할 수 있다.
본 실시예에 따른 부유식 해양 구조물(FOS)은 제1 내지 제3 컬럼들(110, 120, 130)의 인근에만 폰툰들이 배치되는 부유식 해양 구조물에 비하여 높은 부력을 가질 수 있다. 따라서, 부유식 해양 구조물(FOS)의 부유 안정성이 향상될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 사시도이며, 도 11은 도 10에 도시된 부유식 해양 구조물의 분해 사시도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 부유식 해양 구조물(FOS)은 복수의 컬럼들(160, 170, 180, 190) 및 복수의 폰툰들(260, 270)을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 부유식 해양 구조물(FOS)는 4개의 컬럼들(160, 170, 180, 190)을 구비하고, 타워(TW)가 4개의 컬럼들(160, 170, 180, 190) 사이에 배치된 구조를 가질 수 있다, 즉, 부유식 해양 구조물(FOS)에서, 타워(TW)는 중앙에 배치되며, 컬럼들(160, 170, 180, 190)은 타워(TW)의 주변에 배치될 수 있다.
타워(TW) 상에는 발전 구조물(PGS)이 설치될 수 있다. 타워(TW)의 높이는 컬럼들(160, 170, 180, 190)의 높이와 같거나 클 수 있다.
컬럼들(160, 170, 180, 190)은 제1 내지 제4 컬럼들(160, 170, 180, 190)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 컬럼들(160, 170, 180, 190)의 높이는 서로 동일할 수 있다.
타워(TW)와 제1 내지 제4 컬럼들(160, 170, 180, 190)의 해수면에 평행한 단면은 다각형 형상, 예를 들면, 사각 형상을 가질 수 있다. 해수면에 평행한 단면이 사각 형상을 가지는 컬럼들(160, 170, 180, 190)은 해수면에 평행한 단면이 원형인 컬럼들에 비하여 제작이 용이할 수 있다.
복수의 폰툰들(260, 270)은 메인 폰툰(260)과 복수의 보조 폰툰들(270)을 포함할 수 있다.
메인 폰툰(260)은 해수면에 평행한 단면이 사각 형상의 중심부(261)와, 중심부(261)의 각 변에서 연장된 복수의 날개부들(265)을 포함할 수 있다.
중심부(261)에는 타워(TW)가 설치될 수 있으며, 중심부(261)는 타워(151)를 지지할 수 있다. 날개부들(265)은 해수면에 평행한 단면이 사각 형상을 가지며, 각 날개부들(265)의 중심부(261)에 접하는 변의 길이가 중심부(261)에서 이격된 변의 길이보다 클 수 있다. 도 10 및 도 11에서는 중심부(261)와 날개부들(265)이 일체로 형성됨을 예로서 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 중심부(261)와 날개부들(265)은 별도로 제작되어 결합되는 구조를 가질 수도 있다.
보조 폰툰들(270)은 해수면에 평행한 단면이 사각 형상을 가지며, 보조 폰툰들(270) 각각은 날개부들(265)의 중심부(261)에서 이격된 변에 접하여 설치될 수 있다. 보조 폰툰들(270) 각각의 상부에는 제1 내지 제4 컬럼들(160, 170, 180, 190)이 설치될 수 있다.
본 실시예에서는 메인 폰툰(260) 및 보조 폰툰들(270)이 분리된 구조를 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 메인 폰툰(260) 및 보조 폰툰들(270)은 일체로 제조될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는 컬럼들(160, 170, 180, 190) 및 보조 폰툰들(270)이 4개씩 구비됨을 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 컬럼들(160, 170, 180, 190) 및 보조 폰툰들(270) 각각은 5개 이상으로 구비될 수도 있다. 이 경우, 메인 폰툰(260)의 중심부(261)는 컬럼들(160, 170, 180, 190) 및 보조 폰툰들(270)의 개수에 대응하는 다각 형상을 가지며, 날개부들(265)은 컬럼들(160, 170, 180, 190) 및 보조 폰툰들(270)의 개수에 대응하는 개수로 마련될 수 있다.
상술한 바와 같은 부유식 해양 구조물(FOS)은 타워(TW), 제1 내지 제4 컬럼들(160, 170, 180, 190), 메인 폰툰(260) 및 보조 폰툰들(270)을 블록화하여 별개로 생산 가능하다. 따라서, 각 블록들을 부유식 해양 구조물(FOS)의 설치 위치로 운반하여 설치를 용이하게 할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 측면 개념도이며, 도 13은 도 12에 도시된 부유식 해양 구조물의 평면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 부유식 해양 구조물(FOS)은 복수의 컬럼들(160, 170, 180)과, 복수의 수평 보강재들(410, 420, 430)을 포함할 수 있다.
복수의 컬럼들(160, 170, 180)은 상부 구조물들, 예를 들면, 발전 구조물(PGS)을 지지할 수 있다. 본 실시예에서는 컬럼들(160, 170, 180)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)을 포함할 수 있다.
부유식 해양 구조물(FOS)에서, 타워(TW)는 중앙에 배치되며, 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)은 타워(TW)의 주변에 배치될 수 있다.
타워(TW) 및 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 해수면에 평행한 단면은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 타워(TW) 및 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 해수면에 평행한 단면은 원형 또는 다각형 형상을 가질 수 수 있다.
복수의 수평 보강재들(410, 420, 430)은 타워(TW) 및 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)을 연결하는 브레이스의 역할을 수행할 수 있다.
복수의 수평 보강재들(410, 420, 430)은 제1 내지 제3 수평 보강재들(410, 420, 430)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 수평 보강재들(410, 420, 430) 각각의 일단은 타워(TW)의 상단에 연결되고, 제1 내지 제3 수평 보강재들(410, 420, 430) 각각의 타단은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 상단에 연결될 수 있다.
제1 내지 제3 수평 보강재들(410, 420, 430)은 길이 조정이 가능한 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 내지 제3 수평 보강재들(410, 420, 430)은 텔레스코픽 구조로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 실시예에 따른 부유식 해양 구조물(FOS)은 상기 제1 내지 제3 수평 보강재들(410, 420, 430)이 길이 조정이 가능한 구조를 가짐으로써, 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 위치를 조정할 수 있다. 따라서, 부유식 해양 구조물(FOS)을 좁은 공간에서 제작한 다음, 부유식 해양 구조물(FOS)을 해상에 설치하고, 제1 내지 제3 수평 보강재들(410, 420, 430)을 이용하여 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 위치를 조정하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시예에 따른 부유식 해양 구조물(FOS)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 위치 조정이 가능하므로, 다양한 수심의 해양에 설치 가능하며, 다양한 종류의 타워(TW)를 설치할 수 있다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 사시도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 부유식 해양 구조물(FOS)은 복수의 컬럼들(160, 170, 180), 구조 보강 부재(500) 및 복수의 브레이스들(310, 320, 330, 340, 350, 360)을 포함할 수 있다. 또한, 도 15에 도시된 바와 같이, 부유식 해양 구조물(FOS)은 복수의 폰툰들(210, 220, 230)을 더 포함할 수도 있다.
복수의 컬럼들(160, 170, 180)은 상부 구조물들, 예를 들면, 발전 구조물(PGS)을 지지할 수 있다. 복수의 컬럼들(160, 170, 180)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)을 포함할 수 있다. 타워(TW)와 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 해수면에 평행한 단면은 원형 형상을 가질 수 있다.
타워(TW) 상단의 위치는 컬럼들(160, 170, 180) 상단의 위치보다 높으며, 타워(TW) 하단의 위치는 컬럼들(160, 170, 180) 상단의 위치보다 낮으며, 컬럼들(160, 170, 180) 하단의 위치보다 높을 수 있다.
컬럼들(160, 170, 180)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 높이는 서로 동일할 수 있다.
구조 보강 부재(500)는 타워(TW)의 하부에서 연장될 수 있다. 구조 보강 부재(500)는 타워(TW)의 하단에서 연장되어 타워(TW)와 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)을 연결하는 브레이스들(310, 320, 330, 340, 350, 360)의 설치 공간을 제공할 수 있다.
복수의 브레이스들(310, 320, 330, 340, 350, 360)은 제1 내지 제3 상단 브레이스들(310, 320, 330)과 제1 내지 제3 하단 브레이스들(340, 350, 360)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 상단 브레이스들(310, 320, 330)은 타워(TW)의 하단과 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 상단을 연결할 수 있다. 예를 들면, 제1 상단 브레이스(310)는 타워(TW)의 하단과 제1 컬럼(160)의 상단을 연결할 수 있다. 제2 상단 브레이스(320)는 타워(TW)의 하단과 제2 컬럼(170)의 상단을 연결할 수 있다. 제3 상단 브레이스(330)는 타워(TW)의 하단과 제3 컬럼(180)의 상단을 연결할 수 있다.
제1 내지 제3 하단 브레이스들(340, 350, 360)은 구조 보강 부재(500)와 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 하단을 연결할 수 있다. 예를 들면, 제1 하단 브레이스(340)는 구조 보강 부재(500)와 제1 컬럼(160)의 하단을 연결할 수 있다. 제2 하단 브레이스(350)는 구조 보강 부재(500)와 제2 컬럼(170)의 하단을 연결할 수 있다. 제3 하단 브레이스(360)는 구조 보강 부재(500)와 제3 컬럼(180)의 하단을 연결할 수 있다.
도 15에 도시된 부유식 해양 구조물(FOS)에서, 복수의 폰툰들(210, 220, 230)은 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)을 포함하며, 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230) 각각은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 하단의 내측에 설치될 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 하단 브레이스들(340, 350, 360)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180) 하단에 직접 연결되지 않고, 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)과 구조 보강 부재(500)를 연결할 수 있다.
제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230) 각각은 중공부(HP)를 포함할 수 있다. 중공부(HP)는 해수면에 수직한 방향으로 형성되며, 파도 등에 의한 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 손상을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같은 부유식 해양 구조물(FOS)은 구조 보강 부재(500)를 구비함으로써, 타워(TW)와 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)을 연결하는 브레이스들(310, 320, 330, 340, 350, 360), 특히, 제1 내지 제3 하단 브레이스들(340, 350, 360)의 설치 공간을 용이하게 확보할 수 있다.
도 16 및 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 사시도이며, 도 17은 도 16에 도시된 부유식 해양 구조물의 분해 사시도이며, 도 19는 도 18에 도시된 부유식 해양 구조물의 분해 사시도이다.
도 16 내지 도 19를 참조하면, 부유식 해양 구조물(FOS)은 복수의 컬럼들(160, 170, 180), 구조 보강 부재(500), 복수의 브레이스들(310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390) 및 복수의 폰툰들(210, 220, 230)을 포함할 수도 있다.
복수의 컬럼들(160, 170, 180)은 상부 구조물들, 예를 들면, 발전 구조물(PGS)을 지지할 수 있다.
부유식 해양 구조물(FOS)에서, 타워(TW)는 중앙에 배치되며, 컬럼들(160, 170, 180)은 타워(TW)의 주변에 배치될 수 있다.
타워(TW) 상에는 발전 구조물(PGS)이 설치될 수 있다.
타워(TW) 상단의 높이는 컬럼들(160, 170, 180) 상단의 높이보다 높으며, 타워(TW) 하단의 높이는 컬럼들(160, 170, 180) 상단의 높이보다 낮으며, 컬럼들(160, 170, 180) 하단의 높이보다 높을 수 있다.
타워(TW)는 제1 타워부(TW1) 및 제2 타워부(TW2)를 포함할 수 있다. 제1 타워부(TW1)는 제2 타원부(152)의 하부에 배치되고, 제2 타워부(TW2)는 제1 타워부(TW1)의 상부에 배치될 수 있다. 제1 타워부(TW1) 상부의 위치는 컬럼들(160, 170, 180) 상부의 위치와 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 제1 타워부(TW1)의 하단은 컬럼들(160, 170, 180)의 하단보다 높은 위치에 위치할 수 있다.
제1 타워부(TW1)와 제2 타워부(TW2)의 해수면에 평행한 단면은 원형 형상을 가질 수 있다.
컬럼들(160, 170, 180)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 높이는 서로 동일할 수 있다. 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 해수면에 평행한 단면은 원형 형상을 가질 수 있다.
한편, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 하단의 직경은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 상단의 직경보다 클 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 하단의 직경은 하부로 갈수록 점점 증가할 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 하단은 테이퍼진 형상을 가질 수 있다.
구조 보강 부재(500)는 제1 타워부(TW1)의 하부에서 연장될 수 있다. 구조 보강 부재(500)는 제1 타워부(110)의 하단에서 연장되어 제1 타워부(TW1)와 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)을 연결하는 브레이스들(310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390)의 설치 공간을 제공할 수 있다.
복수의 브레이스들(310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390)은 제1 내지 제3 상단 브레이스들(310, 320, 330)과, 제1 내지 제3 대각 브레이스들(370, 380, 390)과, 제1 내지 제3 하단 브레이스들(340, 350, 360)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 상단 브레이스들(310, 320, 330)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 상단과 제1 타워부(15)를 연결할 수 있다. 예를 들면, 제1 상단 브레이스(310)는 제1 컬럼(160)의 상단과 제1 타워부(TW1)를 연결할 수 있다. 제2 상단 브레이스(320)는 제2 컬럼(170)의 상단과 제1 타워부(TW1)를 연결할 수 있다. 제3 상단 브레이스(330)는 제3 컬럼(180)의 상단과 제1 타워부(TW1)를 연결할 수 있다.
제1 내지 제3 대각 브레이스들(370, 380, 390)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 하단과 제1 타워부(TW1)를 연결할 수 있다. 예를 들면, 제1 대각 브레이스(370)는 제1 컬럼(160)의 하단과 제1 타워부(TW1)를 연결할 수 있다. 제2 대각 브레이스(380)는 제2 컬럼(170)의 하단과 제1 타워부(TW1)를 연결할 수 있다. 제3 대각 브레이스(390)는 제3 컬럼(180)의 하단과 제1 타워부(TW1)를 연결할 수 있다.
제1 내지 제3 하단 브레이스들(340, 350, 360)은 구조 보강 부재(500)와 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 하단을 연결할 수 있다. 예를 들면, 제1 하단 브레이스(340)는 구조 보강 부재(500)와 제1 컬럼(160)의 하단을 연결할 수 있다. 제2 하단 브레이스(350)는 구조 보강 부재(500)와 제2 컬럼(170)의 하단을 연결할 수 있다. 제3 하단 브레이스(360)는 구조 보강 부재(500)와 제3 컬럼(180)의 하단을 연결할 수 있다.
도 16 내지 도 19에 도시된 부유식 해양 구조물(FOS)에서, 제1 내지 제3 상단 브레이스들(310, 320, 330)과 제1 내지 제3 하단 브레이스들(340, 350, 360)은 해수면에 평행하게 설치되고, 제1 내지 제3 대각 브레이스들(370, 380, 390)이 해수면에 경사지게 설치될 수 있다. 즉, 도 16 내지 도 19에 도시된 부유식 해양 구조물(FOS)에서, 제1 내지 제3 상단 브레이스들(310, 320, 330), 제1 내지 제3 대각 브레이스들(370, 380, 390) 및 제1 내지 제3 하단 브레이스들(340, 450, 360)은 트러스트 구조를 완성할 수 있다.
복수의 폰툰들(210, 220, 230)은 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230) 각각은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 하부에 설치될 수 있다. 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)의 해수면에 평행한 단면은 원형 형상을 수 있다.
제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)의 직경은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180) 하단의 직경과 동일할 수 있다. 예를 들면, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)의 직경은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 직경과 동일할 수 있다. 또한, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)의 직경은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180) 하단의 직경과 동일할 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230)의 직경은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180) 상단의 직경보다 클 수 있다.
본 실시예에 따른 부유식 해양 구조물(FOS)은 타워(TW), 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180) 및 복수의 브레이스들(310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390)을 하나의 블록으로 제작하고, 타워(TW)와 제1 내지 제3 폰툰들(210, 220, 230) 각각을 별도의 블록으로 제작할 수 있다. 즉, 본 실시예의 부유식 해양 구조물(FOS)은 각 구조물들을 블록화하여 분리 제작이 용이할 수 있다.
도 20, 도 22, 및 도 24 내지 도 27은 발명의 또 다른 실시예들에 따른 부유식 해양 구조물을 설명하기 위한 사시도이며, 도 21은 도 20에 도시된 부유식 해양 구조물의 저면도이며, 도 22는 도 22에 도시된 부유식 해양 구조물의 저면도이다.
도 20 내지 도 27을 참조하면, 부유식 해양 구조물(FOS)은 타워(TW), 복수의 컬럼들(160, 170, 180), 복수의 폰툰들(260, 270) 및 복수의 수평 보강재들(410, 420, 430)을 포함할 수 있다.
복수의 컬럼들(160, 170, 180)은 상부 구조물들, 예를 들면, 발전 구조물(PGS)을 지지할 수 있다. 복수의 컬럼들(160, 170, 180)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)을 포함할 수 있다.
타워(TW) 상에는 발전 구조물(PGS)이 설치될 수 있다.
타워(TW) 상단의 높이는 컬럼들(160, 170, 180) 상단의 높이보다 높으며, 타워(TW) 하단의 높이는 컬럼들(160, 170, 180) 하단의 높이와 실질적으로 동일하거나 높을 수 있다. 타워(TW)의 해수면에 평행한 단면은 원형 형상을 가질 수 있다.
컬럼들(160, 170, 180)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 높이는 서로 동일할 수 있다.
제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 해수면에 평행한 단면은 다각 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 20 내지 도 23에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 해수면에 평행한 단면은 사각 형상을 가질 수 있다.
또한, 도 24 내지 도 27에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 해수면에 평행한 단면은 육각 형상을 가질 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 타워(TW)에 인접한 영역의 폭은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 타워(TW)에 이격된 영역의 폭보다 클 수 있다.
복수의 폰툰들(260, 270)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 하단의 내측에 설치되는 보조 폰툰들(270)을 포함할 수 있다. 여기서, 보조 폰툰들(270)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 외측면을 제외한 나머지 3면을 감싸는 형상을 가질 수 있다. 또한, 보조 폰툰들(270)은 사다리꼴 또는 육각 형상을 가질 수 있으며, 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)에 인접한 영역의 폭이 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)에서 이격된 영역의 폭보다 작을 수 있다.
또한, 복수의 폰툰들(270)은 도 25 내지 도 27에 도시된 바와 같이, 타워(TW)의 하단에 설치되는 메인 폰툰(260)을 더 포함할 수도 있다. 메인 폰툰(260)은 타워(TW)의 하단을 감싸는 형태로 설치될 수 있다. 메인 폰툰(260)의 해수면에 평행한 단면은 타워(TW)의 해수면에 평행한 단면에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
예를 들면, 타워(TW)의 해수면에 평행한 단면이 원형인 경우, 메인 폰툰(260)의 해수면에 평행한 단면도 원형일 수 있다.
복수의 수평 보강재들(410, 420, 430)은 해수면에 평행하게 설치되며, 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 상단과 타워(TW)를 연결할 수 있다. 즉, 수평 보강재들(410, 420, 430)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 상단과 타워(TW)를 연결하는 브레이스의 역할을 수행할 수 있다.
복수의 수평 보강재들(410, 420, 430)은 제1 내지 제3 보강재들(410, 420, 430)을 포함할 수 있다. 제1 보강재(410)의 일단은 타워(TW)에 연결되고, 제1 보강재(410)의 타단은 제1 컬럼(160)에 연결될 수 있다. 제2 보강재(420)의 일단은 타워(TW)에 연결되고, 제2 보강재(420)의 타단은 제2 컬럼(170)에 연결될 수 있다. 제3 보강재(420)의 일단은 타워(TW)에 연결되고, 제3 보강재(420)의 타단은 제3 컬럼(180)에 연결될 수 있다.
한편, 부유식 해양 구조물(FOS)의 구조적 안정성을 고려하여 복수의 브레이스들(300)을 더 포함할 수 있다. 복수의 브레이스들(300)은 다양한 형태로 설치될 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 브레이스들(300)은 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180)의 하단과 타워(TW)의 하단 일부를 연결할 수 있다. 도 20에서, 브레이스들(300)은 해수면에 경사진 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다.
또한, 도 22 및 도 27에 도시된 바와 같이, 브레이스들(300) 중 일부는 보조 폰툰들(270) 각각을 연결할 수 있다. 브레이스들(300) 중 다른 일부는 보조 폰툰들(270)과 타워(TW), 또는 보조 폰툰들(270)과 메인 폰툰(260)을 해수면에 수평하게 연결할 수 있다. 브레이스들(300) 중 또 다른 일부는 보조 폰툰들(270)과 타워(TW)를 해수면에 경사지게 연결할 수 있다. 브레이스들(300) 중 나머지는 제1 내지 제3 컬럼들(160, 170, 180) 및 보조 폰툰들(270) 각각을 경사지게 연결할 수도 있다.
또한, 도 26에 도시된 바와 같이, 브레이스들(300) 중 일부는 폰툰들(270) 각각을 연결할 수 있다. 브레이스들(300) 중 다른 일부는 보조 폰툰들(270)과 타워(TW), 또는 보조 폰툰들(270)과 메인 폰툰(260)을 해수면에 수평하게 연결할 수 있다. 브레이스들(300) 중 또 다른 일부는 보조 폰툰들(260)과 타워(TW)를 해수면에 경사지게 연결할 수 있다.
본 발명은 앞서 설명된 실시예 외에도, 상기 실시예들 중 적어도 둘 이상의 조합 또는 적어도 하나 이상의 상기 실시예와 공지 기술의 조합에 의해 발생하는 실시예들을 모두 포괄할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
FOS: 부유식 해양 구조물
100, 110, 120, 130, 140, 160, 170, 180, 190: 컬럼
200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270; 폰툰
300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390: 브레이스
410, 420, 430; 수평 보강재
500: 구조 보강 부재
PGS: 발전 구조물
TW: 타워
NC: 낫셀
BL: 블레이드
DP: 다공성 댐퍼
HP: 중공부
TH: 통공

Claims (5)

  1. 타워;
    상기 타워의 주변에 배치되는 복수의 컬럼들; 및
    일단이 상기 타워에 연결되고, 타단이 각 컬럼에 연결되는 복수의 수평 보강재들을 포함하고,
    상기 수평 보강재들은 길이 조정이 가능하여, 상기 타워과 상기 컬럼들 사이의 거리를 조정하며,
    상기 수평 보강재들이 모이는 중앙부분에 의해 지지되며,
    상기 컬럼들은,
    상기 중앙부분을 기준으로 거리가 변경되어,
    제1 수심에서는 제1 길이로 조정되고 상기 제1 수심과 상이한 제2 수심에서는 제2 길이로 조정되거나,
    제1 타워가 설치되면 제1 길이로 조정되고 상기 제1 타워와 제원이 상이한 제2 타워가 설치되면 제2 길이로 조정되는 부유식 해양 구조물.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 수평 보강재들의 상기 일단은 상기 타워의 상단에 연결되고,
    상기 수평 보강재들의 상기 타단은 상기 컬럼의 상단에 연결되는 부유식 해양 구조물.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 수평 보강재들은 텔레스코픽 구조인 부유식 해양 구조물.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항의 부유식 해양 구조물; 및
    상기 부유식 해양 구조물 상에 설치되는 발전 구조물을 구비하는 부유식 해양 발전 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 발전 구조물은 상기 타워 상에 설치되는 부유식 해양 발전 장치.
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