KR20160070263A - 흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선 계류방법 - Google Patents

Abstract

부유식 발전선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선의 계류방법에 관하여 개시한다.
본 발명은 LNG 저장 탱크와 발전설비를 구비하는 부유식 발전선을 계류하기 위한 방법에 있어서, 부유식 발전선이 계류될 위치의 해저에 말뚝을 설치하는 파일 설치 단계; 부유식 발전선의 발라스트 탱크에 해수를 채워 헤비 발라스트 상태가 되도록 한 후 체인으로 상기 부유식 발전선의 선저와 상기 지주를 연결하는 체인 연결 단계; 및 상기 부유식 발전선의 발라스트 탱크에서 해수를 배출하여 상기 부유식 발전선의 부력에 의하여 상기 체인에 장력이 인가되도록 하는 디발라스팅(deballasting) 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 발전선 계류 방법을 제공한다.

Description

흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선 계류방법{MOORING METHOD OF FLOATING LNG RE-GASIFICATION POWER PLANT USING SUCTION FILE}

본 발명은 부유식 발전선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선의 계류방법에 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 발명은 육상에 발전 설비를 건설하는 대신 해상에 계류된 상태에서 발전을 수행하여 육상에 전력을 공급하는 부유식 발전선의 계류 방법에 관한 것이다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1279646호(2013.06.26. 공고)가 있으며, 상기 선행문헌에는 부유식 해상발전 장치에 관한 기술이 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 부유식 발전선을 안정적으로 해안에 계류할 수 있는 계류 방법을 제공함에 있다.

본 발명은 LNG 저장 탱크와 발전설비를 구비하는 부유식 발전선을 계류하기 위한 방법에 있어서, 부유식 발전선이 계류될 위치의 해저에 말뚝을 설치하는 파일 설치 단계; 부유식 발전선의 발라스트 탱크에 해수를 채워 헤비 발라스트 상태가 되도록 한 후 체인으로 상기 부유식 발전선의 선저와 상기 지주를 연결하는 체인 연결 단계; 및 상기 부유식 발전선의 발라스트 탱크에서 해수를 배출하여 상기 부유식 발전선의 부력에 의하여 상기 체인에 장력이 인가되도록 하는 디발라스팅(deballasting) 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 발전선 계류 방법을 제공한다.

상기 파일 설치 단계는 흡입식 말뚝(Suction pile)을 설치하는 것이 바람직하며,

또한, 상기 파일 설치 단계는 상기 흡입식 말뚝을 상기 부유식 발전선의 양현에 서로 대칭되는 형태로 설치하면 더욱 바람직하다.

그리고, 상기 체인 연결 단계는 해수면이 낮은 간조기에 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 부유식 발전선의 계류 방법은 부유식 발전선의 부력을 이용하여 부유식 발전선을 고정하는 체인에 장력이 인가되도록 함으로써, 부유식 발전선을 견고하고 안정적으로 계류할 수 있는 효과를 가져온다.

도 1은 본 발명에 따른 흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선 계류방법을 나타낸 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선 계류방법의 파일 설치 단계를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선 계류방법의 체인 연결 단계를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선 계류방법의 디발라스팅 단계를 나타낸 도면임.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 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. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 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.

부유식 발전선은 LNG 저장탱크와, LNG 재기화 설비와, LNG를 연료로 하는 화력발전설비를 포함한다. 부유식 발전선은 육상에 발전 설비를 건설하는 것에 비하여 부지 매입, 송전선 건설 등에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 장점을 가지고 있다.

이러한 부유식 발전선은 해안가 등에 장기간 계류하며, 육상으로 전력을 공급한다. 본 발명은 이러한 부유식 발전선을 해안에 견고하고 안정적으로 고정할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선 계류방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명에 따른 부유식 발전선 계류 방법은 해저에 파일을 설치하고, 부유식 발전선을 설치된 파일에 체인으로 연결하여 계류하는 방법을 제공한다.

특히, 본 발명에 따른 부유식 발전선 계류 방법은 부유식 발전선의 발라스팅을 이용하여 체인에 장력이 걸리도록 함으로써, 보다 안정적이고 견고하게 계류될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 부유식 발전선 계류방법은 부유식 발전선이 계류될 위치의 해저에 말뚝을 설치하는 파일 설치 단계(S110)와, 부유식 발전선의 발라스트 탱크에 해수를 채워 헤비 발라스트 상태가 되도록 한 후 체인으로 상기 부유식 발전선의 선저와 상기 지주를 연결하는 체인 연결 단계(S120)와, 상기 부유식 발전선의 발라스트 탱크에서 해수를 배출하여 상기 부유식 발전선의 부력에 의하여 상기 체인에 장력이 인가되도록 하는 디발라스팅(deballasting) 단계를 포함한다.

본 발명은 헤비 발라스트 상태에서 체인을 연결 한 후, 디발라스팅 하여 부유식 발전선을 부상시킴으로써, 체인에 장력이 인가되도록 하는 것이다.

이러한 방법을 사용하면, 체인에 장력이 인가되므로 부유식 발전선이 견고하게 계류된 상태를 유지할 수 있게 된다.

예를 들어 조수간만에 의하여 해수면이 낮아지더라고, 부유식 발전선에 부력이 작아지기는 하지만 체인은 팽팽한 상태를 유지할 수 있게 된다.

간조시에도 체인에 장력이 인가될 수 있도록 하면, 항상 부유식 발전선이 일정한 위치에 견고하게 계류될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선 계류방법의 파일 설치 단계를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 파일 설치 단계(S120)에서는 부유식 발전선(100)의 계류 위치의 해저에 말뚝(200)을 설치한다. 파일 설치 단계(S120)는 도시한 바와 같이 부유식 발전선을 계류 위치로 이동시킨 후 부유식 발전선(100)을 기준으로 양현에 말뚝(200)을 대칭되는 형태로 실시될 수 있다. 물론, 부유식 발전선(100)을 이동시키지 않은 상태에서 계류 위치의 좌표값을 기준으로 말뚝(200)을 설치할 수도 있다.

이 때, 말뚝(200)은 흡입식 말뚝(Suction pile)을 이용하는 것이 바람직하다. 해저지형에 설치되는 말뚝의 특성상 흡입식 말뚝을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명에 따른 흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선 계류방법의 체인 연결 단계를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 체인 연결 단계(S120)는 해저지형에 설치된 말뚝(200)과 부유식 발전선(100)을 체인으로 연결하는 것이다.

체인 연결 단계(S120)는 간조시에 실시되어야 하며, 또한 부유식 발전선(100)을 헤비발라스트 상태가 되도록 한 후 이루어지는 것이 바람직하다.

다시말해, 부유식 발전선(100)이 최대한 말뚝(200)에 근접한 상태에서 체인을 연결하는 것이다.

체인(300)의 연결만으로는 체인(300)에 장력이 인가되지 않으나, 체인(300)을 모두 연결한 후, 부유식 발전선을 디발라스팅 하게 되면 부유식 발전선(100)이 부력에 의하여 떠오르며 체인(300)에 장력이 인가된다.

체인 연결 단계(S120)가 간조시가 아닌 만조시에 이루어지게 된다면, 간조시에 부유식 발전선이 가라앉게 되므로, 만조시에는 체인에 장력이 인가되나 간조시에는 부유식 발전선이 가라앉으면 체인에 장력이 해제되는 문제가 발생한다.

간조시와 만조시에 무관하게 항상 체인(300)에 장력이 인가되는 팽팽한 상태가 유지도리 수 있도록 하기 위해서는, 간조시에 부유식 발전선을 헤비발라스팅 상태로 가라 앉힌 후 체인을 연결하고 디발라스팅을 수행하여 간조시에도 체인(300)에 최소한의 장력이 인가되도록 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 흡입식 말뚝을 이용한 부유식 발전선 계류방법의 디발라스팅 단계를 나타낸 도면이다.

부유식 발전선(100)과 해저에 설치된 말뚝(200)을 체인(300)으로 연결하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 체인이 늘어진 상태가 되는데 이 상태에서 부유식 발전선(100)의 디발라스팅을 수행하게 되면 부유식 발전선(100)이 부력(100)에 의하여 떠오르게 되므로, 체인(300)이 팽팽해지며 체인(300)에 장력이 인가되며 도 4에 도시한 바와 같은 상태가 된다.

이러한 상태는 체인(300)에 인가되는 장력과 부유식 발전선(100)의 부력이 평형을 이루는 상태이다. 이러한 상태는 만조시에도 그대로 유지된다.

만조가 되면, 부유식 발전선(100)이 떠오르려는 부력이 증가하며, 그에 따라 체인(300)에 인가되는 장력도 증가될 뿐, 부유식 발전선(100)이 이동하지는 않는다.

따라서, 조수간만에 의하여 부유식 발전선(100)이 상하로 유동하지 않으며 견고한 계류가 이루어질 수 있는 효과를 가져온다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 부유식 발전선 계류 방법은 특정 위치에 장기간 계류되어야 하는 부유식 발전선이 조수간만에 의하여 해수면이 변화하더라도 항상 일정한 위치에 계류될 수 있도록 함으로써, 지상과 연결되는 송전 구조물이 안정적인 연결상태를 유지할 수 있는 효과를 가져온다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 부유식 발전선
200 : 말뚝
300 : 체인

Claims (4)

1. LNG 저장 탱크와 발전설비를 구비하는 부유식 발전선을 계류하기 위한 방법에 있어서,
   부유식 발전선이 계류될 위치의 해저에 말뚝을 설치하는 파일 설치 단계;
   부유식 발전선의 발라스트 탱크에 해수를 채워 헤비 발라스트 상태가 되도록 한 후 체인으로 상기 부유식 발전선의 선저와 상기 지주를 연결하는 체인 연결 단계;
   상기 부유식 발전선의 발라스트 탱크에서 해수를 배출하여 상기 부유식 발전선의 부력에 의하여 상기 체인에 장력이 인가되도록 하는 디발라스팅(deballasting) 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 발전선 계류 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 파일 설치 단계는
   흡입식 말뚝(Suction pile)을 설치하는 것을 특징으로 하는 부유식 발전선 계류 방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 파일 설치 단계는
   상기 흡입식 말뚝을 상기 부유식 발전선의 양현에 서로 대칭되는 형태로 설치하는 것을 특징으로 하는 부유식 발전선 계류 방법.
   
4. 제 1 항에 잇어서,
   상기 체인 연결 단계는
   해수면이 낮은 간조기에 수행하는 것을 특징으로 하는 부유식 발전선 계류 방법.

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