KR102629791B1 - 해상부유구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해상 도시를 건설할 수 있는 해상부유구조물에 대한 발명으로서, 해파로부터 안전하고, 조류, 조력 등의 해수 에너지를 이용하여 자가발전이 가능하며, 해양 심층수 열원을 사용하여 공조설비를 운영할 수 있는 해상부유구조물에 대한 발명이다. 본 발명의 해상부유구조물은, 해안이나 하구로부터 바다 쪽으로 일정 거리 떨어져 독립적으로 부유되는 해상 구조물로서, 복수의 제 1 단위블록이 결합되어 형성되고, 도시 기반 시설과 구조물 시공을 위한 기초지반을 제공하는 제 1 부력부; 복수의 제 2 단위블록이 결합되어 형성되고, 상기 제 1 부력부의 경계면에 위치하여 방파제 역할을 수행하는 제 2 부력부; 및 일단은 상기 제 1 부력부 및/또는 제 2 부력부에 결착되고, 타단은 해저 지면에 고정되어 상기 제 1 부력부 및/또는 제 2 부력부의 수평이동을 안정적으로 구속하는 고정부를 포함하여 구성된다.

Description

해상부유구조물{FLOATING MARINE STRUCTURE}

본 발명은 내부에 부력체가 형성되어 해수면에 부유되는 콘크리트 구조물에 대한 것이다.

우리나라와 같이 산지가 많아 개발 가능한 국토공간이 협소하거나 홍콩이나 싱가포르처럼 국토 확장이 불가피한 경우 뿐만 아니라, 해양 레저활동이나 관광을 목적으로 이미 세계 각국은 해양도시를 건설하기 위해 글로벌 경쟁을 벌이고 있으며, 해양도시와 관련된 기술 개발에도 점차 가속도가 붙고 있다.

종래 제시되어 온 해상 도시는 대부분 해안에서 가까운 비교적 얕은 해역을 매립해 인공섬을 만들어 여러 가지 레저 시설이나 숙박 시설 등을 구축하는 것에 편중되어 있다. 그러나 이러한 인공섬은 매립되어 형성된 것이기 때문에 전체적으로 지반이 연약 지반이며, 이러한 연약지반에 구조물을 시공하기 위해서는 매립공사에 앞서 해저에 대규모 지반보강공사가 수반되어야 하는 문제가 있다. 또한 이러한 인공섬은 그 자체가 섬의 역할을 수행하는 것에 국한되기 때문에, 인공섬 주위에 무한하게 존재해 있는 조류에너지, 조력에너지, 파력에너지, 해수온도차 에너지 등의 해양에너지를 효과적으로 이용할 수 있는 구조를 구비하고 있지 못하다.

KR 10-2022-0166495A (공개일자 2022년12월19일) KR 10-2021-0087697A (공개일자 2021년07월13일) KR 10-2020-0048783A (공개일자 2020년05월08일) KR 10-2016-0080028A (공개일자 2016년07월07일)

본 발명은 내부에 부력체가 형성되어 해수면에 부유되는 콘크리트 구조물을 형성하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해상부유구조물은, 해안이나 하구로부터 바다 쪽으로 일정 거리 떨어져 독립적으로 부유되는 해상 구조물로서, 복수의 제 1 단위블록이 결합되어 형성되고, 도시 기반 시설과 구조물 시공을 위한 기초지반을 제공하는 제 1 부력부; 복수의 제 2 단위블록이 결합되어 형성되고, 상기 제 1 부력부의 경계면에 위치하여 방파제 역할을 수행하는 제 2 부력부; 및 일단은 상기 제 1 부력부 또는 제 2 부력부에 결착되고, 타단은 해저 지면에 고정되어 상기 제 1 부력부 또는 제 2 부력부의 수평이동을 안정적으로 구속하는 고정부를 포함하여 구성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해상부유구조물은, 해양에너지를 이용하여 자가발전이 가능하도록 파랑의 주기적인 상하운동에 의해 유발된 공기압의 변동을 이용하여 터빈을 회전시켜 발전하는 파력 발전부를 포함하여 구성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해상부유구조물은, 해양심층수를 취수하여 직접 냉방하거나 또는 열펌프의 열원으로 사용하여 기존 공조시스템의 소비전력을 감소시키기 위한 공조설비를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 해상부유구조물은, 도시 기반 시설과 구조물이 시공되는 기초지반이 바다에서 부유할 수 있는 콘크리트 구조물로 제작에 되고, 그 경계면에 방파제 역할을 수행하는 부력체가 구비되어, 불규칙한 파랑에 의해 발생되는 수평방향의 충격력을 효과적으로 흡수·분산시켜 해파로부터 안전하고 유동이 방지되는 안전한 해상부유구조물을 제공한다.

본 발명에 따른 해상부유구조물은 해양에너지를 이용한 파력 발전부를 통해 도시 내에서 필요로 하는 에너지를 자가발전으로 만들어 사용할 수 있는 에너지 자급도시를 제공한다.

본 발명에 따른 해상부유구조물은 해양심층수를 공조용(空調用) 열원으로 활용하여 기존 공조시스템에서 사용되는 에너지를 획기적으로 줄이고, 지속적으로 냉온기를 공급할 수 있는 고에너지 효율의 도시를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 해상부유구조물을 보여주는 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제 1 부력부를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제 1 부력부의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제 1 연결유닛을 보여주는 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제 1 연결유닛을 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제 2 부력부를 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 제 3 연결유닛을 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 파력발전부를 보여주는 개념도이다.
도 9는 본 발명에 따른 공조설비를 보여주는 개념도이다.
도 10은 본 발명에 따른 고정부를 보여주는 개념도이다.
도 11은 본 발명에 따른 고정부를 보여주는 정면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 제 1 고정부를 보여주는 개념도이다.
도 13은 본 발명에 따른 제 2 고정부를 보여주는 개념도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 실시예의 인용번호는 지정번호에 한정하지 않으며, 모든 번호를 인정할 수 있다. 실시예에 제시된 구성은 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상으로 확대될 수 있다. 실시예에 제시된 구성의 하위개념은 직접 기재 하지 않아도 내재된 것으로 볼 수 있다.

본 발명에 따른 해상부유구조물은, 도 1에 도시된 바와 같이, 해안이나 하구로부터 바다 쪽으로 일정 거리 떨어져 독립적으로 부유되는 해상 구조물로서, 복수의 제 1 단위블록(100)이 결합되어 형성되고, 도시 기반 시설과 구조물 시공을 위한 기초지반을 제공하는 제 1 부력부(1000); 복수의 제 2 단위블록(200)이 결합되어 형성되고, 상기 제 1 부력부(1000)의 경계면에 위치하여 여러 방향에서 밀려오는 파랑에너지를 이용하여 발전하는 파력발전시설을 갖춤과 동시에 방파제 역할을 수행하는 제 2 부력부(2000); 해양심층수를 취수하여 직접 냉방하거나 또는 열펌프의 열원으로 사용하여 기존 공조시스템의 소비전력을 감소시키는 공조설비(3000); 및 일단은 상기 제 1 부력부(1000) 또는 제 2 부력부(2000)에 결착되고, 타단은 해저 지면에 고정되어 상기 제 1 부력부(1000) 또는 제 2 부력부(2000)의 수평이동을 안정적으로 구속하는 고정부(4000)를 포함하여 구성된다.

이하에서는, 도면을 참조해 가며 본 발명의 핵심 구성들에 대해 자세하게 설명하도록 한다.

1. 제 1 부력부

본 발명에 따른 제 1 부력부(1000)는 복수의 제 1 단위블록(100)이 상호 연결되어 형성되는 구조물로서, 상기 제 1 부력부(1000) 위에 도시 기반 시설이나 건축물, 시설물 등이 시공된다.

상기 제 1 부력부(1000)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 내부에 부력부재(111)가 충진되는 부력공간(110)이 형성되고, 콘크리트 또는 콘크리트와 보강섬유가 혼합된 혼합물로 형성되는 제 1 단위블록(100); 상기 제 1 단위블록(100)들을 상호 연결하기 위해 길이방향 및 폭방향을 따라 일정 간격으로 형성되는 다수의 제 1 연결유닛(130); 및 상기 제 1 단위블록(100)들을 직접 결합시켜 안전성을 향상시키는 제 1 결합유닛(140)을 포함하여 구성된다.

상기 제 1 부력부(1000)의 네 모서리에는 후술되는 제 1 고정부(400)가 설치되어 제 1 부력부(1000)가 바람이나 해수의 흐름에 의해 수평 방향으로 움직이는 것을 제한하고 안정적으로 해수면 위에 고정되도록 한다.

1.1 제 1 단위블록

본 발명의 주요 구성인 제 1 단위블록(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 충격에 의해 견고하게 형태를 유지할 수 있도록 철근(10)의 뼈대에 콘크리트(11)가 씌워진 철근콘크리트 구조물로 형성될 수 있으며, 내부에는 부력을 제공하기 위한 부력부재(111)가 충진되는 부력공간(110)이 형성된다. 한편, 상기 철근(10)이 수분 등의 원인으로 부식되는 것을 방지하기 위해 아연 도금 또는 에폭시 코팅된 철근을 이용하거나, 또는 철근 대신에 부식되지 않는 복합재료인 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP)이나 유리섬유 강화플라스틱(GFRP) 등의 보강플라스틱 제품이 사용될 수 있다.

상기 제 1 단위블록(100)은 후술되는 제 1 연결유닛(130)의 다양한 실시 예에 따라 상호 대향되는 외측면은 제 1 단위블록(100)의 상면에 대해 수직하게 또는 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 제 1 단위블록(100)은 도 3(a)에 도시된 바와 같이 직사각형의 함체 형상으로 형성되거나, 또는 도 3(b)(c)(d)에 도시된 바와 같이 상면에 대해 수직하게 형성되다가 하측으로 갈수록 단면적이 작아지는 사다리꼴 형태로 형성될 수 있다. 제 1 단위블록(100)의 하부가 사다리꼴 형태로 형성될 경우 제 1 단위블록(100)의 무게중심이 바닥에 위치하게 되고, 제 1 단위블록(100) 하부의 경사면이 파도의 유동방향을 가이드하게 됨으로써 파도의 영향을 더 적게 받게 되어 제 1 단위블록(100)의 유동이 감소되는 효과를 거둘 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의할 경우 제 1 단위블록(100)은 콘크리트와 보강섬유가 혼합된 혼합물로 제작될 수 있다. 보강섬유로는 셀룰로스 섬유를 적용하되, 그 밖에 유리 섬유 또는 탄소 섬유 등과 같은 강화섬유를 사용할 수도 있다. 제 1 단위블록(100)을 이루는 콘크리트와 보강섬유의 혼합물은 셀룰로스 섬유를 1mm 내지 3mm로 커팅하고 물과 함께 혼합하여 슬러리 상태로 만들고, 슬러리 상태의 셀룰로스 섬유를 콘크리트에 투입한 후 콘크리트 내에서 셀룰로스 섬유가 적절하게 분산되도록 콘크리트와 셀룰로스 섬유를 믹서에 투입하여 혼합하여 제조한다. 셀룰로스 섬유의 단위 길이를 1mm 내지 3mm로 하는 이유는 1mm 이하로 하면 부착에 필요한 충분한 길이 확보가 되지 않아 보강 효과가 감소되며, 3mm 이상으로 하면 콘크리트와 혼합시 섬유가 표면에 돌출하여 표면 마감성이 저하되고 섬유가 콘크리트 내에서 엉키는 현상이 발생하기 때문이다.

또한 상기 제 1 단위블록(100)의 표면에는 유리섬유를 이용한 방수층(미도시)이 형성되거나 또는 제 1 단위블록(100) 표면에 방수페인트를 도포하여 방수층(미도시)을 형성할 수도 있다. 상기 제 1 단위블록(100)의 표면에 형성된 방수층(미도시)은 제 1 단위블록(100) 내부로 물이 스며들어 콘크리트의 강도가 약화되는 것을 방지하게 된다.

제 1 단위블록(100) 내부의 부력공간(110)에 충진되는 부력부재(111)는 물보다 비중이 작은 압축 스치로폼 또는 우레탄폼으로 형성될 수 있다. 제 1 단위블록(100)의 외부 표면에 크랙(틈)이 발생하여 부력공간(110)으로 물이 유입되더라도 상기 부력부재(111)에 의해 제 1 단위블록(100)의 부력이 유지되는 것이다.

본 발명에 따른 다른 실시예에 의할 경우, 제 1 단위블록(100) 내부의 부력공간(110)은 격벽(미도시)에 의해 세부공간으로 구획될 수 있다. 부력공간(110)이 격벽에 의해 다수의 세부공간으로 구획될 경우, 제 1 단위블록(100)의 일측이 파손되어 부력공간(110)으로 물이 유입되더라도 격벽에 의해 다른 세부공간으로 물이 유입되는 것이 방지는 되어 제 1 단위블록(100)은 일정 부력을 유지할 수 있다.

도 2(b) 및 도 3(c)(d)에 도시된 바와 같이, 상기 세부공간 각각에는 부유블록유닛(112)이 배치되는데, 상기 부유블록유닛(112)은 제 1 단위블록(100)의 부력공간(110)에 상호 인접하여 배치될 수 있도록 직육면체 또는 정육면체 형태로 형성된다. 상기 부유블록유닛(112)은 부력부재(111)와 마찬가지로 물보다 비중이 작고 가벼우며 방수성을 갖는 압축 스치로폼 또는 우레탄폼으로 이루어질 수 있다.

상기 부유블록유닛(112)은 제 1 단위블록(100)의 일부가 파손될 경우 부력공간으로 물이 유입되는 것을 방지한다. 즉, 각 부유블록유닛(112)들이 직접적으로 물의 유입을 막는 것이 아니라 부력공간(110) 내에서 물이 유입될 수 있는 공간을 제한함으로써 제 1 단위블록(100)의 부력을 일정하게 유지시킨다.

상기 부유블록유닛(112)의 표면에도 방수층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 방수층(미도시)은 제 1 단위블록(100)의 파손부분을 통해 유입된 물이 장기간에 걸쳐 부유블록유닛(112)의 표면에 접촉된 상태로 방치될 경우, 물이 각 부유블록유닛(112)의 내부로 침투하는 것을 차단하도록 표면을 감싸고 있다. 여기서, 방수층은 유리섬유 또는 통상적인 방수페인트 등의 방수재로 코팅하여 형성될 수 있다.

도 3(d)에 도시된 실시예에 따른 부유블록유닛(112)은, 제 1 단위블록(100)의 바닥부에 형성된 입출부(115)를 통해 삽입되어 부력공간(110)의 세부공간에 장착되고, 수명이 다 된 노후된 부유블록유닛(112)은 상기 입출부(115)를 통해 인출되어 새로운 부유블록유닛(112)으로 교체될 수 있다. 상기 제 1 단위블록(100)의 바닥부에 형성된 입출부(115)에는 개폐를 위한 커버블록(116)이 착탈 가능하게 결합된다.

1.2 제 1 연결유닛

본 발명의 제 1 단위블록(100)들은 길이방향 및 폭방향을 따라 일정 간격으로 형성되는 다수의 제 1 연결유닛(130)을 통해 상호 연결되어 제 1 부력부(1000)를 형성하게 된다. 본 발명의 주요 구성인 제 1 연결유닛(130)은, 인접한 제 1 단위블록들(100,100`)을 서로 완충 가능하게 연결하기 위한 것으로써, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 인접하는 제 1 단위블록들(100,100`)의 마주하는 일단부에 각각 결합봉(134)을 고정할 수 있도록 형성되는 결착홈(131,131`); 상기 제 1 단위블록들(100,100`)의 각 결착홈(131,131`) 사이에 형성되어 결합봉(134)이 관통되는 관통부(132,132`); 상기 제 1 단위블록들(100,100`)의 서로 마주하는 측면(101,101`) 사이에 개재되는 탄성재질의 방진블록(133); 상기 방진블록(133)을 관통하도록 설치됨과 아울러 제 1 단위블록(100,100`)의 관통부(132,132`)를 관통하여 결착홈(131,131`) 안으로 삽입되는 결합봉(134); 상기 결착홈(131,131`)의 일측 내벽면과 도넛 모양의 고정판(136,136`) 사이에 위치되어 관통부(132,132`)를 관통하여 삽입된 결합봉(134)을 탄성 지지하는 스프링(135,135`); 상기 결착홈(131,131`)에서 결합봉(134)이 이탈하는 것을 방지하기 위해 상기 결합봉(134)의 단부에 삽입되어 고정되는 도넛 모양의 고정판(136,136`)과 링 형상의 고정핀(137,137`); 및 상기 결착홈(131,131`)의 내측벽에 구비되어 상기 결착홈(131,131`)이 결합봉(134)과 직접적으로 접촉되면서 마모되는 것을 방지하는 금속 재질의 마모방지패드(138,138`)를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 결착홈(131)은, 결합봉(134)의 단부가 제 1 단위블록(100)에 삽입되어 구속될 수 있도록 제 1 단위블록(100) 내부로 인입되게 형성된 공간부이다. 제 1 단위블록(100)의 측면(101)에는 결합봉(134)의 단부가 제 1 단위블록(100)의 측면(101)을 관통하여 상기 공간부에 위치할 수 있도록 관통부(132)가 형성되어 있다. 또한 제 1 단위블록(100)에 구속된 결합봉(134)의 단부가 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 공간부를 개폐하는 제 1 커버 플레이트(131a)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 방진블록(133)은, 제 1 단위블록들(100,100`) 사이에 충돌로 인한 충격의 전달을 탄성적으로 방지할 수 있도록 고무소재의 탄성체, 예를 들어 천연고무 또는 합성고무로 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의할 경우 상기 방진블록(133)은 다수의 금속과 고무가 교차적층된 구조물일 수 있다. 한편, 제 1 연결유닛(130)에 의해 상호 연결된 제 1 단위블록들(100,100`) 사이 공간을 폐쇄하도록 방진블록(133) 위로 탄성재질의 제 2 커버 플레이트(133a)가 결합될 수 있다.

제 1 부력체(1000) 완공 후 소정 시간이 경과 되면 바닷물에 의한 제 1 연결유닛(130)의 부식으로 인하여 제 1 단위블록(100,100`) 사이에 틈새가 발생될 수 있는데, 상기 제 2 커버 플레이트(133a)에 의해 상기 틈새가 매워질 수 있어 안전사고를 방지할 수 있고, 또한 반복적인 진동으로 인한 모서리 부분의 파손을 방지할 수 있게 된다.

상기 방진블록(133)은 제 1 단위블록(100)의 측면(101)과 서로 대응되는 형상으로 형성되는데, 불규칙한 파랑에 의해 발생되는 수평방향의 충격력을 안정된 마찰을 통해 효과적으로 흡수·분산시킬 수 있도록 제 1 단위블록(100)의 측면(101)과 면접촉되는 방진블록(133)의 단면은 직선형보다는 곡면형으로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 제 1 단위블록들(100)의 측면(101)이 볼록한 형상으로 형성된다면 상기 방진블록(134)은 오목하게 함몰 형성될 수 있으며, 또는 이와 반대로 제 1 단위블록들(100)의 측면(101)이 오목하게 함몰 형성된다면 상기 방진블록(134)은 이에 대응하여 볼록한 형상으로 형성될 수도 있다.

본 발명의 결합봉(134)은, 방진블록(133)에 끼워진 상태에서 양단부가 제 1 단위블록(100,100`)의 관통부(132,132`)를 관통한 후 결착홈(131,131`)의 공간부 안에서 스프링(135,135`)과 도넛 모양의 고정판(136,136`)에 차례로 끼워지고 나서, 상기 스프링(135,135`) 및 고정판(136,136`)의 이동을 구속하는 링 형상의 고정핀(137,137`)이 상기 결합봉(134)의 단부에 고정됨으로써, 상기 결합봉(134)은 결착홈(131,131`)에서 이탈되지 않고 견고하게 고정된다. 여기서 도넛 모양의 고정판(136)은 고무 재질로 제작되는 것이 바람직하고, 링 형상의 고정핀(137)은 금속 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

전술한 제 1 연결유닛(130)의 연결방법은 일실시예를 설명한 것이며, 연결방법이나 순서는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 결합봉(134)은 제 1 단위블록(100)의 규격에 따라 길이조절이 가능하고, 제 1 단위블록(100) 간의 조립의 편리성을 높이기 위해 분할 형성될 수 있다. 상기 분할 형성되는 결합봉(134)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 양단에 개방된 중공부가 형성되고, 상기 개방된 중공부의 내측면에 암나사산이 형성되는 제 1 결합봉(134-1); 및 단부에 숫나사산이 형성된 한 쌍의 제 2 결합봉(134-2)으로 구성될 수 있다. 상기 제 1 결합봉(134-1)은 방진블록(133)에 끼워진 상태에서, 결착홈(131)의 공간부 안에서 링 형상의 고정핀(137), 도넛 모양의 고정판(136) 및 스프링(135)이 이미 장착된 제 2 결합봉(134-1)과 나사 결합됨으로써 제 1 단위블록(100)과 제 1 연결유닛(130)이 체결되는 것이다. 상기 과정이 종료된 후 동일한 방법으로 인접한 제 1 단위블록(100`)과 제 1 연결유닛(130)이 체결됨으로써 제 1 단위블록들(100,100`)은 제 1 연결유닛(130)을 통해 일체화된다.

1.3 제 1 결합유닛

본 발명의 주요 구성인 제 1 결합유닛(140)은, 복수의 제 1 단위블록들(100,100`)을 직접 결합하여 안정성을 향상할 수 있도록, 상기 각 제 1 단위블록(100,100`)의 마주하는 면에 각각 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 단위블록(100)의 일측면에 돌출부(141)와 홈부(142)가 교대로 형성되고, 상기 제 1 단위블록(100)과 마주하는 제 1 단위블록(100`)의 타측면에는 상기 제 1 단위블록(100)의 돌출부(141)와 홈부(142)와 서로 맞물릴 수 있도록 홈부(142)와 돌출부(141)가 형성되는 것이다.

한편, 상기 돌출부(141)는 돌출방향으로 폭이 작아지는 테이퍼 형상을 이룰 수 있다. 이에 따라 제 1 단위블록들(100,100`)의 결합 시 바닷바람에 의해 제 1 단위블록들(100,100`)이 흔들리는 경우에도 정확하게 맞물릴 필요가 없어진다.

복수의 제 1 단위블록들(100,100`)이 제 1 연결유닛(130)을 통해 서로 연결되면, 상기 제 1 단위블록들(100,100`)의 마주하는 면에 형성된 각 돌출부(151)와 홈부(152)가 서로 맞물리게 됨으로써, 각 제 1 단위블록들(100,100`)이 서로 견고하게 결합되어 파도가 부딪치더라도 각 제 1 단위블록(100,100`)간에 유동이 방지되어 안정성이 더욱 향상되는 효과가 있다.

2. 제 2 부력부

본 발명에 따른 제 2 부력부(2000)는 복수의 제 2 단위블록(200)이 결합되어 형성되고, 제 1 부력부(1000)의 경계면에 위치하여 여러 방향에서 밀려오는 파랑에너지를 이용하여 발전하는 파력발전시설을 갖춤과 동시에 방파제 역할을 수행한다.

상기 제 2 부력부(2000)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 밀려오는 파랑을 감쇄시키는 방파제 역할을 하는 제 2 단위블록(200); 제 1 단위블록(100)과 제 2 단위블록(200)을 결합시켜 일체화시키는 제 2 연결유닛(230)과 제 2 결합유닛(240); 이웃하는 제 2 단위블록(200)을 느슨하게 결합시켜 자유롭게 유동하도록 하는 제 3 연결유닛(250); 및 파랑에 의한 공기압 변화를 이용하여 발전하는 파력 발전부(500)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제 2 부력부(2000)에는 후술되는 제 2 고정부(450)가 설치되어 제 2 부력부(2000)가 해수면의 높이 변화에 따라 상하로 자유롭게 움직일 수 있도록 한다.

2.1 제 2 단위블록

본 발명의 주요 구성인 제 2 단위블록(200)은, 부유식 방파제로서 해수면과 동일하거나 더 높게 위치될 수 있으며, 해상에 배치되는 수평한 형상의 몸체(201); 상기 몸체(201)의 내측으로 요입되어 소정의 공간을 형성하는 복수의 요입부(202); 상기 요입부(202)와 요입부(202) 사이의 본체(201) 영역에 형성되는 유선형 돌기부(203); 상기 요입부(202)에 배치되어 부유된 상태로 파랑에 의해 요동되어 파력을 일정 정도 감쇄시키고, 상기 감쇄된 파력을 파력 발전부(500)로 전달하는 부유체(204); 및 상기 복수의 요입부(202)가 형성된 방향과 반대 방향인 몸체(201)의 후방에 형성되는 파력감쇄부(205)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 몸체(201)에는 여러 방향에서 밀려오는 파랑에너지가 요입부(202)로 집중될 수 있도록 유도함과 동시에 보다 높은 파랑의 입사 파력을 저감시킬 수 있도록 중앙이 볼록한 유선형 돌기부(203)가 다수 형성되어 있다.

본 발명의 요입부(202)는 일정 간격으로 이격되어 복수로 형성되며, 몸체(201)의 내측으로 요입되어 오목한 형상의 공간을 형성한다. 상기 요입부(202)는 유선형 돌기부(203)에 의해 유도된 파랑이 집중되어 파력이 가장 높은 영역으로서 후술되는 파력 발전부(500)에서 파력발전이 이루어지도록 동력을 생성하는 역할을 수행하게 된다.

본 발명의 부유체(204)는 복수로 구현된 상기 요입부(203) 각각에 배치되어 방파제로서의 기능뿐만 아니라 후술되는 파력 발전부(500)의 발전 효율을 극대화시킨다. 상기 요입부(202)의 폭과 너비는 부유체(204)가 여유있게 배치될 수 있도록 부유체(204)의 폭과 너비보다 크게 형성되어야 한다.

상기 부유체(204)는 부력을 갖는 재질로 형성되거나 내부에 부력을 형성시키기 위한 공간이 마련될 수 있는데, 하부가 해수면에 일정부분 잠긴 채로 배치된 상태에서 파랑에 의해 해수면을 기준으로 상승과 하강을 반복하여 요동하며 파력을 감쇄시켜 부유식 방파제로서의 기능을 수행한다.

한편, 상기 요동하는 부유체(204)는 요입부(203)로 입사되는 파랑에너지를 감쇄시키면서 크지만 불규칙했던 파랑에너지의 진폭을 약간 작아졌지만 규칙적인 진폭으로 변화시킴으로써, 안정적인 파상을 갖는 파랑에너지를 파력 발전부(500)에 전달하여 파력 발전부(500)의 효율을 높이는 기능도 수행하게 된다.

본 발명의 파력감쇄부(205)는 몸체(201)의 길이방향을 따라 형성되며, 몸체(201)의 후방으로 연장된 다수의 연장부재(206)와 연결됨으로써 몸체(201)로부터 소정 간격 이격되게 형성될 수 있는데, 고정식 방파제와 같이 작용하여 방파 성능을 향상시킨다. 본 발명의 다른 실시예에 의한 경우, 상기 파력감쇄부(205)의 상부에 외측 수평방향으로 연장된 감쇄보강부(205a)가 형성될 수 있으며, 파랑이 파력감쇄부(205)와 감쇄보강부(205a)를 따라 요동하면서 파력이 더욱 감소되고, 특히 상기 감쇄보강부(205a)에 의해 파랑의 진행방향이 전환될 수 있다.

2.2 제 2 연결유닛 및 제 2 결합유닛

본 발명에 따른 제 2 연결유닛(230) 및 제 2 결합유닛(240)은 제 1 단위블록(100)과 제 2 단위블록(200)을 연결시키기 위한 것으로, 제 2 단위블록(200)의 파력감쇄부(205) 후방 하부에 구현되며, 기본적인 구조는 제 1 단위블록(100)에 구현되는 제 1 연결유닛(130) 및 제 1 결합유닛(140)과 동일하기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

2.3 제 3 연결유닛

본 발명의 제 2 단위블록(200)들은 폭방향을 따라 일정 간격으로 형성되는 다수의 제 3 연결유닛(250)을 통해 상호 연결되어 제 2 부력부(2000)를 형성하게 된다. 본 발명의 주요 구성인 제 3 연결유닛(250)은, 도 7에 도시된 바와 같이 제 2 단위블록(200)의 폭방향을 따라 일정 간격으로 형성되며, 단부에 힌지 통과공(251a)이 천공된 유동형 결합편(251); 상기 유동형 결합편(251)의 힌지 통과공(251a)에 체결되어 제 2 단위블록(200)들을 유동 가능하게 힌지 결합시키는 유동형 체결수단(252); 및 상기 힌지 결합된 제 2 단위블록(200)들 사이에 개재되어 고무 또는 우레탄 재질의 탄성블록(253)을 포함하여 구성된다.

인접하는 제 2 단위블록들(200,200`)을 상호 결합하고자 할 때에는, 먼저 각각의 모서리부에서 외측으로 돌출된 유동형 결합편들(251,251`)의 힌지 통과공들(251a,251`a)이 상호 일치하도록 적층 배치한 다음, 상기 힌지 통과공(251a,251`a)을 통해 유동형 체결수단(252)인 리벳을 끼워 리벳팅하거나 또는 볼트를 끼운 후 너트를 체결하게 되면 서로 인접된 제 2 단위블록들(200,200`)이 일체로 결합될 수 있다.

이때, 상기 리벳 및 볼트의 길이는 적층된 유동형 결합편(251,251`)의 상하면보다 일정높이만큼 더 돌출되게 구성하여 제 2 단위블록들(200,200`)이 느슨하게 결합됨으로써, 파랑의 형상이나 파력에 대응하여 자유롭게 유동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 탄성블록(253)은 힌지 결합된 상기 제 2 단위블록들(200,200`) 사이에 개재되어 불규칙한 파랑에 의해 제 2 단위블록들(200,200`)에 가해지는 수평방향의 충격력을 흡수·분산시키는 기능을 수행하며, 고무 또는 우레탄 소재로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 탄성블록(253)은 사다리꼴 형상 또는 굽쇠 형상으로 힌지 결합된 제 2 단위블록들(200,200`)의 마주하는 양 측면에 개재되어 이들을 탄성 지지한다.

2.4 파력 발전부

본 발명의 주요 구성인 파력 발전부(500)는, 파랑의 주기적인 상하운동에 의해 유발된 공기압의 변동을 이용하여 터빈을 회전시켜 발전하는 것으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 해수통로부(511)로부터 유출입되는 해수의 수위에 따라 공기압이 변동되고, 공기압의 변동에 따라 공기통로부(513)를 통해 공기가 유출입되는 압력실(510); 상기 공기통로부(512)를 통해 공급되는 공기에 의해 회전하는 터빈(520); 상기 터빈(520)의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하여 외부에 전기를 공급하는 발전기(530); 및 상기 발전기(530)의 출력 측에 설치되어 발전기(530)에서 생성된 전기를 저장하는 배터리(540)을 포함하여 구성된다.

본 발명의 압력실(510)은, 제 2 단위블록(200)의 요입부(203)에 근접한 몸체(201)에 형성되는 것으로, 파랑의 이동방향에 따라 바다로부터 해수가 유입되거나 바다로 해수가 유출되는 해수통로부(511); 상기 해수통로부(511)을 통해 해수가 유입되어 수위가 높아지면 공기압이 상승하고, 해수가 빠져나가 수위가 낮아지면 공기압이 하강하게 되는 공동부(512); 및 상기 공동부(512)의 공기압이 상승할 때 공동부(512)의 공기가 외부로 배출되고, 공동부(512)의 공기압이 하강할 때 외부로부터 공동부(512)로 공기가 유입되는 공기통로부(513)을 포함하여 구성된다.

본 발명의 터빈(520)은 상기 압력실(510) 내부에서 발생되는 공기압의 변화로 인한 공기의 양방향 흐름을 회전 에너지로 변환하게 되는데, 본 발명에서는 상기 공기의 양방향 흐름 중 일방향(압력실(510)로부터 공기를 공급받는 경우)에 대해서만 회전하도록 웰즈터빈(Wells Turbine)이나 충동터빈(Impulse Turbine)을 사용한다.

본 발명의 다른 실시예에 의할 경우, 공기통로부(513)과 터빈(520) 사이에 공기의 양방향 흐름 중 일방향 흐름만을 선택하여 작동하도록 배기밸브(미도시)를 설치할 수 있다. 상기 압력실(510)에서 해수의 수위가 상승할 때만 배기밸브(미도시)가 열리고, 해수의 수위가 하강할 때에는 배기밸브(미도시)가 닫히는 되는 데, 이 때에는 한방향 공기흐름에 대해서 작동하는 축류터빈(Axial flow turbine)이나 레이디얼 터빈(Radial flow turbine)을 사용할 수 있다.

본 발명의 발전기(530)은 터빈(520)의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 케이블을 통해 생성된 전기를 외부에 공급한다. 상기 발전기(530)의 출력 측에는 배터리(540)를 설치할 수 있다. 또한 상기 발전기(530)에는 발전된 직류전류를 교류로 변환시키고 승압시키는 전력변환장치(미도시)가 부가될 수 있다.

본 발명에 따른 일실시예에 따를 경우, 발전기의 회전 토크를 제어하여 작동 효율을 높이기 위해 상기 발전기(530)에 토크조정장치(550) 및 제어부(560)를 배치할 수 있다. 상기 제어부(560)에는 압력실(510)의 공기압에 따른 발전기(530)의 회전수(RPM)에 대한 목표치가 설정되어 있다. 이 때 압력실(510)에는 압력계(514)가 장착되고, 터빈(520)의 회전축(521)에는 회전수 센서(510)가 구비되어야 한다. 상기 제어부(560)는 압력실(510)의 공기압에 따른 발전기(530)의 회전수에 대한 목표치를 근거로, 압력계(514)와 회전수 센서(522)로부터 각각 압력실(510)의 압력값과 터빈(520)의 회전값을 전달받아 발전기(530)의 부하를 제어하는 제어신호를 생성함으로서 발전기(530)의 축에 대한 토크를 전기적으로 변화시키게 된다.

즉, 상기 제어부(560)는 압력계(514)를 이용하여 압력실(510) 내의 공기압 변동량을 산출하는데, 미리 설정된 공기압 변동량에 따른 터빈(520)의 회전수 목표값과 상기 회전수 센서(522)로 검출한 회전수를 비교하여 상기 터빈(520)의 회전수가 목표값에 근접하도록 제어한다. 또한 상기 제어부(560)은 토크조정장치(550)를 통해 터빈(520)의 각속도가 목표치보다 낮을 때에는 터빈 및 회전축을 포함한 회전체의 관성 모멘트(moment of inertia)를 감소시키고, 각속도가 목표치보다 높을 때에는 상기 회전체의 관성 모멘트(moment of inertia)를 증가시킴으로써 발전기가 효율적으로 작동하도록 제어한다.

3. 공조설비

해양심층수는 해양의 가장 아래쪽에 분포하고 있는 영역으로 외부 환경변화에 따른 수온변화가 적을 뿐만 아니라 해수 순환이 매우 느리게 이루어져서 수심에 따른 수온 변화가 매우 작은 층이다. 여름의 해수온도는 대기온도보다 5~30℃ 가량 낮고, 겨울의 해수온도는 대기온도보다 5~10℃ 높은 열적 특성을 가지고 있어 열펌프의 열원으로 유용하게 이용될 수 있으며, 연중 2∼5℃를 유지하고 있어 직접 냉방을 위한 냉수로도 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 공조설비(3000)는 해양심층수의 전술된 특성을 이용한 것으로, 해양심층수를 취수하여 직접 냉방하거나 또는 열펌프의 열원으로 사용하여 기존 공조시스템의 소비전력을 감소시키기 위한 것이다.

상기 공조설비(3000)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 해양에 설치되어 해수(A)를 취수하는 해수펌프(310); 상기 해수펌프(310)에서 취수된 해수(A)를 담수(B)와 열교환하고, 열교환된 해수(A)는 해양으로 배출시키는 해수열교환기(320); 상기 열교환된 담수(B)를 공급받아, 건축물을 냉난방시키는 공조시스템(330); 및 해수열교환기(320)과 공조시스템(330) 사이에 설치되어, 열교환된 담수(B)를 열원으로 사용하여, 열원수(C)를 승온 또는 감온하여 저/고온의 열원수(C)를 공조시스템(330)으로 공급하여, 냉난방이 가능토록 하는 열펌프(340)을 포함하여 이루어진다.

본 발명의 해수펌프(310)는 해수(A)를 해수열교환기(320)로 펌핑시킴으로써, 해수열교환기(320)에서 해수(A)와 담수(B)의 열교환을 통해 열원을 생성하는 것으로, 물올림장치가 필요 없도록 수중펌프를 사용하여 수면 아래에 배치하는 것이 바람직하다. 또한 상기 해수펌프(310)는 해수(A)만 내부로 유입되도록 해수 유입구의 외주연에 필터(미도시)를 장착하여 외부 이물질을 차단하는 것이 바람직하다.

본 발명의 해수열교환기(320)는 해수펌프(310)로부터 취수된 해수(A)를 담수(B)와 열교환하고, 열교환된 해수(A)는 해양으로 배출하는 것으로, 해수(A)를 담수(B)와 열교환시키는 냉각코일(321); 상기 냉각코일(321)의 냉각효율을 높이기 위해 구비되는 냉각핀 또는 방열판(322); 및 냉각코일(321)에 바람을 공급하여 냉각 효율을 높이는 팬(323)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 열펌프(340)는 해수열교환기(320)와 공조시스템(330) 사이에 설치되어, 열교환된 담수(B)를 열원수(C)로 사용하여, 상기 열원수(C)를 승온 또는 감온하여 고온 또는 저온의 열원수(C)를 공조시스템(330)에 공급함으로써 냉난방이 가능토록 한다.

한편 해수열교환기(320)에서 해수(A)와 열교환된 담수(B)는 상기 열펌프(340)을 거치지 않고 바로 공조시스템(330)의 공조기 팬 전단으로 공급되어, 유입공기를 사전냉각 또는 사전 가열함으로써 열펌프(340)의 부하를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 공조시스템(330)은, 난방의 경우 건축물 천장의 덕트를 통해 온기를 공급하고, 냉방의 경우 건축물 바닥의 덕트를 통해 냉기를 공급할 수 있는데, 상기 공조시스템(330)의 공조기는 냉난방 조건에 따라 양방향 전환이 가능하여, 난방의 경우 하부 공조기를 통해 실내 공기를 배출하고, 냉방의 경우 상부 공조기를 통해 실내 공기가 배출될 수 있다.

이와 같이 본 발명이 채택하고 있는 공조설비(3000)는 기존 공조시스템에서 사용되는 에너지를 획기적으로 줄이고, 지속적으로 냉온기를 공급할 수 있어 에너지 효율을 높이게 된다.

4. 고정부

본 발명에 따른 고정부(4000)는, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 부력부(1000) 및 제 2 부력부(2000)가 바람이나 해수의 흐름에 의해 수평 방향으로 움직이는 것을 구속하며 안정적으로 해수면에 고정되도록 하기 위한 것으로, 제 1 부력부(1000)의 네 모서리에 배치되는 복수의 제 1 고정부(400) 및 제 2 부력부(2000)의 저면에 고정되는 복수의 제 2 고정부(450)를 포함하여 구성된다.

4.1 제 1 고정부

본 발명의 제 1 고정부(400)는 수면에 부유되는 제 1 부력부(1000)를 해수면에 고정하기 위해 상기 제 1 부력부(1000)의 네 모서리에 각각 배치되는 것으로, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 수중 바닥면에 고정되는 계류용 앵커부재(410); 일단은 상기 계류용 앵커부재(410)에 고정되고, 타단은 장력조절유닛(430)에 연결되는 와이어로프(420); 상기 와이어로프(420)의 타단이 연결되어 상기 와이어로프(420)를 당기거나 풀어 상기 와이어로프(420)의 장력을 조절하는 장력조절유닛(430); 상기 장력조절유닛(430)에 연결된 와이어로프(420)의 장력을 감지하는 장력센서(433); 상기 장력센서(433)가 감지한 장력에 따라 상기 장력조절유닛(430)을 제어하는 제어유닛(440);을 포함하여 구성될 수 있다.

제 1 부력체(1000)는 수중 지반에 고정된 계류용 앵커부재(410)와 제 1 부력체(1000)에 장착된 장력조절유닛(430)을 연결하는 와이어로프(420)에 의해 해수면에 떠있는 상태에서 계류된다.

본 발명의 계류용 앵커부재(410)는 해수면에 떠있는 제 1 부력부(1000)의 아래쪽에 위치하도록 수중 바닥면에 고정된다. 상기 계류용 앵커부재(410)는 수중 지반에 지지되는 콘크리트구조물로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 와이어로프(420)는 탄소섬유 및 폴리우레탄 중 어느 하나로 피복된 스틸 와이어로프가 사용될 수 있다. 상기 계류용 앵커부재(410)에 일단이 고정된 와이어로프(420)는 제 1 부력체(1000)의 모서리 영역에 형성된 와이어로프 관통구(150)을 관통하여 장력조절유닛(430)에 타단이 연결된다. 상기 와이어로프 관통구(150)는 제 1 부력체(1000)의 두께방향으로 수평단면적이 서로 상이하게 형성되는데, 제 1 부력체(1000)의 상단으로부터 하단으로 갈수록 상기 수평단면적을 증가시켜 상기 와이어로프(420)가 팽팽하게 긴장된 상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 와이어로프(420)는, 도 10(a)에 도시된 바와 같이 제 1 부력부(1000)와 계류용 앵커부재(410) 사이에서 일정 각도로 경사지게 팽팽한 긴장상태를 유지할 수 있고, 또는 도 10(b)에 도시된 바와 같이 한 쌍의 와이어로프(420)가 교차되면서 팽팽한 긴장상태를 유지할 수도 있다.

본 발명의 장력조절유닛(430)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 와이어로프(420)가 연결되어 와이어로프(420)를 당기거나 풀어 와이어로프(420)의 장력을 조절하기 위한 것으로, 회전력을 발생시키는 모터(431); 및 상기 모터(431)의 정역회전에 따라 정회전 또는 역회전하면서 와이어로프(420)를 감거나 푸는 권취드럼(432)을 포함한다. 즉, 와이어로프(420)의 일단이 권취드럼(432)에 연결되어 권취드럼(432)을 한쪽 방향으로 회전시키면 와이어로프(420)가 권취드럼(432)에 감기고 권취드럼(432)을 반대 방향으로 회전시키면 권취드럼(432)에 감긴 와이어로프(420)가 풀리게 된다. 모터(431)와 권취드럼(432) 사이에는 감속기(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 장력센서(433)는 장력조절유닛(430)의 움직임에 따라 와이어로프(420)에 가해지는 인장력을 감지한다.

본 발명의 제어유닛(440)은 장력센서(433)가 감지한 장력에 따라 장력조절유닛(430)을 제어하는 것으로, 장력센서(433)가 감지한 장력값이 설정 범위 이상이면 와이어로프(420)의 장력이 감소하도록 장력조절유닛(430)의 모터를 회전시키고, 장력센서(433)가 감지한 장력값이 설정 범위 이하이면 와이어로프(420)의 장력이 증가하도록 장력조절유닛(430)의 모터를 회전시킨다.

제 1 부력체(1000)가 제 1 고정부(400)에 의해 수평 방향으로 움직이지 않고 계류되도록 와이어로프(420)에 기준 장력(초기설정값)이 유지되게 장력조절유닛(430)으로 와이어로프(420)를 당긴 상태로 유지한다. 이와 같은 상태에서, 제 1 부력체(1000)가 떠있는 해수면의 수위가 점점 높아지게 되면 제 1 부력체(1000)도 함께 상승하여 제 1 부력체(1000)와 계류용 앵커부재(410)의 거리가 점점 멀어지게 되면서 와이어로프(420)에 작용하는 장력이 점점 커지게 되고 와이어로프(420)의 장력이 커지면서 장력조절유닛(430)을 당기게 된다. 장력조절유닛(430)이 와이어로프(420)에 의해 당겨짐에 따라 장력센서(433)에서 점점 커지는 장력을 감지하게 된다. 장력센서(433)에서 설정된 장력값 이상이 감지되면 제어유닛(440)에 의해 장력조절유닛(430)이 작동하여 와이어로프(420)를 점차적으로 풀어 와이어로프(420)에 작용하는 장력을 감소시킨다. 해수면 수위의 높아짐이 정지되어 와이어로프(420)의 장력이 기준 장력으로 감지되면 장력조절유닛(430)이 와이어로프(420)를 풀지않고 고정시킨다.

그리고, 제 1 부력체(1000)가 떠있는 해수면의 수위가 점점 낮아지게 되면 제 1 부력체(1000)도 함께 하강하여 제 1 부력체(1000)와 계류용 앵커부재(410)의 거리가 점점 가까워지게 되고 이에 따라 와이어로프(420)에 작용하는 장력이 점점 작아지게 되면서 장력센서(433)에서 점점 작아지는 장력을 감지하게 된다. 장력센서(433)에서 설정된 장력값 이하가 감지되면 제어유닛(440)에 의해 장력조절유닛(430)이 작동하여 와이어로프(420)를 점차적으로 감아 와이어로프(420)에 작용하는 장력을 증가시킨다. 해수면 수위의 낮아짐이 정지되어 와이어로프(420)의 장력이 기준 장력으로 감지되면 장력조절유닛(430)이 와이어로프(420)를 감지않고 고정시킨다.

이와 같은 작동을 반복하면서 수위가 변하여도 와이어로프(420)의 장력을 기준 장력으로 유지하여 제 1 부력체(1000)를 설정된 위치에 수평방향으로 움직이지 않도록 계류시키게 된다.

전술한 장력조절방법은 제 1 고정부(400)에 구비된 제어유닛(440)이 해당 와이어로프(420)의 장력을 제어하는 일실시예를 설명한 것이며, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제 1 부력부(1000)의 중앙제어유닛(미도시)이 네 모서리에 장착된 제 1 고정부(400) 각각의 와이어로프(420)의 장력 상태를 감지하고 이들을 총괄제어하여 제 1 부력부(1000) 전체의 밸런스를 조정할 수도 있다.

4.2 제 2 고정부

본 발명의 제 2 고정부(450)는 제 2 부력부(2000)를 해수면 위에 고정하기 위한 것으로, 수중 바닥면에 고정되는 계류용 앵커부재(451); 및 상기 계류용 앵커부재(451)에 일단이 연결되고 제 2 부력부(2000)의 저면에 타단이 고정되는 체인(452)을 포함하여 구성된다. 상기 계류용 앵커(451)와 연결되는 체인(452)에는 다수개의 탄성스프링(453)이 연결되어, 제 2 부력부(2000)가 순간적으로 발생되는 파력의 영향을 받아 체인(451)이 훼손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 도 13에 도시된 바와 같이, 제 2 부력부(2000)에는 체인(452)과 함께 탄성이 큰 탄성로프(454)를 선택적으로 설치하여 체인(452)이 끊어지더라도 탄성로프(454)가 체인(452)의 역할을 수행하도록 구성할 수 있으며, 상기 탄성로프(454)에는 장력조절장치(미도시)가 부가될 수 있다.

A : 해수 B : 담수 C : 열원수
10 : 철근 11 : 콘크리트
1000 : 제 1 부력부
100 : 제 1 단위블록 110 : 부력공간 111 : 부력부재
112 : 부유블록유닛 115 : 입출부 116 : 커버블록
130 : 제 1 연결유닛 131 : 결착홈 132 : 관통부
133 : 방진블록 134 : 결합봉 135 : 스프링
136 : 고정판 137 : 고정핀 138: 마모방지패드
140 : 제 1 결합유닛 141 : 돌출부 142 : 홈부
150 : 와이어로프 관통구
2000 : 제 2 부력부
200 : 제 2 단위블록 201 : 몸체 202 : 요입부
203 : 유선형 돌기부 204 : 부유체 205 : 파력감쇄부
206 : 연장부재
230 : 제 2 연결유닛 240 : 제 2 결합유닛 250: 제 3 연결유닛
251 : 유동형 결합 252 : 유동형 체결수단 253 : 탄성블록
500 : 파력발전부
510 : 압력실 511 : 해수통로부 512 : 공동부
513 : 공기통로부 514 : 압력계 520 : 터빈
521 : 회전축 522 : 회전수 센서 530 : 발전기
540 : 배터리 550: 토크조정장치 560 : 제어부
3000 : 공조설비
310 : 해수펌프 320 : 해수열교환기 321 : 냉각코일
323 : 냉각핀 또는 방열판
323 : 팬 330 : 공조시스템
340 : 열펌프
4000 : 고정부
400 : 제 1 고정부 410 : 계류용 앵커부재 420 : 와이어로프
430 : 장력조절유닛 431 : 모터 432 : 권취드럼
433 : 장력센서 440 : 제어유닛
450 : 제 2 고정부 451: 계류용 앵커부재 452 : 체인
453 : 탄성스프링 454 : 탄성로프

Claims (7)

1. 해상에 부유되며, 복수의 제 1 단위블록(100)이 상호 결합되어 형성되는 제 1 부력부(1000);
   해상에 부유되며, 복수로 형성된 제 2 단위블록(200)이 제 1 부력부 경계면에 위치하는 제 2 부력부(2000);
   일측이 해저에 고정되며, 타측이 상기 제 1 부력부(10000 및/또는 제 2 부력부(2000)에 결합되는 고정부(4000);를 포함하고,
   상기 제 1 단위블록(100)은,
   내부에 형성된 부력공간(110); 및
   상기 부력공간(110) 내부에 충진된 부력부재(111)를 포함하여 구성되되, 철근콘크리트 재질로 형성하며,
   상기 제 1 부력부(1000)는,
   내부에 부력부재(111)가 충진되는 상기 부력공간(110)이 형성되고, 콘크리트 또는 콘크리트와 보강섬유가 혼합된 혼합물로 형성되는 제 1 단위블록(100);
   상기 제 1 단위블록(100)들을 상호 연결하기 위해 길이방향 및 폭방향을 따라 일정 간격으로 형성되는 다수의 제 1 연결유닛(130); 및
   상기 제 1 단위블록(100)들을 직접 결합시켜 안전성을 향상시키는 제 1 결합유닛(140)을 포함하고,
   상기 제 1 결합유닛(140)은,
   복수의 제 1 단위블록들(100, 100`)의 마주하는 면에 각각 형성되되, 상기 제 1 단위블록(100)의 일측면에 돌출부(141)와 홈부(142)가 교대로 형성되고,
   상기 제 1 단위블록(100)과 마주하는 제 1 단위블록(100`)의 타측면에는 상기 제 1 단위블록(100)의 돌출부(141)와 홈부(142)와 서로 맞물릴 수 있도록 홈부(142)와 돌출부(141)가 형성되며,
   상기 돌출부(141)는 돌출방향으로 폭이 작아지는 테이퍼 형상인 것을 포함하는 해상부유구조물.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 단위블록(100)의 일면에 형성된 상면; 및 상기 상면의 모서리에 형성된 외측면을 포함하되, 상기 외측면은 상면에 대하여 수직 또는 경사지게 형성되는 해상부유구조물.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 부력공간(110)에 형성되며, 구획을 구분하는 격벽 및 상기 격벽에 의해 구획된 세부공간에 위치하는 부유블록유닛(112);을 포함하는 해상부유구조물.
   
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 단위블록과 제 1 단위블록 사이에 결합되는 방진블록(133);을 포함하는 해상부유구조물.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 부력부(1000)는 네 모서리에 배치되는 복수의 제 1 고정부(400)에 의해 해수면에 고정되고, 상기 제 2 부력부(2000)는 저면에 배치되는 복수의 제 2 고정부(450)에 의해 해수면에 고정되는 것;을 포함하는 해상부유구조물.