KR20170127980A - 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼 및 이를 포함하는 반잠수식 해양 구조물 - Google Patents

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KR20170127980A
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홍기용
이강수
김경환
최종수
박세완
부성윤
에이 쉘리 스테판
김대준
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한국해양과학기술원
브이엘 오프쇼어 엘엘시
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼은 해상에 배치되고, 복수의 폰툰(pontoon)이 복수의 다각형 모양으로 결합된 배치 구조를 가지는 본체부; 및 상기 본체부의 모서리부 사이에 배치된 상기 폰툰 각각의 하부에 길이 방향으로 배치되고, 상기 본체부의 상하동요(heaving), 횡동요(rolling) 및 종동요(pitching) 운동을 감쇠시키는 운동 감쇠부를 포함한다.

Description

운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼 및 이를 포함하는 반잠수식 해양 구조물{MOTION ATTENUATING PLATFORM FOR OFFSHORE STRUCTURES AND MARINE SEMI-SUBMERSIBLE STRUCTURES EQUIPPED WITH THE SAME}
본 발명의 실시예들은 해상에서의 상하 동요((heaving), 횡동요(rolling) 및 종동요(pitching) 운동을 효율적으로 감쇠시킬 수 있는 해양 구조물용 플랫폼 및 이를 포함하는 반잠수식 해양 구조물에 관한 것이다.
일반적으로, 해상에서의 반잠수식 해상 구조물은 상부 갑판 상에 천공을 위한 고가의 드릴링 시스템이나 라이저 (Riser) 등을 구비하고 있으며, 해상에서 부유된 채 일정한 위치에 계류되어 사용된다.
예컨대, 드릴링 리그선과 같은 반잠수식 해상 구조물의 경우, 드릴링 작업시 각종 장비들이 드릴링 리그선의 상부 갑판에서 해저까지 연장되어 있기 때문에, 드릴링 리그선의 상하 움직임에 매우 큰 영향을 받게 된다.
즉, 반잠수식 해상 구조물은 해상에서 부유된 채 사용되므로, 필연적으로 해수의 유동에 의해 움직임이 발생할 수 밖에 없다.
즉, 해상에서 해상 구조물의 상하동요, 횡동요 및 종동요 운동이 지속적으로 발생되면, 이는 해상 구조물에 설치되는 각종 드릴링 장비나 라이저 장비들의 성능에 큰 영향을 미치며, 나아가서는 드릴링이나 라이저 장비들이 파손될 우려가 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0090991호(공개일: 2010년 08월 18일)가 있다.
본 발명의 일 실시예는 해상에서의 상하 동요((heaving), 횡동요(rolling) 및 종동요(pitching) 운동을 효율적으로 감쇠시켜 해상 구조물을 해상에서 안정적으로 계류시키도록 할 수 있는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼 및 이를 포함하는 반잠수식 해양 구조물을 포함한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼은 해상에 배치되고, 복수의 폰툰(pontoon)이 복수의 다각형 모양으로 결합된 배치 구조를 가지는 본체부; 및 상기 본체부의 모서리부 사이에 배치된 상기 폰툰 각각의 하부에 길이 방향으로 배치되고, 상기 본체부의 상하동요(heaving), 횡동요(rolling) 및 종동요(pitching) 운동을 감쇠시키는 운동 감쇠부를 포함한다.
상기 운동 감쇠부는 상기 몸체부의 모서리부 사이에 배치된 상기 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치될 수 있다.
상기 운동 감쇠부는 양 끝 부분이 경사지게 형성될 수 있다.
상기 운동 감쇠부는 상기 몸체부의 모서리부 사이에 배치된 상기 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 일정 간격 이격되게 배치될 수 있다.
상기 운동 감쇠부는 상기 몸체부의 모서리부 사이에 배치된 상기 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치되되, 상기 폰툰 각각의 양측에 요철 형상으로 반복 형성되는 홈과 돌기를 구비할 수 있다.
상기 운동 감쇠부는 상기 돌기 부분이 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다.
상기 운동 감쇠부는 상기 몸체부의 모서리부 사이에 배치된 상기 폰툰 각각의 양측에 길이 방향으로 이격되게 형성된 복수의 구멍을 구비할 수 있다.
상기 운동 감쇠부는 상하로의 갭(gap)을 이루고, 상기 갭만큼의 간격을 두고 상하로 배치되는 상측 운동 감쇠판 및 하측 운동 감쇠판을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 운동감쇠판은 상기 상측 운동 감쇠판 및 상기 하측 운동 감쇠판 사이에 설치되고, 그 상단은 상기 상측 운동 감쇠판의 하면을 지지하고 그 하단은 상기 하측 운동 감쇠판의 상면을 지지하며, 추가 보강 부재를 구비하는 지지대를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼은 상기 본체부의 모서리부 각각으로부터 연장되고, 연장된 끝 부분에 풍력 발전을 위한 풍력 타워(wind tower)가 설치되는 타워 연결부를 더 포함할 수 있다. 상기 운동 감쇠부는 상기 타워 연결부의 하부에 길이 방향으로 더 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해양 구조물은 상기 해양 구조물용 플랫폼을 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 해상에서의 상하 동요((heaving), 횡동요(rolling) 및 종동요(pitching) 운동을 효율적으로 감쇠시켜 해상 구조물을 해상에서 안정적으로 계류시키도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 평면도이다.
도 2 내지 도 5는 각각 도 1의 운동 감쇠부의 변형예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 정면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 정면도이다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 해양 구조물은 오일 및 가스 생산 설비, 해상 풍력 발전 설비 등과 같은 반잠수식 해양 구조물로서, 해상에 계류되어 오일 및 가스 생산, 풍력 발전을 수행하는 설비이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 평면도이고, 도 2 내지 도 5는 각각 도 1의 운동 감쇠부의 변형예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물은 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼(100)을 갖는다. 상기 해양 구조물용 플랫폼(100)은 본체부(110) 및 운동 감쇠부(120)를 포함하고, 선택적으로 타워 연결부(130)를 더 포함할 수 있다.
상기 본체부(110)는 해상에 배치되고, 복수의 폰툰(pontoon)이 복수의 다각형 모양으로 결합된 배치 구조를 가진다. 예를 들어, 상기 본체부(110)는 도면에 도시된 바와 같이 격자 모양에 다이아몬드 형의 사각형이 결합된 배치 구조를 가질 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 상기 본체부(110)는 다양한 형상, 예컨대 삼각형의 배치 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 본체부(110)는 복수의 다각형 모양으로 결합된 폰툰으로 구성되는 수평 연결부, 및 수직 프레임과 같은 형상을 갖는 컬럼(column)으로 구성되는 수직 연결부를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 수평 연결부는 상측 수평 연결부와 하측 수평 연결부가 일정 간격 이격되어 평행하게 배치될 수 있으며, 상기 수직 연결부는 상측 및 하측 수평 연결부 사이에 수직을 이루도록 배치되어 상기 수평 연결부를 지지할 수 있다.
상기 본체부(110)의 상부, 특히 상기 수평 연결부의 상부에는 해양 구조물의 갑판이 설치될 수 있다.
상기 운동 감쇠부(120)는 상기 본체부(110)의 모서리부(112) 사이에 배치된 폰툰 각각의 하부에 길이 방향으로 배치된다. 즉, 상기 운동 감쇠부(120)는 상기 본체부(110)를 이루는 수평 연결부 중 하측 수평 연결부의 외곽에 위치한 폰툰 하부에 길이 방향으로 배치될 수 있다.
이때, 상기 운동 감쇠부(120)는 상기 하측 수평 연결부의 외곽에 위치한 폰툰의 길이 방향을 중심으로 하여 배치될 수도 있지만, 더 효율적인 운동 감쇠를 위해서는 그 중심이 상기 폰툰의 중심보다 외곽에 위치하는 것이 유리하다.
또한, 상기 운동 감쇠부(120)는 도면에서와 같이 상기 몸체부(110)의 모서리부(120) 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치될 수 있다.
이때, 상기 운동 감쇠부(120)는 양 끝 부분이 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 운동 감쇠부(120)는 상기 몸체부(110)의 모서리부(120) 사이에 배치된 폰툰의 길이 방향을 기준으로 양 끝 부분이 반대 방향으로 경사를 가지게끔 형성될 수 있다.
하지만, 이에 한정되지 않고 상기 운동 감쇠부(120)는 다양한 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 운동 감쇠부(120)는 상기 몸체부(110)의 모서리부(112) 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 일정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 운동 감쇠부(120)는 일정 간격이 아닌 불규칙적인 간격으로 이격 배치될 수도 있다.
다른 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 운동 감쇠부(120)는 상기 몸체부(110)의 모서리부(112) 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치되되, 상기 폰툰 각각의 양측에 요철 형상으로 반복 형성되는 홈과 돌기를 구비할 수 있다.
또 다른 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 운동 감쇠부(120)는 상기 몸체부(110)의 모서리부(112) 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치되되, 상기 폰툰 각각의 양측에 요철 형상으로 반복 형성되는 홈과 돌기를 구비하며, 이때 상기 돌기 부분은 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 도 4의 운동 감쇠부(120)는 도 3의 운동 감쇠부(120)에서 돌기 부분만 직사각형 형상에서 사다리꼴 형상으로 변형된 것이다.
또 다른 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 운동 감쇠부(120)는 상기 몸체부(110)의 모서리부(112) 사이에 배치된 폰툰 각각의 양측에 길이 방향으로 이격되게 형성된 복수의 구멍(122)을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 구멍(122)은 접촉 면적의 확장을 통해 점성의 힘을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 상기 운동 감쇠부(120)의 운동 감쇠 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 복수의 구멍(122)은 도면에는 원형으로 도시되었지만 이에 한정되지 않고 사각형 등 다양한 실시가 가능하다. 상기 복수의 구멍(122)은 도 1에 도시된 운동 감쇠부(120)의 형상뿐만 아니라 도 2 내지 도 4에 도시된 운동 감쇠부(120)의 형상에도 모두 적용될 수 있다.
이와 같은 운동 감쇠부(120)는 상기 본체부(110)의 상하동요(heaving), 횡동요(rolling) 및 종동요(pitching) 운동을 감쇠시키는 기능을 한다. 즉, 상기 운동 감쇠부(120)는 해양 구조물에서 댐핑 플레이트(damping plate)의 역할을 하게 된다.
또한, 상기 운동 감쇠부(120)는 도면에는 도시되지 않았지만, 상하로의 갭(gap)을 이루고, 상기 갭만큼의 간격을 두고 상하로 배치되는 상측 운동 감쇠판 및 하측 운동 감쇠판을 포함할 수 있다. 상기 상측 운동 감쇠판 및 상기 하측 운동 감쇠판 사이에는 그 상단이 상기 상측 운동 감쇠판의 하면을 지지하고 그 하단이 상기 하측 운동 감쇠판의 상면을 지지하며, 추가 보강 부재를 구비하는 지지대가 설치될 수 있다.
상기 타워 연결부(130)는 상기 본체부(110)의 모서리부(112) 각각으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 상기 타워 연결부(130)의 연장된 끝 부분에는 풍력 발전을 위한 풍력 타워(wind tower)가 설치될 수 있다.
상기 타워 연결부(130)가 상기 해양 구조물용 플랫폼(100)에 구비된 경우, 상기 본체부(110)의 크기는 상기 타워 연결부(130)의 연장 길이에 비례하여 감소할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 평면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 정면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양 구조물은 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼(600)을 구비한다. 상기 해양 구조물용 플랫폼(600)은 본체부(610), 운동 감쇠부(620) 및 타워 연결부(630)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(610)는 해상에 배치되고, 복수의 폰툰(pontoon)이 복수의 다각형 모양으로 결합된 배치 구조를 가진다. 예를 들어, 상기 본체부(610)는 도면에 도시된 바와 같이 격자 모양에 다이아몬드 형의 사각형 여러 개가 결합된 배치 구조를 가질 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 상기 본체부(610)는 다양한 형상, 예컨대 삼각형의 배치 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 본체부(610)는 복수의 다각형 모양으로 결합된 폰툰으로 구성되는 수평 연결부, 및 수직 프레임과 같은 형상을 갖는 컬럼(column)으로 구성되는 수직 연결부를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 수평 연결부는 상측 수평 연결부와 하측 수평 연결부가 일정 간격 이격되어 평행하게 배치될 수 있으며, 상기 수직 연결부는 상측 및 하측 수평 연결부 사이에 수직을 이루도록 배치되어 상기 수평 연결부를 지지할 수 있다.
상기 본체부(610)의 상부, 특히 상기 수평 연결부의 상부에는 해양 구조물의 갑판이 설치될 수 있다.
상기 본체부(610)의 모서리부에 인접한 폰툰에는 계류선(mooring line)(650)을 연결하기 위한 계류선 체결부(640)가 설치될 수 있다. 이로써, 상기 해양 구조물용 플랫폼(600)은 상기 계류선(650)을 통해 안정적으로 부유할 수 있게 된다.
상기 운동 감쇠부(620)는 상기 본체부(610)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 하부에 길이 방향으로 배치된다. 즉, 상기 운동 감쇠부(620)는 상기 본체부(610)를 이루는 수평 연결부 중 하측 수평 연결부의 외곽에 위치한 폰툰 하부에 길이 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 운동 감쇠부(620)는 후술하는 타워 연결부(630)의 하부에 길이 방향으로 배치될 수 있다. 다시 말해서, 상기 운동 감쇠부(620)는 상기 해양 구조물용 플랫폼(600)의 외곽을 이루는 모든 부재에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 운동 감쇠부(620)는 상기 하측 수평 연결부의 외곽에 위치한 폰툰의 길이 방향을 중심으로 하여 배치될 수도 있지만, 더 효율적인 운동 감쇠를 위해서는 그 중심이 상기 폰툰의 중심보다 외곽에 위치하는 것이 유리하다.
또한, 상기 운동 감쇠부(620)는 도면에서와 같이 상기 몸체부(610)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치될 수 있다.
이때, 상기 운동 감쇠부(620)는 양 끝 부분이 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 운동 감쇠부(620)는 상기 몸체부(610)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰의 길이 방향을 기준으로 양 끝 부분이 반대 방향으로 경사를 가지게끔 형성될 수 있으며, 또한 상기 타워 연결부(630)의 길이 방향을 기준으로 양 끝 부분이 반대 방향으로 경사를 가지게끔 형성될 수 있다.
하지만, 이에 한정되지 않고 상기 운동 감쇠부(620)는 다양한 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 운동 감쇠부(620)는 상기 몸체부(610)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 일정 간격 이격되게 배치될 수 있다(도 2 참조). 이때, 상기 운동 감쇠부(620)는 일정 간격이 아닌 불규칙적인 간격으로 이격 배치될 수도 있다.
다른 예로, 상기 운동 감쇠부(620)는 상기 몸체부(610)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치되되, 상기 폰툰 각각의 양측에 요철 형상으로 반복 형성되는 홈과 돌기를 구비할 수 있다(도 3 참조).
또 다른 예로, 상기 운동 감쇠부(620)는 상기 몸체부(610)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치되되, 상기 폰툰 각각의 양측에 요철 형상으로 반복 형성되는 홈과 돌기를 구비하며, 이때 상기 돌기 부분은 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다(도 4 참조).
또 다른 예로, 상기 운동 감쇠부(620)는 상기 몸체부(610)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 양측에 길이 방향으로 이격되게 형성된 복수의 구멍을 구비할 수 있다(도 5 참조).
여기서, 상기 복수의 구멍은 접촉 면적의 확장을 통해 점성의 힘을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 상기 운동 감쇠부(620)의 운동 감쇠 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 복수의 구멍은 도 5에는 원형으로 도시되었지만 이에 한정되지 않고 사각형 등 다양한 실시가 가능하다. 상기 복수의 구멍은 도 6에 도시된 운동 감쇠부(620)의 형상뿐만 아니라 그 밖의 다양한 형상에도 모두 적용될 수 있다.
이와 같은 운동 감쇠부(620)는 상기 본체부(610)의 상하동요(heaving), 횡동요(rolling) 및 종동요(pitching) 운동을 감쇠시키는 기능을 한다. 즉, 상기 운동 감쇠부(620)는 해양 구조물에서 댐핑 플레이트(damping plate)의 역할을 하게 된다.
이를 위해, 상기 운동 감쇠부(620)는 알루미늄, 폴리머 등 진동을 저감시킬 수 있는 소재로 형성될 수 있다. 또한, 상기 운동 감쇠부(620)는 도면에는 도시되지 않았지만, 상하로의 갭(gap)을 이루고, 상기 갭만큼의 간격을 두고 상하로 배치되는 상측 운동 감쇠판 및 하측 운동 감쇠판을 포함할 수 있다. 상기 상측 운동 감쇠판 및 상기 하측 운동 감쇠판 사이에는 그 상단이 상기 상측 운동 감쇠판의 하면을 지지하고 그 하단이 상기 하측 운동 감쇠판의 상면을 지지하며, 추가 보강 부재를 구비하는 지지대가 설치될 수 있다.
상기 타워 연결부(630)는 상기 본체부(610)의 모서리부 각각으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 상기 타워 연결부(630)의 연장된 끝 부분에는 풍력 발전을 위한 풍력 타워(wind tower)(710)가 설치될 수 있다.
구체적으로, 상기 타워 연결부(630)는 상기 본체부(610)의 상측 수평 연결부로부터 연장 형성되는 상측 수평 타워 연결부(632), 상기 본체부(610)의 하측 수평 연결부로부터 연장 형성되는 하측 수평 타워 연결부(636), 및 상기 상측 및 하측 수평 타워 연결부(632, 636)의 연장된 끝 부분에 수직 방향으로 연결 형성되는 수직 타워 연결부(634)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 수직 타워 연결부(634)의 상부면에는 상기 풍력 타워(710)가 설치될 수 있다.
상기 타워 연결부(630)가 상기 해양 구조물용 플랫폼(600)에 구비된 경우, 상기 본체부(610)의 크기는 상기 타워 연결부(630)의 연장 길이에 비례하여 감소할 수 있다.
한편, 상기 타워 연결부(630)의 하부에는 길이 방향으로 상기 운동 감쇠부(620)가 배치될 수 있다. 이와 같이, 상기 타워 연결부(630)의 하부에 보조적으로 상기 운동 감쇠부(620)를 더 배치함으로써 상기 해양 구조물용 플랫폼(600)의 운동 감쇠 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 평면도이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 정면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양 구조물은 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼(800)을 구비한다. 상기 해양 구조물용 플랫폼(800)은 본체부(810), 운동 감쇠부(820) 및 타워 연결부(830)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(810)는 해상에 배치되고, 복수의 폰툰(pontoon)이 복수의 다각형 모양으로 결합된 배치 구조를 가진다. 예를 들어, 상기 본체부(810)는 도면에 도시된 바와 같이 삼각형 모양의 제1 폰툰, 및 상기 삼각형 모양의 중심점으로부터 상기 삼각형 모양의 각 변에 해당하는 폰툰 각각에 연결되도록 연장되는 제2 폰툰으로 구성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 상기 본체부(810)는 다양한 형상, 예컨대 사각형의 배치 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 본체부(810)는 상기 제1 및 제2 폰툰으로 구성되는 수평 연결부, 및 수직 프레임과 같은 형상을 갖는 컬럼(column)으로 구성되는 수직 연결부를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 수평 연결부는 상측 수평 연결부와 하측 수평 연결부가 일정 간격 이격되어 평행하게 배치될 수 있으며, 상기 수직 연결부는 상측 및 하측 수평 연결부 사이에 수직을 이루도록 배치되어 상기 수평 연결부를 지지할 수 있다.
상기 본체부(810)의 상부, 특히 상기 수평 연결부의 상부에는 해양 구조물의 갑판이 설치될 수 있다.
상기 본체부(810)의 모서리부에 인접한 폰툰에는 계류선(mooring line)(850)을 연결하기 위한 계류선 체결부(840)가 설치될 수 있다. 이로써, 상기 해양 구조물용 플랫폼(800)은 상기 계류선(850)을 통해 안정적으로 부유할 수 있게 된다.
상기 운동 감쇠부(820)는 상기 본체부(810)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 하부에 길이 방향으로 배치된다. 즉, 상기 운동 감쇠부(820)는 상기 본체부(810)를 이루는 수평 연결부 중 하측 수평 연결부의 외곽에 위치한 폰툰 하부에 길이 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 운동 감쇠부(820)는 후술하는 타워 연결부(830)의 하부에 길이 방향으로 배치될 수 있다. 다시 말해서, 상기 운동 감쇠부(820)는 상기 해양 구조물용 플랫폼(800)의 외곽을 이루는 모든 부재에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 운동 감쇠부(820)는 상기 하측 수평 연결부의 외곽에 위치한 폰툰의 길이 방향을 중심으로 하여 배치될 수도 있지만, 더 효율적인 운동 감쇠를 위해서는 그 중심이 상기 폰툰의 중심보다 외곽에 위치하는 것이 유리하다.
또한, 상기 운동 감쇠부(820)는 도면에서와 같이 상기 몸체부(810)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치될 수 있다.
이때, 상기 운동 감쇠부(820)는 양 끝 부분이 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 운동 감쇠부(820)는 상기 몸체부(810)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰의 길이 방향을 기준으로 양 끝 부분이 반대 방향으로 경사를 가지게끔 형성될 수 있으며, 또한 상기 타워 연결부(830)의 길이 방향을 기준으로 양 끝 부분이 반대 방향으로 경사를 가지게끔 형성될 수 있다.
하지만, 이에 한정되지 않고 상기 운동 감쇠부(820)는 다양한 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 운동 감쇠부(820)는 상기 몸체부(810)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 일정 간격 이격되게 배치될 수 있다(도 2 참조). 이때, 상기 운동 감쇠부(820)는 일정 간격이 아닌 불규칙적인 간격으로 이격 배치될 수도 있다.
다른 예로, 상기 운동 감쇠부(820)는 상기 몸체부(810)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치되되, 상기 폰툰 각각의 양측에 요철 형상으로 반복 형성되는 홈과 돌기를 구비할 수 있다(도 3 참조).
또 다른 예로, 상기 운동 감쇠부(820)는 상기 몸체부(810)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치되되, 상기 폰툰 각각의 양측에 요철 형상으로 반복 형성되는 홈과 돌기를 구비하며, 이때 상기 돌기 부분은 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다(도 4 참조).
또 다른 예로, 상기 운동 감쇠부(820)는 상기 몸체부(610)의 모서리부 사이에 배치된 폰툰 각각의 양측에 길이 방향으로 이격되게 형성된 복수의 구멍을 구비할 수 있다(도 5 참조).
여기서, 상기 복수의 구멍은 접촉 면적의 확장을 통해 점성의 힘을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 상기 운동 감쇠부(820)의 운동 감쇠 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 복수의 구멍은 도 5에는 원형으로 도시되었지만 이에 한정되지 않고 사각형 등 다양한 실시가 가능하다. 상기 복수의 구멍은 도 8에 도시된 운동 감쇠부(820)의 형상뿐만 아니라 그 밖의 다양한 형상에도 모두 적용될 수 있다.
이와 같은 운동 감쇠부(820)는 상기 본체부(810)의 상하동요(heaving), 횡동요(rolling) 및 종동요(pitching) 운동을 감쇠시키는 기능을 한다. 즉, 상기 운동 감쇠부(820)는 해양 구조물에서 댐핑 플레이트(damping plate)의 역할을 하게 된다.
또한, 상기 운동 감쇠부(820)는 도면에는 도시되지 않았지만, 상하로의 갭(gap)을 이루고, 상기 갭만큼의 간격을 두고 상하로 배치되는 상측 운동 감쇠판 및 하측 운동 감쇠판을 포함할 수 있다. 상기 상측 운동 감쇠판 및 상기 하측 운동 감쇠판 사이에는 그 상단이 상기 상측 운동 감쇠판의 하면을 지지하고 그 하단이 상기 하측 운동 감쇠판의 상면을 지지하며, 추가 보강 부재를 구비하는 지지대가 설치될 수 있다.
상기 타워 연결부(830)는 상기 본체부(810)의 모서리부 각각으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 상기 타워 연결부(830)의 연장된 끝 부분에는 풍력 발전을 위한 풍력 타워(wind tower)(910)가 설치될 수 있다.
구체적으로, 상기 타워 연결부(830)는 상기 본체부(810)의 상측 수평 연결부로부터 연장 형성되는 상측 수평 타워 연결부(832), 상기 본체부(810)의 하측 수평 연결부로부터 연장 형성되는 하측 수평 타워 연결부(836), 및 상기 상측 및 하측 수평 타워 연결부(832, 836)의 연장된 끝 부분에 수직 방향으로 연결 형성되는 수직 타워 연결부(834)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 수직 타워 연결부(834)의 상부면에는 상기 풍력 타워(910)가 설치될 수 있다.
상기 타워 연결부(830)가 상기 해양 구조물용 플랫폼(800)에 구비된 경우, 상기 본체부(810)의 크기는 상기 타워 연결부(830)의 연장 길이에 비례하여 감소할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 평면도이고, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼의 정면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양 구조물은 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼(1000)을 구비한다. 상기 해양 구조물용 플랫폼(1000)은 본체부(1010), 운동 감쇠부(1020) 및 타워 연결부(1030)를 포함할 수 있다.
상기 해양 구조물용 플랫폼(1000)은 도 8 및 도 9의 해양 구조물용 플랫폼(800)과 동일 또는 유사한 구성요소를 가진다. 즉, 상기 본체부(1010), 상기 운동 감쇠부(1020) 및 상기 타워 연결부(1030)는 각각 도 8 및 도 9의 본체부(810), 운동 감쇠부(820) 및 타워 연결부(830)와 각각 대응된다.
다만, 본 실시예에서는 상기 운동 감쇠부(1020)가 도 8 및 도 9의 해양 구조물용 플랫폼(800)에서와는 달리 상기 타워 연결부(1030)에도 형성된다는 점에 있어서 차이가 있다. 즉, 상기 타워 연결부(1030)의 하부에는 길이 방향으로 상기 운동 감쇠부(1020)가 배치될 수 있다. 이와 같이, 상기 타워 연결부(1030)의 하부에 보조적으로 상기 운동 감쇠부(1020)를 더 배치함으로써 상기 해양 구조물용 플랫폼(1000)의 운동 감쇠 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110, 610, 810, 1010: 본체부
120, 620, 820, 1020: 운동 감쇠부
130, 630, 830, 1030: 타워 연결부
122: 구멍
632, 832: 상측 수평 타워 연결부
634, 834: 수직 타워 연결부
636, 836: 하측 수평 타워 연결부
640, 840, 1040: 계류선 체결부
650, 850, 1050: 계류선

Claims (12)

  1. 해상에 배치되고, 복수의 폰툰(pontoon)이 복수의 다각형 모양으로 결합된 배치 구조를 가지는 본체부; 및
    상기 본체부의 모서리부 사이에 배치된 상기 폰툰 각각의 하부에 길이 방향으로 배치되고, 상기 본체부의 상하동요(heaving), 횡동요(rolling) 및 종동요(pitching) 운동을 감쇠시키는 운동 감쇠부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운동 감쇠부는
    상기 몸체부의 모서리부 사이에 배치된 상기 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치되는 것을 특징으로 하는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 운동 감쇠부는
    양 끝 부분이 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 운동 감쇠부는
    상기 몸체부의 모서리부 사이에 배치된 상기 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 일정 간격 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 운동 감쇠부는
    상기 몸체부의 모서리부 사이에 배치된 상기 폰툰 각각의 일단으로부터 타단까지 연속하여 배치되되, 상기 폰툰 각각의 양측에 요철 형상으로 반복 형성되는 홈과 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 운동 감쇠부는
    상기 돌기 부분이 사다리꼴 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 운동 감쇠부는
    상기 몸체부의 모서리부 사이에 배치된 상기 폰툰 각각의 양측에 길이 방향으로 이격되게 형성된 복수의 구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 운동 감쇠부는
    상하로의 갭(gap)을 이루고, 상기 갭만큼의 간격을 두고 상하로 배치되는 상측 운동 감쇠판 및 하측 운동 감쇠판
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상측 운동 감쇠판 및 상기 하측 운동 감쇠판 사이에 설치되고, 그 상단은 상기 상측 운동 감쇠판의 하면을 지지하고 그 하단은 상기 하측 운동 감쇠판의 상면을 지지하며, 추가 보강 부재를 구비하는 지지대
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 모서리부 각각으로부터 연장되고, 연장된 끝 부분에 풍력 발전을 위한 풍력 타워(wind tower)가 설치되는 타워 연결부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 운동 감쇠부는
    상기 타워 연결부의 하부에 길이 방향으로 더 배치되는 것을 특징으로 하는 운동 감쇠 기능을 구비한 해양 구조물용 플랫폼.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 해양 구조물용 플랫폼을 포함하는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양 구조물.
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