KR101112129B1 - 안티모션 파운데이션 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 스마트 하버 시스템에 이용되는 안티모션 파운데이션에 있어서, 해저면에 설치되는 베이스와, 내부에 유체가 공급되면 부력에 의해 해수면 내에서 상승하여 부유체의 저면에 접할 수 있는 다수의 펜더와, 상기 다수의 펜더를 고정하며 아래에서 지지하는 지지판과, 상기 베이스와 지지판을 서로 연결하며 이들 사이의 높이 변화에 따라 그 길이가 변화할 수 있는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안티모션 파운데이션을 제공한다. 본 발명에 따른 안티모션 파운데이션에 의하면 해상에 부유하는 부유체와 컨테이너선 또는 다른 선박 등과의 사이에서 안정적인 화물 하역을 가능하게 한다.

파운데이션, 부력, 요동 방지

Description

안티모션 파운데이션 {Anti-Motion Foundation}

본 발명은 스마트 하버 시스템에 이용되는 안티모션 파운데이션에 관한 것이며, 좀 더 자세히는 화물이 적재되며 해상에 부유하는 부유체의 저면과 접촉하여 부유체의 요동을 방지함으로써, 해상에서의 화물의 선적 및 하역을 안정적으로 수행할 수 있게 하는 안티모션 파운데이션에 관한 것이다.

원격지의 상품이동수단으로서 선박을 이용한 해상운송은, 타 운송수단에 비하여 에너지를 적게 사용하며 수송비용도 저렴하여 국제교역의 많은 부분을 차지하고 있다.

최근에는 컨테이너선과 같은 해상운송에 있어서, 운송의 효율을 향상시키기 위하여 대형화된 선박을 이용하게 되는데, 이는 선박의 수송량을 증가시켜 운송의 경제성을 확보하기 위한 것이다. 이에 따라 대형 선박을 접안 시킬 수 있는 계류시설 및 하역시설을 구비한 항만이 점점 더 많이 요구되고 있다.

하지만, 대형 컨테이너선을 접안 시킬 수 있는 항구는 국내외에 한정되어 있으며, 이러한 항구의 건설에는 필요한 항만수심을 유지하기 위한 준설 등으로 인하 여 많은 경비가 소요될 뿐만 아니라 넓은 장소가 요구된다. 또한, 대형 항구의 건설로 인하여 주변 교통 체증의 유발이나 해안환경의 파괴 등 주위의 환경에도 많은 영향을 끼치는 바, 대형 항구의 건설에는 많은 제약이 따르고 있다.

이에, 대형 선박을 항구 내의 안벽에 접안 시키지 않고, 육지로부터 떨어진 해상에 정박시킨 채로 화물을 선적 및 하역할 수 있는 이동 항구(모바일 하버, Mobile Harbor) 및 이를 이용한 화물 이송 방법에 관한 발명이 특허(등록번호 제10-0895604호)받은 바 있다.

도 1은 상기 특허에서 도시된 이동항구의 개략적인 모습을 나타낸 것으로서, 이동 항구(10)는 크레인 등의 이송 수단(20)을 이용하여 하역 작업을 수행할 수 있으며, 도 1(a)는 이동 항구(10)와 대형 컨테이너선(30) 사이에서의 하역을, 도 1(b)는 이동항구(10)와 부두(40) 사이에서의 하역을 도시하고 있다.

여기서 이동 항구(10)는 하역할 화물이 적재되는 공간을 구비하는 플랫폼과, 선박과 상기 플랫폼 사이에서 화물을 하역하기 위한 설비 및 상기 플랫폼 상에서 화물을 이송하기 위한 이송 설비를 구비하는 화물 이송 장치와, 상기 플랫폼의 위치에 관한 정보를 획득하기 위한 위치결정 장치와, 화물을 하역하는 동안 상기 플랫폼이 선박과 충돌하지 않고 접속한 상태를 유지하도록 하는 완충접속 장치 등을 포함하게 된다.

화물의 하역 작업은 수 톤 내지 수십 톤에 이르는 화물을 이동시키는 작업이므로 이동항구로서의 역할을 하는 선박 또는 부유체의 평형 유지가 절실히 요구되 지만, 해상에서는 바람, 파랑, 또는 조류 등의 영향으로 선박의 요동이 불가결하다고 할 것인 바, 이러한 요동에도 불구하고 해상에서 작업하는 도중에 평형이 유지될 수 있는 구조를 가지는 이동항구 시스템이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 본 발명은 바람, 파랑, 또는 조류 등의 영향으로 인한 부유체의 요동을 저감함으로써, 부유체와 컨테이너선 또는 다른 선박 등과의 사이에서 안정적인 화물 하역을 가능하게 하는 안티모션 파운데이션을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 스마트 하버 시스템에 이용되는 안티모션 파운데이션에 있어서, 해저면에 설치되는 베이스와, 내부에 유체가 공급되면 팽창하여 부력에 의해 해수면 내에서 상승함으로써 부유체의 저면에 접할 수 있는 다수의 펜더와, 상기 다수의 펜더를 하방으로부터 고정 및 지지하는 지지판과, 상기 베이스와 지지판을 서로 연결하며, 상기 펜더가 상승 또는 하강함에 따라 길이조절이 가능한 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안티모션 파운데이션을 제공한다.

이때, 본 발명에 따른 안티모션 파운데이션에 있어서, 상기 연결부는 지름이 다른 파이프를 서로 겹쳐 자유로이 신축할 수 있게 한 막대 안테나 구조인 것을 특 징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 안티모션 파운데이션에 있어서, 상기 연결부의 길이를 고정하는 브레이크 블록을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 본 발명에 따른 안티모션 파운데이션에 있어서, 상기 지지판은 주된 면을 상하방으로 관통하는 다수 개의 구멍을 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 안티모션 파운데이션에 있어서, 상기 베이스, 지지판 및 연결부의 충돌에 의한 충격을 완화하기 위한 완충 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 안티모션 파운데이션에 있어서, 상기 펜더 내에 유체를 공급하기 위한 유체 공급 호스를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 본 발명에 따른 안티모션 파운데이션에 있어서, 상기 유체 공급 호스용의 보빈을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은, 스마트 하버 시스템에 이용되는 안티모션 파운데이션에 있어서, 해저면에 고정되는 바닥 부재와, 팽창 및 수축 가능하며, 팽창시 부력에 의해 상승하는 팽창 부재와, 상기 바닥 부재와 팽창 부재를 서로 연결하는 길이 변형이 가능한 연결 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 하버 시스템에 이용되는 안티모션 파운데이션을 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 안티모션 파운데이션에 있어서, 상기 연결 부재의 길이를 고정할 수 있는 고정 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 본 발명에 따른 안티모션 파운데이션에 있어서, 상기 팽창 부재의 하강시 상기 바닥 부재와의 충돌을 방지하기 위한 완충 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 안티모션 파운데이션에 의하면 해상에 부유하는 부유체와 컨테이너선 또는 다른 선박 등과의 사이에서 안정적인 화물 하역을 가능하게 한다. 또한, 본 발명에 따른 안티모션 파운데이션은 파운데이션의 상승에 펜더의 부력을 이용하므로 에너지 소모를 최소화할 수 있어 환경친화적이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파운데이션을 포함하는 전체 스마트 하버 시스템의 개략적인 모습을 도시하는 도면이다.

스마트 하버 시스템은, 화물(C)이 적재될 수 있는 공간을 구비하며 해상에 부유하는 부유체(100)와, 해저면에 설치되어 부유체(100)의 저면과 접촉하며 부유체(100)의 요동을 방지하는 파운데이션(200)과, 부유체(100)에 설치되어 컨테이너선(S)과 도킹 가능한 도킹유닛(120)과, 부유체(100)에 설치되어 컨테이너선(S)과의 사이에서 화물(C)의 하역을 수행하는 크레인(110)을 포함하여 구성될 수 있다.

부유체(100)는 자체적으로 이동 가능하도록 추진장치를 구비하는 선박이 될 수 있고, 일반적인 바지선 등 다양한 형태의 부유체가 사용될 수 있다. 이 경우, 부유체(100)가 이동하여 육상의 부두 또는 다른 컨테이너선 사이에서 화물의 하역을 수행할 수 있다. 한편, 육상의 부두 또는 다른 컨테이너선과의 사이에서 이동 하며 화물 하역을 수행할 수 있는 셔틀 바지선을 별도로 이용하는 경우에는, 부유체(100)는 그 자체로는 이동할 수 있는 동력이 없어도 무방하다.

파운데이션(200)은 바람, 파랑, 또는 조류 등과 같은 외력으로 인한 부유체(100)의 요동, 특히 부유체(100)의 롤링(rolling) 및 피칭(pitching) 운동을 저감하여 부유체(100)와 컨테이너선(S)간의 안정적인 화물 하역을 가능하게 하는 것으로, 그 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

도킹유닛(120)은 부유체(100)의 측면에 복수로 설치되어 컨테이너선(S)의 곡면에도 불구하고 안정적인 도킹을 가능하도록 한다.

또한, 크레인(110)으로는, 예컨대, 페데스탈 크레인, 포탈 크레인, 갠트리 크레인 등 다양한 종류의 크레인 중에서 적절한 것을 선택하여 사용할 수 있다.

한편, 스마트 하버 시스템은 육상으로부터 부유체(100)로 동력을 공급하는 동력 훅업(140) 및 컨테이너선(S)에 오일을 공급하는 오일 훅업(150)을 더 포함할 수 있다. 여기서 동력 훅업(140)은 부유체(100)의 추진장치와 크레인(110) 등에 전기를 공급하고 파운데이션(200)에 압축 가스 등의 유체를 공급하는 기능을 한다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 파운데이션(200)의 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.

파운데이션(200)은 기본적으로 해저면에 고정되어 설치되는 베이스(210)와, 내부에 유체(예컨대, 압축 가스)가 공급되면 팽창하여 부력에 의해 해수면 내에서 상승함으로써 부유체(100)의 저면에 접하게 되는 다수의 펜더(fender)(220)와, 상기 다수의 펜더(220)를 고정시키며 아래에서 지지하는 지지판(230)과, 베이스(210)의 상방 및 지지판(230)의 하방에서 베이스(210)와 지지판(230)을 서로 연결하며 이들 사이의 높이를 조절할 수 있는 연결부(240)를 포함하여 구성된다.

펜더(220)는 내부에 유체가 공급되면 팽창하면서 주위에서 작용하는 부력을 받게 되므로 해수면 내에서 부유체(110)의 저면까지 상승하게 된다. 이와 같이 팽창 및 상승한 펜더(220)가 부유체(110)의 저면에 접함으로써 파운데이션(200)이 부유체(110)의 요동을 방지하는 기능을 수행할 수 있는 한, 펜더(220)의 종류 및 구체적인 형상은 특별히 제한되지는 않으나, 본 발명의 일 실시예에 있어서는, 일명 소시지 펜더(Sausage fender)가 이용된다.

지지판(230)은 상기 다수 개의 펜더(220)를 하방으로부터 지지 및 고정하는 판 형상의 구조물이다. 이때, 펜더(220)가 부력에 의해 상승하는 것을 방해하지 않도록 지지판(230)의 주된 표면에는 다수 개의 관통 구멍(235)이 형성되는 것이 바람직하다(도 4 참조).

다음으로, 연결부(240)는 베이스(210)의 상면과 지지판(230)의 하면을 서로 연결하며 길이조절이 가능한 막대 형상의 부재이며, 그 양단은 각각 베이스(210) 및 지지판(230)에 힌지 결합되어 있다. 도 3은 연결부(240)가 한 쌍씩 서로 교차 함으로써, 총 12개, 즉 6쌍의 연결부(240)가 구비되는 것을 도시한다. 예를 들어, 연결부(240)는 지름이 다른 두 개의 금속 파이프를 서로 겹쳐 자유로이 신축할 수 있게 한 막대 안테나와 같은 구조일 수 있다. 한편, 개별 연결부(240)를 구성하는 금속 파이프가 서로 겹치는 부분에는, 내부에 모터와 기어 등을 구비하는 브레이크 블록(brake block)(250)이 구비되어 있어, 이 브레이크 블록(250)을 구동함으로써 각 연결부(240)를 구성하는 두 개의 금속 파이프가 서로에 대해 고정되거나 해제될 수 있다.

또한, 본 발명의 파운데이션(200)은 그 베이스(210)의 상면에 다수의 완충 부재(260), 예컨대 고무 펜더(rubber fender)를 구비할 수 있다. 펜더(220)로부터 유체가 빠져나가 수축할 경우, 그에 작용하는 부력이 제거되기 때문에, 펜더(200) 및 지지판(230)을 포함하는 파운데이션(200)의 상부구조는 해저면을 향해 하강하게 된다. 그런데, 이때 상기 상부구조가 급속하게 하강할 경우 아래 쪽에 배치된 베이스(210) 및 연결부(240) 등에 충격을 주어 이들 부재를 손상시킬 우려가 있다. 따라서, 본 발명의 파운데이션(200)은 완충 부재(260)를 구비하여, 펜더(220) 및 지지판(230)을 포함하는 파운데이션(200)의 상부구조가 하강할 때 발생하는 충격을 흡수함으로써, 베이스(210) 및 연결부(240) 등이 손상되지 않도록 한다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스마트 하버 시스템은 부유체(100)의 추진장치와 크레인(110) 등에 전기를 공급하고 파운데이션(200)에 유체 를 공급하기 위한 구성으로서, 동력 훅업(140) 및 그에 연결된 각종 케이블(즉, 유체 공급 호스 및 전력 공급 케이블 등)(270)을 포함한다. 여기서 동력 훅업(140)은 상기 각종 케이블(270)이 연결될 수 있으며 부력을 이용하여 해수면 위에서 부유할 수 있는 부표(buoy)인 것이 바람직하다. 또한, 각종 케이블(270)은 동력 훅업(140)과 파운데이션(200) 사이를 연결하는 부분과, 동력 훅업(140)을 육상의 전력 공급원/유체 공급원(미도시)과 연결하는 부분으로 나뉜다. 참고로, 이들 케이블(270)은 동력 훅업(140) 및/또는 파운데이션(200) 등과 항상 연결되어 있을 필요는 없으며, 필요에 따라 이들로부터 분리될 수 있다. 그런데, 본 발명의 파운데이션(200)은 펜더(220)가 팽창 또는 수축함에 따라 상승 또는 하강할 수 있으므로, 해저면으로부터의 높이가 변화한다. 따라서, 이와 같이 변화하는 파운데이션(200)의 높이에 적절히 대응할 수 있도록 본 발명의 파운데이션(200)은 케이블용 보빈(bobbin)(280)을 추가로 구비할 수 있다. 이 경우, 파운데이션(200)의 높이 변화에 따라 보빈(280)을 제어하여 케이블(270)을 감거나 풀어주면 케이블(270)이 꼬이거나 다른 장치의 작업을 방해하는 문제 등을 용이하게 방지할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 파운데이션(200)을 구비하는 스마트 하버 시스템을 이용하여 스마트 하버 시스템과 컨테이너선과의 사이에서 화물의 하역을 수행할 경우, 펜더(220)가 팽창하면서 부력의 작용으로 상승하여 부유체(110)의 저면에 접하게 되면, 파운데이션(200)은 화물(C)의 하역 작업이 진행되는 동안 부유체(100)의 저면과 접촉하며 부유체(100)의 요동을 방지하므로, 안정적인 화물 하 역이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 파운데이션(200)은 별도의 동력 장치를 이용하여 파운데이션(200)을 상승시키는 것이 아니라, 펜더(220)를 팽창시키고 그에 작용하는 부력을 이용하기 때문에, 다른 방식에 비해 에너지 소비가 적고 친환경적일 뿐 아니라, 장치의 초기 설치 비용도 저감할 수 있는 장점이 있다.

이상 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경할 수 있으며, 개시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이 외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것은 명백하다.

도 1은 종래 특허에서 도시된 이동항구의 개략적인 모습을 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파운데이션을 포함하는 전체 스마트 하버 시스템의 개략적인 모습을 도시하는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파운데이션의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파운데이션의 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

10: 이동 항구 20: 이송 수단

30: 컨테이너선 40: 부두

100: 부유체 110: 크레인

120: 도킹유닛 140: 동력 훅업

150: 오일 훅업 200: 파운데이션

210: 베이스 220: 펜더

230: 지지판 235: 관통 구멍

240: 연결부 250: 브레이크 블록

260: 완충 부재 270: 케이블

280: 보빈

Claims (10)

1. 스마트 하버 시스템에 이용되는 안티모션 파운데이션에 있어서,

   해저면에 설치되는 베이스와,

   내부에 유체가 공급되면 팽창하여 부력에 의해 해수면 내에서 상승함으로써 부유체의 저면에 접할 수 있는 다수의 펜더와,

   상기 다수의 펜더를 하방으로부터 고정 및 지지하는 지지판과,

   상기 베이스와 지지판을 서로 연결하며, 상기 펜더가 상승 또는 하강함에 따라 길이조절이 가능한 연결부를 포함하고,

   상기 연결부는 지름이 다른 파이프를 서로 겹쳐 자유로이 신축할 수 있게 한 막대 안테나 구조이고,

   상기 연결부의 길이를 고정하는 브레이크 블록을 더 구비하는 것을 특징으로 하는

   안티모션 파운데이션.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지판은 주된 면을 상하방으로 관통하는 다수 개의 구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는

   안티모션 파운데이션.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 베이스, 지지판 및 연결부의 충돌에 의한 충격을 완화하기 위한 완충 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는

   안티모션 파운데이션.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 펜더 내에 유체를 공급하기 위한 유체 공급 호스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는

   안티모션 파운데이션.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 유체 공급 호스용의 보빈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는

   안티모션 파운데이션.
8. 스마트 하버 시스템에 이용되는 안티모션 파운데이션에 있어서,

   해저면에 고정되는 바닥 부재와,

   팽창 및 수축 가능하며, 팽창시 부력에 의해 상승하는 팽창 부재와,

   상기 바닥 부재와 팽창 부재를 서로 연결하는 길이 변형이 가능한 연결 부재를 포함하고,

   상기 연결 부재의 길이를 고정할 수 있는 고정 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는

   안티모션 파운데이션.
9. 삭제
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 팽창 부재의 하강시 상기 바닥 부재와의 충돌을 방지하기 위한 완충 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는

    안티모션 파운데이션.

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