KR20220058860A

KR20220058860A - 풍력발전용 선박

Info

Publication number: KR20220058860A
Application number: KR1020220026239A
Authority: KR
Inventors: 박규리
Original assignee: 박규리
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2022-02-28
Publication date: 2022-05-10
Also published as: WO2023163277A1

Abstract

본 발명은 풍력발전용 선박에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력발전기를 공해 상으로 용이하게 이동시킬 수 있게 장착하여 공해상에서 발전을 할 수 있는 풍력발전용 선박에 대한 것이다.
본 발명에 따른 풍력발전용 선박은 풍력발전기와, 고정수단을 포함한다. 상기 풍력발전기는 풍력으로 회전할 수 있는 날개부와, 일단에 상기 날개부가 장착되어 수직으로 세워지는 상부지지체와, 내부에 물을 채워 가라 앉힐 수 있는 중공의 부유체로 형성되어 일단이 상기 상부지지체의 타단에 회전할 수 있게 장착되어 세워지면 상기 상부지지체에 고정될 수 있는 하부지지체를 구비한다. 상기 고정수단은 상기 상부지지체가 상기 선박으로부터 일정 거리 이상 벗어나지 않고 상기 선박에 충돌하지 않도록 상기 상부지지체를 구속시킬 수 있게 상기 상부지지체에 결합된 복수의 와이어와, 상기 상부지지체가 전복되지 않게 상기 상부지지체를 잡아주는 고정부를 구비하여 상기 선박에 고정된다.
본 발명에 의하면, 선박에 설치된 풍력발전기의 하부지지체는 부유체로 구성되어 상부지지체에 회전할 수 있게 결합된다. 그래서 하부지지체를 회전시켜 해상에 띄우면 선박으로 공해상에서 풍력발전기의 이동이 용이하고, 공해상에 도달시에는 하부지지체의 내부에 유체를 주입시켜 상부지지체와 하부지지체를 세워서 고정시킬 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면 선박으로 풍력발전기의 운송이 용이하고 공해상에서 발전이 가능하다.

Description

풍력발전용 선박{The ship with wind power generator}

본 발명은 풍력발전용 선박에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력발전기를 공해 상으로 용이하게 이동시킬 수 있게 장착하여 공해에서 발전을 할 수 있는 풍력발전용 선박에 대한 것이다.

풍력발전기는 풍속의 세기에 따라 발전의 효율이 달라진다. 그래서 지상보다 바람의 세기가 큰 해상에서 풍력발전기의 발전 효율이 높다. 이로인하여 해상풍력발전기에 대한 관심이 높아지고 있다.

해상풍력발전기는 해상에 설치되므로 풍력발전기가 해상에 고정되어야 한다. 이때 해상풍력발전기는 부피가 크기 때문에 운송이 용이하지 않고, 해상에 설치시 수심이 깊을 경우 해상풍력발전기의 고정이 용이하지 않다. 그래서 종래에는 해상풍력발전기는 주로 영해(Territorial water)나 배타적 경제수역(Exlusive economic zones)에 설치된다.

공개특허 제10-2020-0044568호(공개일자 2020년 04월 29일) 공개특허 제10-2020-0062842호(공개일자 2020년 06월 04일) 공개특허 제10-2013-0033769호(공개일자 2013년 04월 04일) 등록특허 제10-2275278호(등록일자 2021년 07월 05일) 공개특허 제10-2016-0063643호(공개일자 2016년 06월 07일)

종래와 같이 영해나 배타적 경제수역에는 조업권을 가진 어민들의 반대 등으로 풍력발전기를 설치하기가 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 영해나 배타적 경제수역의 경우 공해 상에 비하여 바람의 세기가 높지 아니하여 공해 상에 풍력발전기를 설치하는 것보다 발전효율이 높지 않다는 문제점이 있었다.

그리고 풍력발전기를 공해 상에 설치하기 위하여 운송할 경우 풍력발전기의 높이가 높아서 공해 상으로 운송하여 설치하기가 힘들다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 풍력발전기를 영해나 배타적 경제수역이 아니라 바람의 세기기 높은 공해 상으로 용이하게 이동시켜 발전을 할 수 있는 풍력발전기가 장착된 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 풍력발전용 선박은 풍력발전기와, 고정수단을 포함한다. 상기 풍력발전기는 풍력으로 회전할 수 있는 날개부와, 일단에 상기 날개부가 장착되어 수직으로 세워지는 상부지지체와, 내부에 물을 채워 가라 앉힐 수 있는 중공의 부유체로 형성되어 일단이 상기 상부지지체의 타단에 회전할 수 있게 장착되어 세워지면 상기 상부지지체에 고정될 수 있는 하부지지체를 구비한다. 상기 고정수단은 상기 상부지지체가 상기 선박으로부터 일정 거리 이상 벗어나지 않고 상기 선박에 충돌하지 않도록 상기 상부지지체를 구속시킬 수 있게 상기 상부지지체에 결합된 복수의 와이어와, 상기 상부지지체가 전복되지 않게 상기 상부지지체를 잡아주는 고정부를 구비하여 상기 선박에 고정된다.

또한, 상기의 풍력발전용 선박에 있어서, 상기 하부지지체의 일단은 상기 상부지지체의 하단에 일축을 중심으로만 회전할 수 있게 결합되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 풍력발전기는 상기 하부지지체가 회전하여 세워지면 상기 회부지지체의 회전을 고정시킬 수 있는 회전스토퍼를 더 구비한다.

또한, 상기의 풍력발전용 선박에 있어서, 상기 회전스토퍼는 상기 하부지지체가 세워지면 상기 하부지지체가 회전하지 않도록 상기 하부지지체의 상단을 지지할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 풍력발전용 선박에 있어서, 상기 고정부는 일단은 상기 선박에 회전할 수 있게 결합되고 타단은 상기 상부지지체를 파지하는 고정팔을 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 고정팔이 회전하여 상기 상부지지체를 파지하거나 고정시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 선박에 설치된 풍력발전기의 하부지지체는 부유체로 구성되어 상부지지체에 회전할 수 있게 결합된다. 그래서 하부지지체를 회전시켜 해상에 띄우면 선박으로 풍력발전기의 이동이 용이하고, 공해 상에 도달시에는 하부지지체의 내부에 유체를 주입시켜 상부지지체와 하부지지체를 세워서 고정시킬 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면 선박으로 풍력발전기의 운송이 용이하고 공해 상에서 발전이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력발전용 선박의 일 실시예의 개념도,
도 2는 도 1의 실시예의 동작도,
도 3은 도 1의 실시예의 고정수단의 평면도,
도 4는 도 1의 실시예의 고정수단의 확대도,
도 5는 도 3의 동작도,
도 6은 도 1의 실시예의 부분확대도,
도 7은 도 1의 실시예의 회전스토퍼의 개념이다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 풍력발전용 선박의 일 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 풍력발전용 선박은 풍력발전기(10)와, 고정수단(20)을 포함한다.

풍력발전기(10)는 날개부(11)와, 상부지지체(13)와, 하부지지체(15) 및 회전스토퍼(17)를 구비한다.

날개부(11)는 중심축이 해수면에 수평으로 장착되어 바람이 불면 회전하도록 날개를 가진다.

상부지지체(13)는 일단에 날개부(11)가 장착되어 수직으로 세워진다.

하부지지체(15)는 물에 떨 수 있도록 중공의 부유체로 형성되며, 내부에 물을 채우면 상부지지체(13) 보다 무거워져서 가라 앉을 수 있다. 여기서 하부지지체(15)의 상단(15a)은 상부지지체(13)의 하단(13a)에 회전할 수 있게 결합된다. 그래서 이동할 때에는 하부지지체(15)의 내부에 물을 제거하여 해수면에 수평으로 90도로 회전시켜서 물에 띄우며, 원하는 지점에 도달한 경우 하부지지체(15)의 내부에 물을 채워서 수직으로 세운다.

회전스토퍼(17)는 하부지지체(15)가 회전하여 수직으로 세워지면 하부지지체(15)의 회전을 고정시키는 역할을 한다. 이를 위하여 회전스토퍼(17)는 하부지지체(15)가 회전하여 세워지면 하부지지체(15)의 상단(15a)을 지지하여 하부지지체(15)가 회전하지 못하도록 구속한다. 본 실시예의 경우 상부지지체(13)에 모터(19)가 장착되어 하부지지체(15)가 세워지면 모터(19)가 작동하여 하부지지체(15)를 구속하도록 회전스토퍼(17)를 회전시킨다. 그리고 하부지지체(15)를 회전시키기 위해서는 모터(19)가 작동하여 회전스토퍼(17)를 원래의 위치로 복귀시킨다.

고정수단(20)은 풍력발전기(10)가 선박본체(1)에 충돌하지 않도록 하며, 풍력발전기(10)를 이동시킬 때 풍력발전기(10)를 고정시키는 역할을 한다.

이를 위하여 고정수단(20)은 복수의 와이어(21)와 고정부(23)를 구비한다. 와이어(21)는 일단은 선박본체(1)의 고정프레임(27)에 결합되고, 타단은 상부지지체(13)에 결합된다. 와이어(21)가 상부지지체(13)의 둘레를 따라 일정한 간격씩 이격하여 복수 개 형성되므로 상부지지체(13)는 선박본체(1)에 충돌하지 않고 선박본체(1)와 일정한 간격을 유지할 수 있다.

고정부(23)는 선박본체(1)가 풍력발전기(10)를 이동시킬 때 상부지지체(13)가 기울어지지 않도록 잡아준다. 이를 위해서 고정부(23)는 고정팔(24)을 구비한다. 고정팔(24)은 일단은 고정프레임(27)에 회전할 수 있게 결합되고, 타단은 상부지지체(13)를 잡을 수 있다. 이때 고정팔(24)은 상부지지체(13)를 양측에서 감싸서 잡을 수 있도록 한 쌍이 구비된다. 그래서 고정팔(24)이 일단을 중심으로 회전하여 상부지지체(13)를 양측에서 잡으면 상부지지체(13)가 눕혀지지 않고 세워진 채로 고정된다.

본 실시예의 경우 풍력발전기(10)로 발전을 하기 위해서는 선박이 바람이 많이 부는 공해 상으로 이동해야 한다. 이 경우에는 하부지지체(15)의 내부에 물을 뺀 후 회전시켜 물에 떠도록 한다. 그리고 고정팔(24)로 상부지지체(13)를 잡으면 상부지지체(13)는 고정된다. 선박을 바람이 많이 부는 공해 상으로 이동시킨다. 이동시 고정팔(24)이 상부지지체(13)를 고정시키고 있으므로 상부지지체(13)가 전복되지 않고 풍력발전기(10)를 이동시킬 수 있다.

공해로 도착하면, 하부지지체(15)에 물을 채워 하부지지체(15)가 세워지도록 한다. 하부지지체(15)가 세워지면 모터(19)를 작동시켜 회전스토퍼(17)로 하부지지체(15)의 회전을 구속시키고, 고정팔(24)을 회전시켜 상부지지체(13)의 구속을 해제시킨다. 하부지지체(15)의 회전이 구속되므로 하부지지체(15)와 상부지지체(13)는 일체로 움직이게 되고 하부지지체(15)의 무게로 풍력발전기(10)가 세워질 수 있다.

따라서 본 실시예에 의하면, 풍력발전기를 공해로 용이하게 이동시킬 수 있고, 공해에서 발전을 하여 발전 효율을 높일 수 있다.

1 : 선박본체 10 : 풍력발전기
11 : 날개부 13 : 상부지지체
15 : 하부지지체 17 : 회전스토퍼
19 : 모터 20 : 고정수단
21 : 와이어 23 : 고정부
24 : 고정팔 27 : 고정프레임

Claims

선박에 있어서,
풍력으로 회전할 수 있는 날개부와, 일단에 상기 날개부가 장착되어 수직으로 세워지는 상부지지체와, 내부에 물을 채워 가라 앉힐 수 있는 중공의 부유체로 형성되어 일단이 상기 상부지지체의 타단에 회전할 수 있게 장착되어 세워지면 상기 상부지지체에 고정될 수 있는 하부지지체를 구비한 풍력발전기와,
상기 상부지지체가 상기 선박으로부터 일정 거리 이상 벗어나지 않고 상기 선박에 충돌하지 않도록 상기 상부지지체를 구속시킬 수 있게 상기 상부지지체에 결합된 복수의 와이어와, 상기 상부지지체가 전복되지 않게 상기 상부지지체를 잡아주는 고정부를 구비하여 상기 선박에 고정된 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 선박.
제1항에 있어서,
상기 하부지지체의 일단은 상기 상부지지체의 하단에 일축을 중심으로만 회전할 수 있게 결합되고,
상기 풍력발전기는 상기 하부지지체가 회전하여 세워지면 상기 회부지지체의 회전을 고정시킬 수 있는 회전스토퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 선박.
제2항에 있어서,
상기 회전스토퍼는 상기 하부지지체가 세워지면 상기 하부지지체가 회전하지 않도록 상기 하부지지체의 상단을 지지할 수 있는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 선박.
제3항에 있어서, 상기 고정부는
일단은 상기 선박에 회전할 수 있게 결합되고 타단은 상기 상부지지체를 파지하는 고정팔을 구비하여, 상기 고정팔이 회전하여 상기 상부지지체를 파지하거나 고정시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 선박.