B.2.1 기본 구조물

공급업체

대형 품목 및 무거운 품목을 제작할 수 있고 제조 시설이 항구 가까이에 위치해 있는 전문업체가 대형 강철 또는 콘크리트 부유식 하부 구조물과 그 주요 구성품을 생산해야 한다. 부유식 하부 구조물의 최종 조립품이 다른 위치에 있는 경우, 전체 하부 구조물을 수상으로 이동하기 위해 반드시 항구 가까이에 위치해야 한다. 많은 수량 주문 시 일괄 대량 생산 경험이 많은 업체 선택이 바람직한데, 이에 따라 공급업체 선택이 폭이 제한되기도 한다.

일본 공급업체:

Japan Marine United Corporation, Kanadevia Corporation, Mitsui E&S, MODEC, Nipon Steel Engineering, Taisei Corporation, Toda Corporation.

한국 공급업체:

DSME, 현대중공업, 삼성중공업, 마스텍중공업(주), 우경건설, SK오션플랜트, HSG성동조선(주)

강철 반잠수식 부유식 하부 구조물과 기본 구조물이 최종적으로 조립된 모습. WindFloat Atlantic 프로젝트 사진: Principle Power/Ocean Winds 제공

주요 정보

기본 구조물의 구성 요소는 다음과 같다.

• 기둥
• 폰툰
• 트러스
• 트랜지션 피스

반잠수식은 일반적으로 삼각형 배열을 가지며, 바닥에 수평 폰툰 모양으로 연결된 세 개의 기둥과 그 사이에 트러스(버팀대라고도 함)가 추가로 있다. 주요 구조적 요소는 다음과 같다.

• 기둥과 폰툰: 대부분의 부력을 담당하며 하부 구조물의 중심에서 떨어져 있기 때문에 안정성을 제공한다. 폰툰(pontoon)의 가장자리를 사각형으로 만들고 상하감쇠판(Heave Plate)이 있어 물속에서 위아래로 흔들리는 움직임을 줄일 수 있다.
• 트러스: 삼각형 모양으로 만들어지며, 기둥과 폰툰을 사용해 전체 구조물을 튼튼하게 만들어 준다.
• 트랜지션 피스: 타워 베이스에서 부유식 하부 구조물로 집중된 하중을 분산시키는 트랜지션 피스가 일부 설계에 포함되어 있다.

반잠수식 하부 구조물에서 터빈은 한쪽 모서리, 중앙, 측면 중 하나를 따라 중간에 위치할 수 있다. 중앙에 터빈을 장착하면 하중이 가장 균등하게 분산되어, 수직 사태를 유지하기 위한 능동적 밸러스트 조정 기술 필요성이 줄어든다. 단점은 터빈을 하부 구조물에 조립하기 위해 더 길게 뻗을 수 있는 크레인이 필요하다는 것이다.

효율적으로 제조하려면 필요 공간, 주기시간(주기가 짧을수록 제품 인도율 상승), 총제조비용을 중요하게 고려해야 한다.

일부 설계에서는 제조 비용을 절감하기 위해 터빈 타워에 사용되는 관형 제작(예: Stiesdal Offshore의 TetraSpar) 또는 조선용으로 사용되는 패널 생산 라인(예: Gusto MSC의 Tri-floater)과 같이 다른 목적으로 개발된 제조 공정 및 시설을 활용하려고 하기도 한다. 후자는 정사각형 또는 육각형 단면이 있는 기둥이 될 수 있다.

전체를 완전히 용접하는 설계도 있고,부유식 하부 구조물의 주요 품목을 접합 장치를 사용해 최종 조립을 하기도 한다. 최종 조립에 적합하게 설계하면 제조업체는 주요 부품 제조에 집중할 수 있으며, 적절한 위치의 항구에서 부유식 하부 구조물의 최종 조립에 집중할 수 있다.

3,500 t의 일반적인 기본 구조물의 무게가 가장 큰 이동식 크레인의 최대 인양 가능한 무게보다 무겁다. 철도 시스템 또는 자체 추진 모듈 트레일러(SPMT)는 육상 이동용 옵션이다. 링 크레인, 선박 장착 크레인, 반잠수식 바지선을 사용하여 육지에서 수상으로 기본 구조물을 운송할 수 있다. 건식 도크를 활용하면 두 가지 문제가 동시에 해결되지만 대형 건식 도크는 매우 드물다(자세한 내용은 I.5 참조).

일부 제조업체는 더 일반적으로 사용되는 수중 아크용접과 관련된 시간, 비용, 에너지 소비를 줄이기 위해 전자빔용접 활용을 모색하고 있다.

구성 요소

• 복잡한 구조적 접합 장치용 주조
• 터빈 베이스까지의 플랜지용 단조 링
• 조립식 박스형 구간
• 조립식 강관
• 강판 - 때로 제작을 더 쉽게 하기 위해 모양에 맞게 절단되고 모서리가 가공된 상태로 구매한다. 판의 크기가 클수록 필요한 총용접량을 줄일 수 있다.