KR20150000071U - 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치 - Google Patents

Abstract

부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치에 관한 것으로,
해수면 위로 부상하여 파랑 하중을 감쇄하는 다수의 부구; 상기 각 부구를 서로 연결하는 연결체; 상기 각 부구 및 연결체의 위치를 고정하는 다수의 정착추;를 포함하고, 부유식 해상 구조물의 먼바다 쪽에 부유식 해상 구조물로부터 이격되어 설치되는 기술 구성을 통하여
비교적 적은 비용으로 부유식 해상 구조물에 작용하는 파랑 하중을 효율적으로 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

Description

부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치 { WAVE LOAD REDUCING APPARATUS FOR OFFSHORE PLANT }

본 발명은 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 다수의 부구를 사용하여 파랑 하중을 감쇄하는 것에 관한 것이다.

본 발명이 관계하는 부유식 해상 구조물은 부유식 발전소((BMPP; Barge Mounted Power Plant)와 같이 해상에 떠있는 상태로 위치 고정된 것을 말한다.

부유식 해상 구조물 중에서 예를 들어 부유식 발전소(BMPP)는 복합화력발전소를 바지선 위에 제작하는 신개념 플랜트이다.

상기 부유식 발전소(BMPP)는 생산과 건설관리가 상대적으로 용이한 조선소에서 플랜트 제작을 끝낸 후, 이를 발전소 부지로 해상 운송해 설치하고, 현장에서 시운전을 하게 된다.

상기 부유식 발전소(BMPP)는 건설기자재와 고급 현장 건설인력 수급이 어려운 해외 육상발전소 건설에 비해 품질과 납기를 개선할 수 있는 장점이 있다.

또한, 플랜트 제작이 완료된 상태에서 운송되기 때문에 전력망 연결이 어려운 동남아 등과 같은 도서지역에서의 탄력적 운용이 가능하다.

아울러 기존 발전소를 폐기하고 신규 플랜트를 건설할 때 발생하는 단기적 전력 공백도 대체할 수 있을 뿐만 아니라 해상에서 운용되기 때문에 주민들의 반대와 테러 위험 등으로부터 자유롭다.

하기의 특허문헌 1에는 이동식 발전 시스템 및 건설방법에 관련한 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1의 이동식 발전 시스템은 전기를 생산하여 송전하는 발전모듈, 발전모듈이 조립 건조되고 이동되는 이동체 모듈, 이동체 모듈이 고정되는 사이트를 포함한다.

또한, 특허문헌 1의 이동식 발전 시스템 건설방법은 발전모듈과 이동체 모듈을 제작하는 건조건설단계, 발전모듈과 이동체 모듈을 지정된 사이트로 이동하여 고정하는 조립이동단계, 발전모듈을 운용하여 전기를 생산하는 운용단계를 포함한다.

부유식 해상 구조물은 중간 수심의 경우 재킷 또는 파일을 통한 고정식으로 설치되고, 낮은 수심의 경우 케이슨 형식을 도입한 착저식으로 설치되는 것이 보통이다.

한편, 부유식 해상 구조물 주변의 해수면은 조수, 파도, 바람 등의 환경적 요인에 따라 주기적으로 상하운동을 하게 되며, 이러한 해수면의 상하운동에 따른 파랑 하중은 부유식 해상 구조물의 안정적인 운용 및 내구성에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.

비록 부유식 해상 구조물은 계류로프나 파일 등을 통해 위치 고정되지만 상기 계류로프나 파일은 부유식 해상 구조물의 위치를 유지시키는 역할을 담당할 뿐이고 파랑 하중을 저감하지는 못한다.

부유식 해상 구조물에 대한 파랑 하중을 저감하기 위해서는 부유식 해상 구조물의 먼바다 쪽에 방파제나 방파시설을 마련하는 것이 좋지만 방파제나 방파시설을 건설하는 데에는 막대한 비용이 들게 된다.

이에 적은 비용으로 부유식 해상 구조물에 대한 파랑 하중을 감소시키는 기술이 요구되고 있는 실정이다.

하기의 특허문헌 2에는 부유식 방파제가 개시되어 있고, 특허문헌 3에는 쇄파능력이 향상된 부유식 방파제가 개시되어 있다.

특허문헌 2의 부유식 방파제는 미리 정해진 강도 이상의 에너지 레벨을 가진 해수가 밀려오는 경우 일부의 해수가 바이패스 되도록 구성한 것이다.

특허문헌 3의 쇄파능력이 향상된 부유식 방파제는 부유체의 상부에 다수의 쇄파기둥과 구조물을 설치하여 쇄파 능력을 향상시킨 것이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0084786호(2009년 8월 5일 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0139965호(2011년 12월 30일 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0070631호(2010년 6월 28일 공개)

그러나, 특허문헌 2와 특허문헌 3을 비롯한 종래 기술에 따른 부유식 방파제는 비록 부구를 이용하는 간이형이기는 하지만 여전히 제작 및 설치, 운용에 많은 비용에 들게 되어 규모가 큰 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 저감을 위해 사용하기가 곤란하게 되는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제작 및 설치가 간편하면서도 부유식 해상 구조물에 작용하는 파랑 하중을 효율적으로 감소시킬 수 있도록 하는 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치는 해수면 위로 부상하여 파랑 하중을 감쇄하는 다수의 부구; 상기 각 부구를 서로 연결하는 연결체; 상기 각 부구 및 연결체의 위치를 고정하는 다수의 정착추;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치는 상기 연결체가 다수의 열(列)이 삼각 격자형으로 연결된 그물망 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치는 상기 연결체의 각 삼각 격자의 모서리 마다에 부구가 설치된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치는 상기 다수의 정착추가 계류로프를 통해 연결체에 연결된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치는 상기 연결체가 부유식 해상 구조물의 먼바다 쪽에 부유식 해상 구조물로부터 이격되어 설치되거나 부유식 해상 구조물의 먼바다 쪽에 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치에 의하면, 부유식 해양 구조물에 대한 파랑 하중을 현저하게 저감할 수 있게 되어 부유식 해양 구조물의 원활한 운용과 내구성 향상을 도모할 수 있게 된다.

또한, 본 고안에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치에 의하면 적은 수의 구성 부품만을 사용하여 간편하게 제작할 수 있게 되고, 간편하게 설치할 수 있게 되므로 부유식 해상 구조물에 대한 파랑 하중을 감소하는 데에 필요한 비용을 크게 절감할 수 있게 된다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치의 평면도,
도 2는 동 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치의 측면도,
도 3은 본 고안의 다른 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치의 평면도,
도 4는 동 다른 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치의 측면도.

이하 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치의 평면도이고, 도 2는 동 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치의 측면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)는 다수의 부구(110), 연결체(120), 다수의 정착추(130)를 포함하고, 부유식 해상 구조물(200)의 먼바다 쪽에 부유식 해상 구조물(200)로부터 일정거리 이격되어 설치된다.

다수의 부구(110)는 해수면에 떠오른 상태에서 먼바다 쪽에서 연안 쪽으로 작용하는 파랑 하중을 감쇄하는 역할을 하는 것으로, 연결체(120)를 통해 서로 연결되어 상호 연동한다.

본 고안에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)에 있어서 상기 부구(110)의 재질 및 형태는 특별히 제한하지 않지만 파랑 하중을 효과적으로 감쇄할 수 있는 재질 및 형태인 것이 바람직함은 물론이다.

연결체(120)는 상기 다수의 부구(110)를 서로 연결하는 역할을 한다.

상기 연결체(120)는 다수의 열(列)이 삼각 격자형으로 연결된 그물망 형태로 형성된다.

상기 연결체(120)는 내구성이 강하고 해수에 의한 부식이 없는 재질로 하는 것이 극히 바람직하다.

상기 연결체(120)의 각 삼각 격자의 각 모서리 마다에 부구(110)가 설치된다.

다수의 정착추(130)는 해저면에 착지하여 각 부구(110) 및 연결체(120)의 위치를 고정하는 역할을 한다.

상기 각 정착추(130)는 계류로프(131)를 통해 연결체(120)에 연결된다.

상기 계류로프(131) 역시 내구성이 강하고 해수에 의한 부식이 없는 재질로 하는 것이 극히 바람직하다.

본 고안의 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)에 있어서 상기 정착추(130)의 개수나 무게는 특별히 한정되지 않지만 연결체(120) 및 그에 설치된 부구(110)가 바람이나 그 밖의 환경적 요인에 의해 이동되지 않도록 하는 역할을 충분히 수행할 만큼의 개수와 무게로 하여야 함은 당연하다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)는 부유식 해상 구조물(200)의 먼바다 쪽에 부유식 해상 구조물(200)로부터 일정거리 이격되어 설치되므로 부유식 해상 구조물(200)과 독립적인 작용을 하게 된다.

그러나 부유식 해상 구조물(200)에 전달되는 파랑 하중은 먼바다 쪽에서 연안 쪽으로 작용하기 때문에 부유식 해상 구조물(200)의 먼바다 쪽에 설치된 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)는 부유식 해상 구조물(200)에 작용하는 파랑 하중을 저감할 수 있게 된다.

즉, 먼바다 쪽에서 연안 쪽으로 작용하는 파랑 하중은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)을 거치는 동안에 현저하게 저감된다.

따라서 부유식 해상 구조물(200)에는 상대적으로 작은 파랑 하중만이 작용하게 된다.

한편, 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)는 다수의 부구(110)를 통해 파랑 하중을 감쇄하게 되며, 각 부구(110)가 삼각 격자 그물망 형태의 연결체(120)를 통해 서로 연결되어 연동하면서 더욱 효율적으로 파랑 하중을 감쇄하게 된다.

또한, 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)는 각 부구(110)가 연결체(120)의 삼각 격자의 각 모서리에 설치되기 때문에 보다 효율적으로 파랑 하중을 감쇄할 수 있게 된다.

즉, 연결체(120)의 먼바다 쪽 열에 위치하는 각 부구(110)에 가해지는 파랑 하중이 사선방향으로 중간 열의 부구(110)에 전달된다.

그리고 중간 열의 각 부구(110)에 가해지는 파랑 하중이 다시 사선방향으로 연안 쪽 열에 위치하는 각 부구(110)에 전달된다.

이처럼 가장 바깥쪽 열의 각 부구(110)에서 가장 안쪽의 각 부구(110) 전달되는 파랑 하중이 사선방향으로 모아지고, 사선방향으로 분할되는 과정을 반복하게 되면서 파랑 하중이 효율적으로 감쇄될 수 있게 된다.

도 3은 본 고안의 다른 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치의 평면도이고, 도 4는 동 다른 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치의 측면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 본 고안의 다른 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)는 부유식 해상 구조물(200)의 먼바다 쪽에 고정 설치된다.

상기 다른 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)는 연결체(120)가 부유식 해상 구조물(200)에 연결된다.

상기 다른 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)도 먼바다 쪽에서 부유식 해상 구조물(200) 쪽으로 이동하는 파도의 에너지를 각 부구(110)를 통해 감쇄시켜 부유식 해상 구조물(200)에 상대적으로 작은 파랑 하중이 작용하도록 한다.

상기 다른 실시 예에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)의 경우 부유식 해상 구조물(200)가 연결된 상태이므로 위치 고정이 안정적으로 이루어지게 된다.

본 고안에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)에 있어서 파랑 하중의 감쇄 효과는 부구(110)의 개수가 많을수록, 또한 연결체(120)의 열(列)이 많을수록 크게 됨은 당연하다.

한편, 본 고안에 따른 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치(100)는 먼바다쪽에서 해안쪽으로 작용하는 부유식 해양 구조물에 대한 파랑 하중을 현저하게 저감할 수 있게 되므로 부유식 해양 구조물의 원활한 운용과 내구성 향상을 도모할 수 있게 된다.

예를 들어 부유식 해상 구조물이 부유식 발전소((BMPP; Barge Mounted Power Plant)인 경우 플랜트 상부의 터빈과 발전기의 운용에 지장을 초래하는 파랑 하중을 저감하여 발전효율 및 운영효율의 향상을 도모할 수 있게 된다.

이상 본 고안자에 의해서 이루어진 고안을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 고안은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

100 : 파랑 하중 감소 장치
110 : 부구
120 : 연결체
130 : 정착추

Claims (6)

1. 해수면 위로 부상하여 파랑 하중을 감쇄하는 다수의 부구(110);
   상기 각 부구(110)를 서로 연결하는 연결체(120);
   상기 각 부구(110) 및 연결체(120)의 위치를 고정하는 다수의 정착추(130);를 포함하는 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결체(120)는 다수의 열(列)이 삼각 격자형으로 연결된 그물망 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 연결체(120)의 각 삼각 격자의 모서리 마다에 부구(110)가 설치된 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 다수의 정착추(130)는 계류로프(131)를 통해 연결체(120)에 연결된 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 연결체(120)는 부유식 해상 구조물(200)의 먼바다 쪽에 부유식 해상 구조물(200)로부터 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치.
6. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 연결체(120)는 부유식 해상 구조물(200)의 먼바다 쪽에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 파랑 하중 감소 장치.

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