KR20130103952A - 해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크 - Google Patents

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KR20130103952A
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Abstract

해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크는 해상에서 발전하는 풍력터빈과 타워구조물을 갖는 해상풍력발전기와, 상기 타워구조물을 수중에서 지탱하도록 연결하고, 해상풍력발전기에서 발전한 전력을 사용하는 내부설비와 실내공간을 마련하고, 콘크리트와 강의　조합으로 이루어진 콘크리트 중력식 중공체를 갖고 해저면에 설치되는 수중구조물을 포함한다.

Description

해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크{UNDERSEA THEMA PARK HAVING OFFSHORE WIND TURBINE}
본 발명은 해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크에 관한 것으로, 해상풍력발전기에서 발생된 전력을 수중구조물의 전원으로 공급하여 사용한 해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크에 관한 것이다.
근래 들어, 해상풍력발전기 개발을 위해 많은 노력이 기울이고 있으며, 각국에서도 해상풍력발전기 적용 사례가 지속적으로 알려지고 있다.
또한 두바이, 카리브 해 등에서는 호텔을 해저에 적용하여 해저의 진귀한 풍경을 관람하고 해저생활을 몸소 체험할 수 있는 특이한 아이디어를 적용한 사례도 증가하고 있다.
따라서 공해상의 수중 영토 확대 및 위상을 위해서, 해저에 호텔, 카지노, 스키장, 놀이동산 등의 수중테마파크가 요구되고 있다.
그러나, 수중테마파크는 전력사용을 위해 지상으로부터 전력을 끌어와서 사용해야 함에 따라, 수중테마파크의 운영 차원에서 지상테마파크에 비해 상대적으로 비경제적인 문제를 가질 수 있다.
한편, 발명의 배경이 되는 특허문헌의 풍력발전기용 해상 모노파일 시공방법은 해저면을 기반으로 풍력발전기를 세우는 기술로서, 수심이 얕은 곳에서 설치되고, 해양 영토의 활용에 한계가 있는 단점이 있다.
또한, 종래의 해상에 설치된 풍력발전기는 단순히 신재생에너지기술 및 설비에 해당할 뿐, 체험교육 문화홍보 측면이나 체험형 종합 파크로 활용되거나, 신재생에너지 생산과 여가 활동을 동시에 만족시키는 설비로 이용되기에는 역부족이다.
공개특허공보 제10-2012-0001384호
본 발명의 실시예는 콘크리트와 강으로 조합하여 사람이 거주할 수 있게 내부 공간을 갖는 수중구조물을 해상풍력발전기의 하부지지구조로 사용함에 따라, 해상풍력발전기의 하부지지구조의 위치적 안정성과 피로수명기간을 연장할 수 있고, 수중구조물에서의 전원공급의 문제를 해결할 수 있는 해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 해상에서 발전하는 풍력터빈과 타워구조물을 갖는 해상풍력발전기와, 상기 타워구조물을 수중에서 지탱하도록 연결하고, 해상풍력발전기에서 발전한 전력을 사용하는 내부설비와 실내공간을 마련하고, 콘크리트와 강의　조합으로 이루어진 콘크리트 중력식 중공체를 갖고 해저면에 설치되는 수중구조물을 포함하는 해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크가 제공될 수 있다.
또한, 상기 수중구조물은, 상기 해저면에 복수개로 배치되어 해저터널에 의해 서로 연결되어 있을 수 있다.
또한, 상기 수중구조물은, 상기 수중구조물의 실내공간과 육상의 테마파크출입소를 서로 연결하는 육상연결터널을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 타워구조물과 상기 수중구조물의 사이에 설치된 보강부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 타워구조물의 내부와 상기 실내공간을 서로 관통하게 연결하는 수직터널을 더 포함하되, 상기 수직터널은, 상기 해상풍력발전기로부터 연장되어 상기 수중구조물의 내부설비에 접속된 전선; 상기 해상풍력발전기의 타워구조물에 형성된 공기유입장치로부터 연장되어 상기 수중구조물의 실내공간에 연결된 배관부재; 상기 수직터널에 설치되어 상기 타워구조물과 상기 수중구조물의 실내공간의 사람, 화물을 운반하는 엘리베이터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수중구조물은, 호텔, 카지노, 스키장, 놀이동산 중 어느 하나에 대응하는 상기 내부설비를 갖는 내부건축물; 상기 수중구조물의 상기 콘크리트 중력식 중공체에 설치된 관람창을 포함할 수 있다.
또한, 상기 해상풍력발전기는, 상기 타워구조물을 기반으로 지지되거나, 부체에 의해 부유되어 상기 타워구조물에 연결되어서, 수면의 선박을 정박 또는 계류시킬 수 있는 수상구조물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 콘크리트와 강으로 조합하여 사람이 거주할 수 있게 내부 공간을 갖는 수중구조물에 의해 해상풍력발전기의 하부를 안정되게 지지할 수 있고, 해상풍력발전기의 하부지지구조의 위치적 안정성과 피로수명기간을 연장할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 실시예는 수중구조물의 유지를 위해 필요한 전원을 해상풍력발전기를 통해 자급 자족할 수 있음에 따라, 전력공급문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 실시예는 해상풍력발전기에 지지되도록 마련되고 선박이 정박 또는 계류될 수 있는 수상구조물과, 해상풍력발전기의 내부와 수중구조물의 내부를 서로 관통하게 연결하는 수직터널과, 수직터널의 내부에 설치되어 수상구조물과 수중구조물 사이를 이동하는 엘리베이터를 제공함에 따라, 이용자의 편의성을 극대화시킬 수 있고, 수중테마파크로의 접근성을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 실시예는 해상풍력발전기를 각각 구비하되 서로 다른 테마를 갖도록 조성된 수중구조물을 복수개로 해저면에 배치하고, 수중구조물 사이를 해저터널로 서로 연결함에 따라, 호텔, 카지노, 스키장, 놀이동산 별로 마련된 수중구조물의 실내공간에서 다양한 체험 활동을 제공할 수 있고, 수중구조물에 마련된 플렉시 글라스로 이루어진 관람창을 통해 해저를 관람할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 실시예는 육상의 테마파크출입소와 수중구조물 사이를 육상연결터널로 서로 연결함에 따라, 육상을 통해서 수중구조물에 접근하거나, 수중구조물의 엘리베이터를 이용하여 해상풍력발전기의 수상구조물로의 접근성을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크의 해상풍력발전기 및 수중구조물을 보인 사시도이다.
도 2는 복수개의 해상풍력발전기 및 수중구조물이 해저터널과 육상연결터널로 연결한 상태를 보인 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크의 구성을 보인 정면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예는, 해상풍력발전기(110) 및 수중구조물(120)이 하나의 몸체를 이루어서, 호텔, 카지노, 스키장, 놀이동산 등과 같은 테마 시설물로서의 기능과 전력 생산 시설물로서의 기능을 동시에 수행하는 복합형 구조물(100)일 수 있다.
해상풍력발전기(110)와 수중구조물(120)의 내부에는 수직터널(130)이 더 배치되어 있을 수 있다.
해상풍력발전기(110)는 해상에서 발전하는 풍력터빈(108)과 타워구조물(109)을 가질 수 있다.
해상풍력발전기(110)는 그의 하부 지지구조물인 타워구조물(109)이 풍하중 및 파도, 조류, 빙하 등에 대비할 수 있도록 설계되어 있다.
해상풍력발전기(110)는 타워구조물(109)을 기반으로 지지되거나, 부체(미도시)에 의해 부유되어 타워구조물(109)에 연결되어서, 수면(WL)의 선박(C)을 정박 또는 계류시킬 수 있는 수상구조물(111)을 더 포함할 수 있다.
해상풍력발전기(110)의 타워구조물(109)에는 수상구조물(111)과 수직터널(130) 사이를 연결하도록 출입문(112)이 더 마련되어 있어서, 선박(C)의 승객이 타워구조물(109)의 내부로 출입할 수 있도록 되어 있다.
타워구조물(109)의 내부의 승객은 엘리베이터(133)를 타고 수중구조물(120)의 실내공간으로 이동할 수 있다.
수중구조물(120)은 해상풍력발전기(110)의 기초로서의 역할을 담당하는 것으로서, 모노 파일 형식의 기둥 자체를 심해바닥에 설치하는 공법에 비해 위치적 안정성과 피로수명기간을 연장할 수 있도록, 콘크리트 중력식 중공체를 갖도록 제작되어서, 해상크레인 등을 이용하여 해저면(SF)에 설치될 수 있다.
콘크리트 중력식 중공체란 중력식 침매터널 등과 같이, 해저 또는 수중에 설치되는 건축물을 의미하는 것으로서, 실내 공간을 내부에 갖도록 밀폐된 구조물일 수 있다.
본 실시예의 복합형 구조물(100)은 해상풍력발전기(110), 수중구조물(120), 수직터널(130), 수중구조물(120)을 상호 연결시키는 해저터널, 육상연결터널의 해저(SF)쪽 제 1 터널 모듈을 각각 모듈 형태로 육상에서 제작한 후, 해저에서 결합될 수 있다.
수중구조물(120)은 해상풍력발전기(110)의 타워구조물(109)을 수중에서 지탱하도록 연결하고, 해상풍력발전기(110)에서 발전한 전력, 즉 풍력터빈(108)에서 발전한 전력을 사용하는 내부설비와 실내공간을 마련하고, 콘크리트와 강의　조합으로 이루어진 콘크리트 중력식 중공체를 가질 수 있다.
수중구조물(120)은 호텔, 카지노, 스키장, 놀이동산 중 어느 하나에 대응하는 상기 내부설비를 갖는 내부건축물과, 수중구조물(120)의 콘크리트 중력식 중공체에 설치된 관람창(121)을 포함할 수 있다.
수중구조물(120)은 해저(SF)의 수중구조물(120) 내에서 사용자가 생활할 수 있는 환경을 제공하기 위해 필요한 각종 제반 설비 또는 실내공간 내의 이동 또는 교통수단을 구비하고 있을 수 있다.
예컨대, 수중구조물(120)의 각종 제반 설비에는 도로, 보행로, 대피소 및 대피수단(미도시)(예: 잠수정, 수면과 연결된 비상통로), 수중구조물(120)의 실내 공간의 압력을 관리하는 압력관리설비, 실내 공간의 공기 품질을 관리하는 공기관리설비, 해수를 담수로 변환시키는 담수화설비, 실내 공간에서 발생되는 하수를 정수시키거나 집수하여 처리하는 하수처리설비, 실내 공간에서 발생되는 쓰레기를 임시 보관 및 반출하기 위한 쓰레기처리설비 등이 포함될 수 있으며, 이들 제반 설비들은 해저터널 및 육상연결터널을 통해 육상의 처리설비와 연결되어, 처리 대상물이 육상쪽에서도 처리되게 할 수 있다.
이동 또는 교통수단은 에스켈레이터, 엘리베이터, 전기차, 전기셔틀 등을 포함할 수 있고, 수중구조물(120)의 실내공간, 해저터널, 육상연결터널 등에 적절히 배치되어 사용될 수 있다.
관람창(121)은 내압 구조로서 플렉시글라스를 이용하여 제작될 수 있고, 사용자에게 해저 관람 및 생활을 가능케 할 수 있다.
수직터널(130)은 해상풍력발전기(110)의 타워구조물(109)의 내부와 수중구조물(120)의 실내공간을 서로 관통하게 연결하는 수직 통로에 해당할 수 있다.
또한, 수직터널(130)은 해상풍력발전기(110)로부터 연장되어 수중구조물(120)의 내부설비에 접속된 전선(131)과, 해상풍력발전기(110)의 타워구조물(109)에 형성된 공기유입장치(113)로부터 연장되어 수중구조물(120)의 실내공간에 연결된 배관부재(132)와, 수직터널(130)에 설치되어 타워구조물(109)과 수중구조물(120)의 실내공간의 사람, 화물을 운반하는 엘리베이터(133)를 포함할 수 있다.
배관부재(132)는 흡기, 배기, 환기용 공기덕트, 상수 공급 또는 하수 처리를 위한 파이프 등 건축물 또는 시설물에 사용되는 각종 배관용 배관 자재를 포함할 수 있다.
아울러, 타워구조물(109)과 수중구조물(120)의 사이에는 보강부(140)가 더 마련되어 있을 수 있다.
보강부(140)는 철제 와이어, 케이블, 서포트 등으로 구성될 수 있고, 풍하중 및 파도, 조류, 빙하에 의한 외력으로부터 수중구조물(120)과 타워구조물(109)의 연결 부위를 보강하여 해상풍력발전기(110)를 안정되게 지지하는 역할을 담당할 수 있다.
도 2는 복수개의 해상풍력발전기 및 수중구조물이 해저터널과 육상연결터널로 연결한 상태를 보인 사시도이다.
도 2를 참조하면, 해상풍력발전기(110) 및 수중구조물(120)을 갖는 복합형 구조물(100, 100a, 100b)들은 호텔, 카지노, 스키장, 놀이동산 등과 같은 테마 유형별로 구분되어서, 해저면(SF)에 복수개로 배치되어 해저터널(150, 151, 152)에 의해 서로 연결되어 있을 수 있다.
이때, 복합형 구조물(100b)은 수중구조물(120)의 실내공간과 육상의 테마파크출입소(160)를 서로 연결하는 육상연결터널(170)을 더 포함할 수 있다.
육상연결터널(170)은 수중구조물(120)에 연결되는 해저(SF)쪽 제 1 터널 모듈과, 해저 모듈에 관통하게 연결되고, 테마파크출입소(160)로부터 연장되어 지중에 설치된 제 2 터널 모듈로 이루어질 수 있다.
해저터널(150, 151, 152)과 육상연결터널(170)에는 관람창, 전선, 배관부재, 수중구조물(120)의 제반 설비로부터 연장된 각종 부재, 이동 또는 교통수단들이 설치되어 있을 수 있다.
또한, 수중테마파크에 필요한 기자재 및 생활필수품 등은 육지와 연결된 육상연결터널(170)과, 수중구조물(120) 사이의 해저터널(150, 151, 152)을 통해 지원 받을 수 있다.
이러한 복합형 구조물(100, 100a, 100b)은 수중테마파크를 이루게 되어서, 각 수중구조물(120) 또는 수상구조물(111)에서 사용될 전기를 수중구조물(120)의 상부에 설치되어 수면(WL) 위로 연장된 해상풍력발전기(110)에 의해 생산하여 사용할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
100 : 해상풍력발전기 111 : 수상구조물
120 : 수중구조물 130 : 수직터널
140 : 보강부 150, 151, 152 : 해저터널
160 : 테마파크출입소 170 : 육상연결터널

Claims (7)

  1. 해상에서 발전하는 풍력터빈과 타워구조물을 갖는 해상풍력발전기와,
    상기 타워구조물을 수중에서 지탱하도록 연결하고, 해상풍력발전기에서 발전한 전력을 사용하는 내부설비와 실내공간을 마련하고, 콘크리트와 강의　조합으로 이루어진 콘크리트 중력식 중공체를 갖고 해저면에 설치되는 수중구조물을 포함하는
    해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수중구조물은,
    상기 해저면에 복수개로 배치되어 해저터널에 의해 서로 연결되어 있는
    해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수중구조물은,
    상기 수중구조물의 실내공간과 육상의 테마파크출입소를 서로 연결하는 육상연결터널을 더 포함하는
    해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 타워구조물과 상기 수중구조물의 사이에 설치된 보강부를 더 포함하는
    해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 타워구조물의 내부와 상기 실내공간을 서로 관통하게 연결하는 수직터널을 더 포함하되,
    상기 수직터널은,
    상기 해상풍력발전기로부터 연장되어 상기 수중구조물의 내부설비에 접속된 전선;
    상기 해상풍력발전기의 타워구조물에 형성된 공기유입장치로부터 연장되어 상기 수중구조물의 실내공간에 연결된 배관부재;
    상기 수직터널에 설치되어 상기 타워구조물과 상기 수중구조물의 실내공간의 사람, 화물을 운반하는 엘리베이터를 포함하는
    해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 수중구조물은,
    호텔, 카지노, 스키장, 놀이동산 중 어느 하나에 대응하는 상기 내부설비를 갖는 내부건축물;
    상기 수중구조물의 상기 콘크리트 중력식 중공체에 설치된 관람창을 포함하는
    해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크.
  7. 제 1 항 또는 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 해상풍력발전기는,
    상기 타워구조물을 기반으로 지지되거나, 부체에 의해 부유되어 상기 타워구조물에 연결되어서, 수면의 선박을 정박 또는 계류시킬 수 있는 수상구조물을 더 포함하는
    해상풍력발전기를 구비한 수중테마파크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170012992A (ko) * 2015-07-27 2017-02-06 삼성중공업 주식회사 중력식 구조물
CN108385708A (zh) * 2018-02-06 2018-08-10 重庆大学 一种具有双重抗摇摆机制的海上风机新型浮式基础结构体系

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