KR20050085121A - 조류를 포함한 수력 터빈용 지지구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 터빈(3) 및 수직으로 설치되는 하나 이상의 지지기둥(1)을 포함하는 해양터빈 설치용 지지시스템에 관한 것으로서, 상기 지지기둥을 따라 움직이기에 적합한 수평 터빈지지대(4,15)를 포함하는 터빈 지지조립체(2,14), 및 상기 지지조립체(2,14)를 관련 기둥을 따라 선택적으로 움직이게 하는 수단(41,44;26,41;52,55;65,66)과 지지대에 지지되어 동작하는 2개 이상의 터빈(3);을 포함하고, 상기 지지대(4,15)는 지지조립체에 대한 물의 흐름이 양방향일 때 어떤 방향의 물흐름에 대해서도 난류를 최소화하는 형상의 기다란 부재로 이루어진다.

Description

조류를 포함한 수력 터빈용 지지구조물{SUPPORTING STRUCTURES FOR WATER CURRENT (INCLUDING TIDAL STREAM) TURBINES}
본 발명은 터빈 지지구조물에 관한 것으로, 구체적으로는 물속에 잠겨 물의 운동에너지로 작동되는 터빈의 지지에 관한 것이다.
영국특허 GB2256011B, GB2311566B, GB2348250B에서, 본 출원인은 수력터빈에 관한 구조물, 즉 바다나 강이나 강어귀의 물속에 설치되고 수력으로 회전하여 전력을 생산하는 로터에 대해 소개하고 있다.
물의 흐름에서 에너지를 추출하기 위해 터빈을 사용할 때, 터빈은 물흐름 방향으로 작용하고 로터를 통과하는 물의 평균속도의 제곱에 비례하는 추력을 일으킨다. 이 현상은 물리법칙의 결과로서, 터빈로터의 디자인에 무관하게 일어난다. 어떤 경우에도, 로터에 작용하는 추력은 로터를 통과하는 평균속도의 제곱과 로터의 회전면적의 곱에 비례한다.
일반적으로, 터빈의 로터가 강력하고 효과적일수록 저항력도 커지지만, "폭주"와 같은 상황에서도 터빈이 큰 동력을 축에 전달하지 않을 때에도 추력은 클 수 있다. 이는, 로터를 정지시키는데 필요한 힘은 로터의 회전을 위해 로터에 전달되는 힘에 대한 반작용이기 때문이다.
따라서, 이런 터빈에서는 기본적으로, 흐르는 물에서 생기는 에너지는 물론, 경우에 따라서는 터빈을 설치, 보수하는 동안 작용하는 파도, 폭주상태 또는 비정상적인 부하에서 생기는 에너지에 의해 로터에 가해지는 정적 및 동적 힘에 견딜 수 있는 구조를 통해 에너지를 추출하는 로터가 필요하다.
이런 구조는 아래와 같은 이유로 복잡하다: 즉,
난류를 일으켜 물의 흐름을 크게 간섭하고 (또는 로터의 효율을 저해하며);
비용절감을 위해 제조할 때 경제적이어야 하며;
물살이 셀 때는 구조물을 제자리에 설치하는데 있어 경제적인 방법이 필요하고;
이 구조에 터빈 로터를 설치한 다음 교체나 수리 등의 유지관리를 위해 로터에 접근할 수 있어야 한다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명한다.
도 1은 터빈이 해저에 있을 때의 터빈 2개를 설치하기 위한 터빈조립체의 정면도;
도 2는 도 1의 터빈조립체의 측면도;
도 3은 도 2의 A-A선 단면도;
도 4는 도 2의 B-B선 단면도;
도 5는 터빈이 수면 위에 있을 때의 터빈조립체의 측면도;
도 6은 터빈이 수면 위에 있을 때의 터빈조립체의 정면도;
도 7은 터빈이 수면 밑에 있을 때, 터빈을 5개 지지하는 터빈조립체의 정면도;
도 7a는 도 7의 측면도;
도 8은 터빈이 수면 위에 있을 때의 도 7의 터빈조립체의 정면도;
도 8a는 도 8의 측면도;
도 9는 물이 너무 깊어 외팔보식 기둥 하나를 사용할 수 없을 경우에 적당한 터빈조립체의 측면도;
도 10은 터빈이 기둥상부를 따라 승강할 수 있는 첫번째 방법을 보여주는 측면도;
도 11은 도 10의 A-A선 단면도;
도 12는 터빈을 지지기둥 상부를 따라 승강시킬 수 있는 두번째 방법을 보여주는 측면도;
도 13은 도 12의 B-B선 단면도;
도 14, 15는 터빈조립체가 하단위치에 있을 때 터빈조립체를 잠그는 배열로서, 도 14는 풀린상태를, 도 15는 잠긴상태를 보여주는 도면;
도 16은 터빈조립체를 지지기둥에 버티기 위한 구성의 정면도;
도 17은 터빈조립체의 승강기구의 일례를 보여주는 측면도;
도 18, 19는 도 17의 A-A, B-B 단면도;
도 20은 터빈이 작동위치에 있을 때 터빈조립체 승강기구의 다른 예를 보여주는 측면도;
도 21은 터빈이 수면 위로 상승했을 때의 도 20의 구성의 측면도;
도 22는 터빈이 작동위치에 있을 때의 승강기구의 또다른 예를 보여주는 정면도;
도 23은 터빈이 수면위에 있을 때의 도 22에 해당하는 정면도;
도 24는 터빈이 작동위치에 있을 때의 터빈 승강기구의 또다른 예를 보여주는 측면도;
도 25는 터빈이 수면 위에 있을 때의 도 24에 해당하는 측면도.
발명의 목적
본 발명의 목적은, 바다든, 강이든 강어귀든 간에 물 속에 설치되어 하나 또는 2개 이상의 터빈 로터들을 지지할 수 있으면서도 전술한 4가지 조건을 충족하는 구조물을 제공하는데 있다.
발명의 요약
본 발명에 의하면, 하나 이상의 터빈 및 수직으로 설치되는 하나 이상의 지지기둥을 포함하는 해양터빈 설치용 지지시스템에 있어서: 상기 지지기둥을 따라 움직이기에 적합한 수평 터빈지지대를 포함하는 터빈 지지조립체; 및 상기 지지조립체를 관련 기둥을 따라 선택적으로 움직이게 하는 수단과 지지대에 지지되어 동작하는 2개 이상의 터빈;을 포함하고, 상기 지지대는 지지조립체에 대한 물의 흐름이 양방향일 때 어떤 방향의 물흐름에 대해서도 난류를 최소화하는 형상의 기다란 부재로 이루어지는 지지시스템이 제공된다.
바람직하게, 물의 방향이 어떻든 간에 지지대의 전연부와 후연부에서 물의 저항과 난류가 최소화되도록 구성된다.
또, 지지기둥에서 충분히 떨어져 지지대에 각각의 터빈을 설치할 수 있도록 수평부재의 폭을 정하되, 지지대에 설치된 터빈의 로터가 기둥 하류측에서 작동할 때에도 지지대를 통과하는 물에서 생기는 난류가 로터를 통과하는 물의 흐름을 간섭하지 않도록 한다.
또, 터빈 로터의 중심 사이의 최소 간격이 상기 지지대에 설치했을 때 인접 터빈들의 로터의 직경보다 약간 크도록 한다.
지지대를 하나의 기둥에 설치할 경우, 이 지지대에 지지기둥을 중심으로 양쪽에 하나씩 대칭으로 터빈을 2개 설치하되, 지지기둥에 대한 물의 흐름에 수직인 평면으로 배치하고 터빈의 축간격은 로터의 직경에 기둥두께의 2배를 합한것 이상으로 한다.
지지대를 2개의 이격 기둥에 설치하고 연결할 때 터빈들이 기둥 사이에 설치된다.
편리하게, 지지대를 2개의 이격 기둥에 설치하고 연결하여 양단부가 기둥 한쪽으로 돌출할 때, 돌출부 각각에 터빈을 하나씩 설치하고 기둥 사이의 지지대에는 추가 터빈들을 설치하되, 터빈을 지지기둥에 대한 물의 흐름에 수직인 평면으로 배치하고 터빈의 축간격은 로터의 직경에 기둥두께의 2배를 합한것 이상으로 한다.
바람직하게, 지지대는 슬리브를 통해 관련 기둥에 설치되고, 이들 슬리브는 기둥을 따라 미끄럼 가능하여, 터빈을 수면(WL) 위나 수면 밑으로 원하는대로 오도록 지지대를 위치시킬 수 있다.
실제로는, 로터가 최적 깊이에 있도록, 또는 조류의 높낮이에 맞추거나 악천후에 파도부하를 최소화하도록 로터의 위치를 변동시키면서 지지대의 작동위치를 고정할 수 있다.
이런 경우, 지지대를 임의의 위치에 고정하는 수단을 제공한다.
바람직한 구성에서, 양방향의 물흐름에 대한 저항과 난류를 최소화하여, 한쪽 물흐름 방향으로는 물이 흐르는 동안 지지조립체가 관련 터빈의 상류측에 있고 터빈이 지지조립체의 저항과 난류의 영향을 받을 수 있도록 지지대의 두께를 최소화한다.
지지대에 필요한 강도와 강성을 유지하기 위해, 두께가 좁은 유선형 버팀대를 이용해 지지대를 지지하는 것이 바람직하다.
2개의 떨어진 기둥에 지지조립체를 설치할 때, 기둥 상단부를 브리지수단으로 연결하여, 정적 및 동적 부하에 대한 저향을 개선한다.
상기 브리지수단은 2개 기둥 사이의 제어연결과 전원연결용 관을 제공하도록 배열되고 또한 한쪽 기둥에서 다음 기둥으로 사람이 접근할 수 있도록 배열되는 것이 편리하다.
사실상, 지지기둥을 해저(SB)에 구멍을 파서 설치하거나 기둥 베이스와 같은 말뚝을 해저에 박아서 설치한다.
기둥삽입 구멍을 뚫으면 관련 기둥을 이 구멍에 직각으로 끼우고, 기둥과 둘레의 토양이나 바위 사이의 틈새에 콘크리트를 채우고 콘크리트가 굳으면 기둥이 제자리에 단단히 고정되도록 기둥을 관통하는 파이프를 통해 적당한 콘크리트를 부을 수 있는 수단을 제공한다.
해저가 부드럽거나 구멍을 뚫으면 무너질 우려가 있을 경우, 기둥이나 말뚝을 박아 제자리에 굳히기 전에 해저에 콘크리트나 강철 슬리브를 타설한다.
필요하다면, 물의 저항을 덜받는 형상을 갖는 버팀배열로 각각의 기둥을 똑바로 세운다.
이런 버팀배열 각각은 해저(SB) 부근의 고정점에 기둥 상단부를 연결하는 버팀대인 것이 편리하다.
버팀대는 상단부는 기둥의 고정점에 연결되고 타단부는 기둥에서 떨어진 제2 고정점에 연결되어 삼각형 구조를 이루는 것이 바람직하다.
바람직한 구성에서, 버팀대는 단면이 타원형이고 물의 흐름방향에 일치되게 배열되어, 물이 버팀대로부터 흐를 때 터빈의 로터보다는 기둥에 부딪치도록 배열한다.
강철판을 적당히 말아서 이루어진 구간별로 조립하여 기둥을 형성하고, 각각의 구간의 외경은 동일하되, 각 구간의 벽 두께는 기둥의 높이에 따라 굽힘력을 견디도록 다르며, 그 두께가 해저 부근에서 최대이고 위로갈수록 작아지는 것이 바람직하다.
바람직한 구성에서, 터빈조립체를 설치하는데 이용되는 슬리브는 저마찰 내식성 패드가 달린 캐리어에 의해 기둥을 따라 안내되고, 상기 패드는 나일론으로 채워진 베어링 물질로 이루어져 기둥 외면에 고정된 내식성 마찰면을 따라 미끄러질 수 있으며, 상기 마찰면은 기둥에 용접된 스테인리스 스틸 앵글스티치일 수 있다.
기둥의 상부구간은 D형 기둥부를 나란히 배치하여 타원형 단면을 이루고, 이들 기둥부 사이에 수직 틈새가 형성되는 것이 바람직하다.
캐리어는 터빈조립체가 기둥을 따라 움직이는 동안 기둥 상부구간과 터빈조립체 사이의 이동저항을 낮추는 것이 편리하다.
바람직한 구성에서, 터빈조립체를 기둥을 따라 움직이는 구성으로서 터빈조립체에 연결된 체인을 포함한 케이블과, 기둥 상단에 배치된 윈치가 포함되고, 터빈조립체에 연결된 케이블의 길이 대부분이 상기 틈새에 위치한다.
상기 틈새는 터빈조립체와 기둥 상부구간 사이에서 터빈을 조정하고 수리하기 위한 모든 유압/공압 호스는 물론 전력케이블의 통로로 활용되는 것이 편리하다.
사실상, 터빈조립체에 크로스헤드가 구비되고, 크로스헤드는 상기 틈새에 삽입되어 케이블에 연결된다.
다른 구성에서, 틈새는 유연한 판으로 덮여 물과 이물질의 침입으로부터 보호되고, 상기 판은 기둥을 따라 움직이는 터빈조립체에 의해 분리되기에 적합하다.
틈새를 따라 뻗는 단단한 버팀대가 있고, 그 하단부는 터빈조립체에 연결되며, 이 버팀대를 틈새를 따라 움직이는 승강수단을 갖춘 것이 편리하다.
승강수단은 랙과 피니언, 유압이나 공압식 램으로 이루어질 수 있다.
승강수단은 터빈조립체를 단계별로 움직이되, 매 단계가 끝날 때마다 터빈조립체를 움직이지 않게 고정하는 것이 편리하다.
한편, 터빈조립체를 선택적으로 움직이게 하는 수단이 기둥 상부구간의 외부를 따라 연장하는 외부버팀대를 포함하고, 이 버팀대의 하단부는 터빈조립체에 연결되며, 버팀대와 상부구간 사이에 상대운동을 일으켜 기둥을 따라 터빈조립체를 움직이되 터빈조립체를 필요한 위치에 고정하기 위한 수단을 더 제공할 수도 있다.
해저가 부드럽거나 구멍을 뚫으면 무너질 우려가 있을 경우, 기둥이나 말뚝을 박아 제자리에 굳히기 전에 해저에 콘크리트나 강철 슬리브를 타설할 수 있도록 하는 것이 편리하다.
수평부재 양단부에 터빈로터를 설치하여 단단히 고정하되, 말뚝의 난류가 터빈로터가 파일 하류에서 작동할 때에도 터빈 로터를 통과하는 물을 심각히 간섭하지 않도록 가능한한 말뚝에서 멀리 설치한다. 이때, 난류는 통상 파일 두께의 2배이므로, 터빈로터의 중심간격은 최소 터빈로터 반경에 파일두께를 더한것과 같도록 하고, 터빈로터가 2개인 경우에는 이들을 말뚝 양쪽에 대층으로 배열하되, 물흐름에 수직으로 배치하고, 축간 거리는 로터 직경에 파일두께의 2배를 더한것 이상으로 한다.
도 1-4에 의하면 터빈 조립체(2)를 설치하기 위한 지지기둥(1)이 보인다. 지지기둥(1)의 하단부는 강바닥이나 해저(SB)에 묻히는데, 그 길이는 상단부가 수면(WL) 위로 나오도록 한다. 도 1-4에서, 터빈조립체는 2개의 터빈(3)을 포함하는데, 이들 터빈은 각각 수평날개형 지지대(4)의 양단에 설치되며, 지지대의 가로날개뼈대(도시 안됨)는 유선형의 외부 하우징에 싸여있다. 지지대(4)는 지지기둥(1)을 따라 움직이는 원통형 슬리브(5)에 달려있다. 지지대(4)는 그 표면을 흐르는 물로 인한 부적절한 저항을 가능한한 줄이면서 후미의 난류를 최소화하는 구조를 갖는다. 실제 지지대를 지나는 물의 방향은 조류방향이므로 가역적이다. 이때문에, 양방향의 물살에 효과적이도록 지지대의 모양은 양방형이어야 한다.
각각의 터빈(3)의 로터(6)는 구동장치(도시 안됨)를 포함한 로터 회전전달시스템(7)의 일부를 이루는 로터축(도시 안됨)에 설치된다. 구동장치는 기본적으로 로터축의 동력을 이용해 발전하는 기구로서, 기어박스/제너레이터, 직접구동 제너레이터, 또는 유압모터를 통해 제너레이터를 구동하는 유압펌프로 구성될 수 있다. 슬리브(5)는 지지기둥(1)을 따라 선택적으로 움직일 수 있도록 기둥의 상부구간(8)에 끼워진다. 기둥의 상부구간(8) 역시 난류를 최소화하되 로터에 수직방향의 물살에 대한 굽힘저항을 최대화하도록 전체적으로 타원형 형태로 유선형이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 기둥의 상부구간(8)은 서로 마주보는 한쌍의 D형 기둥부(9,10)로 이루어지고, 이들 사이의 틈새(11)에 지지대(4)의 본체가 끼워진다.
슬리브(5), 지지대(4) 및 터빈(3)을 하나로 조립하면 터빈조립체(2)가 형성된다. 이 조립체는 기둥(1) 상부구간(8)을 따라 위아래로 슬리브(5)를 움직이면 상부구간을 따라 움직일 수 있다. 이 구간(8)은 조립체(2)가 도 1, 2와 같이 수면(WL) 밑에도 위치하고, 도 5, 6과 같이 유지관리 등의 목적으로 로터(6)가 정지한 상태에서 수면 위에도 위치할 정도의 길이를 갖는 것이 편리하다.
도 1, 2에서는 터빈의 로터(6)의 축이 수면(WL)과 해저(SB)의 중간쯤에 있는 것으로 도시되어 있다.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도로서, 기둥의 하부구간(13)이 중실체임을 보여준다.
기둥(9,10)의 상단부에는 하우징(13)이 배치된다.
도 7, 7a, 8, 8a에는, 터빈(3)이 5개인 터빈조립체(14)를 도 1-6과 비슷하게 도 4와 비슷한 구성의 하나의 지지대(15)에 설치하고, 지지대는 도 1-6과 마찬가지로 2개의 기둥으로 지지하는 방법을 보여준다. 지지대(15) 양단에 하나씩, 그리고 기둥(1) 사이로 지지대(15) 중간에 3개로 총 5개의 터빈(3)을 설치한다. 2개의 기둥(1)은 기둥 상부구간(8)의 상단부(18) 사이에 설치된 브리지부재(16)에 의해 연결될 수 있다. 이들 2개의 기둥(1)은 전술한 바와 비슷한 구조이므로, 더이상의 설명은 생략한다.
도 7, 8과 같은 이중 기둥구조에서는, 2개의 지지기둥에 대한 지지대(15)의 움직임이 각각의 기둥에서 동기적으로 일어나서 수평을 유지해야만 한다.
브리지부재의 주목적은 지지대(15)와 관련기둥(1)에 작용하는 정적 및 동적 부하에 대한 저항을 개선하는데 있다. 이런 구성의 장점은, 도 1에 도시된 시스템의 경우와 같이 4개가 아닌 2개의 기둥에 터빈을 5개 설치할 수 있다는 것이다. 따라서, 도 7, 8의 시스템은 도 1-4의 시스템을 2개 적용한 것보다 25% 이상 용량을 늘이면서도, 제조 및 설치 비용도 25% 이상 절감할 수 있다. 요컨대, 도 7, 8의 시스템은 소정 환경에서는 비용면에서 더 효과적일 수 있다.
도 9의 경우는, 수심이 너무 깊어 기둥만으로는 불안한 경우에 대비한 것으로서, 기둥(1) 상단의 고정점(21)과 해저(SB)에 박힌 말뚝(23) 상단의 고정점(22) 사이를 연결하는 유선형 버팀대(20)를 이용한다. 이런 배열은 삼각형 구조를 만들고, 고정점(21,22)은 핀 연결부를 이룬다. 이런 구성에서는 기둥(1)이 정적하중 측면에서는 물론, 고유진동수가 높아져 공진 문제를 피한다는 측면에서 안정적이다. 버팀대(20)는 단면이 타원형이어서, 유수에 대해 좁은 단면을 제공한다. 또, 버팀대는 기둥에 비해 유수 방향으로 배치되어 있어서, 물이 버팀대(20)의 방향으로 흐를 때 터빈보다는 기둥에 미치는 난류의 영향이 크다. 도 9와 같은 구성의 버팀대는 도 1, 2처럼 2개의 로터를 지지하는 하나의 기둥을 받치거나, 도 5, 6처럼 일렬의 터빈들을 2개의 기둥으로 지지할 경우 이들 기둥을 버티는데 사용될 수 있다. 따라서, 도 9는 도 1과 같은 한쌍의 터빈이나 도 5와 같은 일렬의 터빈들을 구비한 경우의 측면도이다.
도 10, 11은 터빈 조립체(2,14)를 지지하는 지지대(4,15)를 기둥 상부구간(8)을 따라 승강시키는 방법을 보여준다. 도 10의 경우, 슬리브(5)가 기둥 상부구간(8)의 기둥부(9,10)로 이루어진 타원형 단면을 따라 승강하여 미끄러지도록 상부구간에 끼워져 있다. (도 10의 A-A선 단면도인) 도 12에서 볼 수 있듯이, 지지기둥(1)의 표면이나 슬리브(5) 내부에는 슬리브가 기둥에서 옆으로 움직이는 것을 방지하기 위한 수직 마찰바퀴(25)가 설치되어, 슬리브가 기둥부(9,10)를 따라 승강할 때 슬리브(5)를 안내하는 저마찰면을 제공한다. 이들 마찰바퀴(25)와의 접촉부는 슬리브의 내면으로 이루어지거나 또는 나일론과 같은 저마찰재로 된 패드일 수 있다. 이들 패드에 대해서는 도면에 도시되지 않았다.
도 13에는 기둥 상부구간(8)에서의 슬리브(5)의 움직임을 촉진하기 위한 다른 구성이 도시되어 있다. 지지대(4,15)의 날개에 부착되는 대형 사각부재로 이루어진 크로스헤드(26)는 기둥(1) 상부구간(8)을 이루는 D형 트윈 기둥부(9,10) 사이에 배치된다. 크로스헤드(26)는 기둥부(9,10) 사이의 틈새(11)에 쉽게 움직이도록 끼워져 있어서, 틈새(11)를 따라 상하로 움직이면서 기둥부(9,10)에 의해 안내된다. 크로스헤드를 사용할 경우, 지지대의 상하 운동을 안내하기 위한 슬리브는 구조에 따라 불필요할 수 있는데, 이는 크로스헤드(26)의 한쪽에 부착된 지지대 자체가 기둥에서 옆으로 움직이지 않기 때문이다. 크로스헤드(26)에는 기둥의 슬롯 내면과 맞닿는 저마찰 패드(도시 안됨)가 구비되어, 마찰을 최소화하고 크로스헤드와 지지대(4,15)의 진동을 방지하거나 기둥에서 옆으로 약간이라도 움직이지 않도록 할 수도 있다. 그러나, 크로스헤드를 이용해도, 지지대(4,15) 밑에 원통형 슬리브(5)를 설치할 필요가 있을 수도 있는데, 이는 지지대(4,15)가 하사점에 있을 때 기둥의 베이스(12) 윗면에 슬리브 밑면이 닿도록 하기 위해서이다. 도 13은 도 12의 B-B선 단면도로서, 기둥, 크로스헤드 및 슬리브(5)의 단면을 보여준다. 크로스헤드는 지지대 승강구조에 연결되는데, 이에 대해서는 후술한다.
이상 설명한 터빈 지지조립체 설치예에서, 슬리브(5)가 하사점에 있을 때 진동이나 흔들림을 방지하기 위해 기둥 베이스(12)에 슬리브를 제자리에 효과적으로 고정할 수 있다. 이에 대해서 도 14를 참조해 설명하는데, 여기서 슬리브(5)의 하연부에는 V형 슬롯(28)이 형성되고, 이 슬롯은 기둥(1)의 베이스(12) 윗면에 달린 V형 키(29)와 맞물린다. 터빈을 지지하는 지지대(4,15)의 위치는 31에 있다. 도 15는 도 14의 구성이 하강하여 잠긴 배열을 보여준다.
슬리브(5)를 잠그는 구성은 키와 슬롯 이외의 구성을 취할 수도 있다. 실제로는, 아무리 작은 흔들림이나 진동도 생기지 않고 슬리브와 지지대(4,15)가 상승하여 풀릴 때까지는 유효하게 잠겨있도록 하는데는 조립체의 무게 때문에 키와 슬롯만으로도 충분하다.
예컨대, 높은 조류에서 로터를 수면 근처에서 작동시킬 필요가 있는 등 슬리브를 여러 위치에 고정할 필요가 있을 경우, 기둥(1)의 인접 표면과 맞물리도록 배열된 슬리브(5)에 유압식(또는 나사식) 플런저나 핀(도시 안됨)을 설치하여 슬리브(5)를 기둥(1)에 고정할 수 있으면 편리하다. 실제 이런 장치는 터빈과 관련 전원을 제어하기 위해 제공된 제어장치로 작동될 것이다.
전술한 물살의 저항과 난류를 줄이기 위해서는 날개형 지지대(4,15)의 두께를 가능한한 얇게 하는 것이 좋은데, 이는 로터의 상류측에 지지대(4,15)가 있고 로터가 양방향 유선형이어서 로터 날개가 지지대로부터 생기는 난류를 통과하기 때문이다. 따라서, 지지대(4,15)는 두께를 최소로 하면서도 필요한 강성과 강도를 가져야 한다. 이 문제의 해결책이 도 16에 도시되었는데, 여기서는 지지대(4)를 슬리브(5)나 크로스헤드(26)에 지탱하기 위한 버팀대(40)를 설치했다. 버팀대(40) 역시 단면이 타원형으로 유선형이어서 불필요하게 큰 난류를 일으키지 않는다.
본 발명의 중요한 특징은, 터빈 조립체들을 물속에서 원하는 깊이에서 작동할 수 있도록 함은 물론 유지관리, 수리 및 교환 등을 위해 수면 위로 승강시킬 수 있다는 것이다. 따라서, 본 발명은 터빈(3)을 지탱하는 지지대(4,15)를 승강시키는 수단을 제공하되, 하나의 지지기둥에 하나 또는 두개의 터빈을 지지하거나 2개 이상의 지지기둥 사이에 일렬의 터빈들을 지지할 수 있다.
이하, 지지대(4,15)와 터빈(3)을 포함한 터빈조립체를 승강시키는 장치에 대해 설명하겠는데, 터빈의 중량은 발전량에 따라 수십톤까지 나가기도 한다.
도 17-19는 이런 장치의 첫번째 예를 보여준다. 여기서는 지지대(4,15)와 관련 터빈(3)을 설치하는 방법을 보여주는데, 크로스헤드(26)를 포함한 구성에서 지지대(4,15)의 본체는 지지기둥(1) 상부구간(8)의 D형 기둥부(9,10) 사이의 틈새(11)에 끼워진다. 크로스헤드(26)나 슬리브(5)는 (또는 둘다) 적당한 마찰스트립이나 마찰바퀴에 끼워지고, 저마찰 패드(도시 안됨)는 지지대(4,15)와 관련 터빈(3)을 상부구간을 따라 안내하는 역할을 한다.
도 17은 지지대(4,15) 본체나 (지지대 본체에 연결된) 크로스헤드에 결합된 케이블(41)을 이용해 터빈조립체를 승강시키는 방법을 보여준다. 도 18, 19는 도 17의 A-A, B-B 선 단면도이고, 흑색 원은 케이블(41)의 단면으로서, 도 19에는 4개의 케이블이 도시되었지만, 케이블 갯수는 이보다 많거나 적을 수 있다. 필요하다면 지지기둥 상부구간 중앙에 승강케이블 사이로 전선 기능을 하는 케이블을 임의의 유압이나 공압 호스와 함께 배치할 수 있고, 이를 백색 원으로 표시했다. 도 18에서는 호스(43)가 윈치를 포함한 적당한 풀리(44)에 감겨있다.
도 17을 보면, 케이블 안내풀리(44)가 지지기둥(1) 상단의 하우징(13) 안에 위치하여 파도가 닿지 않는 위치에 있다. 이들 풀리(44)는 (도시되지는 않았지만 케이블의 미끄러짐을 방지하기 위해 치합결합되어 상승시에는 케이블을 감아서 지지기둥(1)의 상부구간(8)의 중앙 틈새(11) 사이로 케이블을 상승시키고, 하강시에는 케이블이 D형 기둥부(9,10)의 내부에서 내려가도록 구성된다. 전기케이블은 연결되지 않을 수도 있다. 한편, 지지대(4,15)를 상승시킬 때 기둥부(9,10)의 상부구간이나 하우징(13) 내부에 케이블을 적재하도록 여분의 케이블(도시 안됨)을 제공할 수도 있다. 도 19는 한쌍의 외측 케이블로 터빈조립체(2,14)를 승강시키면서 모든 전선이나 서비스케이블을 집어 저장할 수 있도록 승강 풀리(44)를 배치하는 방법을 보여준다. 케이블을 승강시키는데는 한쌍의 풀리가 필요하지만, 케이블과 연결부를 다루는데는 하나의 풀리로 충분함을 알 수 있다.
승강케이블의 종류로는 와이어로프도 가능하지만, 풀리 평면으로만 유연성을 갖고 옆으로는 움직이지 않도록 스프로켓에 쉽게 감기는 자전거나 궤도차량용의 링크체인을 이용하는 것이 바람직하다. 체인의 링크는 풀리나 스프로켓에 맞물리도록 되어있어서, 풀리나 스프로켓 둘레에 승강체인을 감으면 하중을 지지할 수 있다. 한편, 로프를 사용할 경우에는, 풀리 둘레에 로프를 여러번 감아서 하중을 들어올리기에 충분한 마찰을 확보하면서도 끝은 기둥의 틈새(11) 안에 있도록 해야 한다. 케이블이나 체인 전체를 풀리 둘레에 감아야 할 경우를 대비해 풀리의 전체 직경은 가능한 최소로 한다. 어떤 로프나 체인도 민물이나 해수에 견딜 수 있어야 한다.
로프나 체인을 포함한 승강케이블(41)은 물살에서 보호되어야 하고 또한 기둥부(9,10) 사이의 틈새(11)에 있을 수 있는 부유물 등의 이물질로부터도 보호되어야 하며, 더 민감하고 쉽게 손상되는 케이블과 모든 유압이나 공압 호스(43)는 케이블(41) 사이에 위치하여 보호되어야 한다. 도 18에 도시된 틈새(11)를 유연한 보호용 고무판(도시안됨)으로 일부 막을 수도 있는데, 이 고무판은 지지대(4,15)가 상승할 때, 특히 수면 부근에서만 강제로 분리될 수 있어 부유물이나 파도로부터 틈새(11)를 효과적으로 보호할 수 있다.
도 20, 21은 터빈조립체(2,14)를 승강시키는 다른 방법을 보여주는 도면이다. 본 실시예에서는, 로프나 체인 대신, D형 기둥부(9,10) 사이의 틈새(11)인 기둥(1) 중앙 부근에서 터빈조립체(2,14)에 단단한 수직 버팀대(52)를 연결한다. 수직버팀대(52)는 기둥부(9,10) 사이인 지지대(4,15) 중앙 결합부에서 돌출하여 기둥 상단의 하우징(13) 안으로 들어간다. 후술하는 여러가지 옵션들을 채택할 수 있는 승강장치(53)가 수직버팀대(52)에 맞물려, 터빈조립체(2,14)와 함께 전체 버팀대가 수면 위로 올 때까지 수직버팀대를 위로 상승시키는데 사용된다(도 21 참조). 하우징(13) 상단에는 버팀대(52)를 하우징 밖으로 내보내기 위한 구멍(54)이 있는데, 이 구멍(54)은 터빈지지조립체가 하강하고 버팀대(52)가 하우징 내부에 있을 때를 대비해 평상시 방수덮개로 덮여있다.
전력케이블, 제어케이블은 물론 기타 유압이나 공압 호스 등도 수직 버팀대(52) 안에 설치하고, 버팀대(52) 상단에서 하우징(13) 안으로 뽑아낼 수 있다. 지지대(4,15)가 상승하기 전에, 버팀대(52) 상단에서 하우징(13) 안으로 들어가는 케이블, 호스 등의 모든 연결부는 적당한 전기(필요하다면 유압이나 공압식) 커넥터를 이용해 연결을 끊을 수 있다.
전술한대로, 승강장치(53)는 다양한 옵션을 갖출 수 있다. 그중 한가지는, 수직버팀대(52)나 기둥을 따라 톱니나 구멍을 갖춘 플랜지를 설치하고 전기식이나 유압식 회전구동부(도시 안됨)에 의해 랙/피니언 방식으로 결합시키는 것이다. 다른 것으로는, 버팀대를 단계별로 상승시키도록 유압식 램/잠금핀을 사용하는 것인데; 이 기술에서는 버팀대에 설치된 종방향 플랜지의 톱니나 구멍에 유압 램이 수동으로 맞물리게 되고, 램에 압력을 주면 버팀대가 연장하여 상승하며, 버탬대에 핀을 꼽거나 하여 제자리에 고정할 수 있고, 유압램이 풀려 수축하면 결합이 풀려 사이클이 되풀이됨으로써 일련의 단계별로 충분한 승강이 이루어지는 것이다. 어떤 경우에는, 매끄러운 원통형 버팀대를 감싸는 팽창식 고무 그리퍼들을 이용해 전자동이나 반자동으로 잠금을 이룰 수 있는데, 이 경우 한쪽 그리퍼는 유압잭에 부착되고 다른 그리퍼는 구조물에 부착된다.
도 22, 23에 도시된 다단식 유압램 시스템을 이용해 터빈을 승강시킬 수도 있는데, 여기서는 유압램(60)을 빔(61)에 설치하고 요크(62)와 결합하여 요크를 승강시키며, 요크는 유압램(60)의 한쪽을 지나되 기둥 상부구간의 틈새(11) 안에 있는 견인로드(63)를 이용해 관련 터빈조립체(2,14)를 견인한다. 유압램의 행정거리는 필요한 승강높이와 같아야 하는데; 이것은 도면에 도시된 하나의 다단램에 의해 이루어지거나 여러개의 유압램을 직렬로 연결하면 된다. 터빈과 지지대(4,15)를 상승시킬 때, 유압램, 요크 및 견인로드가 기둥 상단의 하우징(13) 천정의 구멍(54)을 통해 기둥 위로 돌출한다.
지금까지 여러경우를 설명했지만, 모두 2개의 기둥부(9,10)와 그 사이에 틈새(11)가 있으며, 이들이 승강부재들을 감싸고 있는 기둥 상부구간에 대해 설명했다. 그러나, 경우에 따라서는 상부구간이 하나의 몸체로 이루어진 경우가 바람직할 수도 있다. 이 경우, 승강부재들을 기둥 외부로 노출시킬 필요가 있다. 이런 구성이 도 24, 25에 도시되어 있는데, 여기서는 기둥(1)의 상부구간을 터빈조립체(2)를 지지하는 슬리브로 감싸고 있고, 한쌍의 터빈과 로터가 각각 단부에 설치되어 있다. 유압식(또는 다른 방식의) 승강장치(65)가 기둥 상부구간 양쪽에 배치된 승강부재(66)를 승강시킨다. 이들 승강부재(66)는 슬리브(5)에 연결되어, 슬리브(5)와 이곳에 연결된 터빈조립체(2)를 수면 위로 상승시킨다(도 25 참조). 본 실시예에서, 승강부재들은 로프나 체인이 아닌 단단한 부재로서, 상승할 때는 승강장치 위로 돌출한다.
여기서는 2개의 견인부재를 기둥 상부구간 양쪽에 배치한 것을 예로 들어 설명했지만, 필요에 따라서는 슬리브 둘레에 이들 부재를 2개 이상 배치하는 것이 바람직할 수도 있다.
도 24, 25의 구성에서, 승강부재(66)는 물살에 일치되게 배치하는바, 물살의 저항을 최소화하고 승강부재들을 옆에 배치하는 기둥(1)의 상부구간 둘레에서 저항과 난류를 최소화하도록 기둥을 기준으로 상류와 하류에 배치된다.
실제로, 상기 수직견인 승강부재(66)는 유압램, 랙/피니언 등의 적당한 수단으로 승강될 수 있고, 또는 케이블이나 체인 등의 유연한 부재일 수도 있는데, 이 경우 전기식이나 유압식으로 가동되는 윈치나 풀리에 의해 견인된다.
해저(SB)에 구멍을 뚫고 이 구멍에 기둥(1)을 설치하는 동안, 구멍 옆으로 더 파이는 것을 방지하기 위해 구멍에 슬리브를 박아넣는 것이 좋다. 실제로, 상기 슬리브는 천공이 끝나고 구멍에 기둥을 박기 전에 부유물로부터 보호하기 위해 해저(SB) 표면 위로 약간 돌출할 필요가 있다. 경우에 따라서는, 슬리브를 구멍에 맞추어 구멍 안으로 효과적으로 삽입할 수 있다. 한편, 대형 드릴헤드로 구멍을 넓게 뚫을 수도 있다. 한편, 슬리브 하단부에 내부 플랜지를 단단히 용접하고 이것을 말뚝박기 햄머로 사용해 슬리브를 제자리에 타격할 필요가 있을 수도 있다.
기둥을 만들 때는, 표준형 강판을 구간별로 둘둘 말은 다음 맞대기 용접하는 것이 가장 바람직함이 밝혀졌다. 실제로는 이들 기둥의 구간들은 외경은 동일하되, 벽두께는 기둥 설치시 기둥의 높이차에 따른 굽힘력을 견디도록 서로 다를 수 있다. 예컨대, 벽두께는 해저면 부근에서 가장 두껍고 위로 올라갈수록 얇다.
터빈(3)과 구동장치를 포함한 터빈조립체(2,14)를 설치하는데 사용되는 슬리브(5)는 저마찰의 내마모성 패드를 통해 기둥을 따라 안내되는데, 이 패드는 기둥 외면에 고정된 내마모성 마찰면을 따라 미끄럼되고 나일론으로 충전된 지지물질로 이루어지는데, 이 물질은 예컨대 기둥에 용접된 스테인리스 스틸 앵글스티치일 수도 있다.
슬리브와 관련 터빈조립체를 기둥을 따라 움직이는 여러 구성에 대해 설명했지만, 유압식 원통으로서 고정할 때는 핀을 꽂고 움직일 때는 핀을 풀어서 사용할 수 있는 톱니형 승강기구를 사용할 수도 있다. 그리퍼를 핀으로 꽂아 승강기구에 고정하면 유압램에 의해 상승할 수 있다. 유압램이 완전히 늘어나면, 승강기구에 핀을 꽂아 제자리에 고정시키고, 유압램과 그리퍼가 분리되면 유압램이 수축하여 승강기구의 하단부에 재부착될 수 있다. 일단 재부착되면, 핀을 풀어 유압램이 승강기구의 중량을 다시 지지하고, 다시 늘어나면서 상승할 수 있다. 하강과정은 역으로 이루어진다.
한편, 도면에 도시되지 않은 다른 구성으로서, 말뚝 상단에 배치되어 기어모터로 작동되는 피니언에 결합되는 승강기구에 랙을 부착할 수도 있다. 이런 피니언은 랙 반대쪽을 따라 마찰하거나 구름운동하는 구조물과 랙을 맞물리도록 단단히 고정할 필요가 있는데; 한편으로는 평행축에 있는 한쌍의 피니언으로 구동되는 양면랙을 사용하되 2개의 피니언을 이용할 수도 있다.

Claims (36)

  1. 하나 이상의 터빈(3) 및 수직으로 설치되는 하나 이상의 지지기둥(1)을 포함하는 해양터빈 설치용 지지시스템에 있어서:
    상기 지지기둥을 따라 움직이기에 적합한 수평 터빈지지대(4,15)를 포함하는 터빈 지지조립체(2,14); 및
    상기 지지조립체(2,14)를 관련 기둥을 따라 선택적으로 움직이게 하는 수단(41,44;26,41;52,55;65,66)과 지지대에 지지되어 동작하는 2개 이상의 터빈(3);을 포함하고,
    상기 지지대(4,15)는 지지조립체에 대한 물의 흐름이 양방향일 때 어떤 방향의 물흐름에 대해서도 난류를 최소화하는 형상의 기다란 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  2. 제1항에 있어서, 물의 방향이 어떻든 간에 지지대(4,15)의 전연부와 후연부에서 물의 저항과 난류가 최소화되도록 구성된 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지기둥(1)에서 충분히 떨어져 지지대(4,15)에 각각의 터빈(3)을 설치할 수 있도록 수평부재의 폭을 정하되, 지지대에 설치된 터빈의 로터(6)가 기둥 하류측에서 작동할 때에도 지지대를 통과하는 물에서 생기는 난류가 로터를 통과하는 물의 흐름을 간섭하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 터빈 로터(6)의 중심 사이의 최소 간격이 상기 지지대(4,15)에 설치했을 때 인접 터빈들(3)의 로터의 직경보다 약간 큰 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  5. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 상기 지지대(4)를 하나의 기둥(1)에 설치할 경우, 이 지지대(4)에 지지기둥(1)을 중심으로 양쪽에 하나씩 대칭으로 터빈(3)을 2개 설치하되, 지지기둥(1)에 대한 물의 흐름에 수직인 평면으로 배치하고 터빈의 축간격은 로터의 직경에 기둥두께의 2배를 합한것 이상인 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  6. 제1항 내지 4항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 지지대(4)를 2개의 이격 기둥(1)에 설치하고 연결할 때 터빈들이 기둥 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  7. 제1항 내지 4항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 지지대(15)를 2개의 이격 기둥(1)에 설치하고 연결하여 양단부가 기둥 한쪽으로 돌출할 때, 돌출부 각각에 터빈(3)을 하나씩 설치하고 기둥 사이의 지지대(15)에는 추가 터빈들(3)을 설치하되, 터빈(3)을 지지기둥(1)에 대한 물의 흐름에 수직인 평면으로 배치하고 터빈의 축간격은 로터의 직경에 기둥두께의 2배를 합한것 이상인 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  8. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 상기 지지대(4,15)가 슬리브(5)를 통해 관련 기둥에 설치되고, 이들 슬리브는 기둥(1)을 따라 미끄럼 가능하여, 터빈(3)을 수면(WL) 위나 수면 밑으로 원하는대로 오도록 지지대를 위치시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  9. 제8항에 있어서, 로터가 최적 깊이에 있도록, 또는 조류의 높낮이에 맞추거나 악천후에 파도부하를 최소화하도록 로터(6)의 위치를 변동시키면서 지지대(4,15)의 작동위치를 고정할 수 있는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  10. 제9항에 있어서, 지지대를 임의의 위치에 고정하는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  11. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 양방향의 물흐름에 대한 저항과 난류를 최소화하여, 한쪽 물흐름 방향으로는 물이 흐르는 동안 지지조립체(2,14)가 관련 터빈(3)의 상류측에 있고 터빈이 지지조립체의 저항과 난류의 영향을 받을 수 있도록 지지대(4,15)의 두께를 최소화하는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  12. 제11항에 있어서, 지지대(4,15)에 필요한 강도와 강성을 유지하기 위해, 두께가 좁은 유선형 버팀대를 이용해 지지대를 지지하는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  13. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 2개의 떨어진 기둥(1)에 지지조립체(14)를 설치할 때, 기둥 상단부를 브리지수단(16)으로 연결하여, 정적 및 동적 부하에 대한 저향을 개선하는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 브리지수단(16)이 2개 기둥 사이의 제어연결과 전원연결용 관을 제공하도록 배열되고 또한 한쪽 기둥에서 다음 기둥으로 사람이 접근할 수 있도록 배열되는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  15. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 상기 지지기둥(1)을 해저(SB)에 구멍을 파서 설치하거나 기둥 베이스와 같은 말뚝을 해저에 박아서 설치하는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  16. 제15항에 있어서, 기둥삽입 구멍을 뚫으면 관련 기둥(1)을 이 구멍에 직각으로 끼우고, 기둥과 둘레의 토양이나 바위 사이의 틈새에 콘크리트를 채우고 콘크리트가 굳으면 기둥이 제자리에 단단히 고정되도록 기둥을 관통하는 파이프를 통해 적당한 콘크리트를 부을 수 있는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  17. 제16항에 있어서, 해저가 부드럽거나 구멍을 뚫으면 무너질 우려가 있을 경우, 기둥이나 말뚝을 박아 제자리에 굳히기 전에 해저에 콘크리트나 강철 슬리브를 타설하는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  18. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 물의 저항을 덜받는 형상을 갖는 버팀배열(20,21,23)로 각각의 기둥(1)을 똑바로 세우는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 버팀배열이 해저(SB) 부근의 고정점(22)에 기둥 상단부(21)를 연결하는 버팀대(20)인 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 버팀대(20)가 상단부는 기둥(1)의 고정점(21)에 연결되고 타단부는 기둥(1)에서 떨어진 제2 고정점(22)에 연결되어 삼각형 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 버팀대(20)는 단면이 타원형이고 물의 흐름방향에 일치되게 배열되어, 물이 버팀대(20)로부터 흐를 때 터빈의 로터(6)보다는 기둥(1)에 부딪치도록 배열된 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  22. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 강철판을 적당히 말아서 이루어진 구간별로 조립하여 상기 기둥(1)을 형성하고, 각각의 구간의 외경은 동일하되, 각 구간의 벽 두께는 기둥의 높이에 따라 굽힘력을 견디도록 다르며, 그 두께가 해저 부근에서 최대이고 위로갈수록 작아지는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  23. 제9항 내지 22항중의 어느 한 항에 있어서, 터빈조립체(2,14)를 설치하는데 이용되는 슬리브(5)가 저마찰 내식성 패드가 달린 캐리어(25)에 의해 기둥(1)을 따라 안내되고, 상기 패드는 나일론으로 채워진 베어링 물질로 이루어져 기둥 외면에 고정된 내식성 마찰면을 따라 미끄러질 수 있으며, 상기 마찰면은 기둥에 용접된 스테인리스 스틸 앵글스티치일 수 있는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  24. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 상기 기둥(1)의 상부구간이 D형 기둥부(9,10)를 나란히 배치하여 타원형 단면을 이루고, 이들 기둥부 사이에 수직 틈새(11)가 형성되는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 캐리어(25)는 터빈조립체(2,14)가 기둥(1)을 따라 움직이는 동안 기둥 상부구간(8)과 터빈조립체(2,14) 사이의 이동저항을 낮추는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서, 터빈조립체를 기둥(1)을 따라 움직이는 구성으로서 터빈조립체에 연결된 체인을 포함한 케이블(41)과, 기둥(1) 상단에 배치된 윈치(44)가 포함되고, 터빈조립체에 연결된 케이블(41)의 길이 대부분이 상기 틈새(11)에 위치하는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  27. 제24항, 25항 또는 26항에 있어서, 상기 틈새가 터빈조립체(2,14)와 기둥(1) 상부구간(8) 사이에서 터빈(3)을 조정하고 수리하기 위한 모든 유압/공압 호스는 물론 전력케이블(43)의 통로로 활용되는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 터빈조립체(2,14)에 크로스헤드(26)가 구비되고, 크로스헤드는 상기 틈새(11)에 삽입되어 케이블(41)에 연결되는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  29. 제26항, 27항 또는 28항에 있어서, 상기 틈새(11)가 유연한 판으로 덮여 물과 이물질의 침입으로부터 보호되고, 상기 판은 기둥(1)을 따라 움직이는 터빈조립체(2,14)에 의해 분리되기에 적합한 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  30. 제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 틈새(11)를 따라 뻗는 단단한 버팀대(52)가 있고, 그 하단부는 터빈조립체(2,14)에 연결되며, 이 버팀대를 틈새(11)를 따라 움직이는 승강수단(53)을 갖춘 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  31. 제30항에 있어서, 상기 승강수단이 랙과 피니언으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  32. 제30항에 있어서, 상기 승강수단이 유압이나 공압식 램으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  33. 제32항에 있어서, 상기 승강수단(53)이 터빈조립체(2,14)를 단계별로 움직이되, 매 단계가 끝날 때마다 터빈조립체(2,14)를 움직이지 않게 고정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  34. 제1항 내지 23항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 터빈조립체를 선택적으로 움직이게 하는 수단이 기둥(1) 상부구간(8)의 외부를 따라 연장하는 외부버팀대(66)를 포함하고, 이 버팀대의 하단부는 터빈조립체(2,14)에 연결되며, 버팀대(66)와 상부구간(8) 사이에 상대운동을 일으켜 기둥(1)을 따라 터빈조립체(2,14)를 움직이되 터빈조립체를 필요한 위치에 고정하기 위한 수단(65)을 더 제공하는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  35. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 터빈조립체(2,14)가 기둥(1)의 하단위치에 있을 때 터빈조립체를 기둥에 고정하기 위한 고정수단(28,29)이 제공되는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
  36. 제35항에 있어서, 상기 고정수단이 돌출부(29)와 대응 요홈(28)으로 이루어지고, 돌출부(29)가 요홈(28)에 맞물리면 기둥에 대한 터빈조립체(2,14)의 회전운동이 정지되는 것을 특징으로 하는 지지시스템.
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