KR100687812B1 - 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 육상 크레인을 이용하여 피이(PE) 작업장에서 대형 선체 블록을 제작하고, 이를 해상 크레인을 이용하여 플로팅 도크(Floating Dock) 상에 직접 탑재할 수 있는 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법은 육상의 피이(PE) 작업장에서 육상 크레인(Crane)을 이용하여 대형 선체 블록을 제작하는 단계; 플로팅 도크 또는 바지가 그 사이에 접안할 수 있는 형상을 이루도록 육상과 일정한 간격을 두고 평행하게 해상으로 돌출된 안벽의 육상측과 상기 피이 작업장 사이에 플로팅 도크(Floating Dock) 또는 바지를 위치시키는 단계; 상기 안벽의 해상측에 위치한 해상 크레인에 의해 상기 대형 선체 블록을 상기 플로팅 도크 또는 바지 상에 탑재하는 단계; 상기 플로팅 도크 또는 바지 상에서 상기 대형 선체 블록을 조립하여 선박을 완성하는 단계; 및 상기 플로팅 도크 또는 바지를 잠수시키고, 상기 완성된 선박을 진수시키는 단계를 포함한다.

플로팅 도크(Floating Dock), 육상 크레인, 해상 크레인, PE 작업장

Description

해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법{Method of constructing ship on the sea and the ground}

도 1은 종래 기술에 따른 선박 건조를 위한 도크를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법의 일실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3은 도 2에 도시된 공법에 이용되는 선박 건조 시설을 설명하기 위한 개략도이다.

도 4는 도 3에 도시된 선박 건조 시설을 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : PE 작업장 102 : 골리앗 크레인

104 : 선체 블록 106 : 해상 크레인

108 : 플로팅 도크(Floating Dock)

본 발명은 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 육상 크레인을 이용하여 대형 선체 블록을 제작하고, 이를 해상용 크레인을 이용하여 직접 도크에 탑재시키는 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법에 관한 것이다.

일반적으로, 배의 주문으로 시작하여 설계, 건조, 인도로 이루어지는 조선공업은 그 과정에서 빚어지는 영업상의 채산성이 그 산업의 생존 및 성공을 좌우한다. 이와 같은 채산성을 결정하는 중요한 요소는 배의 건조 과정에서의 생산성이며, 모든 조선공업은 생산성 향상을 위하여 경쟁하게 된다.

이러한 이유로 블록 건조법이 등장하게 되었다. 블록 건조법은 우선 선체를 수십 개 혹은 수백 개의 블록으로 분할하여, 그 개개의 블록들을 지상에서 조립 제작하고, 제작된 블록들을 순차적으로 선대 위에 탑재하여 하나의 선체로 조립해 내는 방법이다.

블록의 형상에 따라 가장 적합한 공장에서, 가장 효율적인 공법으로 만들어지며, 완성된 블록은 도장까지 행해진다.

이와 같이, 도장이 마쳐진 블록들은 몇 개의 블록씩 결합되는데, 여러 개의 블록을 하나로 결합시키는 작업을 피이(Pre-Erection, 이하 'PE'라 칭함) 작업이라 한다.

이런 PE 작업은 여러 개의 소형 블록들을 하나의 큰 블록으로 뭉쳐서, 한번에 탑재시킬 수 있는데, 이와 같이 선박 건조에 소요되는 시간을 줄여서 생산성을 향상시키고자 노력하였다.

이와 같이 상기 PE 작업을 통해 만들어진 각각의 선체 블록들은 도크로 이동하여, 골리앗 크레인에 의해 도크 내부에 탑재된다. 이후, 대형 선체 블록 공정 과정이 수행된다.

한편, 도크란 선박을 수리 및 건조하기 위해 조선소 또는 항만에 세워진 시설물이며, 크게 건식 도크와 부유식 도크로 대별된다. 건식 도크란 선박의 건조 시에 필요한 구축물로서, 도크 게이트(Dock Gate)를 이용하여 물을 가두기도 하고, 바다로 빼내기도 할 수 있는 작업장을 의미한다. 물을 빼낸 건식 도크 내에서는 PE 작업을 통해 만들어진 각각의 선체 블록이 조립, 완성되고, 배가 진수된다. 이에 반해, 부유식 도크란 도크 내부에 밸라스트 탱크(Ballast Tank)가 있어 그 안에 물을 주수하면 부유식 도크가 물 속으로 가라앉고, 상기 밸라스트 탱크로부터 물을 배수하면 부유식 도크가 물 위로 부상하는 형태의 도크를 말한다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박 건조를 위한 도크를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 도 1에 도시된 바와 같이, 바다(40)와 인접하고 있는 육상(30)에는 "ㄷ" 형상으로 파내진 대형 공간(14)이 있는데, 이러한 대형 공간(14) 내부에서 선박(20)이 건조된다. 이러한 구조를 도크(10)라고 한다.

또한, 상기 도크(10)가 바다(40)에 접한 부분에는 갑문(12)이 설치되어 있다. 이는 상기 도크(10)로 해수가 유입되거나, 또는 상기 도크(10)로부터 해수가 유출되는 것을 조절하기 위한 것이다.

즉, 선박(20)이 건조되는 동안은 해수를 유출시키고, 상기 갑문(12)을 닫아 서, 선박(20)을 완성할 수 있으며, 이후 상기 선박(20)이 완성된 경우에는 상기 갑문(12)을 열어서 완성된 선박(20)이 진수될 수 있게 한다.

그러나 종래의 선박 건조를 위한 도크는 제작에 많은 비용이 들며, 이의 내부에 주수를 유입시키거나 주수를 배출시키는 데 많은 시간이 소요되어 하나의 선박을 건조하는 데에 많은 불편함이 따랐다.

그리하여 이러한 도크의 회전율을 높이기 위해서, 선박 건조에 필요한 대형 선체 블록을 미리 도크 밖 육상의 잉여공간에서 제작하려는 움직임이 나타났다. 그러나 이와 같이 육상에서 제작된 대형 선체 블록을 도크 내부까지 운반시킬 수 있는 육상운송수단이 존재하지 않아서 많은 어려움이 따르고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 육상 크레인을 이용하여 대형 선체 블록을 제작하고, 이렇게 제작된 대형 선체 블록을 플로팅 도크 상으로 운반시켜 선박을 건조할 수 있는 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼는다.

상기와 같은 기술적 과제는 육상의 피이(PE) 작업장에서 육상 크레인(Crane)을 이용하여 대형 선체 블록을 제작하는 단계; 플로팅 도크 또는 바지가 그 사이에 접안할 수 있는 형상을 이루도록 육상과 일정한 간격을 두고 평행하게 해상으로 돌 출된 안벽의 육상측과 상기 피이 작업장 사이에 플로팅 도크(Floating Dock) 또는 바지를 위치시키는 단계; 상기 안벽의 해상측에 위치한 해상 크레인에 의해 상기 대형 선체 블록을 상기 플로팅 도크 또는 바지 상에 탑재하는 단계; 상기 플로팅 도크 또는 바지 상에서 상기 대형 선체 블록을 조립하여 선박을 완성하는 단계; 및 상기 플로팅 도크 또는 바지를 잠수시키고, 상기 완성된 선박을 진수시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법에 의해 달성된다.

이때, 상기 육상 크레인의 일 측 지지대는 상기 피이 작업장의 해안선을 따라 설치된 레일에 장착되고, 타 측 지지대는 상기 안벽 상부에 설치된 레일에 장착되어, 상기 피이 작업장과 상기 안벽을 따라 이동이 가능한 것이 바람직하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법에 대한 바람직한 실시예를 설명하고자 한다.

도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법의 일실시예를 도시한 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 육상의 피이(PE) 작업장에서 육상 크레인을 이용하여 대형 선체 블록을 제작하는 단계(S201)를 포함한다. 이때, 피이(PE: Pre-Erection) 작업이란, 여러 개의 소형 블록을 대형 블록으로 미리 결합하는 작업으로서, 이러한 작업에는 골리앗 크레인(Goliath Crane)이나 지브 크레인(Jib Crane)과 같은 육상 크레인이 사용된다. 이와 같이, 각종 육상 크레인을 이용하여 피이 작업을 수행하는 장소를 피이 작업장이라 한다.

다음으로, 본 실시예는 플로팅 도크 또는 바지가 그 사이에 접안할 수 있는 형상을 이루도록 육상과 일정한 간격을 두고 평행하게 해상으로 돌출된 안벽의 육상측과 상기 피이 작업장 사이에 플로팅 도크 또는 바지를 위치시키는 단계(S203)을 포함한다.

여기서, 먼저 본 발명에 따른 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법을 보다 이해하기 쉽도록 본 실시예에 이용되는 선박 건조 시설에 대해 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따른 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법에 이용되는 선박 건조 시설을 설명하기 위한 개략도이며, 도 4는 도 3에 도시된 선박 건조 시설을 도시한 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 대형 선체 블록(112)를 제작하기 위하여 여러 개의 소형 선체 블록(104)을 결합시키는 PE 작업장(100)은 해안선 주변의 육상(120)을 따라 연장되게 형성된다.

또한, 상기 PE 작업장(100)으로부터 해상(130)까지 소정의 간격을 두고 이격되어 안벽(110)이 시설되며, 상기 PE 작업장(100)과 상기 안벽(110)의 사이에 플로팅 도크(108)가 배치된다.

이때, 상기 플로팅 도크(108)는 내부에 물을 채우고 뺄 수 있는 밸라스트 탱크(미도시, Ballast Tank)를 구비하고 있어, 상기 밸라스트 탱크에 물을 주입하면 부력에 비해 상기 플로팅 도크(108)의 하중이 커지므로 상기 플로팅 도크(108)는 잠수한다. 반대로, 상기 밸라스트 탱크의 물을 배출하면 부력에 비해 상기 플로팅 도크(108)의 하중이 작아지므로 상기 플로팅 도크(108)는 수면위로 부상한다.

한편, 상기 PE 작업장(100)의 바깥 부분에는 레일(103)이 형성되어 있는데, 이와 수평을 이루며 평행한 또 하나의 레일(103')이 상기 안벽(110)의 상부에 형성되어 있다. 이때, 이와 같은 두 개의 레일(103, 103') 위로 전후 이동 가능한 골리앗 크레인(102)이 장착되는데, 상기 골리앗 크레인(102)의 일 측 지지대는 상기 피이 작업장(100)의 일 측 레일(103)에 설치되고, 상기 골리앗 크레인(102)의 타 측 지지대는 상기 안벽(110) 상부의 레일(103')에 설치되는 형태를 갖는다.

또한, 상기 안벽(110)의 바깥쪽 해상에는 해상 크레인(106)이 배치되는데, 이는 상기 PE 작업장(100)에서 제작된 대형 선체 블록(112)을 플로팅 도크(108) 내부로 탑재시키기 위한 것이다.

도 4는 도 3에 도시된 선박 건조 시설을 도시한 사시도이다. 상기 사시도는 도 3의 개략도를 통해 설명된 본 실시예에 이용되는 선박 건조 시설을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 도시한 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 상기 설명과 동일하므로 생략하기로 한다.

다시 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법의 다음 단계를 설명하면, 본 실시예는 상기 안벽의 해상측에 위치한 해상 크레인에 의해 상기 대형 선체 블록을 상기 플로팅 도크 또는 바지 상에 탑재시키는 단계(S205)를 포함한다.

다시 도 3을 참조하여 설명하면, 안벽(110)의 바깥쪽에 배치된 해상 크레인(106)을 상기 안벽(110) 가까이로 접안시키고, 상기 해상 크레인(106)의 붐(107)을 연장시키는데, 이때, 상기 붐(107)에 장착된 새클(미도시)이 PE 작업장(100)에 닿도록 한다. 이후, 상기 PE 작업장(100)에서 미리 제작된 대형 선체 블록(112)에 상기 해상 크레인(106)의 새클(미도시)을 체결시키고 상기 대형 선체 블록(112)을 들어올린다. 이러한 방식으로, 상기 해상 크레인(106)은 상기 대형 선체 블록(112)을 플로팅 도크(108)에 탑재하는 것이다.

다음으로, 본 실시예는 상기 플로팅 도크 또는 바지 상에서 상기 대형 선체 블록을 조립하여 선박을 완성시키는 단계(S207)를 포함한다.

다시 도 3을 참조하여 설명하면, 플로팅 도크(108) 상에 탑재된 대형 선체 블록(112)을 용접 등의 방법으로 결합시켜, 하나의 선박으로 완성시키는 것이다.

마지막으로, 본 실시예는 상기 플로팅 도크 또는 바지를 잠수시키고, 상기 완성된 선박을 진수시키는 단계(S209)를 포함한다.

다시 도 3을 참조하여 설명하면, 플로팅 도크(108)는 이의 내부에 물을 채우고 뺄 수 있는 밸라스트 탱크(미도시, Ballast Tank)를 구비하고 있어서, 상기 밸라스트 탱크에 물을 주입하면 상기 플로팅 도크(108)는 잠수하게 되고, 이와 동시에 상기 플로팅 도크(108)에 탑재되어 있던 완성된 선박은 진수되어 진다.

본 실시예에서는 선박을 건조하기 위한 장소로 플로팅 도크를 이용하였지만, 이와 다른 실시예에서 상기 플로팅 도크와 유사한 단일 혹은 복수 대의 바지를 이용하여 선박을 건조하여도 무방하리라 본다.

이상에서 본 발명에 의한 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법에 대해 설명하 였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법에 의하면, 육상에서 미리 대형 선체 블록을 제작하고, 이렇게 제작된 대형 선체 블록을 해상 크레인을 이용하여 직접 플로팅 도크 또는 바지에 탑재시키고, 이를 결합하여 선박을 완성할 수 있어, 도크 회전율을 높이게 되고, 선박 건조기간을 대폭 단축시키게 되어, 선박 건조에 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 육상의 피이(PE) 작업장에서 육상 크레인(Crane)을 이용하여 대형 선체 블록을 제작하는 단계;

   플로팅 도크 또는 바지가 그 사이에 접안할 수 있는 형상을 이루도록 육상과 일정한 간격을 두고 평행하게 해상으로 돌출된 안벽의 육상측과 상기 피이 작업장 사이에 플로팅 도크(Floating Dock) 또는 바지를 위치시키는 단계;

   상기 안벽의 해상측에 위치한 해상 크레인에 의해 상기 대형 선체 블록을 상기 플로팅 도크 또는 바지 상에 탑재하는 단계;

   상기 플로팅 도크 또는 바지 상에서 상기 대형 선체 블록을 조립하여 선박을 완성하는 단계; 및

   상기 플로팅 도크 또는 바지를 잠수시키고, 상기 완성된 선박을 진수시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상과 육상을 겸한 선박 건조 공법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 육상 크레인의 일 측 지지대는 상기 피이 작업장의 해안선을 따라 설치된 레일에 장착되고, 타 측 지지대는 상기 안벽 상부에 설치된 레일에 장착되어, 상기 피이 작업장과 상기 안벽을 따라 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 해상과 육상을 겸한 건조 공법.

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