KR20150057687A - 초대형 부유식 구조물 - Google Patents

초대형 부유식 구조물 Download PDF

Info

Publication number
KR20150057687A
KR20150057687A KR1020130141357A KR20130141357A KR20150057687A KR 20150057687 A KR20150057687 A KR 20150057687A KR 1020130141357 A KR1020130141357 A KR 1020130141357A KR 20130141357 A KR20130141357 A KR 20130141357A KR 20150057687 A KR20150057687 A KR 20150057687A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pontoon
power generation
cylindrical structure
disposed
pipeline
Prior art date
Application number
KR1020130141357A
Other languages
English (en)
Inventor
유성진
조신희
변윤철
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020130141357A priority Critical patent/KR20150057687A/ko
Publication of KR20150057687A publication Critical patent/KR20150057687A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/34—Pontoons
    • B63B35/38—Rigidly-interconnected pontoons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/04—Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/04—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
    • F03G7/05—Ocean thermal energy conversion, i.e. OTEC
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2209/00—Energy supply or activating means
    • B63B2209/14—Energy supply or activating means energy generated by movement of the water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/709—Piezoelectric means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/93—Mounting on supporting structures or systems on a structure floating on a liquid surface
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

초대형 부유식 구조물이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 초대형 부유식 구조물은, 해상에 부유되는 원통형 구조물; 및 원통형 구조물에 결합되는 폰툰형 구조물을 포함한다.

Description

초대형 부유식 구조물{VLFS； Very Large Floating Structure}
본 발명은 초대형 부유식 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해상에 부유 구조물로 배치되는 초대형 부유식 구조물에 관한 것이다.
종래의 부유식 해양 구조물은 선박형, 반잠수식, spar식 등 다양한 형태를 가지며, VLFS(Very Large Floating Structure)의 경우 상면부의 면적이 커야 하는 조건이 있으므로 주로 폰툰형(pontoon) 또는 반잠수식으로 연구되고 있다.
이러한 최근의 VLFS(Very Large Floating Structure)로 불리는 초대형 부유식 구조물은, 육지에 있는 설비를 탑재할 수 있는 해상의 인공구조물로서 해양 환경에서 다양한 용도에 맞게 활용될 수 있어 각광받는 추세에 있다.
이러한 부유식 해양 구조물은, 해상에 부유하므로 자체적인 발전설비를 갖추고 있으며, 발전설비로는 대부분 디젤 발전기 또는 가스 터빈을 사용한다. 일 예로, 초대형 부유식 구조물에는, LNG 저장탱크 및 가스 발전소가 구비될 수 있다.
대한민국 특허출원 제10-2009-127205 호
본 발명의 일 실시 예는, 해상에 초대형으로 배치되어 육지와 같은 영역을 안정적으로 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 또한 자체 발전을 수행하여 전기를 생산할 수 있는 초대형 부유식 구조물을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 해상에 부유되는 원통형 구조물; 및 상기 원통형 구조물에 결합되는 복수의 폰툰형 구조물을 포함하는 초대형 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
상기 폰툰형 구조물은, 상기 원통형 구조물의 원주 방향을 따라 복수로 배치될 수 있다.
상기 폰툰형 구조물은, 동일하거나 일부 상이한 형상으로 마련될 수 있다.
상기 폰툰형 구조물은, 사각 부유유닛 및 부채꼴 부유유닛 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 원통형 구조물에는, 해수의 온도차에 의한 해수의 순환을 이용하는 발전유닛이 배치될 수 있다.
상기 발전유닛은, 해양의 상부에서 하부로 유동되는 해수의 유동경로를 제공하도록 상기 원통형 구조물에 배치되는 제1 파이프라인; 상기 해양의 하부에서 상부로 유동되는 해수의 유동경로를 제공하도록 상기 원통형 구조물에 배치되는 제2 파이프라인; 및 상기 제1 파이프라인과 상기 제2 파이프라인의 유동경로가 통과하도록 상기 원통형 구조물에 배치되되, 상기 해수의 유동에 의한 발전이 가능하도록 마련되는 터빈발전모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 해상에 부유되는 원통형 구조물; 상기 원통형 구조물에 결합되는 복수의 폰툰형 구조물; 및 상기 폰툰형 구조물을 따라 배치되되, 상기 파랑으로부터 운동 에너지를 흡수하여 발전을 수행하도록 마련되는 진동발전유닛을 포함하는 초대형 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
상기 진동발전유닛은, 상기 폰툰형 구조물의 주위에 배치되는 부유체; 및 상기 부유체를 상기 폰툰형 구조물에 결합시키되, 상기 부유체의 운동에너지가 전기에너지로 변환되도록 압전소자가 배치되는 압전연결모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 해상에 초대형으로 배치되어 육지와 같은 영역을 안정적으로 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 또한 자체 발전을 수행하여 전기를 생산할 수 있는 초대형 부유식 구조물을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 초대형 부유식 구조물의 정면도이다.
도 2는, 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초대형 부유식 구조물에 의한 터빈발전을 도시한 정면도이다.
도 4는, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 초대형 부유식 구조물의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 실시 예에 따른 초대형 부유식 구조물에 의한 진동발전을 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5의 정면도이다.
도 7은 도 6의 진동발전유닛의 확대도이다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시 예들에 의해 본 발명의 다양한 실시 예들을 설명한다. 후술되는 본 발명의 실시 예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 일 실시 예에 관련하여 다른 실시 예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 초대형 부유식 구조물은, 해상에 부유되는 원통형 구조물(100)과, 원통형 구조물(100)에 결합되는 폰툰형 구조물(110)을 포함한다.
이러한 본 실시 예에 따른 초대형 부유식 구조물은, 원통형 구조물(100)이 중앙에 배치되며, 원통형 구조물(100)의 주위에 폰툰형 구조물(110)이 배치되어, 해상에 초대형 부유물로 배치된다.
이때, 원통형 구조물(100)에 대해 대해 폰툰형 구조물(110)이 대칭적으로 배치되어 해상의 파랑에 의해 대해 견딜 수 있는 구조적인 안정성이 확보되며, 원통형 구조물(100)을 매개로 폰툰형 구조물(110) 사이를 이동할 수 있는 경로를 마련할 수 있다.
이에 따라 본 실시 예에 따른 초대형 부유식 구조물은, 해상에 초대형으로 배치되어 육지와 같은 영역을 안정적으로 제공할 수 있다.
이를 위해 본 실시 예에 따른 폰툰형 구조물(110)은, 원통형 구조물(100)에 상호 대향하게 배치되는 사각형의 사각 부유유닛(111)으로 마련될 수 있다.
이때 원통형 구조물(100)에는, 사각 부유유닛(111)의 모서리부가 결합된다. 따라서, 원통형 구조물(100)에 대해 사각 부유유닛(111)은 대각선 방향을 따라 배치되며, 대칭적인 구조로 배치된다.
또한 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 원통형 구조물(100)에는, 해수의 온도차에 의한 해수의 순환을 이용하는 발전유닛(120)이 배치될 수 있다. 즉 본 실시 예에 따른 발전유닛(120)은, 해수의 유동 에너지를 이용하여 발전을 수행한다.
이를 위한 발전유닛(120)은, 해양의 상부에서 하부로 유동되는 해수의 유동경로를 제공하도록 원통형 구조물(100)에 배치되는 제1 파이프라인(121)과, 해양의 하부에서 상부로 유동되는 해수의 유동경로를 제공하도록 원통형 구조물(100)에 배치되는 제2 파이프라인(122)과, 제1 파이프라인(121)과 제2 파이프라인(122)의 유동경로가 통과하도록 원통형 구조물(100)에 배치되되, 해수의 유동에 의한 발전이 가능하도록 마련되는 터빈발전모듈(130)을 포함할 수 있다.
해수는, 제1 파이프라인(121)과 제2 파이프라인(122)을 경유하여 터빈발전모듈(130)을 통과한다. 이때 해수는 제1 파이프라인(121)과 제2 파이프라인(122)에 있는 터빈(131)을 회전시키며, 터빈(131)에 의해 발전이 수행될 수 있다. 터빈(131)에는 자기유도에 의한 발전기가 연결될 수 있다.
또한 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 폰툰형 구조물(110)은, 원통형 구조물(100)의 원주 방향을 따라 복수로 결합되되, 부채꼴 형상으로 마련되는 복수의 부채꼴 부유유닛(135)을 포함할 수 있다.
이러한 폰툰형 구조물(110)은, 부채꼴 형상으로 마련되어 원통형 구조물(100)에 배치되는 복수의 부채꼴 부유유닛(135)에 의해 원주 방향으로 상호 이격되는 해상에서 부채꼴 형상의 영역을 제공할 수 있다.
이때도, 부채꼴 부유유닛(135)은, 원통형 구조물(100)의 주위에 상호 이격되어 동일한 간격으로 배치됨으로써 원통형 구조물(100)을 중심으로 상호 이동이 가능하며, 해상의 파랑에 의해 대해 견딜 수 있는 구조적인 안정성이 확보된다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 초대형 부유식 구조물은, 해상에 부유되는 원통형 구조물(100)과, 원통형 구조물(100)에 결합되는 복수의 폰툰형 구조물(110)과, 폰툰형 구조물(110)을 따라 배치되되 파랑으로부터 운동 에너지를 흡수하여 발전을 수행하도록 마련되는 진동발전유닛(140)을 포함한다.
이때 진동발전유닛(140)은, 폰툰형 구조물(110)의 주위에 배치되는 부유체(141)와, 부유체(141)를 폰툰형 구조물(110)에 결합시키되 부유체(141)의 운동에너지가 전기에너지로 변환되도록 압전소자(145)가 배치되는 압전연결모듈(142)을 포함할 수 있다.
이에 따라 부유체(141)가 파랑에 의해 운동될 때, 압전연결모듈(142)의 압전소자(145)가 진동될 수 있으며, 압전소자(145)의 진동에 의해 전기가 생산될 수 있다. 이러한 전기는, 압전연결모듈(142)로부터 폰툰형 구조물(110)에 배치 가능한 배터리를 축전시킬 수 있으며, 배터리로부터의 전기가 가용될 수 있다.
또한 이러한 실시 예에 따르면, 진동발전유닛(140)의 압전소자(145)를 이용하여 파력에너지를 흡수함으로써 초대형 부유식 구조물에 대한 파력 감쇄효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.
100: 원통형 구조물 110: 폰툰형 구조물
111: 사각 부유유닛 120: 발전유닛
121: 제1 파이프라인 122: 제2 파이프라인
130: 터빈발전모듈 131: 터빈
135: 부채꼴 부유유닛 140: 진동발전유닛
141: 부유체 142: 압전연결모듈 145: 압전소자

Claims (8)

  1. 해상에 부유되는 원통형 구조물; 및
    상기 원통형 구조물에 결합되는 폰툰형 구조물을 포함하는 초대형 부유식 구조물.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 폰툰형 구조물은, 상기 원통형 구조물의 원주 방향을 따라 복수로 배치되는 초대형 부유식 구조물.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 폰툰형 구조물은, 동일하거나 일부 상이한 형상으로 마련되는 초대형 부유식 구조물.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 폰툰형 구조물은, 사각 부유유닛 및 부채꼴 부유유닛 중 적어도 어느 하나를 포함하는 초대형 부유식 구조물.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 원통형 구조물에는, 해수의 온도차에 의한 해수의 순환을 이용하는 발전유닛이 배치되는 초대형 부유식 구조물.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 발전유닛은,
    해양의 상부에서 하부로 유동되는 해수의 유동경로를 제공하도록 상기 원통형 구조물에 배치되는 제1 파이프라인;
    상기 해양의 하부에서 상부로 유동되는 해수의 유동경로를 제공하도록 상기 원통형 구조물에 배치되는 제2 파이프라인; 및
    상기 제1 파이프라인과 상기 제2 파이프라인의 유동경로가 통과하도록 상기 원통형 구조물에 배치되되, 상기 해수의 유동에 의한 발전이 가능하도록 마련되는 터빈발전모듈을 포함하는 초대형 부유식 구조물.
  7. 해상에 부유되는 원통형 구조물;
    상기 원통형 구조물에 결합되는 복수의 폰툰형 구조물; 및
    상기 폰툰형 구조물을 따라 배치되되, 상기 파랑으로부터 운동 에너지를 흡수하여 발전을 수행하도록 마련되는 진동발전유닛을 포함하는 초대형 부유식 구조물.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 진동발전유닛은,
    상기 폰툰형 구조물의 주위에 배치되는 부유체; 및
    상기 부유체를 상기 폰툰형 구조물에 결합시키되, 상기 부유체의 운동에너지가 전기에너지로 변환되도록 압전소자가 배치되는 압전연결모듈을 포함하는 초대형 부유식 구조물.
KR1020130141357A 2013-11-20 2013-11-20 초대형 부유식 구조물 KR20150057687A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130141357A KR20150057687A (ko) 2013-11-20 2013-11-20 초대형 부유식 구조물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130141357A KR20150057687A (ko) 2013-11-20 2013-11-20 초대형 부유식 구조물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150057687A true KR20150057687A (ko) 2015-05-28

Family

ID=53392502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130141357A KR20150057687A (ko) 2013-11-20 2013-11-20 초대형 부유식 구조물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150057687A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mattiazzo State of the art and perspectives of wave energy in the Mediterranean sea: Backstage of ISWEC
Wang et al. Research on floating wind turbines: a literature survey
BRPI0804991A2 (pt) sistema de geração de energia com corrente de água
Chu et al. Hydrodynamic response analysis of combined spar wind turbine and fish cage for offshore fish farms
JP5905984B1 (ja) 水中設置型水流発電システム
KR20120041814A (ko) 해상 부유식 복합 발전 시스템
CN104058073A (zh) 海上半潜漂浮式风力发电平台
KR20170113793A (ko) 부유식 해상풍력발전장치
KR20150074709A (ko) 하이브리드 선박을 위한 부유식 충전소
KR101259089B1 (ko) 해상 시설물 설치용 선박
CA2790868A1 (en) Protection device, offshore support platform and offshore wind turbine generator system
KR101466465B1 (ko) 발전장치 및 담수화장치 일체형 플로팅 설비
KR20150057687A (ko) 초대형 부유식 구조물
Mehrangiz et al. Various technologies for producing energy from wave: a review
KR101098148B1 (ko) 조류발전장치의 지지구조
GB2608387A (en) Energy converter for ocean waves and method for using thereof
KR101610891B1 (ko) 계류선의 공유를 통한 부유식 파력발전단지 구축방법 및 이를 이용한 부유식 파력발전 시스템
Ding et al. Effect of wind, wave and current on movement characteristics of array of floating wind turbine Spar platform
JP2015107781A (ja) 双胴船型ーダリウス／ジャイロミル水車発電機
Fadzil et al. Power generation from wave energy using floating device
Guo et al. Dynamic responses of a floating tidal turbine considering prescribed wave-frequency motion
Terao et al. Application of a wave devouring propulsion system to ocean engineering
KR20090006285U (ko) 해상풍력발전 바지선
Chiu et al. Enhancing sea wave potential energy with under-sea periodic arrays of cylinders
Ma et al. Design and structural strength analysis of the gate-type tidal current energy converter

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid