KR102649078B1 - 계류 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 부력에 의하여 해수면에 부유하는 부유체, 해저면에 안착된 계류용 앵커, 상기 부유체와 상기 계류용 앵커 사이의 수중에 위치되는 중량체, 상기 부유체를 계류하기 위하여 상기 계류용 앵커와 상기 부유체와 상기 중량체를 연결하는 복수의 계류줄을 포함하며, 상기 계류줄 각각은 폐곡선 형태를 가지며 ; 상기 계류줄은, 상기 중량체의 중량체용 계류줄 걸림부에 걸린 중앙 하단부로부터 양단이 상부로 연장되는 제1부위와, 상기 계류용 앵커의 앵커용 계류줄 걸림부에 걸린 중앙 하단부로부터 양단이 상부로 연장되면서 상기 중량체의 중량체용 수직방향 관통로를 지나는 제2부위와, 상기 부유체에 마련된 부유체용 계류줄 걸림부에 걸린 중앙 상단부로부터 양단이 하부로 연장되면서 상기 부유체의 부유체용 수직방향 관통로를 지나며 상기 제1부위 및 상기 제2부위에 연결되는 제3부위를 포함하는 것 ; 을 특징으로 한다.

Description

계류 시스템{MOORING SYSTEM}

본 발명은 해수면에 부유하는 다양한 종류의 부유체(또는 해양 부유 구조물)을 계류하기 위한 계류 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 부유체와 계류용 앵커와 중량체가 폐곡선 형태의 복수의 계류줄에 의하여 연결된 계류 시스템에 관한 것이다.

해수면에 부유하는 다양한 종류의 부유체가 알려져 있다. 부유식 해상풍력발전을 위한 부유식 기초(floating foundation)는 부유체의 대표적인 예이다.

이와 같은 부유체는 계류줄에 의하여 해저면에 안착된 계류용 앵커에 연결되어 계류될 수 있다.

계류용 앵커는, 중력식 앵커(gravity anchor), 관입앵커(drag-embedment anchor), 석션 앵커(suction anchor) 등과 같이 다양한 방식이 사용되고 있다.

계류 방식으로는, 터트 계류(taut mooring), 세미-터트 계류(semi-taut mooring), TLP 계류(tension leg platform mooring) 등이 사용되고 있다.

TLP 계류 방식은 '텐던(tendons)'으로 칭해지는 수직의 계류줄들에 강한 인장력을 부여하여 이루어지는 것으로, 통상 터트 계류(taut mooring) 또는 세미-터트 계류(semi-taut mooring)에 비해 거친 해양 조건에서도 해양 부유 구조물을 안정적으로 유지시켜줄 수 있다는 장점이 있다.

그러나 TLP 계류 방식에서 인장력을 유지하기 위하여는 부유체와 계류용 앵커 사이의 거리가 일정하게 유지되어야 하나, 조수간만의 차로 부유체가 위치가 변경되는 경우 인장력을 유지하기 어렵다는 문제가 있다.

계류 시스템에서 가장 큰 문제점은 계류용 앵커에 계류줄을 어떻게 연결할 것인지 문제가 된다.

이에 관한 기술로 대한민국 등록특허 제10-1572938호 "부유 구조물의 중력식 계류장치"(2015. 11. 24. 등록) 등이 제안된 바 있다.

종래의 기술은 콘크리트 구조물인 중력식 앵커에 금속 고리가 마련되도로 하고, 그 금속 고리에 계류줄을 연결하고 있다.

그러나 이와 같은 방식은 금속 고리와 콘크리트 구조물의 부착력에 한계가 있기 때문에, 금속 고리에 과도한 인장력이 인가되면 금속 고리가 콘크리트 구조물로부터 이탈될 수 있다는 위험이 있다.

또한 통상 계류줄은 와이어로프 또는 체인 등의 금속 재질을 사용하므로, 계류줄이 장기간 해수와 접하면서 발생하는 부식 등을 고려하여 계류줄의 굵기 등을 선택하여야 한다.

부식이 발생하지 않는 단기간에만 계류줄을 사용하고자 할 경우 계류줄은 인장응력을 위주로 설계되어 비교적 가늘어 질 수 있지만, 부식이 발생하는 장기간 계류줄을 사용하고자 할 경우 계류줄은 부식을 고려하여 상당히 굵어져야 한다.

또한 아무리 굵은 계류줄을 선택하는 경우에도 적정 사용 후 계류줄을 교체할 필요가 있지만, 이때 잠수부가 깊은 수심에 위치한 계류용 앵커로부터 낡은 계류줄의 연결을 해제하고, 또한 잠수부가 깊은 수심에서 새로운 계류줄을 계류용 앵커에 연결하여야 한다는 어려움이 있다. 따라서 계류줄의 교체 작업은 비교적 어려운 작업이 되어 잦은 주기로 진행하기 어렵다.

상기와 같이 계류줄의 교체 작업이 어렵기 때문에 계류줄은 비교적 긴 주기로 교체되며, 따라서 긴 주기동안 발생하는 부식 등을 고려하여 계류줄은 매우 굵은 두께를 가져야 한다.

이와 같이 매우 굵은 계류줄은 쉽게 굽혀지지 않으므로, 계류줄을 깊은 수심에 위치한 계류용 앵커 등에 연결하는 것이 용이하지 않다는 문제가 있다.

대한민국 제10-1572938호 "부유 구조물의 중력식 계류장치"(2015. 11. 24. 등록) 대한민국 특허등록 제10-2292821호 "부유 가능한 콘크리트 블록 구조물 및 그 제작 방법" (2021. 8. 18. 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 부유체와 계류용 앵커와 중량체가 폐곡선 형태의 복수의 계류줄에 의하여 연결되도록 하여, 중량체의 중량을 이용하여 부유체의 복원력을 높일 수 있으며, 조수간만의 차로 수위가 변경되는 경우에도 계류줄에 걸린 인장력이 그대로 유지될 수 있으며, 태풍 등의 외부 충격에도 계류줄의 형태가 변화되면서 국부적인 충격을 최소화할 수 있으며, 계류줄의 교체가 용이하며, 계류줄에 걸린 인장력을 이용하여 중력체나 부유체의 기울어짐을 방지할 수 있는 계류 시스템을 제안하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 부력에 의하여 해수면에 부유하는 부유체, 해저면에 안착된 계류용 앵커, 상기 부유체와 상기 계류용 앵커 사이의 수중에 위치되는 중량체, 상기 부유체를 계류하기 위하여 상기 계류용 앵커와 상기 부유체와 상기 중량체를 연결하는 복수의 계류줄을 포함하는 계류 시스템에 있어서 : 상기 중량체는 상기 계류줄의 하부가 걸리기 위한 중량체용 계류줄 걸림부와 상기 계류줄이 수직방향으로 관통하기 위한 복수의 중량체용 수직방향 관통로가 형성되며 ; 상기 계류용 앵커는 상기 계류줄의 하부가 걸리기 위한 앵커용 계류줄 걸림부가 형성되며 ; 상기 부유체는 상기 계류줄의 상부가 걸리기 위한 부유체용 계류줄 걸림부와 상기 계류줄이 수직방향으로 관통하기 위한 복수의 부유체용 수직방향 관통로가 형성되며 ; 상기 계류줄 각각은 폐곡선 형태를 가지며 ; 상기 계류줄은, 상기 중량체용 계류줄 걸림부에 걸린 중앙 하단부로부터 양단이 상부로 연장되는 제1부위와, 상기 앵커용 계류줄 걸림부에 걸린 중앙 하단부로부터 양단이 상부로 연장되면서 상기 중량체용 수직방향 관통로를 지나는 제2부위와, 상기 부유체용 계류줄 걸림부에 걸린 중앙 상단부로부터 양단이 하부로 연장되면서 상기 부유체용 수직방향 관통로를 지나며 상기 계류줄이 폐곡선을 형성하도록 상기 제1부위 및 상기 제2부위에 연결되는 제3부위를 포함하는 것 ; 을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 부유체와 상기 중량체 사이의 거리(L1)와 상기 부유체와 상기 계류용 앵커 사이의 거리(L2)의 합계는 일정하며, 상기 부유체와 상기 계류용 앵커 사이의 거리(L2)는 수위에 따라 변경되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 중량체는, 중량체용 콘크리트 몸체와, 상기 중량체용 수직방향 관통로를 형성하기 위하여 상기 중량체용 콘크리트 몸체에 내장된 스테인리스 스틸로 된 중량체용 상하방향 안내관을 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명은, 중량체의 중량을 이용하여 부유체의 무게 중심을 낮추게 되어 부유체의 복원력을 높일 수 있다.

또한 본 발명은 조수간만의 차로 수위가 변경되는 경우에도 계류줄의 형태가 변화되면서 계류줄에 걸린 인장력이 그대로 유지될 수 있으며, 태풍 등의 외부 충격에도 계류줄의 형태가 변화되면서 국부적인 충격을 최소화할 수 있다.

또한 본 발명은 폐곡선 형태의 계류줄을 채택하여 계류줄의 교체가 매우 용이하다.

또한 본 발명은 수직방향으로 팽팽하게 연장되는 계류줄이 중력체나 부유체의 기울어짐을 방지하고 또한 중력체나 부유체가 수평 상태로 복원되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 계류 시스템의 개념 단면도,
도 2는 도 1의 구조를 보이기 위한 개념 사시도,
도 3은 도 2에서 중량체와 계류용 앵커와 부유체의 주요 구조를 보여주기 위한 개념 사시도,
도 3은 도 2에서 중량체와 계류용 앵커와 부유체의 주요 구조를 보이는 개념 사시도,
도 4는 수위 변경에 따른 부유체와 계류용 앵커의 위치 변경을 보여주기 위한 도면,
도 5는 계류줄에 의하여 중량체와 부유체의 기울어짐을 방지하는 상태를 표현하는 도면,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 계류 시스템의 개념 단면도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

먼저 본 발명에 의한 제1실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 계류 시스템의 개념 단면도이다.

도 2는 도 1의 구조를 보이기 위한 개념 사시도로서, 4개의 계류줄 중 1개의 계류줄에 대하여는 중량체 및 계류용 앵커를 지나가는 상태를 은선으로 도시하였다.

도 3은 도 2에서 중량체와 계류용 앵커와 부유체의 주요 구조를 보여주기 위한 개념 사시도이다.

도 4는 수위 변경에 따른 부유체와 계류용 앵커의 위치 변경을 보여주기 위한 도면이다.

도 5는 계류줄에 의하여 중량체와 부유체의 기울어짐을 방지하는 상태를 표현하는 도면이다.

본 계류 시스템은, 중량체(100), 계류용 앵커(200), 부유체(300), 계류줄(400)로 이루어진다.

부유체(300, floating unit)는, 부력에 의하여 해수면에 부유하는 것이다.

부유체(300)는 금속으로 제작되거나, 콘크리트로 제작되거나, 금속과 콘크리트가 혼합된 형태로 제작될 수 있으며, 그 내부에 부력실을 가지는 것이 일반적이다.

부유체(300)에는 복수의 부유체용 계류줄 걸림부(311)와 복수의 부유체용 수직방향 관통로(312)가 마련된다.

부유체용 계류줄 걸림부(311)는 계류줄(400)의 상부가 걸린 상태로 계류줄(400)의 이동을 안내하는 부위로서, 본 실시예에서는 부유체용 계류줄 걸림부(311)의 예시로서, 부유체(300)에 마련되는 페어리드(fairlead)가 제시되어 있다.

그러나 부유체용 계류줄 걸림부(311)는 계류줄(400)의 상부가 걸린 상태로 계류줄(400)의 이동을 안내할 수 있다면 무엇이든 적용될 수 있다.

부유체용 수직방향 관통로(312)는 계류줄(400)이 부유체(300)를 수직방향으로 관통하기 위하여 형성된다.

부유체용 수직방향 관통로(312)를 형성하기 위하여 부유체(300)에 부유체용 상하방향 안내관(312a)가 마련된다.

부유체용 상하방향 안내관(312a)은, 부유체용 수직방향 관통로(312)를 형성하기 위하여 부유체(300)에 마련된 스테인리스 스틸로 된 관이다.

계류용 앵커(200, mooring anchor)는 해저면에 안착되어 있다.

계류용 앵커(200)에는 복수의 앵커용 계류줄 걸림부(211)가 형성된다.

복수의 앵커용 계류줄 걸림부(211)는 계류줄(400)의 하부가 걸린 상태로 계류줄(400)의 이동을 안내하는 부위로서, 본 실시예에서는 복수의 앵커용 계류줄 걸림부(211)의 예시로서, 계류용 앵커(200)에 U자 형태의 앵커용 U자형 관통로(211)가 형성된다.

실시예에 따라서 앵커용 계류줄 걸림부(211)는, 계류줄(400)의 하부 중간부가 걸린 상태로 계류줄(400)의 이동을 안내할 수 있다면 무엇이든 적용될 수 있으며, 풀리(pulley), 페어리드(fairlead) 등의 형태로 구현될 수도 있다.

계류용 앵커(200)는 금속 또는 콘크리트로 제작될 수 있다.

계류용 앵커(200)가 콘크리트로 제작되는 경우, 계류용 앵커(200)는 앵커용 콘크리트 몸체(210)와, 이에 내장된 앵커용 U자형 안내관(211a)을 포함할 수 있다.

앵커용 콘크리트 몸체(210)는 그 내부에 빈 공간이 형성되거나 빈 공간이 형성되지 않도록 제작될 수 있으며, 빈 공간이 형성된 앵커용 콘크리트 몸체(210)는 그 빈 공간에 충진재(모래, 자갈 등)를 채우는 것이 바람직하다.

앵커용 U자형 안내관(211a)은, 앵커용 U자형 관통로(211)를 형성하기 위하여 앵커용 콘크리트 몸체(210)에 내장된 스테인리스 스틸로 된 U자형 관이다.

본 실시예에서 계류용 앵커(200)로서 중력식 앵커를 도시하고 있지만, 관입앵커, 석션 앵커 등도 계류용 앵커(200)로 사용될 수 있다.

중량체(100, weight unit)는 부유체(300)와 계류용 앵커(200) 사이의 수중에 위치되며, 부유체(300)와 계류용 앵커(200) 각각과 이격되어 있다.

중량체(100)는 특별한 외력이 없다면 수중에서 가라앉는 성질을 가진다.

중량체(100)에는 복수의 중량체용 계류줄 걸림부(111)와 복수의 중량체용 수직방향 관통로(112)가 형성된다.

중량체용 계류줄 걸림부(111)는 계류줄(400)의 하부가 걸린 상태로 계류줄(400)의 이동을 안내하는 부위로서, 본 실시예에서는 중량체용 계류줄 걸림부(111)의 예시로서, 중량체(100)에 U자 형태의 중량체용 U자형 관통로(111)가 형성된다.

실시예에 따라서 중량체용 계류줄 걸림부(111)는, 계류줄(400)의 하부 중간부가 걸린 상태로 계류줄(400)의 이동을 안내할 수 있다면 무엇이든 적용될 수 있으며, 풀리(pulley), 페어리드(fairlead) 등의 형태로 구현될 수도 있다.

중량체용 수직방향 관통로(112)는 계류줄(400)이 수직방향으로 관통하기 위하여 형성된다.

중량체(100)는 금속 또는 콘크리트로 제작될 수 있다.

중량체(100)가 콘크리트로 제작되는 경우, 중량체(100)는 중량체용 콘크리트 몸체(110)와, 이에 내장된 중량체용 U자형 안내관(111a)과 중량체용 상하방향 안내관(112a)를 포함할 수 있다.

중량체용 콘크리트 몸체(110)는 그 내부에 빈 공간이 형성되거나 빈 공간이 형성되지 않도록 제작될 수 있으며, 빈 공간이 형성된 중량체용 콘크리트 몸체(110)는 그 빈 공간에 충진재(모래, 자갈 등)를 채우는 것이 바람직하다.

중량체용 U자형 안내관(111a)은, 중량체용 U자형 관통로(111)를 형성하기 위하여 중량체용 콘크리트 몸체(110)에 내장된 스테인리스 스틸로 된 U자형 관이다.

중량체용 상하방향 안내관(112a)은, 중량체용 수직방향 관통로(112)를 형성하기 위하여 중량체용 콘크리트 몸체(110)에 내장된 스테인리스 스틸로 된 관이다.

계류줄(400, mooring cables)은, 부유체(300)를 계류하기 위하여 계류용 앵커(200)와 부유체(300)와 중량체(100)를 연결하는 것이다.

본 계류 시스템에서, 하나의 부유체(300)를 계류하기 위하여 복수의 계류줄(400)(본 실시예는 4개의 계류줄)이 마련되며, 계류줄(400) 각각은 모두 폐곡선 형태를 가진다.

각각의 계류줄(400)은 걸리는 부위에 따라 제1부위(410)와 제2부위(420)와 제3부위(430)로 구분될 수 있다.

제1부위(410)는 중량체(100)에 걸리는 부위이며, 제2부위(420)는 계류용 앵커(200)에 걸리는 부위이며, 제3부위(430)는 부유체(300)에 걸리는 부위이다.

제1부위(410)는, 중량체(100)의 중량체용 U자형 관통로(111)에 걸린 중앙 하단부로부터 양단이 상부로 연장되는 부위이다.

제2부위(420)는, 계류용 앵커(200)의 앵커용 U자형 관통로(211)에 걸린 중앙 하단부로부터 양단이 상부로 연장되면서 중량체(100)의 중량체용 수직방향 관통로(112)를 지나는 부위이다.

제3부위(430)는, 부유체(300)의 부유체용 계류줄 걸림부(311)에 걸린 중앙 상단부로부터 양단이 하부로 연장되면서 부유체(300)의 부유체용 수직방향 관통로(312)를 지나는 부위이다.

제3부위(430)는, 계류줄(400)이 폐곡선을 형성하도록 제1부위(410) 및 제2부위(420)에 각각 연결된다. 즉 제1부위(410)와 제2부위(420) 사이에 제3부위(430)가 연결되면서 계류줄(400)이 폐곡선을 형성한다.

이와 같은 형태의 계류줄(400)은, 1개의 제1부위(410)와 1개의 제2부위(420)와 2개의 제2부위(430)를 가지면서 폐곡선 형태를 가지지만, 폐곡선 형태를 형성하기만 한다면 그 숫자는 변경될 수 있다.

이하에서는 도 4를 참고하여 설명한다.

계류줄(400)은 폐곡선 형태를 가지면서 지속적으로 장력을 받고 있으므로, 계류줄(400)은 항상 긴장된 상태가 유지된다.

따라서 부유체(300)와 중량체(100) 사이의 거리(L1)와 부유체(300)와 계류용 앵커(200) 사이의 거리(L2)의 합계는 일정하게 유지된다.

한편 부유체(300)는 부력에 의하여 해수면에 부유하므로, 부유체(300)의 위치는 수위에 따라 변경되며, 계류용 앵커(200)의 위치는 해저면에 고정되어 있다.

따라서 부유체(300)와 계류용 앵커(200) 사이의 거리(L2)는 수위에 따라 변경된다.

결과적으로 부유체(300)와 계류용 앵커(200) 사이의 거리(L2)는 수위에 따라 변경되면, 이에 따라 부유체와 중량체(100) 사이의 거리(L1)도 변경된다.

즉 L2가 감소하면 그만큼 L1이 증가하며, L2가 증가하면 그만큼 L1이 감소한다.

중량체(100)에 마련된 중량체용 U자형 안내관(111a)과 중량체용 상하방향 안내관(112a), 계류용 앵커(200)에 마련된 앵커용 U자형 안내관(211a)과 앵커용 상하방향 안내관(212a), 부유체(300)에 마련된 부유체용 상하방향 안내관(312a)은 모두 계류줄(400)과 접촉되는 부위이며, 계류줄(400)의 이동시 마찰이 발생하는 부위로서 모두 스테인리스 스틸 재질로 제작된다.

이는 계류줄(400)의 부드러운 이동이 가능하고, 중량체용 콘크리트 몸체(110) 또는 앵커용 콘크리트 몸체(210)를 보호하며, 장기간의 사용에도 부식되지 않도록 하기 위한 것이다.

한편, 중량체(100), 계류용 앵커(200), 부유체(300) 중 적어도 어느 하나는 대한민국 특허등록 제10-2292821호(본 발명자가 발명한 기술임.)에 기재된 기술을 이용하여 제작될 수 있다. 대한민국 특허등록 제10-2292821호에 기재된 내용은 본 명세서에 일체화된 것으로 간주하며, 상세한 설명을 생략한다.

본 계류 시스템의 작용을 설명한다.

< 중량체(100)에 의한 복원력 향상 >

중량체(100)가 부유체(300)에 연결되면서 부유체(300)의 무게 중심을 낮추게 되어 부유체(300)의 복원력을 높이게 되며, 따라서 부유체(300)가 기울어지는 경우에도 원래의 수평 상태로 쉽게 복원될 수 있다.

- 통상적으로 선박의 복원력은 부력의 중심과 무게 중심의 관계로 표현되며, 무게 중심이 낮을수록 복원력은 높다고 평가된다.

< 조수간만의 차 및 외부 충격에 대응 >

본 계류 시스템은 조수간만의 차에 대응할 수 있다. 즉 수위가 변경되는 경우에도 계류줄(400)의 형태가 그 수위에 맞게 변화되면서 계류줄(400)의 인장력이 그대로 유지될 수 있다.

나아가 본 계류 시스템은 쓰나미, 태풍 등과 같이 매우 큰 충격이 부유체(300)에 인가되는 경우에도 그 충격에 대응하여 계류줄(400)의 형태가 변화되면서 계류줄(400)에 인가되는 국부적인 충격을 완화할 수 있다.

< 계류줄(400)의 용이한 교체 >

본 계류 시스템은 계류줄(400)이 폐곡선 형태를 가지므로, 계류줄(400)을 쉽게 교체할 수 있다.

4개의 계류줄(400) 중 하나의 계류줄(400)을 교체하는 경우를 설명한다. 이때 3개의 계류줄(400)로 부유체(300)를 계류할 수 있어야 한다.

(경우에 따라서 6개 내지 8개의 계류줄(400)로 계류를 하고 이중 하나를 교체하는 것이 바람직할 수 있다.)

부유체(300)의 상부에서 교체 대상인 계류줄(400)의 끊고, 교체 대상인 계류줄(400)의 일단에 새로운 계류줄(400)을 연결한다. 즉 교체 대상인 계류줄(400)과 새로운 계류줄(400)이 연결되면서 연속된 줄 형태를 이루게 된다.

이후 교체 대상인 계류줄(400)의 타단을 당기면서 교체 대상인 계류줄(400)을 제거시키면 새로운 계류줄(400)이 교체 대상인 계류줄(400)의 원래 위치에 그대로 위치될 수 있다.

이후 새로운 계류줄(400)의 양단을 연결하면 계류줄 교체 작업이 완료된다.

이와 같이 계류줄 교체 작업이 부유체(300)의 상부에서 이루어지므로, 계류줄의 교체를 위한 수중 작업이 불필요하며, 전체적인 교체 비용을 대폭 절감할 수 있다.

또한 계류줄의 교체 비용이 절감되어 잦은 주기로 계류줄을 교체할 수 있기 때문에 부식 문제로부터 해방될 수 있으며, 그 결과 계류줄의 굵기의 설계에 있어 계류 인장력만을 고려할 수 있기 때문에 계류줄을 굵기를 가늘게 할 수 있다.

또한 계류줄의 굵기를 가늘게 할 수 있기 때문에, 계류줄을 계류용 앵커 또는 중력체 또는 부유체에 연결하는 작업이 매우 용이하게 된다.

< 계류줄에 의한 중량체(100)나 부유체(300)의 기울어짐 방지 >

본 시스템에서 계류줄(400)은 충분한 인장력을 가지면서 중량체용 수직방향 관통로(112)와 부유체용 수직방향 관통로(312)를 지나게 된다.

이 상태에서 중량체(100)나 부유체(300)가 기울어지면, 수직방향으로 팽팽하게 연장되는 계류줄(400)이 중량체(100)나 부유체(300)와 접촉하면서 중량체(100)나 부유체(300)의 기울어짐을 방지할 뿐만 아니라 중량체(100)나 부유체(300)가 수평 상태로 복원되도록 한다.

도 5는 계류줄(400)에 의하여 중량체(100)나 부유체(300)의 기울어짐이 방지되는 것을 개념적으로 도시한 것이다.

< U자형 관통로에 의한 매우 큰 지지력 >

본 시스템에서 계류줄(400)은 중량체용 콘크리트 몸체(110)의 내부에 형성된 중량체용 U자형 관통로(111) 및 앵커용 콘크리트 몸체(210)의 내부에 형성된 앵커용 U자형 관통로(211)를 통하여 중량체(100) 및 계류용 앵커(200)에 걸리게 되므로, 계류줄(400)은 중량체(100) 및 계류용 앵커(200)에 대하여 매우 큰 지지력을 가지면서 결합된다.

< 부유식 해상풍력발전에의 적용 >

본 발명의 부유체는, 부유식 해상풍력발전을 위한 부유식 기초로 적용될 수 있으며, 이때 부유체의 상부에는 풍력발전기가 설치되어야 한다.

부두에서 부유체를 제작한 후 그 하부에 중량체를 미리 연결한다면 높은 복원력을 얻을 수 있기 때문에, 중량체가 연결된 부유체의 상부에 풍력발전기를 설치하는 작업을 부두에서 실시할 수 있으며, 이후 풍력발전기가 미리 설치된 상태의 부유체를 설치 지점으로 운송한 후 설치 지점에서는 부유체를 계류용 앵커에 계류시키는 작업만을 수행하면 된다.

즉 해상에서 풍력발전기를 부유체의 상부에 설치할 필요가 없다는 점에서 전체적인 비용을 절감시킬 수 있다.

이하 본 발명에 의한 제2실시예를 설명한다.

본 실시예에서는 중량체(100)가 복수로 마련된다는 점을 제외하고는 제1실시예와 동일하다.

실시예에 따라서 계류용 앵커(200) 또한 복수로 마련될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 중량체
110 : 중랑체용 콘크리트 몸체
111 : 중량체용 계류줄 걸림부 (중량체용 U자형 관통로)
111a : 중량체용 U자형 안내관
112 : 중량체용 수직방향 관통로
112a : 중량체용 상하방향 안내관
200 : 계류용 앵커
210 : 앵커용 콘크리트 몸체
211 : 앵커용 계류줄 걸림부 (앵커용 U자형 관통로)
211a : 앵커용 U자형 안내관
300 : 부유체
311 : 부유체용 계류줄 걸림부
312 : 부유체용 수직방향 관통로
312a : 부유체용 상하방향 안내관
400 : 계류줄
410 : 제1부위
420 : 제2부위
430 : 제3부위

Claims (3)

1. 부력에 의하여 해수면에 부유하는 부유체, 해저면에 안착된 계류용 앵커, 상기 부유체와 상기 계류용 앵커 사이의 수중에 위치되는 중량체, 상기 부유체를 계류하기 위하여 상기 계류용 앵커와 상기 부유체와 상기 중량체를 연결하는 복수의 계류줄을 포함하는 계류 시스템에 있어서 :
   상기 중량체는 상기 계류줄의 하부가 걸리기 위한 중량체용 계류줄 걸림부와 상기 계류줄이 수직방향으로 관통하기 위한 복수의 중량체용 수직방향 관통로가 형성되며 ;
   상기 계류용 앵커는 상기 계류줄의 하부가 걸리기 위한 앵커용 계류줄 걸림부가 형성되며 ;
   상기 부유체는 상기 계류줄의 상부가 걸리기 위한 부유체용 계류줄 걸림부와 상기 계류줄이 수직방향으로 관통하기 위한 복수의 부유체용 수직방향 관통로가 형성되며 ;
   상기 계류줄 각각은 폐곡선 형태를 가지며 ;
   상기 계류줄은, 상기 중량체용 계류줄 걸림부에 걸린 중앙 하단부로부터 양단이 상부로 연장되는 제1부위와, 상기 앵커용 계류줄 걸림부에 걸린 중앙 하단부로부터 양단이 상부로 연장되면서 상기 중량체용 수직방향 관통로를 지나는 제2부위와, 상기 부유체용 계류줄 걸림부에 걸린 중앙 상단부로부터 양단이 하부로 연장되면서 상기 부유체용 수직방향 관통로를 지나며 상기 계류줄이 폐곡선을 형성하도록 상기 제1부위 및 상기 제2부위에 연결되는 제3부위를 포함하는 것 ;
   을 특징으로 하는 계류 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 부유체와 상기 중량체 사이의 거리(L1)와 상기 부유체와 상기 계류용 앵커 사이의 거리(L2)의 합계는 일정하며, 상기 부유체와 상기 계류용 앵커 사이의 거리(L2)는 수위에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 중량체는, 중량체용 콘크리트 몸체와, 상기 중량체용 수직방향 관통로를 형성하기 위하여 상기 중량체용 콘크리트 몸체에 내장된 스테인리스 스틸로 된 중량체용 상하방향 안내관을 포함하는 것을 특징으로 하는 계류 시스템.