KR20230095521A - 풍력발전 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력발전 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력발전 장치는, 풍력에 의해 전기를 생산하는 풍력발전 설비; 및 상기 풍력발전 설비를 지지하고, 부력을 제공하는 부유식 구조체를 포함하고, 상기 부유식 구조체는, 부력을 제공하는 복수의 기둥체; 및 상기 복수의 기둥체를 지지하는 연결체를 포함하며, 상기 복수의 기둥체에는 각각 내부에 해수가 채워질 수 있게 중공부가 형성될 수 있다.

Description

풍력발전 장치{WIND POWER GENERATOR}
본 발명은 풍력발전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상에 부유되어 상부에 배치된 설비를 지지하는 풍력발전 장치에 대한 발명이다.
풍력발전은 풍력에너지를 기계적인 에너지로 변환하여 전기를 생산하는 기술로, 온실가스 저감을 위한 청정 에너지원으로 각광받고 있다. 이러한 풍력발전 장치는 주로 육상에 설치되지만, 육상에 설치된 풍력발전 장치는 소음 문제 및 부지 확보 문제 등과 같은 문제가 있다. 그에 따라 최근에는 해상에 풍력발전 장치를 설치하는 추세가 증가하고 있다.
해상에 설치된 풍력발전 장치 중 하나로 해상에 풍력발전 장치를 부유하여 설치하는 부유식 풍력발전 장치가 있다. 이러한 부유식 풍력발전 장치는 해상의 수심에 영향을 받지 않고, 설치할 수 있는 장점이 있다. 또한, 해상에서 강한 바람을 이용하여 발전효율을 높이기 위해 수심이 깊은 원해에 설치할 수 있는 장점이 있다.
이러한 부유식 풍력발전 장치는 상부에 발전을 위한 설비가 배치되고, 해당 설비를 지지하기 위한 부유식 구조체가 하부에 배치된다. 부유식 구조체가 해상에 배치되면, 해류에 의해 와류(vortex)가 부유식 구조체에 발생되고, 이러한 와류에 의해 부유식 구조체에 진동이 발생될 수 있다. 부유식 구조체에 진동이 발생되면 그로 인해 부유식 구조체가 손상될 수 있으며, 또한, 부유식 구조체의 상부에 배치된 발전 설비의 안전성이 저해되는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1964834호 (2019.03.27.) 대한민국 등록특허 제10-2294285호 (2021.08.20.)
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 발전 설비를 지지하고 해상에서 와류에 의해 발생하는 진동을 최소화할 수 있는 풍력발전 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력발전 장치는, 풍력에 의해 전기를 생산하는 풍력발전 설비; 및 상기 풍력발전 설비를 지지하고, 부력을 제공하는 부유식 구조체를 포함하고, 상기 부유식 구조체는, 부력을 제공하는 복수의 기둥체; 및 상기 복수의 기둥체를 지지하는 연결체를 포함하며, 상기 복수의 기둥체에는 각각 내부에 해수가 채워질 수 있게 중공부가 형성될 수 있다.
상기 중공부는 상기 기둥체의 상면 및 하면이 개방된 상태로 상기 기둥체에 형성될 수 있다.
상기 중공부는, 제1 중공부; 및 상기 제1 중공부의 하부에 배치되고, 상기 제1 중공부의 너비보다 큰 너비를 갖는 제2 중공부를 포함할 수 있다.
상기 중공부는 하부로 갈수록 너비가 커지도록 형성될 수 있다.
상기 중공부는 상기 기둥체의 상면이 폐쇄되고, 상기 기둥체의 하면이 개방된 상태로 상기 기둥체에 형성될 수 있다.
상기 복수의 기둥체에는 각각 상기 중공부가 외부와 연결되도록 에어홀이 형성될 수 있다.
상기 풍력발전 설비를 지지하는 설비 지지부; 상기 설비 지지부와 소정의 간격으로 이격된 위치에 배치되고, 상기 복수의 기둥체를 각각 지지하는 복수의 기둥 지지부; 및 상기 설비 지지부와 상기 복수의 기둥 지지부를 연결하는 지지 연결부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 기둥 지지부에는 각각 상하 방향으로 관통된 연결홀이 형성될 수 있다.
상기 연결홀은 상기 중공부와 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 복수의 기둥체의 내부에 중공부를 형성함에 따라 중공부에 해수가 채워져 중공부를 채운 해수에 의해 부유식 구조체의 수평 방향 질량 및 관성을 증가시킬 수 있어 해상에서의 높은 파도와 강한 바람에 의해 수평 병진운동 및 회전운동을 감소시켜 동적 운동 저항 성능을 개선할 수 있다.
또한, 기둥체 내부에 형성된 중공부는 상부 크기보다 하부 크기가 넓게 형성됨에 따라 하부의 중공부에 보다 많은 해수가 채워져 기둥체의 유체 저항력을 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력발전 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력발전 장치의 부유식 구조체를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력발전 장치의 기둥체를 도시한 종방향 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력발전 장치의 기둥체를 도시한 종방향 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력발전 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력발전 장치의 부유식 구조체를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력발전 장치의 기둥체를 도시한 종방향 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 풍력발전 장치의 기둥체를 도시한 종방향 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 풍력발전 장치의 기둥체를 도시한 종방향 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있기 위한 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전 장치(10)에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전 장치(10)는, 부유식 구조체(100) 및 발전 설비(200)를 포함한다.
발전 설비(200)는 도 1에 개략적으로 도시하였지만, 부유식 구조체(100)의 상부에 배치되고, 해상 풍력에 의해 회전하여 전기를 생산할 수 있다. 이러한 발전 설비(200)는, 풍력 터빈이 지지기둥의 상단에 설치되고, 풍력 터빈은 복수의 블레이드 및 너셀(nacelle)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 상기와 같은, 발전 설비(200)가 부유식 구조체(100) 상부에 배치되는 것에 대해 설명하지만, 필요에 따라 다른 다양한 설비가 부유식 구조체(100) 상부에 배치될 수 있다.
부유식 구조체(100)는 해상에 부유될 수 있게 해상에 설치되고, 발전 설비(200)를 지지한다. 이러한 부유식 구조체(100)는 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114), 제3 기둥체(116) 및 연결체(120)를 포함한다.
제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)는 연결체(120)의 상부에 각각 배치되고, 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이러한 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)는 수직 방향으로 소정의 길이를 가지며, 횡단면 형상이 원형 또는 다각형 형상을 가질 수 있지만, 본 실시예에서, 원형 형상인 것에 대해 설명한다.
제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에는 각각 내부에 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)가 형성된다. 이에 대해 도 3을 참조하여 제1 기둥체(112)를 기준으로 설명하며, 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)는 동일한 형상을 가질 수 있다.
제1 기둥체(112)의 내부에 수직 방향으로 소정의 길이를 가지는 제1 중공부(112a)가 형성된다. 제1 중공부(112a)는 제1 기둥체(112)의 상면이 개방된 상태로 형성되고, 제1 기둥체(112)의 하면까지 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 제1 중공부(112a)의 하단에 제2 중공부(112b)가 형성될 수 있다. 제2 중공부(112b)는 제1 중공부(112a)에 연장되어 형성되며, 제1 중공부(112a)의 너비보다 큰 너비를 가지도록 형성될 수 있다. 그리고 제2 중공부(112b)의 길이는 제1 중공부(112a)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
상기와 같이, 제1 기둥체(112)에 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)가 형성됨에 따라 부유식 구조체(100)가 해상에 부유될 때, 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)에 해수가 채워질 수 있다. 여기서, 제2 중공부(112b)에는 제1 기둥체(112)의 하부에 형성됨에 따라 제2 중공부(112b) 전체에 해수가 채워지고, 제1 중공부(112a)에는 제2 중공부(112b)의 상부에 배치되어 일부에 해수가 채워질 수 있다.
이렇게 제1 기둥체(112)의 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)에 해수가 채워짐에 따라 해수가 제1 기둥체(112)의 질량을 증가시키는 역할을 한다. 따라서 부유식 구조체(100)는 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 의해 수평 병진운동이나 회전운동에 대한 동적 운동 저항성이 향상시킨다.
연결체(120)는 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)를 지지하고, 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)의 하부에 각각 배치된다. 이러한 연결체(120)는 설비 지지부(121), 기둥 지지부(123), 지지 연결부(125) 및 지지빔(127)을 포함한다.
설비 지지부(121)는, 발전 설비(200)를 지지하기 위해 배치되고, 연결체(120)의 중앙 부분에 배치될 수 있다. 발전 설비(200)는 해상 풍력에 의해 전기를 생산할 수 있는 풍력 발전 설비일 수 있으며, 발전 설비(200)의 지지기둥이 배치될 수 있다.
기둥 지지부(123)는 중앙에 배치된 설비 지지부(121)를 기준으로 소정의 거리가 이격된 위치에 배치되고, 복수 개가 구비될 수 있다. 이러한 복수의 기둥 지지부(123)는 상부에 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)가 각각 배치되고, 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)가 배치될 수 있게 소정의 너비를 가질 수 있다.
본 실시예에서 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 대응되도록 기둥 지지부(123)도 세 개가 구비될 수 있다. 이러한 세 개의 기둥 지지부(123)는 설비 지지부(121)에서 소정의 거리가 이격된 위치에 배치되고, 세 개의 기둥 지지부(123)는 서로 동일한 간격을 가지도록 배치될 수 있다.
이러한 기둥 지지부(123)에는 연결홀(123a)이 형성될 수 있다. 연결홀(123a)은 기둥 지지부(123)에서 수직 방향으로 형성될 수 있으며, 기둥 지지부(123)의 상부에 배치된 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 형성된 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)와 연결될 수 있다. 여기서, 연결홀(123a)의 형상은 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 각각 형성된 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b) 형상과 동일할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 2에 도시된 바와 같이, 단면 형상이 원형 형상을 가질 수 있으며, 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기와 같은 연결홀(123a)은 기둥 지지부(123)가 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)와 같이, 해상에 배치될 때, 연결홀(123a)의 하부에서 해수가 연결홀(123a)을 통해 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 각각 형성된 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)를 채울 수 있도록 배치될 수 있다. 물론, 부유식 구조체(100)가 해상에 배치되면, 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)의 상부에 개방된 면을 통해 해수가 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b) 내부에 유입될 수 있어 기둥 지지부(123)에 연결홀(123a)이 형성되지 않을 수 있지만, 기둥 지지부(123)에 연결홀(123a)이 형성됨에 따라 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)에 해수가 빠르게 채워질 수 있다.
지지 연결부(125)는 설비 지지부(121)와 기둥 지지부(123)를 연결하기 위해 구비된다. 기둥 지지부(123)가 설비 지지부(121)와 소정의 간격이 이격된 위치에 배치됨에 따라 지지 연결부(125)는 설비 지지부(121)와 기둥 지지부(123)를 서로 연결한다. 즉, 지지 연결부(125)는 중앙에 배치된 설비 지지부(121)에서 기둥 지지부(123)가 배치된 외측 방향으로 연장되어 배치되고, 도 1에 도시된 바와 같이, 설비 지지부(121)에서 외측 방향으로 세 개가 연결되어 배치될 수 있다.
지지 연결부(125)는 도시된 바와 같이, 소정의 너비를 가질 수 있으며, 설비 지지부(121)에서 외측 방향으로 연결되어 소정의 길이를 가질 수 있다.
지지빔(127)은 지지 연결부(125)의 상부에 배치되고, 일단이 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 연결되며, 타단이 설비 지지부(121)에 연결될 수 있다. 지지빔(127)은 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)이 연결체(120)에 보다 견고하게 결합될 수 있게 지지하는 역할을 한다. 이러한 지지빔(127)은 제1 기둥체(112)와 설비 지지부(121) 사이에 복수 개가 배치될 수 있으며, 수평 방향으로 배치되거나 또는 경사진 상태로 배치될 수 있다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력발전 장치(10)의 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 대해 설명한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력발전 장치(10)의 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 대해 설명하면서, 제1 실시예에서와 동일한 설명은 생략한다. 도 4에 제1 기둥체(112)에 대해 도시되어 있지만, 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)도 동일하게 적용될 수 있다.
제1 기둥체(112)에 제1 중공부(112a)가 형성될 수 있으며, 제1 중공부(112a)는 제1 기둥체(112)의 수직 방향의 길이방향을 따라 제1 기둥체(112)의 내부에 형성될 수 있다. 여기서, 제1 중공부(112a)는 제1 기둥체(112)의 상면 및 하면이 각각 개방되도록 형성될 수 있다. 제1 중공부(112a)는 상부에서 하부로 갈수록 너비가 넓어지는 형상을 가질 수 있다. 따라서 제1 중공부(112a)에는 하부로 갈수록 많은 양의 해수가 채워질 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력발전 장치(10)에 대해 설명한다. 본 발명의 제3 실시예에 대해 설명하면서, 제1 실시예에서와 동일한 설명은 생략한다.
제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에는 각각 내부에 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)가 형성된다. 이에 대해 도 7을 참조하여 제1 기둥체(112)를 기준으로 설명하며, 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)는 동일한 형상을 가질 수 있다.
제1 기둥체(112)의 내부에 수직 방향으로 소정의 길이를 가지는 제1 중공부(112a)가 형성된다. 제1 중공부(112a)는 제1 기둥체(112)의 상면이 폐쇄된 상태로 형성되고, 제1 기둥체(112)의 내부에서 제1 기둥체(112)의 하면까지 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 제1 중공부(112a)의 하단에 제2 중공부(112b)가 형성될 수 있다. 제2 중공부(112b)는 제1 중공부(112a)에 연장되어 형성되며, 제1 중공부(112a)의 너비보다 큰 너비를 가지도록 형성될 수 있다. 그리고 제2 중공부(112b)의 길이는 제1 중공부(112a)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
상기와 같이, 제1 기둥체(112)에 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)가 형성됨에 따라 부유식 구조체(100)가 해상에 부유될 때, 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)에 해수가 채워질 수 있다. 여기서, 제2 중공부(112b)에는 제1 기둥체(112)의 하부에 형성됨에 따라 제2 중공부(112b) 전체에 해수가 채워지고, 제1 중공부(112a)에는 제2 중공부(112b)의 상부에 배치되어 일부에 해수가 채워질 수 있다.
이렇게 제1 기둥체(112)의 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)에 해수가 채워짐에 따라 해수가 제1 기둥체(112)의 질량을 증가시키는 역할을 한다. 따라서 부유식 구조체(100)는 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 의해 수평 병진운동이나 회전운동에 대한 동적 운동 저항성이 향상시킨다.
도 8을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 풍력발전 장치(10)의 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 대해 설명한다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 풍력발전 장치(10)의 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 대해 설명하면서, 제3 실시예에서와 동일한 설명은 생략한다. 도 8에 제1 기둥체(112)에 대해 도시되어 있지만, 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)도 동일하게 적용될 수 있다.
제1 기둥체(112)의 내부에 수직 방향으로 소정의 길이를 가지는 제1 중공부(112a)가 형성된다. 제1 중공부(112a)는 제1 기둥체(112)의 상면이 폐쇄된 상태로 형성되고, 제1 기둥체(112)의 내부에서 제1 기둥체(112)의 하면까지 연장되어 형성될 수 있다.
또한, 제1 중공부(112a)의 하단에 제2 중공부(112b)가 형성될 수 있다. 제2 중공부(112b)는 제1 중공부(112a)에 연장되어 형성되며, 제1 중공부(112a)의 너비보다 큰 너비를 가지도록 형성될 수 있다. 그리고 제2 중공부(112b)의 길이는 제1 중공부(112a)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
여기서, 제1 기둥체(112)의 측면에 에어홀(112c)이 형성될 수 있다 에어홀(112c)은 제1 중공부(112a)와 연통되도록 형성되며, 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 수평 방향으로 소정의 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 에어홀(112c)은 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)에 해수가 채워질 때, 제1 중공부(112a)의 공간이 밀폐되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제1 중공부(112a) 및 제2 중공부(112b)에 해수가 채워지면서, 해수가 제1 중공부(112a) 전체를 채우지 못하는 경우에 제1 중공부(112a) 상부는 해수에 의해 밀폐된 공간이 형성될 수 있다.
따라서 에어홀(112c)은 해수가 채워진 제1 중공부(112a)의 상부가 밀폐되지 않도록 제1 기둥체(112)의 외부와 연결될 수 있다. 이러한 에어홀(112c)은 제1 중공부(112a)의 상부 측과 연결될 수 있다.
도 9를 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 풍력발전 장치(10)의 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 대해 설명한다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 풍력발전 장치(10)의 제1 기둥체(112), 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)에 대해 설명하면서, 제3 실시예에서와 동일한 설명은 생략한다. 도 9에 제1 기둥체(112)에 대해 도시되어 있지만, 제2 기둥체(114) 및 제3 기둥체(116)도 동일하게 적용될 수 있다.
제1 기둥체(112)에 제1 중공부(112a)가 형성될 수 있으며, 제1 중공부(112a)는 제1 기둥체(112)의 수직 방향의 길이방향을 따라 제1 기둥체(112)의 내부에 형성될 수 있다. 여기서, 제1 중공부(112a)는 제1 기둥체(112)의 상면이 폐쇄되고, 제1 기둥체(112)의 하면이 개방되도록 형성될 수 있다. 제1 중공부(112a)는 상부에서 하부로 갈수록 너비가 넓어지는 형상을 가질 수 있다. 따라서 제1 중공부(112a)에는 하부로 갈수록 많은 양의 해수가 채워질 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 필요에 따라 제4 실시예에서와 같이, 에어홀(112c)이 형성될 수 있다.
10: 풍력발전 장치
100: 부유식 구조체
112: 제1 기둥체
112a: 제1 중공부 112b: 제2 중공부
112c: 에어홀
114: 제2 기둥체 116: 제3 기둥체
120: 연결체 121: 설비 지지부
123: 기둥 지지부 123a: 연결홀
125: 지지 연결부 127: 지지빔
200: 발전 설비

Claims (9)

  1. 풍력에 의해 전기를 생산하는 풍력발전 설비; 및
    상기 풍력발전 설비를 지지하고, 부력을 제공하는 부유식 구조체를 포함하고,
    상기 부유식 구조체는,
    부력을 제공하는 복수의 기둥체; 및
    상기 복수의 기둥체를 지지하는 연결체를 포함하며,
    상기 복수의 기둥체에는 각각 내부에 해수가 채워질 수 있게 중공부가 형성된,
    풍력발전 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 중공부는 상기 기둥체의 상면 및 하면이 개방된 상태로 상기 기둥체에 형성된,
    풍력발전 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 중공부는,
    제1 중공부; 및
    상기 제1 중공부의 하부에 배치되고, 상기 제1 중공부의 너비보다 큰 너비를 갖는 제2 중공부를 포함하는,
    풍력발전 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 중공부는 하부로 갈수록 너비가 커지도록 형성된,
    풍력발전 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 중공부는 상기 기둥체의 상면이 폐쇄되고, 상기 기둥체의 하면이 개방된 상태로 상기 기둥체에 형성된,
    풍력발전 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 기둥체에는 각각 상기 중공부가 외부와 연결되도록 에어홀이 형성된,
    풍력발전 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 풍력발전 설비를 지지하는 설비 지지부;
    상기 설비 지지부와 소정의 간격으로 이격된 위치에 배치되고, 상기 복수의 기둥체를 각각 지지하는 복수의 기둥 지지부; 및
    상기 설비 지지부와 상기 복수의 기둥 지지부를 연결하는 지지 연결부를 포함하는,
    풍력발전 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 기둥 지지부에는 각각 상하 방향으로 관통된 연결홀이 형성된,
    풍력발전 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 연결홀은 상기 중공부와 연결된,
    풍력발전 장치.
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KR102294285B1 (ko) 2015-06-19 2021-08-26 프린시플 파워, 인코포레이티드 파력 및 풍력 부하를 최적으로 전달하는 부유식 풍력 터빈 플랫폼 구조물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102294285B1 (ko) 2015-06-19 2021-08-26 프린시플 파워, 인코포레이티드 파력 및 풍력 부하를 최적으로 전달하는 부유식 풍력 터빈 플랫폼 구조물
KR101964834B1 (ko) 2017-03-30 2019-04-03 삼성중공업(주) 반잠수식 해양구조물

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