KR20150094280A - 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비 - Google Patents

진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비는, 선체의 탑사이드에 구비되는 댐퍼와, 댐퍼의 상부에 구비되는 서포트와, 서포트의 상부에 구비되는 파워플랜트를 포함한다.

Description

진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비{FLOATING LIQUEFIED NATURAL GAS RE-GASIFICATION POWER PLANT HAVING VIBRATION DAMPING STRUCTURE}
본 발명은 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파워플랜트의 하부에 댐퍼를 구비하여 파워플랜트로 전달되는 진동을 감쇠할 수 있는 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG)를 연료로 사용하는 발전 설비는 주로 육상에 설치되는데, 이를 위해선 부지를 매입해야 하고, 송전선 등을 설치해야 하므로 과도한 설치비용이 발생하였다.
이에 따라, 최근에는 원료 수급이 용이하고 용지확보 비용이 저렴한 해안가에 발전 설비를 설치하는 사례가 늘어나고 있다.
하지만, 해안가에 설치되는 발전 설비의 경우, 화재의 원인이 되는 누전, 합선 등을 야기하여 안정상의 문제가 발생할 수 있었다. 특히, 파력(wave)에 의한 유동과 진동에 의해 2차적인 피해가 발생할 우려도 있었다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1279646호(2013.06.26. 공고)가 있으며, 상기 선행문헌에는 부유식 해상발전 장치에 관한 기술이 개시되어 있다.
본 발명은 파워플랜트의 하부에 댐퍼를 구비하여 파워플랜트로 전달되는 진동을 감쇠할 수 있는 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비는, 선체의 탑사이드에 구비되는 댐퍼; 상기 댐퍼의 상부에 구비되는 서포트; 및 상기 서포트의 상부에 구비되는 파워플랜트;를 포함한다.
상기 댐퍼는 선체의 상부데크와 상기 서포트 사이에 배치되며, 탄성재질로 이루어질 수 있다.
상기 댐퍼의 길이방향 양단에는 상기 댐퍼를 상기 상부데크와 상기 서포트에 연결시키는 연결부재가 구비될 수 있다.
상기 연결부재는 상기 상부데크와 상기 서포트 상에 수직방향으로 짝을 이뤄 배치되는 제1,2러그와, 상기 제1,2러그와 상기 댐퍼의 양단을 핀으로 관통 연결하는 체결편을 포함할 수 있다.
상기 댐퍼는 상기 서포트의 하부에 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비에 의하면, 댐퍼를 이용하여 각종 외압으로 인해 발생하는 진동을 감쇠시켜 파워플랜트로 전달되는 진동을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 2 및 도 3은 도 1에 표시된 A부분의 확대 도시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비의 작동 예시도.
본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비(100)는, 부유 방식으로 이루어진 FLPP(Floating Liquified Natural Gas Power Plant) 또는 FLRP(Floating Liquified Natural Gas Re-gasification Power Plant)로써, 엘엔지(LNG) 엔진을 가동시켜 전기를 생산, 송출할 수 있는 기능을 갖는다.
상기 부유식 해양 발전 설비(100)는 해안에 근접 설치가 가능해 송전과 토목 공사를 최소화하고, 발전 단가를 포함하는 투자비 절감 효과를 가질 수 있다.
통상의 부유식 해양 발전 설비는 폭발 방지를 위해 발전실과 송전시설 등의 각종 설비들을 모두 탑사이드(top side)에 배치하기 때문에, 자체 하중이 증가하여 횡 진동에 따른 균형유지에 어려움이 발생할 수 있다.
즉, 종래의 부유식 해양 발전 설비는 무게중심이 탑사이드에 집중되어 구조물의 복원성 및 균형 유지에 어려움이 있었다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비(100)는 발전실 및 연료탱크(11)를 선체(10) 내부에 배치함으로써, 부유식 구조물의 무게중심을 낮출 수 있다.
또한, 상기 부유식 해양 발전 설비(100)는 선체(10)의 양단부에 각각 밸러스트 탱크(13)를 배치한다. 상기 부유식 해양 발전 설비(100)는 상기 연료탱크(11)에서 저장된 연료가 소모됨으로써 감소하는 무게에 맞추어 상기 밸러스트 탱크(13)의 수위를 조절하여 몸체의 균형을 유지하는 형태로 이루어진다.
상기 부유식 해양 발전 설비(100)는 댐퍼(110), 서포트(120) 및 파워플랜트(130)를 포함한다.
상기 댐퍼(110)는 선체(10)의 탑사이드(top side)에 구비된다. 이때, 상기 댐퍼(110)는 선체(10)의 상부데크(14) 상에 복수 개 형성된다.
상기 서포트(120)는 상기 댐퍼(110)의 상부에 구비된다. 상기 서포트(120)는 지지대 기능을 가지며 평탄한 판(plate) 형태로 이루어질 수 있다.
상기 파워플랜트(130)는 동력을 발생하는 장치로서, 상기 부유식 해양 발전 설비(100)의 운용에 필요로 하는 엔진, 프로펠러 등 모든 보조 장치를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 부유식 해양 발전 설비(100)는 해상 구조물 자체에서 필요한 전기를 공급하거나, 해상에서 생산한 전기를 육상으로 송전할 수 있다.
도면상 미 설명된 부호 12는 이동경로를 제공하는 통로이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 표시된 A부분의 확대 도시도이다.
먼저 도 2를 참조하면, 댐퍼(110)는 선체의 상부데크(14)와 서포트(120) 사이에 배치된다. 여기서 상기 서포트(120)의 상부에는 파워플랜트(130)가 구비되기 때문에, 상기 서포트(120)의 하부에 배치되는 댐퍼(110)는 탄성재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
정리하면, 상기 댐퍼(110)는 압축이나 휨이 가능한 탄성재질로 이루어지며, 상기 댐퍼(100)의 일례로, 탄성을 가진 고무 또는 합성수지 등의 재질이 이에 해당할 수 있다.
상기 댐퍼(110)의 길이방향 양단에는, 상기 댐퍼(110)를 상기 상부데크(14)와 상기 서포트(120)에 연결시키는 연결부재(140)가 구비된다.
상기 연결부재(140)는, 제1,2러그(141, 142)와, 체결편(미도시)을 포함한다.
상기 제1,2러그(141, 142)는 상기 상부데크(14)와 상기 서포트(120) 상에 수직방향으로 짝을 이뤄 배치된다.
상기 체결편은 상기 제1,2러그(141, 142)와 상기 댐퍼(110)의 양단을 핀(pin)으로 관통 연결하는 구조로 이루어질 수 있다.
다음으로 도 3을 참조하면, 서포트(120)와 파워플랜트(130) 사이에는 탄성재질로 이루어진 탄성패널(150)이 구비될 수 있다.
상기 탄성패널(150)은 판 형태로 이루어지며, 상기 서포트(120)로부터 상기 파워플랜트(130)까지 전달되는 진동을 추가적으로 감쇠시킬 수 있다.
즉, 상기 파워플랜트(130)로 진동이 전달되는 경로 상에서, 댐퍼(110)가 1차적으로 진동을 감쇠하고, 상기 탄성패널(150)이 추가적으로 남은 진동을 감쇠하는 기능을 갖는 것이다.
이때, 상기 탄성패널(150)의 일례로, 탄성을 가진 고무 또는 합성수지 등의 재질이 이에 해당할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비의 작동 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비(100)가 횡 진동에 의해 기울어지면, 탑사이드에 구비되는 파워플랜트(130)가 수평 상태를 유지하도록, 상기 댐퍼(110)가 신축되는 형태로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 댐퍼(110)는 서포트(120)의 하부에 간격을 두고 복수 개 배치되며, 상기와 같은 횡 진동에 의해 선체(10)가 기울어지면 각각의 구간마다 서로 다른 길이로 신축될 수 있다.
이에 따라, 상기 댐퍼(110)는 상기 파워플랜트(130)로 전달되는 진동을 최소화할 수 있다.
만약, 상기 진동이 상기 파워플랜트(130)로 그대로 전달되면, 화재의 원인이 되는 누전, 합성 등을 야기하여 안정상의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 외압에 의해 자체적인 기계적 결합 등으로 인한 2차적인 피해가 발생할 수도 있다.
따라서 상기 댐퍼(110)는 해수의 유동에 의해 발생하거나, 선체(10) 자체에서 발생하는 진동을 상기 파워플랜트(130)로 전달되는 것을 최소화하기 위해, 상기 파워플랜트(130)를 지지하는 서포트(120) 하부에 구간마다 간격을 두고 배치된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비는, 댐퍼를 이용하여 각종 외압으로 인해 발생하는 진동을 감쇠시켜 파워플랜트로 전달되는 진동을 저감시킬 수 있다.
이상으로 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비에 관하여 살펴보았다.
상술된 상세한 설명 및 후술될 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
그리고 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예시에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
10 : 선체
11 : 연료탱크
12 : 통로
13 : 밸러스트 탱크
14 : 상부데크
100 : 부유식 해양 발전 설비
110 : 댐퍼
120 : 서포트
130 : 파워플랜트
140 : 연결부재
141 : 제1러그
142 : 제2러그
150 : 탄성패널

Claims (5)

  1. 선체의 탑사이드에 구비되는 댐퍼;
    상기 댐퍼의 상부에 구비되는 서포트; 및
    상기 서포트의 상부에 구비되는 파워플랜트;를 포함하는 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐퍼는
    선체의 상부데크와 상기 서포트 사이에 배치되며, 탄성재질로 이루어지는 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 댐퍼의 길이방향 양단에는
    상기 댐퍼를 상기 상부데크와 상기 서포트에 연결시키는 연결부재가 구비되는 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 연결부재는
    상기 상부데크와 상기 서포트 상에 수직방향으로 짝을 이뤄 배치되는 제1,2러그와,
    상기 제1,2러그와 상기 댐퍼의 양단을 핀으로 관통 연결하는 체결편을 포함하는 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐퍼는
    상기 서포트의 하부에 일정한 간격을 두고 배치되는 진동 감쇠 구조를 갖는 부유식 해양 발전 설비.
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