KR100957170B1 - 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수상에서 LNG와 같은 가스의 적재와 하역이 이루어질 수 있는 항구의 기능을 수행하는 동시에 가스의 액화와 기화, 해상 자원의 개발하는 플랜트(plant)로서의 기능도 수행할 수 있는 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템은 '∪'형 수직단면 형상의 도크형 선체를 가져 도크형 선체의 내부 정박공간으로 가스운반선이 정박됨에 따라, 종래 수상에서 가스의 적재와 하역이 이루어지도록 개발된 FSRU와 달리 파랑에 의한 도크형 선체와 가스운반선 간 충돌 및 도크형 선체에 설치된 가스저장탱크 내 가스의 슬로싱 현상에 의해 가스저장탱크의 손상이 방지되고, 수상에서 가스의 적재와 하역이 안정되게 이루어질 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 가스저장탱크, 가스이송모듈, 가스액화모듈, 가스기화모듈, FPSO(Floating Production Storage Offloading) 등이 도크형 선체에 설치되어 도크형 선체가 가스운반 및 가스처리를 위한 해상 플랜트로 사용됨에 따라 가스의 적재와 하역, 가스의 액화/기화 처리를 위한 설비들이 구축되어 있지 않는 육상의 장소로 가스를 공급하거나 육상의 장소에서 가스를 공급받을 수 있게 되어 시간적/공간적 제약없이 가스를 처리하고 이동시킬 수 있게 된다. 이에 따라 항구에 가스의 이동 및 처리를 위한 설비를 구축할 필요가 없어져 인프라구축을 위한 국가재정을 절감할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템은 도크형 선체, 추진 기구, 가스저장탱크를 포함한다. 도크형 선체는 상부가 개방된 '∪'형의 수직단면 형상을 가져 내측으로 정해진 폭과 깊이를 가진 정박공간이 길이방향을 따라 형성되고, 수상(水上)에 위치되어 흘수(吃水)선 하측이 잠긴 상태로 수상을 부유하게 된다. 추진기구는 도크형 선체의 흘수선 하측에 설치되어 도크형 선체를 추진시키게 된다. 가스저장탱크는 정해진 크기의 저장공간이 형성되어 액화된 가스가 저장되고, 도크형 선체에 설치된다. 이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템은 도크형 선체가 수상에 위치된 상태에서 도크형 선체의 정박공간으로 들어와 정박하게 되는 가스운반선과 도크형 선체의 가스저장탱크 사이에 가스의 적재 및 하역이 이루어질 수 있도록 한다.

LNG, 플랜트, 도크, 가스저장탱크, FPSO, 밸러스트

Description

가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템{Floating LNG marine plant system}

본 발명은 LNG와 같은 가스의 적재와 하역이 이루어질 수 있는 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에 관한 것으로, 수상에서 가스의 하역과 적재, 가스의 액화처리와 기화 처리 등이 용이하고 안정되게 이루어질 수 있어 시간적/공간적 제약없이 가스의 운반과 처리가 도모될 수 있고, 항만에 가스의 운반과 처리를 위한 플랜트 설비를 구축할 필요가 없도록 한 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에 관한 것이다.

현재 전세계적으로 각종 산업이 발달되고, 도시화의 진전에 따라 에너지수요가 급증되고 있는데, 매장량이 고갈되어 가고 있는 석유자원을 대체할 에너지자원으로 천연가스와 같은 가스자원에 대한 수요가 증대되고 있는 실정이다.

이와 같은 천연가스는 매장된 지역이 한정되어 있어 주로 육지에서는 수송관을 통해 타지역으로 운반되고, 수상에서는 가스운반선을 통해 타지역으로 운반되었다. 여기서, 천연가스는 기화된 상태에서 비체적이 매우 큰 값을 가짐에 따라 기화 된 천연가스의 약 1/600에 해당되는 비체적을 가지는 액화천연가스(LNG)로서 운반되는 것이 일반적이다.

이에 따라, 천연가스를 에너지자원으로 사용하게 될 시에는 기화된 천연가스를 액화시키는 설비, 액화된 천연가스를 기화시키는 설비, 천연가스를 운반하기 위한 설비 등이 요구되는데, 특히, 현재에는 해상에서 가스운반선을 통한 가스의 운반이 많은 비중을 차지함에 따라 각 지역의 항구에 가스 처리 및 운반을 위한 플랜트가 구축되었다.

여기서, 가스 처리 및 운반을 위한 플랜트 인프라를 구축하고 운용하기 위해서는 일정 규모 이상의 공간, 일정한 공사기간, 플랜트 설비의 설계능력, 가스의 처리 및 운반 과정에서 가스의 불법적인 유출을 막을 수 있는 해당 정부의 통제력 등이 필요하였는데, 천연가스와 같은 가스자원을 대량 확보하고 있더라도 사회환경이 불안정하고 기술력이 낮은 국가에서는 인프라 구축과 운용에 따른 어려움으로 가스자원을 제대로 활용하지 못하였으며, 가스자원에 대한 국내 수요가 증대되고 있어 가스자원의 수입이 요구되고 있더라도, 인프라 구축에 요구되는 공사기간과 공간확보가 어려운 국가에서는 가스자원을 제대로 확보하지 못하여 에너지수급에 어려움을 겪게 되었다.

그리고, 상기와 같이 항구에 가스 처리 및 운반을 위한 인프라를 구축하는데는 막대한 비용이 요구됨에 따라, 국가재정 부담도 증대되는 문제점이 있었다.

또한, 가스자원이 육상에 저장되어 비축되는 경우 대용량의 저장탱크에 대량으로 저장되는 것이 일반적인데, 이에 따라 가스자원이 저장된 저장탱크는 화재와 폭발에 의한 대형사고의 위험에 상시적으로 노출되었고, 특히 불안정한 국제정세의 영향에 따른 테러의 위협에도 노출되어 이에 대한 대비가 시급하게 요구되고 있는 실정이었다.

이에 따라, 상기와 같은 문제점들을 개선시키기 위하여 천연가스와 같은 가스자원의 처리 및 운반을 위한 설비, 시설, 장치분야의 기술 개발이 요구되고 있었다.

한편, 대한민국 등록특허공보 공개번호 제10-2007-0008802호 "어퍼 데크에 계류 장치를 갖는 액화 천연가스 운반선", 공개번호 제10-2009-0080464호 "서로 다른 강도를 갖는 복수의 저장탱크를 구비한 선박 또는 부유식 해상 구조물" 등의 종래 기술에서는 천연가스와 같은 가스의 운반과 가스의 처리가 수상에서 이루어질 수 있도록 가스저장탱크와 가스처리장치를 갖춘 FSRU(Floating Storage and Regasification unit)가 개시되고 있다.

이와 같은 FSRU는 일반적인 선박 형태를 가짐에 따라 제한된 용적의 가스 저장능력을 가지게 되며, 가스의 처리를 위한 각종 설비를 구축하기 위해서는 제한된 용적의 한계로 인해 설비들이 집적으로 설치되어야 함으로써 설비의 안정성이 낮고, 설비에 대한 유지보수작업이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래의 FSRU는 다양한 굴곡부를 포함하는 선박 형태로 이루어져, 파랑이나 폭풍, 해일 등의 자연 현상에 의한 유체 유동의 영향에 쉽게 노출되게 되는데, 이로써 선체의 운동제어가 어려워짐에 따라, 수상에서 계류될 시에도 선체가 불안정하게 요동하게 되고, 가스저장탱크 내부에서 가스의 유동이 유도되어 가스저장탱크가 손상되거나 가스의 외부로 유출되는 경우가 종종 발생하였다.

그리고, 수상에서 FSRU와 소형의 가스운반선 사이에 가스의 하역과 적재가 이루어질 경우 파랑과의 상호작용에 의해 FSRU 및 가스운반선이 운동함에 따라 FSRU 및 가스운반선을 서로 연결시키는 계류선이 끊어지거나, FSRU 및 가스운반선 상호간 충돌이 발생하는 경우도 많았다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, '∪'형 수직단면 형상의 도크형 선체를 가져 도크형 선체의 내부 정박공간으로 가스운반선이 정박됨에 따라, 파랑에 의한 도크형 선체와 가스운반선 간 충돌 및 도크형 선체에 설치된 가스저장탱크 내 가스의 슬로싱 현상에 의해 가스저장탱크의 손상이 방지되고, 수상에서 가스의 적재와 하역이 안정되게 이루어질 수 있는 새로운 형태의 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 도크형 선체의 제공으로 용적률이 높아져 가스의 이송 및 가스의 처리를 위한 각종 플랜트 설비의 구축을 용이하고 안정되게 이루어지게 되고, 가스저장탱크, 가스이송모듈, 가스액화모듈, 가스기화모듈, FPSO(Floating Production Storage Offloading) 등이 도크형 선체에 설치되어 도크형 선체가 가스운반 및 가스처리를 위한 해상 플랜트로 사용됨에 따라 시간적/공간적 제약없이 가스를 처리하고 이동시킬 수 있는 새로운 형태의 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 상부가 개방된 '∪'형의 수직단면 형상을 가져 내측으로 정해진 폭과 깊이를 가진 정박공 간이 길이방향을 따라 형성되고, 수상(水上)에 위치되어 흘수(吃水)선 하측이 잠긴 상태로 수상을 부유하게 되는 도크형 선체와; 상기 도크형 선체의 흘수선 하측에 설치되어 상기 도크형 선체를 추진시키게 되는 추진기구 및; 정해진 크기의 저장공간이 형성되어 액화된 가스가 저장되고, 상기 도크형 선체에 설치되는 가스저장탱크를 포함하여, 상기 도크형 선체가 수상에 위치된 상태에서 상기 도크형 선체의 정박공간과 상기 도크형 선체의 외측면 중에서 선택된 어느 하나로 이동하여 정박하게 되는 가스운반선과 상기 도크형 선체의 가스저장탱크 사이에 가스의 적재 및 하역이 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에서 상기 도크형 선체에 설치되는 밸러스트 탱크(Ballast tank)가 더 구비되어, 상기 밸러스트 탱크 내부의 밸러스트 수(Ballast water)의 양이 제어되면서 상기 도크형 선체의 흘수 조절과 파랑에 따른 도크형 선체의 요동이 제어될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에서 상기 도크형 선체는 길이방향 양단부에 위치한 출입구 상에 개폐가능한 수문이 설치되도록 하여 상기 가스운반선이 상기 정박공간에 정박된 상태에서 파랑의 세기에 따라 상기 수문의 개폐가 조절되면서 상기 가스운반선의 정박이 안정되게 유지될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에서 상기 도크형 선체는 상기 정박공간과 접하는 내측면에 설치되어 상기 정박공간으로 돌출되는 완충기구를 구비하여 상기 가스운반선이 상기 도크형 선체의 정박공간으로 들어와 상기 완충기구에 밀착되면서 정박되도록 하되, 상기 완충기구는 상기 도크형 선체의 내측면에 볼결합되는 제1작동실린더와; 상기 도크형 선체의 내측면에 볼결합되고, 상기 제1작동실린더의 상하방향으로 각각 이격되게 설치되며, 상기 제1작동실린더와 볼결합되는 로드를 가져 상기 제1작동실린더의 상하방향 이동을 유도하게 되는 한쌍의 제2작동실린더 및; 상기 제1작동실린더의 로드에 결합되는 펜더(fender)를 포함하여, 상기 제1작동실린더의 로드의 확축에 따라 상기 펜더의 길 이방향 위치가 조정되도록 하고, 상기 제2작동실린더의 로드의 확축에 따른 상기 제1작동실린더의 상하방향 이동에 따라 상기 펜더의 상하방향 위치가 조정되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에서 상기 도크형 선체는 외측면에 설치되어 상기 도크형 선체의 외부로 돌출되는 접안기구를 구비하여 상기 가스운반선이 상기 도크형 선체의 외측면으로 접안하여 상기 접안기구에 의해 상기 도크형 선체에 접안되도록 하되, 상기 접안기구는 상기 도크형 선체의 외측면에 볼결합되는 제3작동실린더와; 상기 도크형 선체의 외측면에 볼결합되고, 상기 제3작동실린더의 상하방향으로 각각 이격되게 설치되며, 상기 제3작동실린더와 볼결합되는 로드를 가져 상기 제3작동실린더의 상하방향 이동을 유도하게 되는 한쌍의 제4작동실린더 및; 상기 제3작동실린더의 로드에 착탈이 가능하게 끼움결합되는 전자석모듈을 포함하여, 상기 제3작동실린더의 로드의 확축에 따라 상기 전자석모듈의 길이방향 위치가 조정되도록 하고, 상기 제4작동실린더의 로드의 확축에 따른 상기 제3작동실린더의 상하방향 이동에 따라 상기 전자석모듈의 상하방향 위치가 조정되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에서 상기 전자석모듈은 상기 가스운반선이 접안되는 표면 상에 다수개의 접촉식 센서가 설치되어 상기 가스운반선이 상기 전자석모듈과 정해진 면적 이상으로 접촉하게 될 시 상기 전자석모듈이 온(on) 상태로 되면서 상기 가스운반선이 상기 전자석모듈에 자기적으로 부착되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에서 상기 도크형 선체의 상부면에 설치되는 계주(bitt)와 상기 계주에 정해진 크기의 장력을 가지면 권취되는 계선줄이 더 구비되어, 상기 도크형 선체의 정박공간과 상기 도크형 선체의 외측면 중에서 선택된 어느 하나에 접안되는 상기 가스운반선은 상기 계선줄에 의해 고정되면서 정박되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에서 상기 계선줄은 상기 전자석모듈과 결합되어, 상기 전자석모듈에 접안하게 되는 상기 가스운반선이 정해진 크기 이상의 세기를 가지는 파랑에 의해 이동하게 되면 상기 전자석모듈이 제3작동실린더로부터 이탈되면서 계선줄에 고정된 전자석모듈과 도크형 선체가 결합된 상태를 유지하게 되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에서 상기 계선줄은 상기 전자석모듈과 결합되어, 상기 전자석모듈에 접안하게 되는 상기 가스운반선이 정해진 거리 이상 상기 도크형 선체의 외측면으로부터 이격되어 상기 계선줄이 상기 계주로부터 정해진 길이 이상 풀려나가게 되는 조건과 상기 계선줄에 걸리는 장력이 정해진 임계값 이상의 크기를 가지는 조건 중에서 선택된 어느 하나의 조건에 의해 상기 전자석모듈이 상기 가스운반선과 분리되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에서 상기 도크형 선체는 상하로 개방된 개폐부가 개폐구에 의해 개폐가 가능하게 선저에 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에서 상기 도크형 선체의 외측면으로 접안되는 가스운반선은 상기 도크형 선체의 가스저장탱크와 상기 도크형 선체의 정박공간에 정박된 가스운반선 및 상기 육상과 해상의 가스설비 사이에서 가스의 적재와 하역이 이루어질 수 있도록 하는 가스이송모듈을 더 구비하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템에 의하면, 수상에서 가스의 하역과 적재, 가스의 액화처리와 기화 처리 등이 용이하고 안정되게 이루어져 시간적/공간적 제약없이 가스의 운반과 처리가 도모될 수 있다.

이에 따라 천연가스와 같은 가스자원을 대량 확보하고 있는 반면 불안정한 사회환경이나 낮은 기술력으로 인해 가스의 처리 및 운반을 위한 인프라 구축이 어 려운 국가나, 가스자원에 대한 국내 수요가 증대되고 있는 반면 인프라 구축에 요구되는 공사기간과 공간확보에 어려움에 따르는 국가에 적용되어 항만에 가스의 운반과 처리를 위한 플랜트 설비를 구축하지 않고도 가스자원이 원활하게 활용될 수 있도록 하게 되고, 인프라구축을 위한 국가재정도 절감시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.

또한, 본 발명은 도크형 선체의 내부 정박공간으로 가스운반선이 정박됨에 따라, 도크형 선체와 가스운반선 간 충돌이 방지되고, 도크형 선체와 가스운반선의 손상이 방지되는 효과를 가질 뿐만 아니라, 도크형 선체에 설치된 가스저장탱크 내 가스의 슬로싱 현상에 의해 가스저장탱크의 손상도 방지되어 가스의 누출사고도 방지되는 효과를 가지게 된다.

그리고, 본 발명은 도크형 선체의 제공으로 용적률이 높아져 가스의 이송 및 가스의 처리를 위한 각종 플랜트 설비의 구축을 용이하고 안정되게 이루어지게 된다.

본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 수상에서 LNG와 같은 가스의 적재와 하역이 이루어질 수 있는 항구의 기능을 수행하는 동시에 가스의 액화와 기화, 해상 자원의 개발하는 플랜트(plant)로서의 기능도 수행할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 '∪'형 수직단면 형상의 도크형 선체(10)를 가져 도크형 선체(10)의 내부 정박공간으로 가스운반선(2)이 정박되도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라, 종래 수상에서 가스의 적재와 하역이 이루어지도록 개발된 FSRU와 달리 파랑에 의한 도크형 선체(10)와 가스운반선(2)(3) 간 충돌이 방지되고, 수상에서 가스의 적재와 하역이 안정되게 이루어질 수 있게 되며, 도크형 선체(10)에 설치된 가스저장탱크(20) 내 가스의 슬로싱 현상에 의해 가스저장탱크(20)의 손상이 방지되게 된다.

또한, 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 가스저장탱크(20), 가스이송모듈(40), 가스액화모듈(60), 가스기화모듈(50), FPSO(Floating Production Storage Offloading)모듈(70) 등이 도크형 선체(10)에 설치되어 도크형 선체(10)가 가스운반 및 가스처리를 위한 해상 플랜트로 사용될 수 있도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라 가스의 적재와 하역, 가스의 액화/기화 처리를 위한 설비들이 구축되어 있지 않는 육상의 장소로 가스를 공급하거나, 육상의 장소에서 가스를 공급받을 수 있게 되어 시간적/공간적 제약없이 가스를 처리하고 이동시킬 수 있게 된다.

그리고, 본 발명은 도크형 선체(10)의 내측면에 설치되는 위치조정이 가능한 펜더(156)에 의해 가스운반선(2)의 크기와 형상에 관계없이 가스운반선(2)이 안정되게 도크형 선체(10)의 내부에 정박될 수 있도록 한 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 도크형 선체(10)의 외측면에 설치되는 위치조정이 가능한 전자석모듈(166)에 의해 가스운반선(3)의 크기와 형상에 관계없이 가스운반선(3)이 안정되게 도크형 선체(10)의 외부에 접안되고 출항될 수 있도록 한 것을 기술적 특징으로 한다.

여기서, 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 수상에서 도크형 선체(10)와 가스운반선(2)(3) 사이의 가스의 적재와 하역, 가스의 액화처리와 기화처리 등이 이루어질 수 있도록 하는데, 육상과 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100) 간에 직접적인 가스의 적재와 하역이 필요할 경우에는 해저에 설치되는 가스설비인 지하배관을 통해서 육상과 도크형 선체(10) 사이의 가스의 적재와 하역, 가스의 액화처리와 기화처리 등이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

또한, 해상에 위치한 섬의 경우, 인구 밀집도가 높지 않고, 해저에 지하배관을 설치하기가 어려우므로 섬 주위의 해저에 가시저장설비인 가스저장탱크를 매설하여 가스저장탱크와 도크형 선체(10) 사이에서 가스의 적재와 하역이 이루어질 수 있도록 하거나, 소형의 가스운반선(3)을 이용하여 가스저장탱크와 도크형 선체(10) 사이에서 가스의 적재와 하역 등이 이루어져 가스저장탱크에 가스가 충전되면서 수시로 가스를 사용할 수 있도록 할 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 수상에 위치한 도크형 선체(10)와 가스운반선(2)(3), 수상에 위치한 도크형 선체(10) 와 해저의 지하배관/가스저장탱크 사이에서 가스의 적재와 하역이 이루어질 수 있으므로, 시간과 공간의 제약없이 가스자원이 요구되는 육상의 지역에 가스를 공급할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 11에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 가스운반선 및 해상 플랜트 시스템으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

도 1의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 구성을 보여주기 위한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 도크형 선체가 상하로 개방된 선저를 가지는 것을 보여주기 위한 도면이며, 도 3의 (a)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 정면도이고, 도 3의 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 정박공간에 가스운반선이 정박된 상태의 정면도이며, 도 3의 (c)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 정박공간과 외측에 가스운반선이 정박된 상태의 정면도이고, 도 4의 (a)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 수문이 열린 상태의 평면도이며, 도 4의 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 수문이 닫힌 상태의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 도크형 선체 내 정박공간에 가스운반선이 정박되는 구성을 보여주기 위한 평면도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 도크형 선체 외측에 가스운반선이 정박되는 구성을 보여주기 위한 평면도이고, 도 7의 (a)와 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 펜더의 길이방향 위치조정을 보여주기 위한 도면이며, 도 8의 (a)와 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 펜더의 상하방향 위치조정을 보여주기 위한 도면이고, 도 9의 (a)와 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 전자석모듈의 길이방향 위치조정을 보여주기 위한 도면이며, 도 10의 (a), (b), (c), (d)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 전자석모듈이 가스운반선의 이동에 따라 분리되고 결합되는 구성을 보여주기 위한 도면이고, 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 전자석모듈에 접촉식 센서가 설치된 구성을 보여주기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 도 1에서와 같이 도크형 선체(10), 추진기구(30), 가스저장탱크(20)를 포함하는데, 도크형 선체(10)는 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)의 본체를 이루는 것으로, 수상(水上)에 위치되어 흘수(吃水)선 하측이 잠긴 상태로 수상을 부유하게 된다. 이와 같은 도크형 선체(10)는 상부가 개방된 '∪'형의 수직단면 형상을 가지게 되는데, 이에 따라, 도크형 선체(10)의 내측으로 정해진 폭과 깊이를 가진 정박공간(14)이 길이방향을 따라 형성된다. 이와 같은 도크형 선체(10)의 정박공간(14)은 도 3의 (b)와 (c)에서와 같이 가스운반선(2)이 정박되는 공간이다.

이와 같은 도크형 선체(10)는 도크형 선체(10)의 흘수선 하측에 설치되는 추진기구(30)에 의해 수상에서 이동하게 되고, 정해진 크기의 저장공간이 형성된 가스저장탱크(20)가 설치되어 액화된 가스를 저장하게 되는데, 이와 같은 가스저장탱크(20)는 도크형 선체(10)의 프레임 내부에 다수개가 설치되어 이송통로(24)를 통해 서로 연결되도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 도크형 선체(10)에 설치되는 다수개의 가스저장탱크(20)를 정해진 형태로 배열하고, 가스저장탱크(20)를 서로 연결시키는 이송통로(24)를 거미줄 형태로 배열하여 가스저장탱크(20) 간 가스의 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수도 있다.

한편, 도크형 선체(10)는 도 2에서와 같이 상하로 개방된 개폐부(10a)가 선저(船底)에 형성되도록 할 수도 있는데, 이는 도크형 선체(10)와 도크형 선체(10)의 내측 정박공간(14)에 정박하게 되는 가스운반선(2) 간 상호작용을 줄이기 위한 것이다.

여기서, 선저에 형성된 개폐부(10a)는 도 2에서와 같이 별도로 구비되는 개폐구(10b)에 의해 개폐가 가능하도록 하고, 개폐부(10a)의 개폐가 제어될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 개폐구(10b)는 도크형 선체(10) 내 가스운반선(2)의 정박여부와 도크형 선체(10) 외부의 파랑 상태(파랑의 지속시간, 파랑의 크기, 파랑의 세기 등)에 따라 개폐부(10a) 전체를 일괄적으로 개폐시키거나, 개폐부(10a) 중에서 선택된 것을 개별적으로 개폐시키게 된다.
즉, 도크형 선체(10) 내에 가스운반선(2)이 정박되어 있지 않은 상황에서는 개폐구(10b)를 열어 외부의 파랑에 의해 도크형 선체(10)에 작용하게 되는 파랑에너지의 작용 면적이 최소화되도록 함으로써 도크형 선체(10)의 움직임이 최소화되도록 한다. 그리고, 가스운반선(2)이 도크형 선체(10)의 정박공간(14)에 정박을 시도하는 동안에서는 개폐구(10b)를 닫아 외부의 파랑이 개폐구(10b)를 통과하여 가스운반선(2)을 요동시키게 되는 현상을 방지함으로써 가스운반선(2)의 정박공간(14) 내 움직임을 최소화하게 된다. 이에 따라, 도크형 선체(10)와 가스운반선(2) 간 상호작용이 줄어들게 되는 것이다.
이는 도크형 선체(10)와 가스 운반선(2)의 움직임에 의한 충돌 등을 최소화하고 정박공간(14) 내에 정박중인 가스 운반선(2)과 도크형 선체(10) 간의 충돌을 방지하기 위해 설치한 완충기구(15) 사이에 작용하는 하중을 최소화하기 위한 것이다.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시에에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 도 3의 (a) 내지 (c)에서와 같이 액화천연가스(LNG)에 적용되는 것으로, LNG Tank(22)가 가스저장탱크(20)로 사용된다.

그리고, 본 발명의 바람직한 실시에에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 도크형 선체(10)가 하나의 선각을 가지는 일반적인 선박 형태가 아닌 '∪'형 수직단면 형상의 도크 형상으로 두개의 선각이 수중에서 연결되는 형태를 가짐에 따라 일반적인 선박 형태의 종래 FSRU와 달리 다수개의 가스저장탱크(20)가 도크형 선체(10)에 설치될 수 있어 가스저장용량을 증대시킬 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)의 본체를 이루는 도크형 선체(10)가 상부가 개방된 '∪'형의 수직단면 형상을 가짐에 따라 도크형 선체(10)가 위치하는 수상의 측면파에 의한 도크형 선체(10)의 롤링 운동이 최소화되어 도크형 선체(10)의 정박공간(14)으로 접안하게 되는 가스운반선(2)의 정박이 안정되게 이루어질 수 있게 되고, 상기와 같이 롤링 운동이 최소화됨으로써 가스저장탱크(20) 내부에서 발생되는 슬로싱(sloshing) 현상이 억제되어 가스저장탱크(20)의 손상이 방지되게 된다.

그리고, 도크형 선체(10)는 빌지킬(bilge keel)이 형성되고, 별도의 계류 장치(mooring)가 구비되어 파랑에 의해 요동이 최소화될 수 있도록 하고 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 도 3의 (a) 내지 (c)에서와 같이 도크형 선체(10)에 설치되는 가스이송모듈(40), 가스기화모듈(50), 가스액화모듈(60), FPSO모듈(70)을 더 구비하게 되는데, 이와 같은 가스이송모듈(40), 가스기화모듈(50), 가스액화모듈(60)은 도크형 선체(10)의 선상(船上)에 설치되는 것이 바람직하다.

여기서, 가스이송모듈(40)은 도크형 선체(10)의 가스저장탱크(20)와 도크형 선체(10)의 정박공간(14)이나 도크형 선체(10)의 외부에 정박된 가스운반선(2)(3) 사이에서 가스의 적재와 하역이 이루어질 수 있도록 하는 것이다. 물론, 본 발명의 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 해저에 설치되어 육상과 연결되는 지하배관이나 해저에 매설되어 육지나 섬과 연결되는 가스저장탱크와 도크형 선체(10) 사이에서 가스의 적재와 하역이 요구될 경우, 가스이송모듈(40)을 통해 도크형 선체(10)와 지하배관이나 가스저장탱크의 같은 가스설비 사이에서 가스의 적재와 하역이 이루어질 수 있도록 한다.

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상기와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플 랜트 시스템(100)은 도크형 선체(10)가 일반적인 선박 형태가 아닌 '∪'형 수직단면 형상의 도크 형태를 가져 각종 설비의 구축을 위한 공간확보가 용이해짐에 따라 가스이송모듈(40), 가스기화모듈(50), 가스액화모듈(60), FPSO모듈(70)이 도크형 선체(10)에 설치되면서 도크형 선체(10)가 해상 플랜트로 사용될 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 도크형 선체(10)에 설치되는 밸러스트 탱크(Ballast tank)(80)를 더 구비하게 된다. 이와 같은 밸러스트 탱크(80)는 내부의 밸러스트 수(Ballast water)의 양을 제어하여 조절함으로써 도크형 선체(10)의 흘수가 조절될 수 있도록 하는데, 이에 따라 도크형 선체(10)의 정박공간(14)이나 도크형 선체(10)의 외부에 접안하여 정박하게 되는 가스운반선(2)(3)과 도크형 선체(10)의 선상 높이차가 최소화되어 가스의 운반과 적재가 신속하고 안정되게 이루어지게 되고, 파랑에 따른 도크형 선체(10)의 요동도 도크형 선체(10)의 흘수 조절에 따라 제어될 수 있게 된다.

상기와 같이 추진기구(30), 가스저장탱크(20), 가스이송모듈(40), 가스기화모듈(50), 가스액화모듈(60), FPSO모듈(70), 밸러스트 탱크(80) 등이 설치되어 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)의 본체를 이루게 되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도크형 선체(10)의 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도크형 선체(10)는 도 4에서와 같이 개폐가능한 수문(12)(13)이 설치되도록 하는데, 이에 따라, 가스운반선(2)이 정박공간(14)에 정박된 상태에서 파랑의 세기에 따라 수문(12)의 개폐가 조절되면서 가스운반선(2)의 정박이 안정되게 유지될 수 있도록 하게 된다. 즉, 파랑의 세기가 일정크기 이상을 가지게 되면 도크형 선체(10)의 입구(11a)를 통해 들어와 도크형 선체(10)의 정박공간(14)에 정박된 가스운반선(2)이 불규칙하게 요동하게 되므로, 도 4의 (b)에서와 같이 도크형 선체(10)의 입구(11a)와 출구(11b)에 설치된 수문(12)(13)을 폐쇄시킴으로써 가스운반선(2)이 주위의 파랑의 영향을 받지 않도록 하게 되는 것이다.

그리고, 도크형 선체(10)는 완충기구(15)와 접안기구(16) 및 계주(bitt)(17)와 계선줄(18)을 구비하게 된다.

완충기구(15)는 도크형 선체(10)의 정박공간(14)과 접하는 내측면에 설치되어 정박공간(14)으로 돌출되는 것으로, 가스운반선(2)이 도크형 선체(10)의 정박공간(14)으로 들어오게 되면, 완충기구(15)에 밀착되면서 정박하게 된다.

이와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 완충기구(15)는 정박공간(14)과 접하는 도크형 선체(10)의 내측면에 설치되어 도크형 선체(10)의 정박공간(14)에 정박되는 가스운반선(2)과 접촉하여 가스운반선(2)이 안정되게 정박될 수 있도록 하게 되는 것으로, 도 7과 도 8에서와 같이 도크형 선체(10)의 내측면에 볼결합되는 제1작동실린더(152), 도크형 선체(10)의 내측면에 볼결합되고 제1작동실린더(152)의 상하방향으로 각각 이격되게 설치되며 제1작동실린더(152)와 볼결합되는 로드를 가져 제1작동실린더(152)의 상하방향 이동을 유도하게 되는 한쌍의 제2작동실린더(154a)(154b), 제1작동실린더(152)의 로드에 결합되는 펜더(156)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

이와 같은 완충기구(15)는 도 7의 (a)와 (b)에서와 같이 제1작동실린더(152)의 로드의 확축에 따라 펜더(156)의 길이방향 위치가 조정되도록 하고, 도 8의 (a)와 (b)에서와 같이 제2작동실린더(154a)(154b)의 로드의 확축에 따른 제1작동실린더(152)의 상하방향 이동에 따라 펜더(156)의 상하방향 위치가 조정될 수 있도록 한다. 이에 따라, 가스운반선(2)의 크기와 형상에 관계없이 가스운반선(2)이 안정되게 도크형 선체(10)의 내부에 정박될 수 있게 된다.

한편, 완충기구(15)는 제2작동실린더(154a)(154b)의 설치위치를 변경하여 펜더(156)의 좌우방향 위치가 조정될 수 있도록 할수 있음은 물론이다.

접안기구(16)는 도크형 선체(10)의 외측면에 설치되어 도크형 선체(10)의 외부로 돌출되는 것으로, 가스운반선(3)이 도크형 선체(10)의 외측면으로 접안하게 되면, 접안기구(16)에 의해 도크형 선체(10)에 접안되게 된다.

이와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접안기구(16)는 도크형 선체(10)의 외측면에 접안되는 가스운반선(3)과 접촉하여 가스운반선(3)이 안정되게 접안되고 출항될 수 있도록 하게 되는 것으로, 도 9와 도 10에서와 같이 도크형 선체(10)의 외측면에 볼결합되는 제3작동실린더(162), 도크형 선체(10)의 외측면에 볼결합되고 제3작동실린더(162)의 상하방향으로 각각 이격되게 설치되며 제3작동실 린더(162)와 볼결합되는 로드를 가져 제3작동실린더(162)의 상하방향 이동을 유도하게 되는 한쌍의 제4작동실린더(164a)(164b), 제3작동실린더(162)의 로드에 착탈이 가능하게 끼움결합되는 전자석모듈(166)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

이와 같은 접안기구(16)는 도 9의 (a)와 (b)에서와 같이 제3작동실린더(162)의 로드의 확축에 따라 전자석모듈(166)의 길이방향 위치가 조정되도록 하고, 제4작동실린더(164a)(164b)의 로드의 확축에 따른 제3작동실린더(162)의 상하방향 이동에 따라 전자석모듈(166)의 상하방향 위치가 조정될 수 있도록 한다. 이에 따라, 가스운반선(3)의 크기와 형상에 관계없이 가스운반선(3)이 안정되게 도크형 선체(10)의 외부에 접안되고 출항될 수 있게 된다.

한편, 접안기구(16)는 제4작동실린더(164a)(164b)의 설치위치를 변경하여 전자석모듈(166)의 좌우방향 위치가 조정될 수 있도록 할수 있음은 물론이다.

계주(17)는 도크형 선체(10)의 상부면에 설치되는데, 이와 같은 계주(17)에 계선줄(18)이 정해진 크기의 장력을 가지며 권취되게 된다.

여기서, 계주(17)에 권취된 계선줄(18)은 도 5에서와 같이 도크형 선체(10)의 정박공간(14)에 정박된 가스운반선(2)의 볼라드(4)에 고정되어 가스운반선(2)을 고정시키거나, 도 6에서와 같이 도크형 선체(10)의 외측면으로 접안되는 가스운반선(3)을 고정시키게 되는 접안기구(16)의 전자석모듈(166)에 고정되어 가스운반선(3)을 고정시키게 된다.

특히, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자석모듈(166)은 도크형 선체(10)의 상부면에 설치되는 계주(bitt)(17)에 정해진 크기의 장력을 가지면서 권취되는 계선줄(18)과 결합되어, 도 10의 (b)에서와 같이 전자석모듈(166)에 접안하게 되는 가스운반선(3)이 정해진 크기 이상의 세기를 가지는 파랑에 의해 이동하게 되면 전자석모듈(166)이 제3작동실린더(162)로부터 이탈되면서 계선줄(18)에 고정된 전자석모듈(166)과 도크형 선체(10)가 결합된 상태를 유지하도록 한다.

또한, 파랑에 의해 가스운반선(3)이 도크형 선체(10)로부터 정해진 거리 이상으로 이동하게 되어 계선줄(18)이 정해진 길이 이상으로 도크형 선체(10)의 계주(17)로부터 풀려나갈 경우에도 전자석모듈(166)이 제3작동실린더(162)로부터 이탈되면서 계선줄(18)에 고정된 전자석모듈(166)과 도크형 선체(10)가 결합된 상태를 유지하도록 한다.

한편, 계선줄(18)이 계주(17)로부터 정해진 임계길이 이상 풀려나가게 되거나, 계선줄(18)에 걸리는 장력이 정해진 임계값 이상의 크기를 가지게 되면 도 10의 (c)에서와 같이 가스운반선(3)에 고정된 전자석모듈(166)이 가스운반선(3)과 분리되도록 한다.

이는 과도한 부하에 의해 가스운반선(3)와 도크형 선체(10)를 결합시키는 접안기구(16)나 도크형 선체(10)와 가스운반선(3)이 파손되는 것을 방지하기 위함이다.

여기서, 제3작동실린더(162)로부터 전자석모듈(166)이 이탈하게 되더라도 제3작동실린더(162)와 전자석모듈(166)은 도 10의 (b)에서와 같이 계선줄(18)에 삽입 된 결합구(18b)와 연결된 가이드줄(18a)에 의해 서로 결합된 상태를 유지하게 되는데, 가이드줄(18a)은 작은 크기의 장력을 가짐에 따라 계주(17)에 계선줄(18)이 다시 감아지게 될 시 도 10의 (d)에서와 같이 전자석모듈(166)이 다시 제3작동실린더(162)의 끝단부에 끼워지도록 유도하게 된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자석모듈(166)은 도 11에서와 같이 가스운반선(3)이 접안되는 전자석모듈(166)의 표면 상에 다수개의 접촉식 센서(168)가 설치되도록 하여, 가스운반선(3)이 전자석모듈(166)과 정해진 면적 이상으로 접촉하게 될 시에만 전자석모듈(166)이 온(on) 상태로 되면서 가스운반선(3)이 전자석모듈(166)에 자기적으로 부착되도록 하는데, 이는 가스운반선(3)이 전자석모듈(166)과 근접한 상태에서 전자석모듈(166)이 온(on) 상태로 되어 순식간에 가스운반선(3)과 전자석모듈(166)이 접촉하게 될 시 발생되는 가스운반선(3)과 전자석모듈(166)의 손상이나 파손을 방지하기 위함이다.

한편, 도크형 선체(10)는 상부면을 따라 레일(19)이 형성되어 가스이송모듈(40)이 레일(19)을 따라 이동할 수 있도록 한다.

상기와 같은 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템(100)은 대형의 가스운반선(2)이 도크형 선체(10)의 정박공간(14)으로 들어와 완충기구(15)의 펜더(156)에 밀착되면서 정박하도록 하고, 소형 의 가스운반선(3)은 도크형 선체(10)의 외측면으로 접안하여 접안기구(16)에 의해 도크형 선체(10)에 접안하도록 한다.

그리고, 도크형 선체(10)가 수상에 위치되어 정박된 상태에서 도크형 선체(10)의 정박공간(14)으로 들어와 정박하게 되는 대형의 가스운반선(2)이나, 도크형 선체(10)의 외측면으로 접안하게 되는 소형의 가스운반선(3)과 도크형 선체(10)의 가스저장탱크(20) 사이에 가스의 적재 및 하역이 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라, 도크형 선체(10)의 정박공간(14)에 위치한 대형의 가스운반선(2)과 도크형 선체(10)의 외측면으로 접안한 소형의 가스운반선(3) 사이에서도 가스의 적재 및 하역이 이루어질 수 있도록 하게 된다.

여기서, 도크형 선체(10)의 외측면으로 접안한 소형의 가스운반선(3)에는 도크형 선체(10)의 가스저장탱크(20)나 육상과 해상의 가스설비 사이에서 가스의 적재와 하역이 이루어질 수 있도록 하는 가스이송모듈이 더 구비되어 가스의 수요가 있으나 공급이 어려운 도서(島嶼)지역에 설치되는 가스탱크에 소형의 가스운반선(3)이 가스이송모듈을 통해 가스를 충전할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 1의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 구성을 보여주기 위한 개략도;

도 2는 본 발명에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 도크형 선체가 상하로 개방된 선저를 가지는 것을 보여주기 위한 도면;

도 3의 (a)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 정면도;

도 3의 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 정박공간에 가스운반선이 정박된 상태의 정면도;

도 3의 (c)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 정박공간과 외측에 가스운반선이 정박된 상태의 정면도;

도 4의 (a)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 수문이 열린 상태의 평면도;

도 4의 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 수문이 닫힌 상태의 평면도;

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 도크형 선체 내 정박공간에 가스운반선이 정박되는 구성을 보여주기 위한 평면도;

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템의 도크형 선체 외측에 가스운반선이 정박되는 구성을 보여주기 위한 평면 도;

도 7의 (a)와 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 펜더의 길이방향 위치조정을 보여주기 위한 도면;

도 8의 (a)와 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 펜더의 상하방향 위치조정을 보여주기 위한 도면;

도 9의 (a)와 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 전자석모듈의 길이방향 위치조정을 보여주기 위한 도면;

도 10의 (a), (b), (c), (d)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 전자석모듈이 가스운반선의 이동에 따라 분리되고 결합되는 구성을 보여주기 위한 도면;

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템을 이루는 전자석모듈에 접촉식 센서가 설치된 구성을 보여주기 위한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : LNG Tank 2, 3 : 가스운반선

4 : 볼라드 10 : 도크형 선체

10a : 개폐부 10b : 개폐구

11a : 입구 11b : 출구

12, 13 : 수문 14 : 정박공간

15 : 완충기구 152 : 제1작동실린더

154a, 154b : 제2작동실린더 156 : 펜더

16 : 접안기구 162 : 제3작동실린더

164a, 164b : 제4작동실린더 166 : 전자석모듈

168 : 접촉식 센서 17 : 계주

18 : 계선줄 18a : 가이드줄

18b : 결합구 19 : 레일

20 : 가스저장탱크 22 : LNG Tank

24 : 이송통로 30 : 추진기구

40 : 가스이송모듈 50 : 가스기화모듈

60 : 가스액화모듈 70 : FPSO모듈

80 : 밸러스트 탱크 90 : 연결기구

100 : 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템

Claims (12)

1. 상부가 개방된 '∪'형의 수직단면 형상을 가져 내측으로 정해진 폭과 깊이를 가진 정박공간이 길이방향을 따라 형성되고, 수상(水上)에 위치되어 흘수(吃水)선 하측이 잠긴 상태로 수상을 부유하게 되는 도크형 선체와;

   상기 도크형 선체의 흘수선 하측에 설치되어 상기 도크형 선체를 추진시키게 되는 추진기구 및;

   정해진 크기의 저장공간이 형성되어 액화된 가스가 저장되고, 상기 도크형 선체에 설치되는 가스저장탱크를 포함하여,

   상기 도크형 선체가 수상에 위치된 상태에서 상기 도크형 선체의 정박공간과 상기 도크형 선체의 외측면 중에서 선택된 어느 하나로 이동하여 정박하게 되는 가스운반선과 상기 도크형 선체의 가스저장탱크 사이에 가스의 적재 및 하역이 이루어질 수 있도록 하되,

   상기 도크형 선체는 상기 정박공간과 접하는 내측면에 설치되어 상기 정박공간으로 돌출되는 완충기구를 구비하여 상기 가스운반선이 상기 도크형 선체의 정박공간으로 들어와 상기 완충기구에 밀착되면서 정박되도록 하고,

   상기 완충기구는 상기 도크형 선체의 내측면에 볼결합되는 제1작동실린더와, 상기 도크형 선체의 내측면에 볼결합되고 상기 제1작동실린더의 상하방향으로 각각 이격되게 설치되며 상기 제1작동실린더와 볼결합되는 로드를 가져 상기 제1작동실린더의 상하방향 이동을 유도하게 되는 한쌍의 제2작동실린더 및, 상기 제1작동실린더의 로드에 결합되는 펜더(fender)를 포함하여,

   상기 제1작동실린더의 로드의 확축에 따라 상기 펜더의 길이방향 위치가 조정되도록 하고, 상기 제2작동실린더의 로드의 확축에 따른 상기 제1작동실린더의 상하방향 이동에 따라 상기 펜더의 상하방향 위치가 조정되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 도크형 선체는 길이방향 양단부에 위치한 출입구 상에 개폐가능한 수문이 설치되도록 하여 상기 가스운반선이 상기 정박공간에 정박된 상태에서 파랑의 세기에 따라 상기 수문의 개폐가 조절되면서 상기 가스운반선의 정박이 안정되게 유지될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 도크형 선체는 외측면에 설치되어 상기 도크형 선체의 외부로 돌출되는 접안기구를 구비하여 상기 가스운반선이 상기 도크형 선체의 외측면으로 접안하여 상기 접안기구에 의해 상기 도크형 선체에 접안되도록 하되,

   상기 접안기구는 상기 도크형 선체의 외측면에 볼결합되는 제3작동실린더와;

   상기 도크형 선체의 외측면에 볼결합되고, 상기 제3작동실린더의 상하방향으로 각각 이격되게 설치되며, 상기 제3작동실린더와 볼결합되는 로드를 가져 상기 제3작동실린더의 상하방향 이동을 유도하게 되는 한쌍의 제4작동실린더 및;

   상기 제3작동실린더의 로드에 착탈이 가능하게 끼움결합되는 전자석모듈을 포함하여,

   상기 제3작동실린더의 로드의 확축에 따라 상기 전자석모듈의 길이방향 위치가 조정되도록 하고, 상기 제4작동실린더의 로드의 확축에 따른 상기 제3작동실린더의 상하방향 이동에 따라 상기 전자석모듈의 상하방향 위치가 조정되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 전자석모듈은 상기 가스운반선이 접안되는 표면 상에 다수개의 접촉식 센서가 설치되어 상기 가스운반선이 상기 전자석모듈과 정해진 면적 이상으로 접촉하게 될 시 상기 전자석모듈이 온(on) 상태로 되면서 상기 가스운반선이 상기 전자석모듈에 자기적으로 부착되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 도크형 선체의 상부면에 설치되는 계주(bitt)와 상기 계주에 정해진 크기의 장력을 가지면 권취되는 계선줄이 더 구비되어,

   상기 도크형 선체의 정박공간과 상기 도크형 선체의 외측면 중에서 선택된 어느 하나에 접안되는 상기 가스운반선은 상기 계선줄에 의해 고정되면서 정박되도록 하되,

   상기 계선줄은 상기 전자석모듈과 결합되어, 상기 전자석모듈에 접안하게 되는 상기 가스운반선이 정해진 크기 이상의 세기를 가지는 파랑에 의해 이동하게 되면 상기 전자석모듈이 제3작동실린더로부터 이탈되면서 계선줄에 고정된 전자석모듈과 도크형 선체가 결합된 상태를 유지하게 되는 것을 특징으로 하는 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 계선줄은 상기 전자석모듈과 결합되어, 상기 전자석모듈에 접안하게 되는 상기 가스운반선이 정해진 거리 이상 상기 도크형 선체의 외측면으로부터 이격되어 상기 계선줄이 상기 계주로부터 정해진 임계길이 이상 풀려나가게 되는 조건과 상기 계선줄에 걸리는 장력이 정해진 임계값 이상의 크기를 가지는 조건 중에서 선택된 어느 하나의 조건에 의해 상기 전자석모듈이 상기 가스운반선과 분리되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 도크형 선체는 상하로 개방된 개폐부가 개폐구에 의해 개폐가 가능하게 선저에 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스자원용 부유식 해상 플랜트 시스템.
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