KR100481167B1 - 오렌지그라플이 구비된 다기능 해양폐기물 수거선 - Google Patents

오렌지그라플이 구비된 다기능 해양폐기물 수거선 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수심이 낮은 천해역(Shallow Waters)에서의 해양 폐기물 수거에 적합하도록 개선된 오렌지그라플이 구비된 다기능 해양폐기물 수거선에 관한 것이다.
종래에는 연안 해저 정화를 목적으로 한 수거선의 경우 수거시스템이 일정하여 해저 폐기물의 유형(오니, 일반쓰레기 등)에 따라 적절하게 대처하기가 매우 어렵고 작업성도 현저하게 낮을 뿐만 아니라, 수심이 얕은 곳에서는 일반 수거선의 운항이 불가하여 전방위적이고 지속적인 수질보호라는 근본적인 취지에 부합하지 아니하였다.
본 발명에서는 해양에서 수거한 폐기물의 선내 적재공간과 수거장비 배치에 따른 넓은 갑판이 요구되는 선체와, 수거폐기물 적재시 선수미 트림을 방지하여 원활한 작업으로 안전성을 확보할 수 있는 수거선을 제공하며, 선수에 다목적 수거장비를 다양하게 비치하여 이들 각각이 해양 폐기물의 수거 조건에 맞는 합리적인 기능을 발휘하면서 해저 및 부유폐기물 수거가 가능하게 하고, 로프형태의 폐기물에 의한 작업 방해시 이를 절단할 수 있는 별도의 절단기를 구비하여 해저 폐기물 수거 효율을 높일 수 있도록 한 것임.

Description

오렌지그라플이 구비된 다기능 해양폐기물 수거선 {Multi-Purpose Marine Waste Cleaning Ship with Orange Grapple}
본 발명은 해양폐기물 수거선에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주로 수심이 낮은 천해역(Shallow Waters)에서의 해저에 누적된 다양하고 잡다한 해양폐기물을 수거하기에 적합한 오렌지그라플이 구비된 다기능 해양폐기물 수거선을 제공함에 있는 것이다.
최근 연안 환경은 공장 및 도시로부터 유입되는 각종 쓰레기로 인해 연안 해저는 크게 오염시킴은 물론 해양 생태계를 파괴하고 있다.
또한 연안 양식 어장이 증가하면서 그물, 각종 어구 등과 같은 많은 오물과 같은 퇴적물은 해양 오염을 가중시키는 주요인이 되므로 이들 오염원을 모두 제거할 필요성이 크게 대두 되었다.
종래에는 연안 해저 정화를 목적으로 한 수거선이 제안되기도 하였으나 종래의 수거선의 경우 수거시스템이 해저 폐기물 또는 부유 폐기물의 유형에 따라 선별적으로 수거하는 방식으로 구성되고 있어 작업성이 현저히 낮아, 전방위적이고 지속적인 수질보호라는 근본적인 취지에 부합하지 아니하였다.
또한, 특허출원 제99-30845호 '연안해저 정화용 플랜트'의 경우 폐기물을 수거하기 위해 크레인에 그랩(Grab)을 조립,이용하여 해저의 폐기물을 집어올리도록 구성하고 있다.
하지만 폐기물을 수거하도록 된 그랩은 롱붐에 길게 늘어뜨려지는 와이어에 지지 현수되는 구조로 조립되고 있어 작업자는 그랩을 조작하는데 많은 어려움이 있었고, 상기 그랩의 탈/부착이 신속하게 이루어지지 못한다는 단점이 있다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로, 본 발명은 서해, 남해처럼 수심이 다소 얕은 곳에서도 자항 능력에 의해 운항하면서 서해의 1, 3종 어항 및 연안항, 연안 항로해역 등과 같은 천해역(shallow water)에서의 해저 폐기물 수거에 적합한 천해용 다기능 해양폐기물 수거선을 제공하고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.
삭제
또한, 본 발명은 흘수를 적게함과 동시에 해양에서 수거한 폐기물의 선내 적재공간 확보와 수거장비 배치에 따른 넓은 갑판과 수거폐기물 적재시 원활한 작업과 안전성을 확보할 수 있는 천해용 해양폐기물 수거선을 제공하는데 있다.
이를 위해서 본 발명에서는 선교루를 선체 중앙에 두어 선박의 운항 및 작업시 통제, 조종이 용이하게 하고, 롱붐이 구비한 다관절크레인을 이용하여 해저폐기물을 갑판 위로 퍼올릴 수 있도록 하고 있다.
또한, 본 발명에서는 선수에 다관절크레인에는 해양폐기물의 수거 조건에 따라 합리적인 기능을 발휘하도록 된 수거장치를 장착하여 해저 및 부유 폐기물 수거가 가능하게 하고, 로프형태의 폐기물에 의한 작업 방해시 이를 절단할 수 있는 별도의 절단기를 구비하여 해저 폐기물 수거작업이 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 하였다.
상기 수거선은 자항 능력을 구비하여 천해역(shallow water) 작업선형 선체구조에 의해 항해시 충분한 복원성, 내파성, 적절한 트림을 유지하고 원활한 작업성 및 조종성을 제공함에 그 특징이 있는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 천해용 해양폐기물 수거선을 첨부된 예시 도면을 참고하여 그 구성 및 작용 효과 등을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명이 적용된 다기능 수거선의 해양폐기물 수거장치의 측면도이고, 도 2는 다관절 크레인의 작업도 나타낸 참고도이다.
이에 도시된 바와 같이 본 발명은 자항능력을 갖고 천해역 작업에 적합한 선형 구조를 갖는 수거선(10), 상기 수거선(10)의 선수에 다관절 형태의 로봇팔 구성을 갖는 다관절크레인(20)이 장착부(21)에 장착되고, 상기 다관절크레인(20)의 선단에 부설되어 다양한 수거장치를 탈/부착시키도록 된 연결장치(30), 상기 연결장치에서 분리된 수거장치(50)를 갑판위에 안정되게 보관하는 베드(52) 및 절단기를 포함하는 구성으로 이루어지고 있는 것이다.
다관절크레인(20)은 일정한 깊이(수거깊이 15m)내의 해저폐기물을 갑판으로 끌어 올리도록 실린더(221,231)가 구비되는 롱붐(22)과 암(23)이 핀축(24)으로 조립되어 상기 실린더(221)에 의해 핀축(24)을 기점으로 롱붐(22)과 암(23)이 접혔다 펼쳐지는 관절 운동할 수 있도록 되어 있다.
도 3에서와 같이 다관절 크레인(20)의 선단에는 연결장치(30)가 부설되어 다양한 종류의 수거장치는 상기 연결장치(30)에 의해 자동으로 탈,부착되어질 수 있도록 하였다.
연결장치(30)는 다관절크레인(20)의 실린더(231)와 암(23)이 고정되어질 수 있도록 축핀(25,26)이 결합되는 한 쌍의 고정부(32,34)와 수거장치가 탈/부착되는 한 쌍의 제1, 2조립부(36,38)로 구성되고 있다.
제1, 2조립부(36,38)는 핀구멍의 중앙부가 커팅된 개구부를 통해 수거장치의 오렌지그라플(50)이 조립부(36,38) 내측으로 끼워지며 결합될 수 있게 하였다.
그리고 제1, 2조립부(36,38)에 형성되는 개구부는 각각 90°의 위상차를 이루도록 구성하여 연결장치(30)의 제1조립부(36)를 수거장치에 1차 결합시킨 후 연결장치(30)를 90°회전시키는 것에 의해 제2조립부(38)가 수거장치에 순차적으로 결합되며 자동 록킹될 수 있도록 하였다.
이때 조립부(36,38)에 형성되는 개구부의 방향은 각각 90°의 위상차를 가지므로 다관절크레인(20)의 연결장치(30)에 결합된 수거장치를 상부측으로 들어올리더라도 수거장치가 이탈됨이 없이 록킹상태를 유지할 수 있는 것이다.
한편, 연결장치(30)에 결합된 수거장치를 분리시키고자 하는 경우에는 상기의 역순으로 실시하면 수거장치는 연결장치(30)로부터 자동 분리되어질 수 있는 것이다.
그러므로 연결장치(30)는 해양 폐기물의 형태에 따라 합리적인 기능을 발휘하도록 된 다양한 형태를 갖는 수거시스템을 원 터치(One Touch)방식으로 신속하게 탈/부착 시키면서 작업을 수행할 수 있는 것이다. 상기 연결장치(30)의 일예는 대한민국 공개번호 제1998-57555호의 클램핑 장치(일명 퀵클램프)에 개시되는 것을 사용할 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이 연결장치(30)에 자동으로 탈/부착되는 수거장치가 오렌지그라플(50)로 구성되고 있다.
오렌지그라플(50)은 그 선단에 다수의 집게발(53)이 방사상으로 배치하여 그와 연결되는 각각의 실린더(55)에 의해 집게발(53)의 선단이 내측으로 오무러들거나 펼쳐지면서 해수 바닥의 폐기물을 수거하도록 되어 있다.
오렌지그라플(50)에는 다관절크레인(20)의 연결장치(30)와 자동으로 탈/부착되는 그라플조립장치(57)가 설치되어 있다.
상기 그라플조립장치(57)는 오렌지그라플(50)의 상부측에 서로 마주하도록 한 쌍의 브라켓(571)이 고정되고, 상기 브라켓(571) 사이에는 연결장치(30)의 조립부(36,38)와 동일한 간격으로 배치되는 한 쌍의 고정간(573,574)을 고정되게 설치하여 연결장치(30)의 조립부(36,38)에 고정간(573,574)이 순차적으로 결합되어질 수 있도록 하였다.
그리고 도 5에 나타낸 바와 같이 연결장치(30)에서 분리된 오렌지그라플(50)은 갑판 위에 설치되는 베드(52)에 안정되게 보관되어질 수 있도록 하고 있다.
상기 베드(52)는 바닥판(521) 중앙부에 장착되는 중심블럭(523)을 중심으로 다수개의 가이드블럭(525)이 방사상으로 배치되고, 상기 가이드블럭(525)의 한쪽 선단은 집게발(53)에 의한 간섭을 줄이기 위해 경사기울기를 갖는 경사면(527)으로 구성하였다.
또한 가이드블럭(525)의 바깥쪽에는 비교적 뾰쪽하게 형성된 집게발(53)로 인해 베드(52)의 바닥판(521)이 쉽게 훼손되는 것을 방지할 수 있도록 나무판재로 형성된 덧판(529)을 고정되게 설치하여 상기 덧판(529) 위에 집게발(53)이 놓여질 수 있도록 하였다.
그러므로 오렌지그라플(50)은 집게발(53)이 각각의 가이드블럭(525)을 감싸듯이 베드(52) 위에 안착시킴으로써 베드(52)에 장착되는 오렌지그라플(50)은 좌,우로 유동되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
도 6에 나타낸 바와 같이 수거선(10)의 선수 좌현 또는 우현에는 로프(R) 형태의 폐기물에 의한 작업 방해시 이를 절단시킬 수 있도록 된 절단기(80)가 설치되고 있다.
상기 절단기(80)는 로프 형태의 폐기물을 절단할 수 있도록 실린더(81)에 의해 연동하는 한쌍의 집게 모양의 커터(82), 상기 커터(82)가 장착되는 회전장착대 (84), 상기 회전장착대(84)가 갑판상에 직교되게 결합하는 고정암(83), 상기 고정암(83)를 고정하는 지지대(85)로 구성되고 있다.
또한 상기 절단기(80)의 커터(82)는 회전장착대(84)에 의해 전방향 회전 즉, 한 360°회전이 가능함은 물론 고정암(83)을 중심으로 120°회전이 가능하도록 구성되어 있다.
상기 절단기(80)는 배치 공간의 협소함을 고려하여 고정암(83) 방향의 회전은 내장되는 회전베어링(도시하지 않음)에 의해 자체적으로 회전 운동이 가능하도록 되고, 상기 절단기(80)는 직경 2.5cm 스틸와이어까지 절단할 수 있게 하여 해저폐기물 수거가 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 하였다.
수거선(10) 선수에는 다관절크레인(20) 보호 및 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 개,폐되는 선수보호블록이 설치되고, 상기 선수보호블록에는 와이어가 연결된 원치가 구비되어 상기 윈치에 의해 선수보호블럭이 선수부를 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 하였다.
본 발명은 선수에 다관절 형태의 로봇팔 구성을 갖는 다관절크레인(20)에 부설되는 연결장치(30)에 오렌지그라플(50)과 같이 폐기물을 수거할 수 있도록 된 수거장치를 고정되게 조립하면 해저는 물론 부유폐기물도 간편하게 수거할 수 있는 것이다.
또한 작업시 로프(R) 형태의 폐기물에 의한 작업 방해에는 이를 절단할 수 있는 별도의 절단기(80)도 마련되고 있어 폐기물 수거작업이 보다 신속하면서도 효율적으로 이루어질 수 있는 것이다.
본 발명의 다관절크레인(20)는 최대 15m의 깊이의 뻘, 토사 또는 묻힌 폐기물이나 바위 틈 사이의 잔여 폐기물까지 긁어모아 해수 밖으로 집어 올리는 방법을 통해 수거하게 되므로 어장 정화가 효과적으로 이루어 질 수 있고, 수면에 산재하는 해양 부유폐기물도 전량 수거할 수 있는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명의 천해용 수거선의 해양폐기물 수거장치에 의하면, 자항 능력을 갖추어 수심이 그리 깊지 아니한 서해는 물론 다소 깊은(15m 정도) 남해 지역의 1, 3종 어항 및 연안항, 연안 항로해역 등과 같은 천해역을 운항하면서 해양 폐기물 수거가 보다 신속 정확하게 이루어질 수 있게 되고, 작업을 끝마친 후에는 오렌지그라플을 베드 위에 안전하게 보관함으로써 오렌지그라플 및 선체가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
삭제
도1은 본 발명이 적용된 다기능 해양폐기물 수거선의 일 측면도,
도2는 본 발명의 다기능 해양폐기물 수거선에 장착된 다관절 크레인의 작업도,
도3은 본 발명의 다관절 크레인 선단에 설치된 연결장치의 예시도,
도4는 본 발명에 따른 연결장치에 오렌지그라플이 분리되는 것을 나타낸 예시도,
도5는 본 발명이 적용된 오렌지그라플과 베드의 구성을 나타낸 예시도,
도6은 본 발명이 적용된 절단기의 구성을 나타낸 예시도,
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 수거선 20 : 다관절크레인
22 : 롱붐 23 : 암
24 : 핀축 25,26: 축핀
30 : 연결장치 32,34: 고정부
36 : 제1조립부 38 : 제2조립부
50 : 오렌지그라플 52 : 베드
53 : 집게발 55: 실린더
57 : 그라플조립장치 80 : 절단기
81 : 실린더 83 : 고정암
84 : 회전장착대 85 : 지지대
521: 바닥판 529: 덧판
571: 브라켓 573,574: 고정간
523: 중심블럭 525: 가이드블럭

Claims (3)

  1. 천해역 작업 선형 구조를 갖는 수거선(10) 선수에 실린더(221,231)가 구비되는 롱붐(22)과 암(23)이 핀축(24)으로 조립되어 상기 실린더(221)에 의해 롱붐(22)과 암(23)이 관절 운동하도록 된 다관절크레인(20)이 설치되어 상기 다관절크레인(20)에 연결장치(30)가 결합되어 상기 연결장치(30)에 결합되는 수거장치를 이용하여 해양 폐기물을 수거하도록 구성된 것에 있어서,
    상기 수거선은 자항 능력을 가지며, 상기 수거장치는 오렌지그라플(50)로 구성되며, 상기 오렌지그라플(50)에는 연결장치(30)가 결합되는 그라플조립장치(57)가 설치되고, 그라플조립장치(57)는 오렌지그라플(50)의 상부측에 서로 마주하도록 고정되는 한 쌍의 브라켓(571)과 상기 브라켓(571) 사이에 연결장치(30)의 조립부(36,38)와 대응되게 고정되는 한 쌍의 고정간(573,574)으로 구성되어 연결장치(30)의 조립부(36,38)에 상기 고정간(573,574)이 순차적으로 결합되어질 수 있도록 되고, 상기 오렌지그라플(50)을 갑판위에 고정하는 베드(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오렌지그라플이 구비된 다기능 해양폐기물 수거선.
  2. 제1항에 있어서, 수거선(10)의 선수 좌현 또는 우현에는 절단기(80)가 설치되며, 상기 절단기(80)는 실린더(81)에 의해 연동하는 한쌍의 집게 모양의 커터(82), 상기 커터(82)가 장착되는 회전장착대(84), 상기 회전장착대(84)가 갑판상에 직교되게 결합하는 고정암(83), 상기 고정암(83)를 고정하는 지지대(85)로 구성되는 것을 특징으로 하는 오렌지그라플이 구비된 다기능 해양폐기물 수거선.
  3. 제1항에 있어서, 상기 베드(52)는 바닥판(521) 중앙부에 장착되는 중심블럭(523)을 중심으로 다수개의 가이드블럭(525)이 방사상으로 배치되고, 상기 가이드블럭(525)의 바깥쪽에는 나무판재로 형성된 덧판(529)이 설치되어 상기 베드(52)에는 오렌지그라플(50)의 집게발(53)이 상기 가이드블럭(525)의 외주면을 감싸듯이 안착되는 것을 특징으로 하는 오렌지그라플이 구비된 다기능 해양폐기물 수거선.
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