KR100812139B1 - 선체인양용 부력발생방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선체인양용 부력발생방법에 관한 것으로, 그 목적은 보다 용이하게 수중속의 선체를 인양할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위한 본 발명에 따른 선체인양용 부력발생방법에 의하면, 침몰된 선체의 내부에 팽창용 튜브를 설치하여, 튜브에 침몰된 수압보다 높게 물을 급수하여 팽창시키고, 물의 수용에 따라 팽창된 튜브에 수용된 물을 배출시킴과 동시에 수압보다 높은 압력의 공기를 공급시켜 최종적으로 튜브에 공기로만 충진되게 하여 선체의 부력을 발생시킬 수 있도록 되어 있다.

따라서 선체인양을 할 수 있게 되며, 이로 인해 진입이 곤란한 곳에서도 손쉽게 선박을 인양할 수 있고, 적은 비용과 인력으로도 충분히 선박을 인양할 수 있으며, 최소한의 장비를 통해 충분한 인양력을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

선체, 인양, 부력, 팽창용 튜브, 체크밸브, 인출구, 토출구

Description

선체인양용 부력발생방법{Buoyancy occurring method for vessel salvage}

도 1은 침몰된 선체와 해수면 상에 위치한 인양선을 보인 도면.

도 2는 선체의 구획된 내부에 설치된 튜브의 설치상태를 보인 도면.

도 3은 본 발명에 적용된 튜브의 팽창 전 설치상태도.

도 4는 본 발명에 적용된 튜브에 해수를 공급하여 튜브를 팽창한 상태를 보인 도면.

도 5는 해수에 의해서 팽창된 튜브에 압축공기를 공급하는 상태를 보인 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10 : 선체 20 : 튜브

22 : 인출구 24 : 토출구

26 : 체크밸브 30 : 인양선

32 : 구동펌프 34a, 34b : 콤프레샤

36 : 배출펌프 40 : 파이프

본 발명은 선체인양용 부력발생방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 침몰된 선체의 내부에 팽창용 튜브를 설치하여, 튜브에 침몰된 수압보다 높게 물을 급수하여 팽창시키고, 물의 수용에 따라 팽창된 튜브에 수용된 물을 배출시킴과 동시에 수압보다 높은 압력의 공기를 공급시켜 최종적으로 튜브에 공기로만 충진되게 하여 선체의 부력을 발생시킬 수 있도록 한 선체인양용 부력발생방법에 관한 것이다.

일반적으로 수중물 특히 선박의 좌초나 해양사고로 인한 침몰선, 추락에 의한 비행기 등은 수중에 수장되어 해양을 오염시키거나 재산상 손실 등의 심각한 상태가 발생한다.

위와 같은 선박의 침몰로 인한 선체의 수장을 방지하기 위하여 침몰된 수중물을 인양하는 공지의 예로서, 수중의 선체에 와이어를 감고 모선을 이용하여 윈치의 견인력에 의해 인양하는 방법, 공기주머니를 수중물의 둘레에 설치하여 부상하도록 하거나, 수중물의 내부에 공기를 공급하여 부력을 발생시키는 플로트, 공기 또는 부재에 의한 방법 등이 공지되어 있다.

이중 플로트, 공기 또는 부재에 의한 방법의 일종으로서 일본 공개특허공보 소63-98897호(1988.06.27. 공개) "선박침몰방지장치"가 개시되어 있고, 이는 해수가 선체내로 유입되면 이를 감지하여 부력유지풍선에 불활성가스를 공급하여 선체 내의 구획에 부력을 제공하여 침몰을 방지하도록 하고 있다.

또한, 위와 같은 공지의 예와 유사한 방법에 의해서 침몰된 선체를 부양하거나, 방지하는 것으로서 대한민국 특허출원번호 제1999-0014304호 "선박침몰장치", 제2004-0033228호 "침몰 방지장치가 구비된 선박" 등이 개시되어 선박의 침몰을 방지하고 있으며, 이들은 공통적으로 선체에 부력을 제공하여 침몰을 방지한다는 목적을 가지고 있다.

그러나, 이러한 공지의 예들은 침몰 전의 선체에 적용될 뿐이고, 침몰 후 인양시에는 별도의 방법을 적용해야된다는 문제점이 발생하였다.

또 하나의 공지의 예로서, 침몰된 화물창 또는 구획된 내부에 외부의 공기를 직접 주입하여 부력을 발생시켜 침몰된 선체를 부양시키고 있다.

그러나, 위와 같은 직접공기주입방식은 화물창과 같은 개구부를 밀폐시켜야 하고, 정교하게 이러한 개구부를 밀폐하는 것은 불가능하여 주입되는 압축공기를 무한정 공급해야 되는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수중에 수장되어 있는 선체, 바람직하게는 선체의 구획된 내부에 기계적으로 팽창하는 공기주머니인 팽창용 튜브를 설치하고, 침몰 후 팽창용 튜브에 압축공기 또는 불활성기체와 같은 부력발생기체를 충진시켜 침몰된 선체에 부력을 발생시켜 인양하는 방법을 제공한다.

하나의 바람직한 실시 양태에 있어서, 본 발명에 따른 선체인양용 부력발생 방법은, 전술한 문제를 모두 해소하고, 팽창용 튜브에 부력발생기체와 해수를 공급할 수 있는 주입구를 설치하고, 상기 부력발생기체와 해수를 수상의 인양선에서 공급하도록 한다.

본 발명의 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 팽창용 튜브를 이용하여 침몰 선체를 인양하기 위한 부력발생방법에 있어서, 상기 팽창용 튜브는 침몰한 선체의 구획된 내부에 하나 이상으로 설치되어 있고, 상기 팽창용 튜브에는 일방향으로만 유체를 공급하는 체크밸브가 일체로 설치된 인출구와 토출구를 각기 두개 이상으로 구비하되, 상기 팽창용 튜브는 압축된 진공의 상태로 준비되며, 상기 팽창용 튜브에 형성된 인출구를 통해 해수 내지 압축공기를 공급하고, 상기 토출구를 통해 상기 팽창용 튜브의 내부에 수용된 해수를 외부로 토출시키는 인양선이 해수면 위에 구비되고, 상기 인양선에는 상기 팽창용 튜브 내에 해수 내지 압축공기를 공급하고, 토출시키는 구동펌프가 두개 이상으로 설치되어 상기 팽창용 튜브에 연결되면 해수 내지 압축공기를 통과시키는 파이프가 두개 이상으로 설치되되, 상기 펌프는 상기 인출구와 연결된 파이프를 통해서 팽창용 튜브에 해수를 펌핑한 후 공급하여 상기 팽창용 튜브를 상기 구획된 선체의 내부에서 팽창시켜 부력발생을 위한 부력공간을 형성시키며, 해수에 의해 팽창된 튜브는 상기 토출구를 통해 내부에 수납된 해수를 외부로 토출시키고, 토출된 해수에 의해 남아있는 상기 부력공간의 빈공간으로 상기 해수의 토출과 동시에 상기 압축공기가 공급되어 상기 부력공간의 빈공간을 채우며, 상기 채워진 압축공기는 해저의 압력을 견딜 수 있는 기압으로 공급하여 상기 튜브의 팽창된 형상을 유지시키되, 지속적으로 상기 해수의 토출과 압축공기의 공급을 반복하여 최후에는 상기 부력공간이 압축공기로 채워지도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 체크밸브는 상기 파이프에도 선택적으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인출구에 설치된 체크밸브는 상기 튜브의 내부로 공급되는 해수 및 압축공기의 통과방향으로만 개방되고, 상기 토출구에 설치된 체크밸브는 해수가 토출되는 토출방향으로만 개방되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압축공기는 불활성기체가 선택적으로 적용되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1은 침몰된 선체와 해수면 상에 위치한 인양선을 보인 도면이고, 도 2는 선체의 구획된 내부에 설치된 튜브의 설치상태를 보인 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 선체인양용 부력발생방법은 해저에 침몰된 선체(10)에 부력을 제공하여 인양하는 방법이다.

선체(10)의 내부에는 구획된 공간이 형성되어 있고, 이 공간은 선실, 화물적재공간 등이 적용될 수 있다.

이렇게 구획된 공간인 선체(10)의 내부로 본 발명에 적용되는 튜브(20)가 설치된다. 튜브(20)는 고강도의 합성수지재로 이루어져 있으며, 바람직하게는 고탄성의 고무계열 등이 적용될 수 있다.

튜브(20)는 내부에 공기가 없는 상태일 경우 압축되어 최소화된 면적으로 구비되어 있고, 그 외측으로는 인출구(22)와 토출구(24)가 하나 이상으로 형성되어 있다.

인출구(22)와 토출구(24)는 서로 대향되는 위치에 형성되어 있으며, 인출구(22)와 토출구(24)는 해수 내지 압축공기의 공급 또는 토출을 원활하게 하기 위해 튜브(20)의 이격된 곳에 설치하는 것이 바람직하다.

바람직하게, 인출구(22)와 토출구(24)에는 일방향으로만 유체를 통과시키는 체크밸브(26)가 설치되어 있으며, 본 발명에 적용된 체크밸브(26)는 튜브(20) 내부의 압력을 충분히 견딜 수 있는 정도의 강도를 가지고 있다.

튜브(20)는 선체(10) 내부의 어느 곳이든 설치에 구애받지 않으나, 바람직하게는 선체(10)에는 팽창시 부력공간을 형성시킬 수 있는 여유 공간을 가지고 있어야 한다.

특히, 튜브(20)는 선체(10) 내부에 견고히 고정될 수 있으며, 인양시 잠수부 에 의해서 개별적으로 설치될 수 있다. 이러한 튜브(20)의 고정은 대한민국 특허출원 제1999-0014304호 "선박침몰방지장치"에서 개시되어 있는 고정방법이 사용될 수 있다.

인양선(30)은 수면 위에서 상기 튜브(20)에 압축공기를 공급하거나, 해수를 공급 및 토출시켜 튜브(20)에 부력을 공급시키기 위한 여러 가지 장비들이 설치되어 있다.

이를 위한 인양선(30)에는 구동펌프(32)가 두개 이상으로 설치되어 있고, 바람직하게 고압의 압축공기를 발생시키는 콤프레샤(34) 역시 두개 이상 포함하고 있다.

특히, 구동펌프(32)는 해수를 펌핑한 후 콤프레샤(34a)에 의해서 토출되는 해수를 고압으로 상기 튜브(20)에 공급한다. 다른 콤프레샤(34b)는 전술한 바와 같이 고압의 압축공기를 발생시킨다.

다시, 인양선(30)에는 배출펌프(36)가 설치되어 있다. 이 배출펌프(36)는 튜브(20)의 토출구(24)에 연결되어 튜브(20) 내에 수용된 해수를 토출하는 역할을 수행한다.

위와 같이, 본 발명에서는 해저에 침몰된 선체(10) 내부에 설치된 튜브(20)를 통해 해수 및 압축공기를 공급하고, 동시에 해수를 배출하여 튜브(20)에 부력을 공급할 수 있다.

다음에는 이러한 선체인양용 부력발생방법의 작동과정 및 이에 따른 효과를 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 3은 본 발명에 적용된 튜브의 팽창 전 설치상태도이고, 도 4는 본 발명에 적용된 튜브에 해수를 공급하여 튜브를 팽창한 상태를 보인 도면이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 부력발생방법은 침몰한 선체(10)의 구획된 내부에 하나 이상으로 설치된 팽창용 튜브(20)와 여기에 일체로 설치된 인출구(22) 및 토출구(24)에 파이프(40)를 연결한다.

파이프(40)는 상기 구동모터(32), 콤프레샤(34a)(34b), 배출펌프(36)에 연결되어 압축공기 및 해수를 공급하거나 배출한다.

다시, 파이프(40)를 인양선(30)의 구동펌프(32)와 콤프레샤(34a)에 연결하고, 토출구(24)는 배출펌프(36)에 연결한다.

구동펌프(32)가 구동하면 해수를 흡입하고, 흡입된 해수는 콤프레샤(34a)를통해 진공의 상태로 구비된 상기 튜브(20)로 해수를 공급하여 튜브(20)를 팽창시킨다.

이때, 공급된 해수는 해저의 압력보다 큰 압력으로 공급되어 튜브(20)를 팽창시키게 되고, 토출구(24)는 체크밸브(26)에 의하여 공급된 해수가 외부로 배출되는 것을 방지하고 있다.

해수가 충분히 공급되어 튜브(20)를 팽창시키면 배출펌프(36)를 구동시켜 튜브(20) 내의 해수를 배출한다.

도 5는 해수에 의해서 팽창된 튜브에 압축공기를 공급하는 상태를 보인 도면이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 튜브(20) 내의 해수를 배출하게 되면 해저의 압력에 의해서 튜브(20)는 압축되므로 상기 콤프레샤(34b)를 통해 압축공기를 상기 튜브(20)에 공급하여 해저의 압력과 튜브(20) 내의 압력을 평형화시킨다. 이때 튜브(20) 내의 압력은 해저의 압력보다 높게 하는 것이 바람직하다.

위와 같이 적정하게 튜브(20) 내의 압력과 해저의 압력이 균형을 이루도록 하면서 튜브(20) 내의 해수를 배출하여 최종적으로는 압축공기가 튜브(20) 내에 충만하게 한다.

이렇게 되면 튜브(20)는 부력을 발생하는 부력발생수단으로 변형하게 되고, 선체(10) 내부에서 상기 선체(10)를 수면상으로 상승시키는 부력을 갖게 된다.

그리고 위와 같은 튜브(20)를 선체(10)의 다수곳에 설치하여 선체(10)를 손쉽게 인양할 수 있는 충분한 부력을 공급할 수 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로서, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 선체인양용 부력발생방법에 의하면, 수중에 침몰되어 있는 선체의 구획된 내부에 기계적으로 팽창하는 공기주머니인 팽창용 튜브를 설치한 후 팽창용 튜브에 압축공기 또는 불활성기체와 같은 부력발생기체를 충진시켜 진입이 곤란한 곳에서도 손쉽게 선박을 인양할 수 있고, 적은 비용과 인력으로도 충분히 선박을 인양할 수 있으며, 최소한의 장비를 통해 충분한 인양력을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 팽창용 튜브를 이용하여 침몰 선체를 인양하기 위한 부력발생방법에 있어서, 상기 팽창용 튜브는 침몰한 선체의 구획된 내부에 하나 이상으로 설치되어 있고, 상기 팽창용 튜브에는 일방향으로만 유체를 공급하는 체크밸브가 일체로 설치된 인출구와 토출구를 각기 두개 이상으로 구비하되, 상기 팽창용 튜브는 압축된 진공의 상태로 준비되며, 상기 팽창용 튜브에 형성된 인출구를 통해 해수 내지 압축공기를 공급하고, 상기 토출구를 통해 상기 팽창용 튜브의 내부에 수용된 해수를 외부로 토출시키는 인양선이 해수면 위에 구비되고, 상기 인양선에는 상기 팽창용 튜브 내에 해수 내지 압축공기를 공급하고, 토출시키는 구동펌프가 두개 이상으로 설치되어 상기 팽창용 튜브에 연결되면 해수 내지 압축공기를 통과시키는 파이프가 두개 이상으로 설치되되, 상기 펌프는 상기 인출구와 연결된 파이프를 통해서 팽창용 튜브에 해수를 펌핑한 후 공급하여 상기 팽창용 튜브를 상기 구획된 선체의 내부에서 팽창시켜 부력발생을 위한 부력공간을 형성시키며, 해수에 의해 팽창된 튜브는 상기 토출구를 통해 내부에 수납된 해수를 외부로 토출시키고, 토출된 해수에 의해 남아있는 상기 부력공간의 빈공간으로 상기 해수의 토출과 동시에 상기 압축공기가 공급되어 상기 부력공간의 빈공간을 채우며, 상기 채워진 압축공기는 해저의 압력을 견딜 수 있는 기압으로 공급하여 상기 튜브의 팽창된 형상을 유지시키되, 지속적으로 상기 해수의 토출과 압축공기의 공급을 반복하여 최후에는 상기 부력공간이 압출공기로 채워지도록 하는 것을 특징으로 하는 선체인양용 부력발생방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 체크밸브는 상기 파이프에도 선택적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 선체인양용 부력발생방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 인출구에 설치된 체크밸브는 상기 튜브의 내부로 공급되는 해수 및 압축공기의 통과방향으로만 개방되고, 상기 토출구에 설치된 체크밸브는 해수가 토출되는 토출방향으로만 개방되는 것을 특징으로 하는 선체인양용 부력발생방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 압축공기는 불활성기체인 것을 특징으로 하는 선체인양용 부력발생방법.

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