WO2025014010A2 - 부유식 해상 발전장치 - Google Patents

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WO2025014010A2
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auxiliary column
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노명현
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/727—Offshore wind turbines

Definitions

  • Wind power generation converts wind energy into mechanical energy to produce electricity, and is gaining attention as a clean energy source for reducing greenhouse gases.
  • Floating wind power generators are floating ones that generate electricity while floating on the water.
  • Floating wind power generators can be easily installed in deep waters where it is advantageous to increase power generation efficiency through strong winds because there are few structural restrictions due to water depth.
  • Floating offshore wind power generators have a power generation unit located on the top and a substructure provided at the bottom to support the power generation unit while floating on the sea.
  • a floating wind turbine which improves the structure of the lower structure of the floating wind turbine, thereby reducing production costs, facilitating vessel access, and improving dynamic performance.
  • a floating wind power generator includes a power generation unit that performs wind power generation and a float provided to support the power generation unit
  • the float may include a main column that supports the power generation unit, a plurality of auxiliary columns provided around the main column, a plurality of connecting members that respectively connect the main column and the plurality of auxiliary columns, and a plurality of pontoons provided below the plurality of connecting members based on the direction of gravity to support the dead weight of the main column and the plurality of auxiliary columns.
  • the above plurality of pontoons can be respectively connected to the main column and the plurality of auxiliary columns from an area between the main column and the plurality of auxiliary columns.
  • the above plurality of pontoons can be connected to each other in the above one area.
  • the above plurality of pontoons may have the same length.
  • Each of the above plurality of auxiliary columns may include a first auxiliary column and a second auxiliary column adjacent to the main column.
  • the above plurality of pontoons may include a first pontoon connected to the main column, a second pontoon connected to the first auxiliary column, and a third pontoon connected to the second auxiliary column.
  • the second pontoon and the third pontoon may have the same length.
  • the first pontoon may have a longer length than the second pontoon and the third pontoon.
  • the second pontoon and the third pontoon may have the same length.
  • the above first pontoon may have a shorter length than the above second pontoon and the above third pontoon.
  • the first pontoon, the second pontoon and the third pontoon may have the same width.
  • the second pontoon and the third pontoon may have the same width.
  • the above first pontoon may have a narrower width than the above second pontoon and the above third pontoon.
  • the above plurality of auxiliary columns may each include a first auxiliary column adjacent to the main column, a second auxiliary column, and a third auxiliary column provided between the first auxiliary column and the second auxiliary column.
  • the first to third auxiliary columns may be positioned on a virtual circle.
  • the above plurality of auxiliary columns may further include N auxiliary columns arranged on the virtual circumference.
  • the first pontoon may include a first pontoon receiving portion formed inside the first pontoon to receive ballast water.
  • the second pontoon may include a second pontoon receiving portion formed inside the second pontoon to receive ballast water.
  • the third pontoon may include a third pontoon receiving portion formed inside the third pontoon to receive ballast water.
  • the first pontoon receiving portion, the second pontoon receiving portion, and the third pontoon receiving portion can form separate spaces from each other.
  • At least two of the first pontoon receiving section, the second pontoon receiving section, and the third pontoon receiving section may be provided to be connected to each other so that ballast water can move.
  • the above main column may include a main column receiving portion configured to receive ballast water.
  • the above first auxiliary column may include a first auxiliary column receiving portion configured to receive ballast water.
  • the above second auxiliary column may include a second auxiliary column receiving portion provided to receive ballast water.
  • the above main column receiving portion and the above first pontoon receiving portion can be connected to each other.
  • the above first auxiliary column receiving portion and the above second pontoon receiving portion can be connected to each other.
  • the above second auxiliary column receiving portion and the above third pontoon receiving portion can be connected to each other.
  • a floating wind power generator includes a power generation unit that performs wind power generation and a float provided to support the power generation unit, wherein the float may include a main column that supports the power generation unit, a first auxiliary column and a second auxiliary column provided around the main column, a connection member including a first connection member connecting the main column and the first auxiliary column, a second connection member connecting the main column and the second auxiliary column, and a third connection member connecting the first auxiliary column and the second auxiliary column, and a pontoon provided below the connection member based on the direction of gravity to support the dead weight of the main column, the first auxiliary column, and the second auxiliary column, the pontoon including a first pontoon connected to the main column from an area between the main column and the first auxiliary column and the second auxiliary column, a second pontoon connected to the first auxiliary column from the area, and a third pontoon connected to the second auxiliary column from the area.
  • Embodiments of the present invention can improve the structure of a pontoon to enhance the motion performance of a floating wind turbine and reduce the manufacturing cost.
  • Embodiments of the present invention can improve the structure of a pontoon to facilitate access of a vessel to a floating wind turbine.
  • FIG. 1 is a perspective view of a floating wind turbine according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a drawing showing a floating body separated from a floating wind power generator according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a floating body separated from a floating wind power generator according to one embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view of a column and a pontoon in a floating wind turbine according to one embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of a column and a pontoon in a floating wind turbine according to one embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a column and a pontoon in a floating wind turbine according to one embodiment.
  • the terms “include” or “have” are intended to indicate the presence of a feature, number, step, operation, component, part or combination thereof described in the specification, but should be understood to not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.
  • ordinal expressions such as “first” and “second” are used to distinguish between multiple components, and the ordinal numbers used do not indicate the order of arrangement among components, the order of manufacturing, or the importance thereof.
  • FIG. 1 is a perspective view of a floating wind turbine according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a drawing of a floating wind turbine according to one embodiment, showing a floater separated.
  • FIG. 3 is a plan view of a floating wind turbine according to one embodiment, showing a floater separated.
  • a floating wind power generator (1) may include a power generation unit (2) configured to perform wind power generation and a float (3) configured to support the power generation unit (2).
  • the power generation unit (2) may include a tower (2a), a nacelle (2b) installed on the upper part of the tower (2a), and a rotor (2c) connected to the rotation axis of the nacelle (2b).
  • the nacelle (2b) is a configuration that mechanically rotates wind power and has a built-in generator.
  • the power generation unit (2) can perform power generation as the generator operates through the rotor (2c) that rotates due to wind.
  • the float (3) may be arranged to float on water.
  • the float (3) may be arranged to support the power generation unit (2) while floating on the sea.
  • the float can be configured in various shapes. In the case of the semi-submersible type, it can be divided into a centrally arranged float in which three columns are arranged to correspond to the corners of a triangle and the power generation unit is installed in the center of the columns, and an eccentrically arranged float in which three columns are arranged and the power generation unit is installed in one of the columns.
  • the float (3) may be an eccentrically arranged float.
  • the float may include a plurality of columns.
  • the float (3) includes three columns (3a, 3b, 3c) arranged at an equal distance from each other, and the power generation unit (2) may be installed in any one of these three columns (3a, 3b, 3c).
  • the power generation unit (2) may be installed in the main column (3a).
  • the float (3) may include a main column (3a) and a plurality of auxiliary columns arranged to have substantially the same distance.
  • the plurality of auxiliary columns may include a first auxiliary column (3b) and a second auxiliary column (3c).
  • the main column (3a), the first auxiliary column (3b), and the second auxiliary column (3c) may be arranged at positions corresponding to the vertices of a triangle.
  • the first column (3a), the first auxiliary column (3b), and the second auxiliary column (3c) may be arranged at positions corresponding to the vertices of an equilateral triangle.
  • the first distance between the main column (3a) and the first auxiliary column (3b), the second distance between the first auxiliary column (3b) and the second auxiliary column (3c), and the third distance between the second auxiliary column (3c) and the main column (3a) are equal to each other.
  • the power generation unit (2) may be installed in the main column (3a).
  • the plurality of auxiliary columns may include three or more auxiliary columns.
  • the plurality of auxiliary columns may include a first auxiliary column adjacent to the main column, a second auxiliary column, and a third auxiliary column provided between the first auxiliary column and the second auxiliary column.
  • the first to third auxiliary columns may be arranged to be positioned on a virtual circle.
  • the plurality of auxiliary columns may include four or more auxiliary columns arranged to be positioned on a virtual circle together with the main column.
  • auxiliary columns include a first auxiliary column (3b) and a second auxiliary column (3c).
  • the float (3) may include a connecting member (30) connecting the main column (3a), the first auxiliary column (3b), and the second auxiliary column (3c).
  • the connecting member (30) may include a first connecting member (31) connecting the main column (3a) and the first auxiliary column (3b), a second connecting member (32) connecting the main column (3a) and the second auxiliary column (3c), and a third connecting member (33) connecting the first auxiliary column (3b) and the second auxiliary column (3c).
  • the first connecting member (31), the second connecting member (32), and the third connecting member (33) may be arranged to correspond to each side of a triangle.
  • the first connecting member (31), the second connecting member (32), and the third connecting member (33) may be arranged to correspond to each side of an equilateral triangle.
  • the lengths of the first connecting member (31) and the second connecting member (32) are the same, but the length of the third connecting member (33) may be arranged to be longer or shorter than the first connecting member (31) and the second connecting member (32), so as to correspond to each side of an isosceles triangle.
  • first connecting member (31) and the second connecting member (32) may be provided in a linear shape, but the third connecting member (33) may be provided in a convexly curved shape outwardly based on the above-mentioned area.
  • the number of connecting members (30) may increase correspondingly.
  • a plurality of connecting members (30) connecting an auxiliary column to another adjacent auxiliary column may be formed to be curved to form an approximately circular arc shape.
  • the plurality of connecting members (30) can support an external force more dispersedly, thereby improving the supporting capacity of the auxiliary columns.
  • the connecting member (30) may be provided in various shapes.
  • the connecting member (30) may be provided in the shape of a pipe having a square cross-section as shown in FIG. 1, or alternatively, may be provided in the shape of a pipe having a circular, oval, or polygonal cross-section.
  • the connecting member (30) may be provided in a hollow shape with an empty interior to improve buoyancy, and may be formed as an integral body without an empty space inside to more strongly support external force. This may be appropriately selected in consideration of external factors such as the wind speed and tidal force of the sea where it is installed, and the seawater temperature.
  • the connecting member (30) can prevent the main column (3a), the first auxiliary column (3b), and the second auxiliary column (3c) from moving away from or closer to each other, and can make the floating body (3) structurally stable.
  • the connecting member (30) can prevent the floating body (3) from being damaged by vibration or impact applied to the floating body (3) at sea.
  • the float (3) may include a pontoon (4) positioned below the gravity direction reference of the connecting member (30).
  • the pontoon (4) may include a first pontoon (4a) connected to the main column (3a), a second pontoon (4b) connected to the first auxiliary column (3b), and a third pontoon (4c) connected to the second auxiliary column (3c).
  • the pontoon (4) may extend from a region between the main column (3a), the first auxiliary column (3b), and the second auxiliary column (3c) to the main column (3a), the first auxiliary column (3b), and the second auxiliary column (3c).
  • the pontoon (4) may extend from a central portion between the main column (3a), the first auxiliary column (3b), and the second auxiliary column (3c) to the main column (3a), the first auxiliary column (3b), and the second auxiliary column (3c).
  • first pontoon (4a) is connected to the main column (3a), and the other end of the first pontoon (4a) can be connected to the second pontoon (4b) and the third pontoon (4c).
  • One end of the second pontoon (4b) is connected to the first auxiliary column (3b), and the other end of the second pontoon (4b) can be connected to the first pontoon (4a) and the third pontoon (4c).
  • One end of the third pontoon (4c) is connected to the second auxiliary column (3c), and the other end of the third pontoon (4c) can be connected to the first pontoon (4a) and the second pontoon (4b). That is, the first pontoon (4a), the second pontoon (4b), and the third pontoon (4c) can be arranged to be connected to each other.
  • the pontoon (4) can be provided in an approximately Y-shape.
  • the sum of the lengths of the first pontoon (4a), the second pontoon (4b), and the third pontoon (4c) can be smaller than the sum of the lengths of the first connecting member (31), the second connecting member (32), and the third connecting member (33).
  • the length of the pontoon (4) can be reduced. Through this, the manufacturing cost of the floating wind power generator can be reduced.
  • the ease of vessel access to the floating wind power generator (1) can be improved. If the pontoons (4) are arranged in a Y shape, the vessel can approach to the point where the pontoons (4) meet each other. Therefore, the ease of vessel access can be improved compared to a structure in which the pontoons (4) are arranged in the same manner as the connecting member (30).
  • a float (3) may include a ballast space provided to be filled with ballast water.
  • the float (3) may include a column receiving portion and a pontoon receiving portion as a ballast space provided to receive ballast water.
  • the float (3) may include a main column receiving portion (34) formed inside the main column (3a), a first auxiliary column receiving portion (35) formed inside the first auxiliary column (3b), and a second auxiliary column receiving portion (36) formed inside the second auxiliary column (3c).
  • the float (3) may include a first pontoon receiving portion (41) formed inside the first pontoon (4a), a second pontoon receiving portion (42) formed inside the second pontoon (4b), and a third pontoon receiving portion (43) formed inside the third pontoon (4c).
  • the first pontoon receiving portion (41), the second pontoon receiving portion (42), and the third pontoon receiving portion (43) may form separate spaces from each other.
  • the first pontoon receiving portion (41), the second pontoon receiving portion (42), and the third pontoon receiving portion (43) may not be connected to each other.
  • the first pontoon receiving portion (41) can be connected to the main column receiving portion (34).
  • the second pontoon receiving portion (42) can be connected to the first auxiliary column receiving portion (35).
  • the third pontoon receiving portion (43) can be connected to the second auxiliary column receiving portion (36).
  • first pontoon receiving portion (41), the second pontoon receiving portion (42), and the third pontoon receiving portion (43) may be arranged so that at least two or more of them are connected.
  • first pontoon receiving portion (41), the second pontoon receiving portion (42), and the third pontoon receiving portion (43) may be connected to each other.
  • second pontoon receiving portion (42) and the third pontoon receiving portion (43) may be connected to each other, and the first pontoon receiving portion (41) may not be connected to the second pontoon receiving portion (42) and the third pontoon receiving portion (43).
  • first pontoon receiving portion (41) and the main column receiving portion (34) may not be connected to each other.
  • second pontoon receiving portion (42) and the first auxiliary column receiving portion (35) may not be connected to each other.
  • the third pontoon receiving portion (43) and the second auxiliary column receiving portion (36) may not be connected to each other.
  • the main column (3a) is provided to support the generator (2), and therefore may not include a ballast space. That is, the main column (3a) may not include a main column receiving portion (34).
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a floating body separated from a floating wind power generator according to one embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view of a column and a pontoon in a floating wind turbine according to one embodiment.
  • the first pontoon (3a), the second pontoon (3b), and the third pontoon (3c) may have the same length.
  • the diameter of the main column (3a) is referred to as the first diameter (d1)
  • the diameter of the first auxiliary column (3b) is referred to as the second diameter (d2)
  • the diameter of the second auxiliary column (3c) is referred to as the third diameter (d3).
  • the first diameter (d1), the second diameter (d2), and the third diameter (d3) may be the same.
  • the first diameter (d1), the second diameter (d2), and the third diameter (d3) may be different from each other.
  • two diameters among the first diameter (d1), the second diameter (d2), and the third diameter (d3) may be the same, and the remaining one diameter may be different.
  • the first diameter (d1) may be larger than the second diameter (d2) and the third diameter (d3), and the second diameter (d2) and the third diameter (d3) may be provided to be the same.
  • the first diameter (d1) of the main column (3a) may be provided to be larger than the second diameter (d2) and the third diameter (d3) to support the generator (2).
  • the length of the first pontoon (41) is referred to as the first length (PL1)
  • the length of the second pontoon (42) is referred to as the second length (PL2)
  • the length of the third pontoon (43) is referred to as the third length (PL3)
  • the width of the first pontoon (41) is referred to as the first width (PW1)
  • the width of the second pontoon (42) is referred to as the second width (PW2)
  • the width of the third pontoon (43) is referred to as the third width (PW3).
  • the first length (PL1), the second length (PL2), and the third length (PL3) may be provided to be identical.
  • the first width (PW1), the second width (PW2), and the third width (PW3) may be provided to be identical.
  • the first length (PL1), the second length (PL2), and the third length (PL3) may be provided differently from each other.
  • the first width (PW1), the second width (PW2), and the third width (PW3) may be provided differently from each other.
  • the main column (3a) supports the power generation unit (2), and therefore has a greater load than the first auxiliary column (3b) and the second auxiliary column (3c).
  • ballast water may be filled in the first auxiliary column (3b) and the second auxiliary column (3c).
  • the center of gravity (COG) of the floating wind power generator (1) becomes relatively high, which may reduce the balance restoring force at sea.
  • ballast water can be filled not only in the first auxiliary column (3b) and the second auxiliary column (3c), but also in the first pontoon receiving portion (41), the second pontoon receiving portion (42), and the third pontoon receiving portion (43).
  • the center of gravity (COG) of the floating wind turbine (1) can be lowered.
  • the balance restoring force of the floating wind turbine (1) at sea can be improved.
  • the dynamic motion performance of the floating wind turbine (1) can be improved.
  • the lengths (PL1, PL2, PL3) of the first pontoon (4a), the second pontoon (4b), and the third pontoon (4c) can be changed to improve the dynamic motion performance of the floating wind power generator (1).
  • the widths (PW1, PW2, PW3) of the first pontoon (4a), the second pontoon (4b), and the third pontoon (4c) can be changed to improve the dynamic motion performance of the floating wind power generator (1).
  • FIG. 5 is a plan view of a column and a pontoon in a floating wind turbine according to one embodiment.
  • the first length (PL1) of the first pontoon (3a) may be provided to be greater than the second length (PL2) of the second pontoon (3b) and the third length (PL3) of the third pontoon (3c).
  • the second length (PL2) of the second pontoon (3b) and the third length (PL3) of the third pontoon (3c) may be provided to be the same.
  • the first width (PW1), the second width (PW2), and the third width (PW3) are provided identically.
  • the first width (PW1), the second width (PW2), and the third width (PW3) may be provided differently, or only one of the first width (PW1), the second width (PW2), and the third width (PW3) may be provided differently.
  • the second width (PW2) and the third width (PW3) may be provided identically, and the first width (PW1) may be provided larger or smaller than the second width (PW2) and the third width (PW3).
  • FIG. 6 is a plan view of a column and a pontoon in a floating wind turbine according to one embodiment.
  • the first length (PL1) of the first pontoon (3a) may be provided shorter than the second length (PL2) of the second pontoon (3b) and the third length (PL3) of the third pontoon (3c).
  • the second length (PL2) of the second pontoon (3b) and the third length (PL3) of the third pontoon (3c) may be provided to be the same.
  • the first width (PW1), the second width (PW2), and the third width (PW3) are provided identically.
  • the first width (PW1), the second width (PW2), and the third width (PW3) may be provided differently, or only one of the first width (PW1), the second width (PW2), and the third width (PW3) may be provided differently.
  • the second width (PW2) and the third width (PW3) may be provided identically, and the first width (PW1) may be provided larger or smaller than the second width (PW2) and the third width (PW3).
  • the lengths (PL1, PL2, PL3) and widths (PW1, PW2, PW3) of the first pontoon (4a), the second pontoon (4b), and the third pontoon (4c) can be individually adjusted.
  • individually adjusting the lengths and widths of the first pontoon (4a), the second pontoon (4b), and the third pontoon (4c) it is possible to optimize the motion performance of the floating body (2).
  • the heights of the first pontoon (4a), the second pontoon (4b), and the third pontoon (4c) can be individually adjusted.
  • the motion performance of the floating body (2) can be optimized.
  • the first pontoon (4a), the second pontoon (4b), and the third pontoon (4c) are formed to extend from an area provided on the inner side of the main column (3a), the first auxiliary column (3b), and the second auxiliary column (3c) to each column, thereby minimizing interference between the lower part of a ship approaching the floating wind power generator (1) and the float (2).
  • the pontoon (4) is provided in an approximately Y shape, interference between the lower part of a ship approaching the floating wind power generator (1) and the float (2) can be minimized.

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Abstract

부유식 풍력 발전장치는 풍력 발전 작용을 수행하는 발전부 및 상기 발전부를 지지하도록 마련되는 부유체를 포함하고, 상기 부유체는, 상기 발전부를 지지하는 메인 칼럼과, 상기 메인 칼럼의 주위에 마련되는 복수의 보조 칼럼과, 상기 메인 칼럼과 상기 복수의 보조 칼럼들을 각각 연결하는 복수의 연결부재 및 중력 방향을 기준으로 상기 복수의 연결부재의 아래에 구비되어, 상기 메인 칼럼 및 복수의 보조 칼럼의 자중을 지지하는 복수의 폰툰을 포함할 수 있다.

Description

부유식 해상 발전장치
본 개시는 부유식 해상 발전장치에 관한 것이다.
풍력 발전은 풍력 에너지를 기계적인 에너지로 변환해 전기를 생산하는 것으로, 온실가스 저감을 위한 청정 에너지원으로 각광받고 있다.
풍력 발전장치는 주로 육상에 설치되어 왔으나, 그 수요의 증가에 따른 소음 민원이나 부지 확보 문제를 해결하기 위해 점차 해상 설치가 증가하고 있다.
해상에 설치되는 풍력 발전장치 중에는 수중에 띄워진 상태에서 전기를 생산하는 부유식이 있다. 부유식 풍력 발전장치는 수심에 따른 구조물의 제한이 적기 때문에 강한 바람을 통해 발전 효율을 높이기 유리한, 수심이 깊은 원해에 용이하게 설치될 수 있다. 부유식 해상 풍력 발전장치는 상부에 위치하는 발전부와, 해상에 부유된 상태에서 발전부를 지지하도록 하부에 마련되는 하부 구조물을 구비한다.
본 개시의 일 측면에 따르면, 부유식 풍력 발전장치의 하부 구조물의 구조를 개선하여 생산 비용을 절감하고, 선박의 접근을 용이하게 하며, 운동 성능이 향상된 부유식 풍력 발전장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 부유식 풍력 발전장치는 풍력 발전 작용을 수행하는 발전부 및 상기 발전부를 지지하도록 마련되는 부유체를 포함하고, 상기 부유체는, 상기 발전부를 지지하는 메인 칼럼과, 상기 메인 칼럼의 주위에 마련되는 복수의 보조 칼럼과, 상기 메인 칼럼과 상기 복수의 보조 칼럼들을 각각 연결하는 복수의 연결부재 및 중력 방향을 기준으로 상기 복수의 연결부재의 아래에 구비되어, 상기 메인 칼럼 및 복수의 보조 칼럼의 자중을 지지하는 복수의 폰툰을 포함할 수 있다.
상기 복수의 폰툰은, 상기 메인 칼럼과 상기 복수의 보조 칼럼 사이의 일 영역으로부터 상기 메인 칼럼과 상기 복수의 보조 칼럼으로 각각 연결될 수 있다.
상기 복수의 폰툰은 상기 일 영역에서 서로 연결될 수 있다.
상기 복수의 폰툰은 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.
상기 복수의 보조 칼럼은 각각 상기 메인 칼럼과 이웃하는 제1보조 칼럼과 제2보조 칼럼을 포함할 수 있다.
상기 복수의 폰툰은 상기 메인 칼럼과 연결되는 제1폰툰과, 상기 제1보조 칼럼과 연결되는 제2폰툰과, 상기 제2보조 칼럼과 연결되는 제3폰툰을 포함할 수 있다.
상기 제2폰툰과 상기 제3폰툰은 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.
상기 제1폰툰은, 상기 제2폰툰 및 상기 제3폰툰 보다 긴 길이를 가질 수 있다.
상기 제2폰툰과 상기 제3폰툰은 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.
상기 제1폰툰은, 상기 제2폰툰 및 상기 제3폰툰 보다 짧은 길이를 가질 수 있다.
상기 제1폰툰, 상기 제2폰툰 및 상기 제3폰툰은 서로 동일한 폭을 가질 수 있다.
상기 제2폰툰과 상기 제3폰툰은 서로 동일한 폭을 가질 수 있다.
상기 제1폰툰은, 상기 제2폰툰 및 상기 제3폰툰 보다 좁은 폭을 가질 수 있다.
상기 복수의 보조칼럼은 각각 상기 메인 칼럼과 이웃하는 제1보조 칼럼과, 제2보조 칼럼 및 상기 제1보조 칼럼과 제2보조 칼럼의 사이에 마련되는 제3보조 칼럼을 포함할 수 있다.
상기 제1보조 칼럼 내지 제3보조 칼럼은 가상의 원주상에 위치할 수 있다.
상기 복수의 보조 칼럼은, 상기 가상의 원주상에 배치되는 N개의 보조 칼럼을 더 포함할 수 있다.
상기 제1폰툰은 밸러스트 워터를 수용하도록 상기 제1폰툰 내부에 형성되는 제1폰툰 수용부를 포함할 수 있다.
상기 제2폰툰은 밸러스트 워터를 수용하도록 상기 제2폰툰 내부에 형성되는 제2폰툰 수용부를 포함할 수 있다.
상기 제3폰툰은 밸러스트 워터를 수용하도록 상기 제3폰툰 내부에 형성되는 제3폰툰 수용부를 포함할 수 있다.
상기 제1폰툰 수용부와, 상기 제2폰툰 수용부 및 상기 제3폰툰 수용부는 서로 분리된 공간을 형성할 수 있다.
상기 제1폰툰 수용부와, 상기 제2폰툰 수용부 및 상기 제3폰툰 수용부 중 적어도 둘 이상은, 밸러스트 워터가 이동 가능하도록 서로 연결되도록 마련될 수 있다.
상기 메인 칼럼은 밸러스트 워터를 수용하도록 마련되는 메인 칼럼 수용부를 포함할 수 있다.
상기 제1보조 칼럼은 밸러스트 워터를 수용하도록 마련되는 제1보조 칼럼 수용부를 포함할 수 있다.
상기 제2보조 칼럼은 밸러스트 워터를 수용하도록 마련되는 제2보조 칼럼 수용부를 포함할 수 있다.
상기 메인 칼럼 수용부와 상기 제1폰툰 수용부는 서로 연결될 수 있다.
상기 제1보조 칼럼 수용부와 상기 제2폰툰 수용부는 서로 연결될 수 있다.
상기 제2보조 칼럼 수용부와 상기 제3폰툰 수용부는 서로 연결될 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따르면, 부유식 풍력 발전장치는 풍력 발전 작용을 수행하는 발전부 및 상기 발전부를 지지하도록 마련되는 부유체를 포함하고, 상기 부유체는, 상기 발전부를 지지하는 메인 칼럼과, 상기 메인 칼럼의 주위에 마련되는 제1보조 칼럼 및 제2보조 칼럼과, 상기 메인 칼럼과 상기 제1보조 칼럼을 연결하는 제1연결부재와, 상기 메인 칼럼과 상기 제2보조 칼럼을 연결하는 제2연결부재 및 상기 제1보조 칼럼과 상기 제2보조 칼럼을 연결하는 제3연결부재를 포함하는 연결부재 및 중력 방향을 기준으로 상기 연결부재의 아래에 마련되어 상기 메인 칼럼과 상기 제1보조 칼럼 및 상기 제2보조 칼럼의 자중을 지지하는 폰툰으로서, 상기 메인 칼럼과 상기 제1보조 칼럼 및 상기 제2보조 칼럼 사이의 일 영역으로부터 상기 메인 칼럼으로 연결되는 제1폰툰과, 상기 일 영역으로부터 상기 제1보조 칼럼으로 연결되는 제2폰툰 및 상기 일 영역으로부터 상기 제2보조 칼럼으로 연결되는 제3폰툰을 포함하는 폰툰을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 폰툰의 구조를 개선하여 부유식 풍력 발전장치의 운동 성능을 향상시킬 수 있고, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들은 폰툰의 구조를 개선하여 부유식 풍력 발전장치에 대한 선박의 접근을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 부유체를 분리하여 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 부유체를 분리하여 도시한 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 칼럼과 폰툰의 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 칼럼과 폰툰의 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 칼럼과 폰툰의 평면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 또는 변형예들도 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.
설명 중 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 뜻하지 않은 이상 복수의 표현을 포함할 수 있다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등의 명확한 설명을 위해 과장된 것일 수 있다.
본 명세서에서 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서, “제1”, “제2”와 같은 서수의 표현은 복수의 구성 요소들을 상호구분하기 위해 사용하는 것으로서, 사용된 서수가 구성 요소들 간의 배치 순서, 제조 순서가 중요도 등을 나타내는 것은 아니다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치의 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 부유체를 분리하여 도시한 도면이다. 도 3은 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 부유체를 분리하여 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 부유식 풍력 발전장치(1)는 풍력 발전을 수행하도록 마련되는 발전부(2)와, 발전부(2)를 지지하도록 마련되는 부유체(3)를 포함할 수 있다.
발전부(2)는 타워(tower)(2a)와, 타워(2a)의 상부에 설치되는 나셀(nacelle)(2b)과, 나셀(2b)의 회전축에 연결되는 로터(2c)를 포함할 수 있다. 나셀(2b)은 풍력을 기계적인 회전시키는 구성으로써 발전기를 내장한다. 발전부(2)는 바람에 의해 회전하는 로터(2c)를 통해 발전기의 동작이 이루어짐에 따라 발전 작용을 수행할 수 있다.
부유체(3)는 물 위에 뜨도록 마련될 수 있다. 부유체(3)는 해상에 부유된 상태에서 발전부(2)를 지지하도록 마련될 수 있다.
부유체는 여러 형상으로 구성될 수 있다. 반잠수식 방식의 경우, 칼럼을 삼각형의 꼭지점에 대응되도록 3개 배치 후, 칼럼들의 중앙 부분에 발전부를 설치하는 중앙 배치형 부유체와, 마찬가지로 칼럼을 3개 배치 후, 칼럼 중 어느 하나에 발전부를 설치하는 편심 배치형 부유체로 나누어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 부유체(3)는 편심 배치형 부유체일 수 있다. 부유체는 복수의 칼럼을 포함할 수 있다. 예를 들면, 부유체(3)는 서로 같은 거리를 갖도록 배치된 3개의 칼럼(3a, 3b, 3c)을 포함하고, 이러한 3개의 칼럼(3a, 3b, 3c) 중 어느 하나에 발전부(2)가 설치될 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 발전부(2)는 메인 칼럼(3a)에 설치될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 부유체(3)는 실질적으로 같은 거리를 갖도록 배치된 메인 칼럼(3a)과, 복수의 보조 칼럼을 포함할 수 있다.
복수의 보조 칼럼은 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c)을 포함할 수 있다. 메인 칼럼(3a)과, 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c)은 삼각형의 꼭지점에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들면, 1칼럼(3a)과, 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c)은 정삼각형의 꼭지점에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 이 경우, 메인 칼럼(3a)과 제1보조 칼럼(3b) 사이의 제1거리, 제1보조 칼럼(3b)과 제2보조 칼럼(3c) 사이의 제2거리 및 제2보조 칼럼(3c)과 메인 칼럼(3a) 사이의 제3거리는 서로 동일하다. 상기한 바와 같이, 메인 칼럼(3a)에는 발전부(2)가 설치될 수 있다.
다른 실시예에서, 복수의 보조 칼럼은 3개 이상의 보조 칼럼을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 복수의 보조 칼럼은 메인 칼럼과 이웃하는 제1보조 칼럼과, 제2보조 칼럼 및 제1보조 칼럼과 제2보조 칼럼 사이에 마련되는 제3보조 칼럼을 포함할 수 있다. 이때, 제1보조 칼럼 내지 제3보조 칼럼은 가상의 원주 상에 위치하도록 배치될 수 있다. 또한, 복수의 보조 칼럼은 메인 칼럼과 함께 가상의 원주 상에 위치하도록 배치되는 4개 이상의 보조 칼럼을 포함할 수 있다.
이하에서는 복수의 보조 칼럼이 제1보조 칼럼(3b)과 제2보조 칼럼(3c)을 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.
부유체(3)는 메인 칼럼(3a)과, 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c) 사이를 연결하는 연결부재(30)를 포함할 수 있다.
연결부재(30)는 메인 칼럼(3a)과 제1보조 칼럼(3b)을 연결하는 제1연결부재(31)와, 메인 칼럼(3a)과 제2보조 칼럼(3c)을 연결하는 제2연결부재(32)와, 제1보조 칼럼(3b)과 제2보조 칼럼(3c)을 연결하는 제3연결부재(33)를 포함할 수 있다. 제1연결부재(31)와, 제2연결부재(32) 및 제3연결부재(33)는 삼각형의 각 변과 대응되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1연결부재(31)와, 제2연결부재(32) 및 제3연결부재(33)는 정삼각형의 각 변과 대응되도록 배치될 수 있다.
다른 실시예에서는, 제1연결부재(31)와 제2연결부재(32)의 길이는 동일하되, 제3연결부재(33)의 길이는 제1연결부재(31)및 제2연결부재(32)보다 길거나 짧게 배치되어, 이등변삼각형의 각 변과 대응되도록 배치될 수도 있다.
또 다른 실시예에서는, 제1연결부재(31)와 제2연결부재(32)는 선형태로 구비되되, 제3연결부재(33)는 상기 일 영역을 기준으로 외측으로 볼록하게 만곡진 형태로 마련될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 보조 칼럼의 개수가 3개 이상인 실시예에서는 연결부재(30)의 개수가 이와 대응하여 증가할 수도 있다.
보조 칼럼의 개수가 3개 이상인 실시예에서는, 보조 칼럼과 이웃한 다른 보조 칼럼을 연결하는 복수개의 연결부재(30)가 서로 대략적인 원호 형상을 이루도록 만곡지게 형성될 수도 있다. 이러한 실시예에서 복수개의 연결부재(30)는 외력을 보다 분산 지지할 수 있어, 보조 칼럼들의 지지력을 향상할 수 있다.
연결부재(30)는 다양한 형태로 마련될 수 있다. 예를 들면, 연결부재(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 단면이 사각형인 파이프 형태로 마련될 수 있고, 이와 달리, 단면이 원형이거나 타원형 또는 다각형인 파이프 형태로 마련될 수도 있다. 또한, 연결부재(30)는 부력을 향상하기 위해 속이 비어있는 중공형으로 마련될 수 있으며, 외력을 보다 강하게 지지할 수 있도록 내부에 빈 공간이 없는 일체형으로 형성될 수도 있다. 이는 설치되는 바다의 풍속과 조력, 그리고 해수온도 등의 외부요인을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
연결부재(30)는 메인 칼럼(3a)과, 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c)이 서로 멀어지거나 가까워지는 것을 방지하고, 부유체(3)가 구조적으로 안정되도록 할 수 있다. 연결부재(30)는 해상에서 부유체(3)에 가해지는 진동 또는 충격에 의해 부유체(3)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 부유체(3)는 연결부재(30)의 중력방향 기준 아래에 배치되는 폰툰(4)을 포함할 수 있다.
일 실시예로 폰툰(4)은 메인 칼럼(3a)과 연결되는 제1폰툰(4a)과, 제1보조 칼럼(3b)과 연결되는 제2폰툰(4b)과, 제2보조 칼럼(3c)과 연결되는 제3폰툰(4c)을 포함할 수 있다. 폰툰(4)은 메인 칼럼(3a)과, 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c) 사이의 일 영역으로부터 메인 칼럼(3a)과, 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c)으로 연장될 수 있다. 예를 들면, 폰툰(4)은 메인 칼럼(3a), 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c) 사이의 중앙 부분으로부터 메인 칼럼(3a)과, 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c)으로 연장될 수 있다.
제1폰툰(4a)의 일 단은 메인 칼럼(3a)과 연결되고, 제1폰툰(4a)의 타 단은 제2폰툰(4b) 및 제3폰툰(4c)과 연결될 수 있다. 제2폰툰(4b)의 일 단은 제1보조 칼럼(3b)과 연결되고, 제2폰툰(4b)의 타 단은 제1폰툰(4a) 및 제3폰툰(4c)과 연결될 수 있다. 제3폰툰(4c)의 일 단은 제2보조 칼럼(3c)과 연결되고, 제3폰툰(4c)의 타 단은 제1폰툰(4a) 및 제2폰툰(4b)과 연결될 수 있다. 즉, 제1폰툰(4a), 제2폰툰(4b) 및 제3폰툰(4c)은 서로 연결되도록 마련될 수 있다.
본 개시에 따르면, 폰툰(4)은 대략 Y자 형상으로 마련될 수 있다. 폰툰(4)이 Y자 형상으로 마련됨에 따라, 제1폰툰(4a)과 제2폰툰(4b) 및 제3폰툰(4c)의 길이의 합은, 제1연결부재(31)와 제2연결부재(32) 및 제3연결부재(33)의 길이의 합보다 작을 수 있다. 본 개시에 따르면, 폰툰(4)의 구조를 대략 Y자 형상으로 제공함으로써 폰툰(4)의 길이를 줄일 수 있다. 이를 통해, 부유식 풍력 발전장치의 제조 비용을 줄일 수 있다.
또한, 폰툰(4)은 Y자 형태로 마련됨에 따라 부유식 풍력 발전장치(1)로의 선박 접근 용이성을 향상시킬 수 있다. 폰툰(4)이 Y자 형상으로 마련되면, 폰툰(4)이 서로 만나는 지점까지 선박이 접근할 수 있다. 따라서, 폰툰(4)이 연결부재(30)와 동일하게 배치되는 구조 대비 선박의 접근 용이성을 향상시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 부유체(3)는 밸러스트 워터(ballast water)가 채워지도록 마련되는 밸러스트 공간을 포함할 수 있다. 부유체(3)는 밸러스트 워터를 수용하도록 마련되는 밸러스트 공간으로서, 칼럼 수용부 및 폰툰 수용부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 부유체(3)는 메인 칼럼(3a) 내부에 형성되는 메인 칼럼 수용부(34)와, 제1보조 칼럼(3b) 내부에 형성되는 제1보조 칼럼 수용부(35) 및 제2보조 칼럼(3c) 내부에 형성되는 제2보조 칼럼 수용부(36)를 포함할 수 있다. 또한, 부유체(3)는 제1폰툰(4a) 내부에 형성되는 제1폰툰 수용부(41)와, 제2폰툰(4b) 내부에 형성되는 제2폰툰 수용부(42) 및 제3폰툰(4c) 내부에 형성되는 제3폰툰 수용부(43)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1폰툰 수용부(41)와, 제2폰툰 수용부(42) 및 제3폰툰 수용부(43)는 서로 분리된 공간을 형성할 수 있다. 달리 표현하면, 제1폰툰 수용부(41)와, 제2폰툰 수용부(42) 및 제3폰툰 수용부(43)는 서로 연결되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1폰툰 수용부(41)는 메인 칼럼 수용부(34)와 연결될 수 있다. 제2폰툰 수용부(42)는 제1보조 칼럼 수용부(35)와 연결될 수 있다. 제3폰툰 수용부(43)는 제2보조 칼럼 수용부(36)와 연결될 수 있다.
이와 달리, 제1폰툰 수용부(41)와, 제2폰툰 수용부(42) 및 제3폰툰 수용부(43)는 적어도 둘 이상이 연결되도록 마련될 수 있다. 예를 들면, 제1폰툰 수용부(41)와, 제2폰툰 수용부(42) 및 제3폰툰 수용부(43)는 서로 연결될 수 있다. 이와 달리, 제2폰툰 수용부(42)와 제3폰툰 수용부(43)는 서로 연결되고, 제1폰툰 수용부(41)는 제2폰툰 수용부(42) 및 제3폰툰 수용부(43)와 연결되지 않을 수 있다.
또한, 제1폰툰 수용부(41)와 메인 칼럼 수용부(34)는 서로 연결되지 않을 수 있다. 마찬가지로, 제2폰툰 수용부(42)와 제1보조 칼럼 수용부(35)는 서로 연결되지 않을 수 있다. 제3폰툰 수용부(43)와 제2보조 칼럼 수용부(36)는 서로 연결되지 않을 수 있다.
도 2에 도시된 것과 달리, 메인 칼럼(3a)은 발전부(2)를 지지하도록 마련되므로, 밸러스트 공간을 포함하지 않을 수 있다. 즉, 메인 칼럼(3a)은 메인 칼럼 수용부(34)를 포함하지 않을 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 부유체를 분리하여 도시한 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 칼럼과 폰툰의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 제1폰툰(3a)과 제2폰툰(3b) 및 제3폰툰(3c)은 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.
도 4를 참조하면, 메인 칼럼(3a)의 직경을 제1직경(d1)이라 하고, 제1보조 칼럼(3b)의 직경을 제2직경(d2)이라 하고, 제2보조 칼럼(3c)의 직경을 제3직경(d3)이라 한다.
일 실시예에 따르면, 제1직경(d1)과 제2직경(d2) 및 제3직경(d3)은 동일할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1직경(d1)과 제2직경(d2) 및 제3직경(d3)은 서로 다를 수 있다. 또한, 제1직경(d1)과 제2직경(d2) 및 제3직경(d3) 중 두 개의 직경이 같고, 나머지 하나의 직경이 다를 수도 있다. 예를 들면, 제1직경(d1)은 제2직경(d2) 및 제3직경(d3)보다 크고, 제2직경(d2)과 제3직경(d3)은 동일하게 마련될 수 있다. 메인 칼럼(3a)의 제1직경(d1)은 발전부(2)를 지지하도록 제2직경(d2) 및 제3직경(d3)보다 크게 마련될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1폰툰(41)의 길이를 제1길이(PL1)이라 하고, 제2폰툰(42)의 길이를 제2길이(PL2)라 하고, 제3폰툰(43)의 길이를 제3길이(PL3)라 한다. 또한, 제1폰툰(41)의 폭을 제1폭(PW1)이라 하고, 제2폰툰(42)의 폭을 제2폭(PW2)이라 하고, 제3폰툰(43)의 폭을 제3폭(PW3)이라 한다.
일 실시예에 따르면, 제1길이(PL1)와 제2길이(PL2) 및 제3길이(PL3)는 동일하게 마련될 수 있다. 또한, 제1폭(PW1)과 제2폭(PW2) 및 제3폭(PW3)은 동일하게 마련될 수 있다.
도 4에 도시된 것과 달리, 제1길이(PL1)와 제2길이(PL2) 및 제3길이(PL3)는 서로 다르게 마련될 수 있다. 제1폭(PW1)과 제2폭(PW2) 및 제3폭(PW3)은 서로 다르게 마련될 수 있다.
메인 칼럼(3a)는 발전부(2)를 지지하므로, 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c) 보다 큰 하중을 갖는다. 부유식 풍력 발전장치(1)의 전체적인 밸런스를 맞추기 위해 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c)에 밸러스트 워터를 채울 수 있다. 이 때, 제1보조 칼럼(3b)과 제2보조 칼럼(3c)에만 밸러스트 워터를 채우면, 부유식 풍력 발전장치(1)의 무게 중심(COG)은 상대적으로 높아지고, 이로 인해 해상에서의 밸런스 복원력이 떨어질 수 있다.
본 개시에 따르면, 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c) 뿐만 아니라, 제1폰툰 수용부(41)와 제2폰툰 수용부(42) 및 제3폰툰 수용부(43)에도 밸러스트 워터를 채울 수 있다. 특히, 제2폰툰 수용부(42)와 제3폰툰 수용부(43)에 밸러스트 워터를 채움으로써 부유식 풍력 발전장치(1)의 무게 중심(COG)을 낮출 수 있다. 이를 통해, 부유식 풍력 발전장치(1)의 해상에서의 밸런스 복원력을 향상시킬 수 있다. 달리 표현하면, 부유식 풍력 발전장치(1)의 동적 운동 성능이 향상될 수 있다.
본 개시에 따르면, 부유식 풍력 발전장치(1)의 동적 운동 성능 향상을 위해 제1폰툰(4a)과 제2폰툰(4b) 및 제3폰툰(4c)의 길이(PL1, PL2, PL3)를 변경할 수 있다. 또한, 부유식 풍력 발전장치(1)의 동적 운동 성능 향상을 위해 제1폰툰(4a)과 제2폰툰(4b) 및 제3폰툰(4c)의 폭(PW1, PW2, PW3)을 변경할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 칼럼과 폰툰의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 제1폰툰(3a)의 제1길이(PL1)는 제2폰툰(3b)의 제2길이(PL2) 및 제3폰툰(3c)의 제3길이(PL3)보다 크게 마련될 수 있다. 또한, 제2폰툰(3b)의 제2길이(PL2)와 제3폰툰(3c)의 제3길이(PL3)는 동일하게 마련될 수 있다.
도 5에서는 제1폭(PW1)과 제2폭(PW2) 및 제3폭(PW3)이 동일하게 마련되는 예가 도시되었으나, 상기한 바와 같이, 제1폭(PW1)과 제2폭(PW2) 및 제3폭(PW3)은 서로 다르게 마련되거나 제1폭(PW1)과 제2폭(PW2) 및 제3폭(PW3) 중 어느 하나만 다르게 마련될 수도 있다. 예를 들면, 제2폭(PW2)과 제3폭(PW3)은 서로 동일하게 마련될 수 있고, 제1폭(PW1)은 제2폭(PW2) 및 제3폭(PW3)보다 크거나 작게 마련될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 칼럼과 폰툰의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 부유식 풍력 발전장치에서, 제1폰툰(3a)의 제1길이(PL1)는 제2폰툰(3b)의 제2길이(PL2) 및 제3폰툰(3c)의 제3길이(PL3)보다 짧게 마련될 수 있다. 제2폰툰(3b)의 제2길이(PL2)와 제3폰툰(3c)의 제3길이(PL3)는 동일하게 마련될 수 있다.
도 6에서는 제1폭(PW1)과 제2폭(PW2) 및 제3폭(PW3)이 동일하게 마련되는 예가 도시되었으나, 상기한 바와 같이, 제1폭(PW1)과 제2폭(PW2) 및 제3폭(PW3)은 서로 다르게 마련되거나 제1폭(PW1)과 제2폭(PW2) 및 제3폭(PW3) 중 어느 하나만 다르게 마련될 수도 있다. 예를 들면, 제2폭(PW2)과 제3폭(PW3)은 서로 동일하게 마련될 수 있고, 제1폭(PW1)은 제2폭(PW2) 및 제3폭(PW3)보다 크거나 작게 마련될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 개시에 따르면, 제1폰툰(4a)과, 제2폰툰(4b) 및 제3폰툰(4c)의 길이(PL1, PL2, PL3)와 폭(PW1, PW2, PW3)을 개별적으로 조정할 수 있다. 제1폰툰(4a)과, 제2폰툰(4b) 및 제3폰툰(4c)의 길이와 폭을 개별적으로 조정함으로써 부유체(2)의 운동 성능의 최적화가 가능하다.
또한, 도면에 구체적으로 표시하지는 않았으나, 제1폰툰(4a)과, 제2폰툰(4b) 및 제3폰툰(4c)의 높이를 개별적으로 조정할 수 있다. 1폰툰(4a)과, 제2폰툰(4b) 및 제3폰툰(4c)의 높이를 개별적으로 조정함으로써 부유체(2)의 운동 성능의 최적화가 가능하다.
상기한 바와 같이, 제1폰툰(4a)과, 제2폰툰(4b) 및 제3폰툰(4c)이 메인 칼럼(3a)과, 제1보조 칼럼(3b) 및 제2보조 칼럼(3c)의 내측에 마련되는 일 영역으로부터 각 칼럼으로 연장되도록 형성됨으로써, 부유식 풍력 발전장치(1)로 접근하는 선박의 하부와 부유체(2) 간의 간섭을 최소화할 수 있다. 달리 표현하면, 폰툰(4)이 대략 Y자 형상으로 마련됨으로써, 부유식 풍력 발전장치(1)로 접근하는 선박의 하부와 부유체(2) 간의 간섭을 최소화할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 풍력 발전 작용을 수행하는 발전부; 및
    상기 발전부를 지지하도록 마련되는 부유체; 를 포함하고,
    상기 부유체는,
    상기 발전부를 지지하는 메인 칼럼;
    상기 메인 칼럼의 주위에 마련되는 복수의 보조 칼럼;
    상기 메인 칼럼과 상기 복수의 보조 칼럼들을 각각 연결하는 복수의 연결부재; 및
    중력 방향을 기준으로 상기 복수의 연결부재의 아래에 구비되어, 상기 메인 칼럼 및 복수의 보조 칼럼의 자중을 지지하는 복수의 폰툰; 을 포함하는 부유식 풍력 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 폰툰은, 상기 메인 칼럼과 상기 복수의 보조 칼럼 사이의 일 영역으로부터 상기 메인 칼럼과 상기 복수의 보조 칼럼으로 각각 연결되는 부유식 풍력 발전장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 폰툰은 상기 일 영역에서 서로 연결되는 부유식 풍력 발전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 폰툰은 서로 동일한 길이를 갖는 부유식 풍력 발전장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 보조 칼럼은 각각 상기 메인 칼럼과 이웃하는 제1보조 칼럼과 제2보조 칼럼을 포함하고,
    상기 복수의 폰툰은 상기 메인 칼럼과 연결되는 제1폰툰과, 상기 제1보조 칼럼과 연결되는 제2폰툰과, 상기 제2보조 칼럼과 연결되는 제3폰툰을 포함하는 부유식 풍력 발전장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2폰툰과 상기 제3폰툰은 서로 동일한 길이를 갖고,
    상기 제1폰툰은, 상기 제2폰툰 및 상기 제3폰툰 보다 긴 길이를 갖는 부유식 풍력 발전장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2폰툰과 상기 제3폰툰은 서로 동일한 길이를 갖고,
    상기 제1폰툰은, 상기 제2폰툰 및 상기 제3폰툰 보다 짧은 길이를 갖는 부유식 풍력 발전장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1폰툰, 상기 제2폰툰 및 상기 제3폰툰은 서로 동일한 폭을 갖는 부유식 풍력 발전장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2폰툰과 상기 제3폰툰은 서로 동일한 폭을 갖고,
    상기 제1폰툰은, 상기 제2폰툰 및 상기 제3폰툰 보다 좁은 폭을 갖는 부유식 풍력 발전장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 보조칼럼은 각각 상기 메인 칼럼과 이웃하는 제1보조 칼럼과, 제2보조 칼럼 및 상기 제1보조 칼럼과 제2보조 칼럼의 사이에 마련되는 제3보조 칼럼을 포함하고,
    상기 제1보조 칼럼 내지 제3보조 칼럼은 가상의 원주상에 위치하는 부유식 풍력 발전장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 보조 칼럼은, 상기 가상의 원주상에 배치되는 N개의 보조 칼럼을 더 포함하는 부유식 풍력장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1폰툰은 밸러스트 워터를 수용하도록 상기 제1폰툰 내부에 형성되는 제1폰툰 수용부를 포함하고,
    상기 제2폰툰은 밸러스트 워터를 수용하도록 상기 제2폰툰 내부에 형성되는 제2폰툰 수용부를 포함하고,
    상기 제3폰툰은 밸러스트 워터를 수용하도록 상기 제3폰툰 내부에 형성되는 제3폰툰 수용부를 포함하는 부유식 풍력 발전장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1폰툰 수용부와, 상기 제2폰툰 수용부 및 상기 제3폰툰 수용부는 서로 분리된 공간을 형성하는 부유식 풍력 발전장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1폰툰 수용부와, 상기 제2폰툰 수용부 및 상기 제3폰툰 수용부 중 적어도 둘 이상은, 밸러스트 워터가 이동 가능하도록 서로 연결되도록 마련되는 부유식 풍력 발전장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 메인 칼럼은 밸러스트 워터를 수용하도록 마련되는 메인 칼럼 수용부를 포함하고,
    상기 제1보조 칼럼은 밸러스트 워터를 수용하도록 마련되는 제1보조 칼럼 수용부를 포함하고,
    상기 제2보조 칼럼은 밸러스트 워터를 수용하도록 마련되는 제2보조 칼럼 수용부를 포함하는 부유식 풍력 발전장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 메인 칼럼 수용부와 상기 제1폰툰 수용부는 서로 연결되고,
    상기 제1보조 칼럼 수용부와 상기 제2폰툰 수용부는 서로 연결되고,
    상기 제2보조 칼럼 수용부와 상기 제3폰툰 수용부는 서로 연결되는 부유식 풍력 발전장치.
  17. 풍력 발전 작용을 수행하는 발전부; 및
    상기 발전부를 지지하도록 마련되는 부유체; 를 포함하고,
    상기 부유체는,
    상기 발전부를 지지하는 메인 칼럼;
    상기 메인 칼럼의 주위에 마련되는 제1보조 칼럼 및 제2보조 칼럼;
    상기 메인 칼럼과 상기 제1보조 칼럼을 연결하는 제1연결부재와, 상기 메인 칼럼과 상기 제2보조 칼럼을 연결하는 제2연결부재 및 상기 제1보조 칼럼과 상기 제2보조 칼럼을 연결하는 제3연결부재를 포함하는 연결부재; 및
    중력 방향을 기준으로 상기 연결부재의 아래에 마련되어 상기 메인 칼럼과 상기 제1보조 칼럼 및 상기 제2보조 칼럼의 자중을 지지하는 폰툰으로서, 상기 메인 칼럼과 상기 제1보조 칼럼 및 상기 제2보조 칼럼 사이의 일 영역으로부터 상기 메인 칼럼으로 연결되는 제1폰툰과, 상기 일 영역으로부터 상기 제1보조 칼럼으로 연결되는 제2폰툰 및 상기 일 영역으로부터 상기 제2보조 칼럼으로 연결되는 제3폰툰을 포함하는 폰툰; 을 포함하는 부유식 풍력 발전장치.
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