KR20240106811A - 해상 풍력 발전 장치를 설치하기 위한 풍력터빈선박 제팅시스템 - Google Patents

해상 풍력 발전 장치를 설치하기 위한 풍력터빈선박 제팅시스템 Download PDF

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KR20240106811A
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장혁민
김영구
황인순
구홍진
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Abstract

본 기술은 설치선에 제팅시스템에 대한 경제적인 이득을 취하면서도 스퍼드캔에 구비된 제팅노즐의 유지보수에 대한 작업자의 편의성을 함께 구현할 수 있는 제팅시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설치선을 승강시키기 위한 레그 하부에 형성된 다수의 제팅노즐이 구비된 스퍼드캔에 해수를 공급하는 제팅시스템에 있어서, 상기 제팅시스템은 상기 스퍼드캔의 해수 공급을 위해 버퍼탱크와 관 연결된 소방용펌프를 통해 상기 제팅노즐로 공급되는 것을 특징으로 한다.

Description

해상 풍력 발전 장치를 설치하기 위한 풍력터빈선박 제팅시스템{Wind Turbine Installation Vessel Jetting System}
본 기술은 설치선에 제팅시스템에 대한 경제적인 이득을 취하면서도 스퍼드캔에 구비된 제팅노즐의 유지보수에 대한 작업자의 편의성을 함께 구현할 수 있는 제팅시스템에 관한 것이다.
일반적으로 풍력터빈선박(WTIV:Wind Turbine Installation Vessel)의 해상 풍력 발전 장치를 설치하기 위해서는 설치선의 선체를 승강(Jack-up)시키기 위한 실린더형 레그(Continuous cylinder type legs) 및 개방형 삼각트러스형 레그(Open triangular truss type legs)의 구조가 있고 이를 보호하거나 지지될 목적으로 해당 레그의 하부에 설치된 스퍼드캔(Spudcan)이 형성된다.
하여, 스퍼드캔이 해저면에 타설 삽입되기까지 레그를 해저면까지 내려 선체를 해수면 위로 올려 고정시키는데 이를 통해, 해당 선체가 조류 및 파력 등의 해양에서 발생할 수 있는 외력으로부터의 간섭을 방지하게 한다.
아울러, 스퍼드캔을 포함한 레그가 해저면에 깊이 들어가거나 오랜 기간 관입 되어 있는 경우, 레그를 회수할 때 해저면과의 저항과 퇴적물의 용착으로 인해 어려움이 발생할 수 있기에 레그 하단부 스퍼드캔의 바닥에 설치된 제팅노즐(Jetting nozzle)로 고압의 해수를 지속적으로 분사시켜 지반의 저항을 감소시켜야 하며, 분사하고자 하는 해수는 원심펌프(Centrifugal pump)를 포함하는 제팅시스템이 반드시 필요하다.
한편, 상기한 설치선에는 원심펌프 이외에 화재 등과 같은 비상상황에 대처하기 위한 화재 소방 시스템이 별도로 설치되어 있다.
즉, 종래에는 화재 소방 시스템에 사용하기 위한 소방용 펌프(Fire water pump)와 제팅시스템에 사용하기 위한 원심펌프가 개별적으로 설치되어야 함에 따라 경제적으로 부담이 발생하게 되는 문제점이 존재한다.
또한, 종래에는 제팅노즐의 막힘 등에 의한 유지보수의 사항이 발생시에 스퍼드캔 상부에 존재하는 벨브블럭(Valve block)이 별도로 설치되어 있으나, 이를 작업자가 수중에서 작업할 여건이 되지 않기 때문에 해당 스퍼드캔을 해수면까지 상승시켜 유지보수를 해야하는 또 다른 문제점이 발생하게 된다.
국내공개특허 제10-2020-30197호(공개일:2020.03.20.) 국내등록특허 제10-0187098호(공고일:2018.03.12.) 국내공개특허 제10-2020-126824호(공개일:2020.11.09.)
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 경제적 부담의 감소를 위해 제팅시스템과 화재 소방 시스템을 연동하여 스퍼드캔에 해수를 공급할 수 있도록 하고자 하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제팅노즐의 유지보수를 위한 밸브블럭의 설치 위치를 달리하여 유지보수의 편의성을 제공하도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 해상 풍력 발전 장치를 설치하기 위한 풍력터빈선박 제팅시스템은 설치선을 승강시키기 위한 레그 하부에 형성된 다수의 제팅노즐(120)이 구비된 스퍼드캔(110)에 해수를 공급하는 제팅시스템에 있어서, 상기 제팅시스템은 상기 스퍼드캔(110)의 해수 공급을 위해 버퍼탱크(220)와 관 연결된 소방용펌프(210)를 통해 상기 제팅노즐(120)로 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제팅노즐(120)의 유지보수를 위한 밸브블럭(140)은 설치선의 메인데크(M/D) 상부까지 연장 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 제팅노즐(120)과 상기 밸브블럭(140)은 고압라인(130)에 의해 서로 관 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 종래와는 차별적으로 기존의 웜심펌프를 생략하고 설치선에 구비된 소방용펌프를 이용하여 제팅노즐에 해수를 공급함에 따라 경제적인 이득에 대한 효과를 기대하게 된다.
또한, 종래와는 차별적으로 고압라인을 이용하여 스퍼드캔에 구비된 제팅노즐과 메인데크 상에 구비된 밸브블럭을 서로 관 연결함에 따라 작업자의 유지보수에 필요한 접근성 및 설치의 간소화 효과를 기대하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 해상 풍력 발전 장치를 설치하기 위한 풍력터빈선박 제팅시스템의 개념도.
도 2는 도 1에 대한 스퍼드캔의 제팅노즐과 밸브블럭 간의 연결관계를 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 대한 메인데크에 설치된 밸브블럭과 고압라인을 도시한 이미지.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 해상 풍력 발전 장치를 설치하기 위한 풍력터빈선박 제팅시스템(이하, 간략하게 '제팅시스템'이라 한다)에 대하여 상시히 설명하도록 한다.
먼저, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제팅시스템(100)은 크게 스퍼드캔(110) 및 밸브블럭(140)을 포함한다.
더욱 상세하게 설명하면, 상기 스퍼드캔(110)은 상술한 '발명의 배경이 되는 기술'에서 언급된 바와 같이, 승강 가능한 레그의 하부에 설치되되 해저면에 타섭 삽입되어 설치선을 해상에 고정시키기 위한 구성이며, 복수의 제팅노즐(120)을 포함한다.
예컨대 제팅노즐(120)은 스퍼드캔(110) 하나당 4 내지 8개가 구비될 수 있으며, 상기 제팅노즐(120)은 화재 소방 시스템을 구성하는 소방용펌프(210)과 관 연결되어 상기 스퍼드캔(110)에 존재하는 이물질이 상기 소방용펌프(210)에서 배출되는 해수의 압력에 의해 고착된 이물질 등에 의한 저항력이 감소될 수 있도록 한다.
즉, 본 발명에서의 제팅시스템(100)은 종래에 존재하는 하나 이상의 원심펌프 구성을 생략하고 도시되지 않은 제어수단의 제어를 통해 화재 소방시스템에 사용하는 소방용펌프(210)와 관 연결되는 고압라인(130)을 통해 제팅노즐(120)에 소정의 배출압력으로 해수를 공급할 수 있도록 제어함에 따라 경제적인 부담감을 현저히 줄일 수 있는 장점을 갖게 된다.
이때, 필요에 따라 소방용펌프(210)는 복수의 구성으로 설치선에 설치될 수 있으며, 상기 소방용펌프(210)는 해수가 저장된 버퍼탱크(220)와 관 련결되어 제팅노즐(120)에 공급하고자 하는 해수를 공급할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서의 스퍼드캔(110)에 구비된 다수의 제팅노즐(120)은 유지보수를 목적으로 밸브블럭(140)과 관 연결되어 있으며, 상기 밸브블럭(140)은 도시한 바와 같이, 설치선에 형성된 메인데크(M/D) 상부에 고압라인(130)을 통하여 상기 제팅노즐(120)과 관 연결된다.
하여, 메인데크(M/D) 상에서 제팅노즐(120) 라인과 밸브블럭(140) 간의 연결유지 및 접근하기가 용이하며, 설치선의 장시간 운항으로 인한 지속적으로 밸브의 유지보수 등에 대한 추가 보수 작업 등을 하기 위한 방해요소 및 어려운 접근 방법이 없어서 주기적인 선원들의 수리(작업)속도를 높일 수 있게 된다.
나아가, 스퍼드캔(110) 상부에 밸브블럭(140)을 설치시에 필요한 대량의 액서스 플랫폼(access platform)의 형성이 없이도 상기 밸브블럭(140)을 메인데크(M/D)에 형성하여 작업자가 용이하게 작업할 수 있어 경제적인 부담도 현저히 줄일 수 있는 장점을 갖게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제팅시스템(100)은 종래와는 차별적으로 기존의 웜심펌프를 생략하고 설치선에 구비된 소방용펌프(210)를 이용하여 제팅노즐(120)에 해수를 공급함에 따라 경제적인 이득에 대한 효과를 기대하게 된다.
또한, 종래와는 차별적으로 고압라인(130)을 이용하여 스퍼드캔(110)에 구비된 제팅노즐(120)과 메인데크(M/D) 상에 구비된 밸브블럭(140)을 서로 관 연결함에 따라 작업자의 유지보수에 필요한 접근성 및 설치의 간소화 효과를 기대하게 된다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 본 발명에 따른 해상 풍력 발전 장치를 설치하기 위한 풍력터빈선박 제팅시스템
110: 스퍼드캔 120: 제팅노즐
130: 고압라인 140: 밸브블럭
210: 소방용펌프 220: 버퍼탱크
M/D: 메인데크

Claims (3)

  1. 설치선을 승강시키기 위한 레그 하부에 형성된 다수의 제팅노즐(120)이 구비된 스퍼드캔(110)에 해수를 공급하는 제팅시스템에 있어서,
    상기 제팅시스템은
    상기 스퍼드캔(110)의 해수 공급을 위해 버퍼탱크(220)와 관 연결된 소방용펌프(210)를 통해 상기 제팅노즐(120)로 공급되는 것을 특징으로 하는 해상 풍력 발전 장치를 설치하기 위한 풍력터빈선박 제팅시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제팅노즐(120)의 유지보수를 위한 밸브블럭(140)은 설치선의 메인데크(M/D) 상부까지 연장 형성된 것을 특징으로 하는 해상 풍력 발전 장치를 설치하기 위한 풍력터빈선박 제팅시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제팅노즐(120)과 상기 밸브블럭(140)은 고압라인(130)에 의해 서로 관 연결되는 것을 특징으로 하는 해상 풍력 발전 장치를 설치하기 위한 풍력터빈선박 제팅시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200030197A (ko) 2018-09-12 2020-03-20 대우조선해양 주식회사 잭업리그 레그용 스퍼드캔
KR20200126824A (ko) 2019-04-30 2020-11-09 대우조선해양 주식회사 잭업리그 레그용 스퍼드캔

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