KR20160108488A - 떠 있는 섬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 떠 있는 섬의 디자인에 관한 것이다. 떠 있는 섬은 물에 부분적으로 잠겨 있는 3차원 구조물의 형태로 되어 있고, 상기 구조물은 양성 부력을 나타내는 떠 있는 수단으로 구성되며, 상기 수단은 휘어질 수 있고 늘어나지 않는 연결과 탄력성이 있는 댐핑 연결에 의해 서로 연결되어 있다. 떠 있는 수단은 서로 인접해 있고, 서로로부터 수평 거리만큼 떨어져 있으며, 각각의 수단은 측벽, 바닥, 및 수면에 위치한 지지 표면으로서 작용하는 루프를 가지는 3차원의 속이 빈 구조물을 포함하고, 그 위에 섬 표면 지상 시설물 물체가 설치된다. 각각의 떠 있는 수단은 양성 부력을 나타내는 속이 빈 밀폐식으로 밀봉된 유닛의 형태로 구성되고, 베이스의 변들 중 임의의 것의 길이보다 작은 높이를 가지는 프리즘이나 평행 육면체의 형태를 가진다. 인접한 떠 있는 수단의 벽의 반대측에 위치하는 각각의 떠 있는 수단의 각각의 벽은 상기 벽의 전체 길이를 따라 휘어지면서 늘어나지는 않는 연결과 탄력성을 가진 댐핑 연결을 통해 상기 벽에 연결되고, 탄력성을 가진 댐핑 연결은 적어도 2개의 서로 수직인 방향에서 댐핑할 수 있다.

Description

떠 있는 섬{FLOATING ISLAND}

본 발명은 다양한 물체의 배치, 특히 거주, 과학, 생산, 문화-오락, 및 레크리에이션 목적을 위해 의도된 떠 있는 섬의 구성에 관한 것이다. 본 발명은 해양학과 수문학에 관한 것으로, 특히 표면 표류 및 움직이지 않는 떠 있는 섬에 관한 것으로, 이러한 떠 있는 섬은 대양에서 사람이 거주하기에 안락한 장소뿐만 아니라, 해양 리조트 또는 레크리에이션 설비로서, 다양한 과학 연구, 감독, 연구, 및 구조대의 장소용으로 사용될 수 있다.

본 발명은 대규모의 떠 있는 플랫폼에 기초하여 형성된, 떠 있는 섬의 구조물에 관한 것이다.

현재, 떠 있는 섬을 만들기 위한 기본 표면으로서 바다 또는 대양 표면을 사용한다고 하는 생각은 바다 또는 대양 물 자체가 영구적이고 매우 강력한 에너지의 소스라는 사실로 인한 것뿐만 아니라, 몇몇 프로젝트를 해결하기 위한 해변의 영역이 부족하다는 사실로 인해 매우 중요하다. 상이한 영역의 구조물을 생성하기 위해 물 표면을 사용하는 관점(perspective)은 육지 탐사의 새로운 동향의 발전이 되고 있다. 그러므로 공학자와 건축가의 유명한 개발에 초점이 맞추어져 있고, 이는 표준 설계 해결책이 그러한 프로젝트의 설계 과정에서 항상 사용되는 것이 아니고, 대부분의 경우 이들 해결책이 선박과 다른 떠 있는 설비를 건조하는 것과 비슷하기 때문이다. 그러한 섬들의 주된 이슈 중 하나는 떠 있는 설비로서 표층수 층의 거동에 대한 섬의 반응이다. 거대한 물 영역의 진동 에너지의 형태로서의 들뜸(heaving)은 떠 있는 설비에 전달되어, 수괴(water mass)의 그러한 들뜸에 어느 정도까지 반복 또는 반응하게 한다. 그것은 섬의 안정된 위치까지의 변화성을 가져온다(심지어 물 영역의 움직이지 않는 표면 - 고요한 바다에서도). 만약 그러한 섬이 거주 시설 또는 임의의 다른 기반 시설의 조직을 위한 기본 토대이라면, 10m의 높이에서의 플랫폼의 최소화된 진동을 느낄 수 있게 된다. 떠 있는 섬의 수면 위에 배치될 수 있는 임의의 건축 구조물에 있어서, 그러한 체계적인 진동은 그러한 구조물의 동작 신뢰도에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 떠 있는 섬의 수평선상의 안정화를 확실하게 하는 기계적 댐퍼(damper)가, 떠 있는 섬들의 현재의 프로젝터에 제공된다. 그러한 댐퍼는 섬의 수상 플랫폼(pontoon) 부분의 위치를 안정화시킨다. 예를 들면, 사이드(side) 댐퍼는 섬의 물 환경(water environment)과 수선(water line)의 수평선(horizon)에 관해 상하로 진행하는, 섬의 위쪽과 아래쪽 그리고 옆으로(sideway)의 움직임을 가능하게 하고, 파도 충격(wave shock)의 에너지를 흡수한다. 하부(lower) 안정화기가 섬이 가로로 움직일 때와 세로로 움직일 때의 섬의 안정성과 세트 작용(set working) 위치를 보장하고; 가로 방향과 세로 방향으로 섬이 기우는 경우에, 밸러스트(ballast)와 함께 안정화기의 일부가 섬과 그것의 플랫폼을 그것의 본래 위치로 복귀시키는 것을 목표로 하는 균형추로서의 작용을 한다. 그러한 기계적 댐퍼의 제한된 가능성을 고려하여, 일년 내내 그리고 섬의 거의 수평인 릴리프(relief)에서 물 공간이 최소로 분포된 상태를 지닌 구역(zone)들이 섬의 구성을 위해 선택된다(드리프트(drift)의 기준점에 관한 섬의 자유로운 움직임을 회피하기 위해).

예를 들면, 상부 부분에 상이한 유닛을 담고 있는 떠 있는 플랫폼과, 하부 부분에 벨(bell)의 안쪽 면 상에 설치된 발전기를 구비한 푸코 진자를 구비한 적어도 하나의 벨을 포함하는, 떠 있는 섬이 공지되어 있다(2012년 5월 20일 발표된 공보 출원인 RU2010146052, 63B35/44, B63B35/58). 떠 있는 섬에서 높은 지지 부하(bearing load)를 직접 배치하는 것을 방지하는 플랫폼 베이스의 하부 부분에 대한 높은 수요가 그러한 구조물의 생성시 주된 문제점이다.

물 환경 내로 잠긴 떠 있고 상호 연결된 다수의 이동 가능한 부품으로부터 만들어지는 베이스를 포함하는 떠 있는 섬이 공지되어 있다(2012년 5월 27일 발표된 특허 RU2457144, B63B35/44, B63B35/00). 베이스의 모든 부품(방수 보호를 가지는)은 인접하는 부품과 결합하여 덩어리(agglomeration)를 형성하고, 보강된 무거운 콘크리트(concrete)로 만들어진다. 섬에는 하부 및 측부 안정화기가 제공되어, 섬의 기준 위치와 떠 있는 안정성을 보장한다. 하지만, 안정화기가 있는 섬의 중앙 및 주변 덩어리의 이음매(joint)와 복잡한 구조는 높은 강도와 내구성을 특징으로 하는, 크기가 수 헥타르(hectares)에 이르는 대규모의 섬을 생성할 수 있게 하지 않는다.

알려진 기술적 해결책 모두는 작은 치수(dimensions)를 갖는 떠 있는 섬에 관한 것이다. 섬의 구조는 플랫폼의 상부 단(tier) 상의 작은 무게 하중(weight load)에 대해 그것들의 안정한 작동을 보장한다. 하지만, 그러한 관점에서는, 큰 면적을 갖는 떠 있는 섬을 생성하는 개념을 개발하는 것이 바람직하다. 하지만, 실제로는 안정화기를 사용하는 것이 큰 섬에 대해서는 효과적이지 않은데, 이는 안정화기가 이미 복잡한 구조적 설계를 지닌 유닛이고, 큰 섬의 둘레를 따라 그 수가 증가하거나 그 치수가 증가하는 것이 그것의 제어 시스템을 확립하기 위한 가능성의 실질적인 부족을 가져오기 때문이다(상이한 포인트에서의 수괴의 상부 층의 역동적 특징이 크기와 외란 벡터(disturbance vector) 모두에 있어서 서로 상이할 수 있다는 사실로 인해). 그러므로 큰 면적을 지닌 떠 있는 섬의 안정화의 새로운 메커니즘이 개발되어야 한다.

동시에 과학자들은 텍사스 주보다 2배나 큰 플라스틱 섬이 태평양에서 떠다니는 것을 발견하였다. 그리고 이러한 섬의 80%가 플라스틱 쓰레기를 포함한다(논문 "떠 있는 쓰레기 대신 플라스틱 섬" http://www.novate.ru/blogs/140410/14531/). 그러한 치수를 지닌 이러한 플라스틱 섬은 대양의 수면의 들뜸에 민감한 것으로 생각되지 않는다. 그러한 상태의 분석은 플라스틱섬의 개별 성분들 사이의 직접적인 튼튼한 링크(link)가 없는 것의 결과라는 점을 보여준다. 이들 성분(개별적인 것들과 랜덤하게 결합된 더미들)은 수면과 직접 상호 작용을 하고, 외란 벡터의 방향에서의 교란에 대한 반응으로서 진동 변위를 실행한다. 하지만, 교란에 대한 반응은 인접한 것과 접촉할 때 또는 쓰레기 더미가 발생할 때, 그리고 위치의 일정한 안정화가 관찰될 때 멈춘다. 이러한 안정화는 진동 프로세스를 유지하지만, 파도의 진동 프로세스를 반복하지는 않는다. 그러므로 각각 파도-형성 프로세스에 따라 변위를 사전에 행하는, 2개의 개별 쓰레기 더미의 접촉이 새로운 더 작은 진폭을 갖는 새로운 변위 프로세스의 형성으로 개별 변위들의 상호 댐핑(mutual damping)을 가져온다는 것을 알 수 있다. 그것은 역시 변위 및 진동을 행하는, 또 다른 요소와 접촉하는 개별 요소의 변위 및 진동이 전체 변위의 새로운 프로세스의 형성을 가져오지만, 초기 프로세스들보다 낮은 특징을 가지는 안정화의 새로운 메커니즘으로서 다루어질 수 있다. 다수의 요소가 있는 경우에서의 상호작용은 변위 벡터들과 진동 진폭들이 더해진 것의 합성으로 인해 요소들의 총 질량의 상호 안정화를 가져온다.

이러한 특성은 1997년 12월 27일에 발표된 RU2100249, B63B24/44에 개시된 떠 있는 정박 터미널(berth terminal)을 개발하는 것에 고려되었고, 이러한 정박 터미널은 정박 용구와 다루는 기계 장치(handling machinery)를 가지는 떠 있는 설비를 포함하며, 모든 떠 있는 설비는 바닥, 측면, 및 데크 피복(deck covering)을 가지는 화물 실을 구비한 몸체를 포함하는 선박의 형태로 만들어지고 상부 구조(superstructure)가 제공되고, 상기 상부 구조의 상부 데크 피복은 선박의 전체 길이를 따라 연장되며, 상부 구조의 벽은 적하구(cargo port)로 만들어지고, 측면 피복이 계속되는 것인 화물 실 개구의 둘레를 따라 설치되며, 칸막이 사이의 벽이 추가 칸막이 공간을 형성하고, 상부 구조의 안쪽 부분에는 상부 구조의 측벽 상에 선박의 중앙 옆 평면을 따라 설치된 가이드(guide)를 가지는 콘솔(console)을 구비한 빔 오버헤드(beam overhead) 이동식 기중기의 형태로 만들어진 다루는 메커니즘이 제공되며, 전술한 콘솔은 다루는 동작들의 수행을 위한 운반 시스템을 형성하는 가능성을 가지고 이웃하는 선박의 오버헤드 이동식 기중기의 대응하는 콘솔과의 결합까지 열려 있는 가능성을 가지고 상부 구조에 설치된다.

이러한 정박 위치(berth)에서, 떠 있는 설비는 도킹(docking) 유닛과 상호 연결되어, 3개의 방향으로의 변위의 보상을 보장한다. 변형예 중 하나에서, 떠 있는 설비는 적어도 2개의 탄력 있는 요소의 형태로 만들어지고, 휘어질 수 있는 연결(예컨대, 로프, 달아 올리는 기계(sling) 등)이 도킹 대상물 중 하나에 고정된 단부(end)를 가지며, 그것의 중간 부분에서 또 다른 도킹 대상물과 힌지 이음(hinged joint)을 가지고, 후크(hook) 또는 클램프(clamp)와 같은 탄력 있는 요소는 연결점으로부터 양 변(side) 상에 위치한다. 예컨대, 흔들림(rocking)에서와 같이, 서로에 대한 및/또는 베이스(base)에 대한 떠 있는 설비들이 이동하는 동안 발생하는 동적 부하(load)의 영향을 고려하지 않기 위해, 휘어질 수 있는 연결의 단부는 부착점에 관해 스프링 구동식으로 되어 있다.

이러한 해결책은 주장된 주제에 관한 가장 가까운 종래 기술로서 간주된다.

이러한 해결책이 정박 터미널의 위치의 안정화를 구성하는 것을 목표로 하고 있음에도 불구하고, 육지와의 정박의 임의의 연결을 배제하는 경우에 달성될 수 있는 결과를 주지 않는다. 상호 댐핑은 정박 요소들의 상호 작용의 결과이고, 이러한 정박 요소는 베이스와 연결되어 있지 않다. 육지와의 연결 발생은 지지체, 즉 모든 변위를 유지하는 요소의 형성을 초래한다(반응 토크 지지체). 이러한 연결시, 떠 있는 설비의 모든 변위는 결국에는 육지에 고정된 떠 있는 설비로 옮겨진다. 이는 시스템으로서의 정박 터미널이 개방형(open type), 즉 외부 연결을 가진다는 사실에 의해 설명된다. 그리고 자기-안정화(self-stabilization) 프로세스가 폐쇄된(closed) 시스템에 내재되어 있고, 이는 외부 몸체에 변위 에너지와 발진을 옮기는 가능성을 배제시킨다. 사실은 이러한 정박 터미널에서의 탄력성을 가진 연결의 존재는 개별의 떠 있는 설비의 변위의 상호 댐핑의 배제를 제공하지 않지만, 인접하는 떠 있는 설비의 보드(board)들 사이의 충돌 상호 작용의 배제를 위해 사용된다(탄력성 있는 요소는 선박들이 가까워질 때 탄력성 있는 요소가 서로 닿는 순간에서만 서로와 접촉한다).

게다가, 알려진 정박 터미널 시스템에서는, 떠 있는 설비가 바닥, 측면 및 데크 피복을 가지는 화물 실을 구비한 몸체를 포함하고 상부 구조를 가지는 선박의 형태로 만들어지고, 상기 상부 구조의 상부 데크 피복은 선박의 전체 길이를 따라 연장된다. 이는 떠 있는 설비가 사실 부력을 보장하고 수직 위치(횡경사(heel))와 상부 구조를 유지하는 시스템이 제공된 선박이라는 것을 의미한다. 전환(conversion)이 없는 떠 있는 설비는 상부 구조 표면이 구성 구조물에 관한 기초 표면으로서 사용되는 떠 있는 설비를 형성하기 위한 구성 유닛으로서 사용될 수 없다.

폐쇄된 시스템의 형태로 만들어진 떠 있는 섬의 경우에는, 전체 플랫폼에 관한 기계적인 안정화 시스템을 조직할 필요가 없는데, 이는 그러한 섬들의 상부 구조 표면 면적이 선박 치수의 10배만큼 크기 때문이다. 이러한 사실로부터, 섬 자체는 베이스의 선폭(transverse dimensions)이 섬 두께 치수보다 적어도 10배 큰 각기둥(prismatic) 타입의 물체로서 배치될 수 있다고 결론이 이루어진다. 또한, 선박(데크, 몸체)의 경우에서처럼 균일하고 튼튼한 베이스를 조직할 필요가 없고, 인접한 떠 있는 요소와 2가지 타입의 연결을 각각 가지는 다수의 작은 떠 있는 요소를 포함하는 공통(common) 베이스를 휘어질 수 있고 늘여질 수 없는 연결의 형태와 탄력성 있는 댐핑 연결의 형태로 배치할 가능성이 나타난다. 이는 수면에서 섬을 안정화시키는 문제를 해결하는 것뿐만 아니라, 떠 있는 설비의 영구적인 추가에 의해 구축되는 섬 영역의 원칙을 확립하는 것을 가능하게 한다. 이 외에도, 섬의 지지력(bearing capacity)에 있어서의 진정한 증가를 달성할 수 있다. 이는 도시의 것(municipal)과 비슷한 기반 시설과 도시를 생성하기 위한 기회를 제공한다.

본 발명은 섬의 구조를 단순화하는 것과, 예를 들면 큰 크기로 운용 신뢰도와 강도, 및 내구성을 제공하면서, 섬 자체의 더블 웨이트(double weight)에 대응하는 유용한 하중을 운반하는 가능성을 제공하는 것으로 구성되는 기술적 결과를 달성하는 것을 목표로 한다. 이러한 기술적 결과는 또한 또 다른 방식으로 공식화될 수 있는데, 즉 그것의 구조적 구성에 관한 노동력 절감을 제공하면서(구조적 복잡성을 감소시키는), 떠 있는 섬의 부력과 견실함(steadiness)과 함께, 강도 및 내구성을 증가시키는 것이다.

이러한 기술적 결과는, 떠 있는 섬이 휘어질 수 있고 늘릴 수 없는 링크와 탄력성이 있는 댐핑 링크에 의해 서로 연결되는 양성 부력을 구비한 떠 있는 설비로부터 만들어진 부분적으로 잠겨진 용적이 있는 구조물을 포함하고, 상기 떠 있는 설비가 서로에 대해 인접하게 위치하며 수평 방향으로 서로로부터 이격되어 있고, 모든 설비가 섬 기반 시설 물체를 설치하기 위해 수위 위에 위치한 기초 표면으로서 사용된 루프(roof), 바닥(bottom), 및 측벽을 구비한 용적이 있는 얕은 구조물이며, 모든 떠 있는 설비가 양성 부력을 가지고 베이스의 각 면의 길이보다 작은 높이를 갖는 프리즘이나 평행 육면체의 형태를 가지는 얕은 타이트 유닛(tight unit)의 형태로 만들어지고, 인접하는 떠 있는 설비의 벽 반대쪽에 위치한 각각의 떠 있는 설비의 각 벽이 상기 벽의 전체 길이를 따라 휘어질 수 있고 늘려질 수 없는 링크와 탄력성이 있는 댐핑 링크에 의해 상기 벽과 연결되며, 상기 탄력성이 있는 댐핑 링크는 적어도 2개의 서로 수직인 방향으로 댐핑의 가능성을 가지고 만들어지는 것에 의해 달성된다.

명시된 특징들은 필수적인 것이고, 요구되는 기술적 결과를 달성하기 위해 충분한 중요한 특징들의 안정된 조합을 형성하도록 서로 관계된다.

본 발명은 유일하게 가능한 것이 아니지만, 요구된 기술적 결과를 달성하는 가능성을 명확히 실례를 들어 설명하는 구체적인 실시예에 의해 설명된다.

도 1은 떠 있는 설비의 일반적인 도면.
도 2는 떠 있는 설비 - 얕은 타이트 유닛 - 의 단면도.
도 3은 물 위에 섬을 형성하기 위해 떠 있는 설비들을 서로 연결하는 일 예를 도시하는 도면.

본 발명에 따르면, 떠 있는 섬의 새로운 구조물(도 1)이 고려되고, 이러한 구조물은 물 아래 및 물 위의 부분을 가지는 부분적으로 잠겨진 용적이 있는 구조물을 포함한다. 이러한 용적이 있는 구조물은 양성 부력으로 만들어진, 일정한 개수의 떠 있는 설비(1)로 만들어진다. 이들 설비는 휘어지면서 늘어나지는 않는 링크와 탄력성이 있는 댐핑 링크에 의해 서로 연결된다. 떠 있는 설비 모두의 서로에 관한 자유로운 움직임을 제공하기 위해 떠 있는 설비를 서로 연결하기 위해 휘어질 수 있고 늘릴 수 없는 링크가 사용된다. 그러한 연결은 또한 떠 있는 설비를 서로로부터 분리시키는 가능성을 배제시킨다. 떠 있는 섬에서, 떠 있는 설비는 서로에 대해 인접하게 배치되고 수평 방향으로 서로로부터 이격된다. 따라서, 모든 떠 있는 설비는 상호 연결되어 덩어리를 형성하고, 이 경우 모든 떠 있는 설비가 단일 연결된 시스템을 형성하지만, 그러한 설비들은 휘어질 수 있고 늘릴 수 없는 링크의 길이에 의해 규정된 경계 내에서 여전히 자유롭게 움직인다. 이러한 시스템은, 그것의 면적이 새로운 (추가적인) 떠 있는 설비들을 연결함으로써 증가될 수 있기 때문에 휘어질 수 있거나, 떠 있는 설비를 떼어놓을 수 있어서 운용이 손상을 입거나 시스템의 총 면적의 감소를 가져온다.

모든 떠 있는 설비는 구성 유닛으로서, 이러한 구성 유닛은 그러한 유닛들을 함께 연결하여 수면 위의 덩어리를 형성하고, 이러한 덩어리는 그것들 위에 섬 기반 시설 물체(2)의 배치(설치)를 위해 사용된다.

모든 떠 있는 설비는 기본 표면(데크, 데크 표면)으로서 사용된 측벽(3), 바닥(4), 및 지붕(5)이 있는 얕은 용적이 있는(volumetric) 구조물이고, 수면(6) 위에 위치한다. 모든 떠 있는 설비는, 예컨대 철근 콘트리트(예컨대, 캐스트(cast) 보강된 콘크리트)로부터 얕은 타이트 유닛(tight unit)의 형태로 만들어진다. 상기 유닛의 내부 공간은 격벽(7)을 가지고 섹션(8)으로 분할되고, 이러한 섹션(8)은 또한 굽힘 응력을 감소시키기 위한 보강(stiffening) 요소를 나타낸다(도 2). 유닛들에서의 굽힘 변형을 감소시키기 위해, 보강 리브(rib)들이 형성될 수 있다. 유닛들의 수평면에서는 그러한 리브들이 서로 가변적인 방향으로 위치할 수 있는데, 즉 상부 리브와 하부 리브가 서로로부터 일정한 거리만큼 떨어져 있다(보강 리브들은 서로로부터 적어도 6m만큼 떨어져 위치한다(하부로부터 상부)). 보강 리브들은 상부 리브 - 상부 수평면과 하부 리브 위 - 하부 수평면상에서 옆으로 일정 거리만큼 떨어져 있는 순서대로 놓인다(설치된다). 리브들은 셀룰라(cellular) 구조를 가질 수 있다.

조립체는 양성 부력을 가지고, 높이가 베이스의 어느 한 변의 길이보다 적지 않은 프리즘 또는 평행 육면체의 모양을 가진다. 조립체는 규칙적인 용적이 있는 모양을 가지고, 섬 시스템의 부분들인 모든 유닛이 구조(용적 및 치수)와 모양 면에서 같아야 하는 것이 바람직하다. 그것이 가장 최적인 옵션(option)인데, 이는 그것이 시스템에서의 진동 프로세스들의 균일성과, 이웃하는 유닛들 사이의 진동 보상 알고리즘의 가능한 예상을 보장하기 때문이다.

이러한 시스템에서는, 이웃하는 유닛들 사이의 진동을 소멸하는 프로세스가 이웃하는 유닛들 사이의 댐핑 연결로 인해 형성된다. 인접한 떠 있는 설비의 벽 반대측에 위치한 모든 떠 있는 설비의 모든 벽은, 휘어질 수 있고 늘어날 수 없는 링크(link)에 의해서뿐만 아니라 이러한 벽의 전체 길이를 따라 존재하는 사일런트(silent) 댐핑 링크에 의해서 이러한 벽과 연결된다. 탄력성이 있는 댐핑 연결은 적어도 2개의 서로 수직인 방향에서의 댐핑의 가능성을 가지고 이루어진다.

조립체의 인접한 벽들 사이의 탄력성이 있는 댐핑 연결은, 인접한 얕은 타이트 유닛들의 물 위 수평면상에서, 그것들의 인접한 벽들을 따라 끝에 놓이고 고정된 고무를 포함하는 블록(9)의 형태를 가질 수 있다. 그러한 탄력성이 있는 블록은 플레이트(plate)의 형태, 또는 패드(pad)의 형태를 가지고 고무로 만들어질 수 있고, 이웃하는 유닛들의 벽들 사이의 공간과 중첩할 수 있다. 그 결과, 도 3에 도시된 것처럼, 고무를 함유하는 탄력성이 있는 유닛이 하나의 얕은 타이트 유닛의 수평인 물 위 표면으로부터 또 다른 유닛의 물 위 표면까지 이동하기 위한 브릿지(bridge)의 형태로 만들어진다.

그러한 탄력성이 있는 블록은 2가지 기능을 수행한다. 첫 번째 기능은 고무 플레이트의 한쪽 가장자리가 하나의 유닛의 표면상에 고정되고, 고무 플레이트의 나머지 가장자리가 나머지 인접 유닛의 표면상에 고정된다는 사실로 인해, 유닛들을 서로 연결하는 기능이다. 두 번째 기능은 재료의 탄력성 성질로 인해, 유닛 상의 바다 또는 대양 표면층의 수괴의 영향에 의해 생긴 유닛 변위(displacement)을 댐핑시키기 위해, 구부러지고, 늘어나며, 압축하고 비트는 것이 가능한 점이다. 유닛이 부분적으로 물속으로 가라앉아 있고, 양성 부력을 가지기 때문에, 유닛은 파 진동의 알고리즘을 반복하는 유닛의 일정한 진동을 야기하는 저류와 표면파에 노출된다.

이러한 구성은 비슷한 진동 프로세스들을 겪는, 이웃하는 유닛들에 모든 유닛이 관련되는(구성 유닛으로서) 진동 프로세스의 이동(transfer)을 보장한다. 이 경우, 프로세스 에너지의 한 부분이 탄력성이 있는 블록과 나머지 부분에서 댐핑되는데, 이는 진동 기능이 인접 유닛의 동일한 기능과 결합되기 때문이다. 2개의 비조화(non-harmonic) 기능을 결합하면 진폭의 합산(summing)을 초래하여, 상당히 적은 진폭으로 새로운 진동 프로세스를 형성하는 것이 발생한다. 그러므로 안정화 프로세스가 형성된다. 각각의 유닛이 섬의 중앙(비주변) 부분에서 4개의 이웃하는 유닛과 댐핑 연결을 가지기 때문에, 5개의 비조화 진동 기능을 결합하는 것은 섬의 실제적인 안정을 가져오는 진폭의 합산을 초래한다.

섬의 위 표면 부분을 끌어올리는 동일한 레벨을 보장하기 위해, 물의 면적(dimensions)과 변위 측면에서 통일된 유닛들을 사용하는 것이 타당하다. 게다가, 물의 면적과 변위 측면에서 통일된 유닛들은 예측될 수 있는 비슷한 진동을 보장한다. 안정화도를 증가시키기 위해, 모든 유닛에는 수중(underwater) 수단, 즉 위치 안정장치가 제공되어야 한다.

다수의 상호 연결된 유닛으로부터 만들어진 대규모의 떠 있는 섬은 그것의 높이를 상당히 초과하는 폭과 길이를 갖는 규칙적인 직사각형의 평행 육면체의 모양을 가지는 얕은 유닛의 덩어리를 형성하고, 그것의 기하학적 면적은 일반적으로 모든 유닛과 섬의 양성 부력을 보장한다. 얕은 유닛의 내부 공동들(cavities)은, 섬의 생존 활동을 유지하기 위해 요구된 장비가 제공된, 잠자리가 있는 방과, 기술실(technical room)을 포함한다. 얕은 유닛의 내부 공동들은 과학 실험실, 제작워크샵, 문화 또는 오락 설비, 및 보건 시설로서 사용하거나 거주하기에 적합한 방들을 포함할 수 있다. 섬은 생존 활동을 유지하고, 수면 위에서 요구된 방향으로 섬을 이동시키기 위한 자율적인(autonomous) 에너지 공급 시스템을 구비한다. 섬의 생존 장비는, 특히 흡입 펌프에 의한 응결 덩어리의 강제된(forced) 제거를 보장하는 배출(drain) 시스템을 포함할 수 있다. 자율적인 에너지 공급 시스템은 파도 에너지, 바람 에너지, 및 태양 에너지의 전기로의 변환을 사용하여 수행될 수 있다. 자율적인 에너지 공급 시스템은, 예를 들면 얕은 유닛들 사이에 위치하고, 파도 움직임에 의해 야기된 유닛들의 움직임을 변환하는, 물과 공기에 의한(hydropneumatic) 장비를 포함할 수 있다.

구성 및 강도(strength) 계산을 통해, 계획된 사용을 위해 적합하게 최대인, 유닛들의 치수가 드러났는데, 즉 폭은 40미터, 길이가 40미터, 그리고 높이가 4미터이다. 유닛의 주조된 벽의 1미터와 동일한 두께는 거주용으로서의 유닛의 내부 공동과 다른 방들의 기능적 사용을 보장한다. 그러한 치수와, 보강된 철근 콘크리트로부터 유닛을 구성하는 것은, 전체로서의 섬과 유닛 자체 무게의 적어도 2배와 같은 유용한 하중(load)을 운반하는 전체로서의 섬과 모든 조립체를 허용한다. 하중이 실려 있지 않은(unloaded) 섬은 1미터의 정격 침수 깊이(침하 깊이)를 가지고, 완전히 설비가 이루어진(하중이 실린:loaded) 섬의 침수 깊이는 2미터이다. 하나의 유닛의 수평면상의 최소 1600㎡의 유용한 면적을 가지고, 계획된 물체들과 구조물이 섬의 표면상에 직접 위치할 수 있다. 태양 에너지를 전기로 전환하기 위해 태양 전지 설비가 또한 제공되고, 공기 덩어리(바람)의 에너지를 전기로 전환하기 위해 바람으로 구동되는 타워가 제공된다. 전기를 생산하고 떠 있는 섬의 자율성을 신뢰 가능하게 유지하기 위해 바람과 태양 전지를 사용하는 것은 표준 장비에 기초하여 제공되고, 다른 기상 상태(조용한 바다, 강풍을 동반한 요란한 바다)에 대해서는 서로 이중으로 이루어진다.

연결 요소들과 연결된 유닛들은 0.2 내지 0.4미터의 거리에서 서로로부터 이격되어야 한다. 이러한 거리는 도착하는 파도에 노출된 유닛의 최대 가능한 편차(deviation)를 고려하는 유닛들의 전술한 치수에 의해 결정된다. 외부 행(row)들의 외부 벽들과 그 다음 행들의 외부 벽들 사이의 편차를 사용하기 위해서는, 이웃하는 유닛들의 가고 오는 상호 변위를 전기로 전환하는 유압식 압축 공기 작용 장비가 설치된다. 모든 유닛은 자율적이다. 섬의 조립체(연결)는 유닛들을 하나하나씩 뜨게 함으로써, 댐핑 요소에 의한 유닛들의 연결을 통해 수행된다. 만약 요구된다면 임의의 외부 또는 내부 유닛이 분리되고 침수될 수 있다. 이는 다음과 같이, 즉 유닛들을 서로 연결하는 연결(고정) 요소들이 침수를 겪게 되는 유닛으로부터 분리됨으로써 이루어진다. 그러면 유닛들의 견고함(tightness)이 교란되는데, 즉 특별한 창문(window), 게이트가 열리거나 조립체의 하부가 파괴된다. 내부 공동에 도달하면 물이 유닛의 양성 부력과 부유 안정성을 파괴하고, 바닥까지 천천히 내려간다. 침수가 요구되지 않으면, 조립체는 떠 있는 채로 있을 수 있다. 일반적으로 또는 부분적으로 플랫폼의 승인되지 않은 침수를 방지하기 위해, 섬의 생존 장비는 특히 유닛들의 내부 공동에 위치한 배출 시스템을 포함함으로써 흡입 펌프들을 통한 응결 덩어리의 강제 제거를 제공한다.

Claims (9)

1. 떠 있는 섬으로서,
   상기 섬은 휘어지면서 늘어나지는 않는 링크와 탄력성이 있는 댐핑 링크에 의해 서로 연결되는, 양성 부력을 지닌 떠 있는 설비로 만들어진 부분적으로 잠기는 용적이 있는 구조물을 포함하고,
   상기 떠 있는 설비는 서로 인접하게 위치하고 수평 방향으로 서로 이격되어 있으며, 모든 설비는 상기 섬 위에 섬의 기반 시설 물체를 설치하기 위해 수면 위에 위치한 기초 표면으로 사용되는 측벽, 바닥, 및 지붕이 있는 얕은 용적이 있는(volumetric) 구조물이고,
   상기 떠 있는 설비는 모두 양성 부력을 가지고 베이스의 어느 한 변의 길이보다 적은 높이를 지닌 프리즘이나 평행 육면체의 형태를 가지는 얕은 타이트 유닛의 형태로 만들어지며, 인접한 떠 있는 설비의 벽 반대측에 위치한 각각의 떠 있는 설비의 각각의 벽은 상기 벽의 전체 길이를 따라 휘어지면서 늘어나지는 않는 링크와 탄력성을 가진 댐핑 링크를 통해 상기 벽과 연결되고, 상기 탄력성을 가진 댐핑 링크는 적어도 2개의 서로 수직인 방향에서 댐핑의 가능성을 가지고 만들어지는 것을 특징으로 하는 떠 있는 섬.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 유닛은 철근 콘크리트로 만들어지는 것을 특징으로 하는 떠 있는 섬.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 유닛의 내부 부피는 격벽을 통해 섹션들로 분할되는 것을 특징으로 하는 떠 있는 섬.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 섬에는 생존 활동을 유지시키고 수면에서 이동하기 위한 자율적인 에너지 공급 시스템이 제공되는 것을 특징으로 하는 떠 있는 섬.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 탄력성을 가진 댐핑 링크는 금속의 형태로 만들어지고 고무를 함유하는, 탄력성을 가진 다른 블록들은 물 위에서 그것들의 인접하는 벽들을 따라, 인접하는 얕은 타이트 유닛들의 수평면 위에 고정되고 끝에 놓이는 것을 특징으로 하는 떠 있는 섬.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 고무를 함유하는 탄력성을 가진 블록들은 하나의 얕은 타이트 유닛의 물 위 수평면으로부터 또 다른 유닛의 물 위 면까지 이동하기 위한 브릿지(bridge)의 형태로 만들어지는 것을 특징으로 하는 떠 있는 섬.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 섬에는 얕은 타이트 유닛들의 인접한 벽들 사이에 위치하고 고무를 함유하는 탄력성을 가진 댐퍼가 제공되는 것을 특징으로 하는 떠 있는 섬.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 얕은 타이트 유닛들의 수평면에는 보강 리브(strengthening rib)가 제공되는 것을 특징으로 하는 떠 있는 섬.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 얕은 타이트 유닛들은 서로를 연결하고 분리하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 떠 있는 섬.

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