KR101122056B1 - 부유식 구조물용 기준면 설정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부유식 구조물용 기준면 설정 장치에 관한 것으로서, 수표면에 떠 있는 부유식 구조물 또는 상기 부유식 구조물에 적재된 선박에 설치되며, 지구타원체와 평행을 이루는 기준면을 설정하기 위한 기준면 설정 장치로서, 상기 부유식 구조물 또는 선박에 결합되며, 내부에 물이 수용될 수 있는 용기를 포함하며, 상기 용기에 수용된 물의 수면이 상기 기준면이 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 부유식 구조물 또는 선박에 결합되며 내부에 물이 수용될 수 있는 용기를 구비함으로써, 상기 부유식 구조물과 선박의 변형을 측정하기 위한 공통되는 기준면을 설정하여 건조중인 선박의 조립 정밀도를 높일 수 있다.

Description

부유식 구조물용 기준면 설정 장치{Reference plane setting device for floating structures.}

본 발명은 부유식 구조물용 기준면 설정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부유식 구조물과 선박의 변형을 측정하기 위한 공통되는 기준면을 설정하여 건조중인 선박의 조립 정밀도를 높일 수 있는 기준면 설정 장치에 관한 것이다.

부양 도크(Floating Dock)나, 진수 바지선(Launching Barge)은, 선박을 건조하기 위하여 사용되는 부유식 구조물(floating structure)들로서, 수표면에 떠 있는 상태에서 건조중인 선박을 지지하게 된다.

도 1 및 도 2에서는 건조중인 선박(1)이 복수 개의 반목(4)으로 받쳐진 상태에서 수표면(3)에 떠 있는 부유식 구조물(2) 위에 적재된 상태를 보여주고 있는데, 상기 부유식 구조물(2)과 선박(1)은 대형 철제 구조물인바, 도 1에 도시된 바와 같이, 자체의 중량과 부력에 의해서 또는 서로 간의 상호 작용력에 의해서 소형 구조물에 비하여 큰 변형이 발생하게 되는 게 일반적이다. 즉, 부유식 구조물(2) 자체의 변형(Xd), 조립되는 선박(1)의 상부 변형(Xu) 및 조립되는 선박(1)의 하부 변형(Xb) 등 다양한 변형이 발생하게 되며, 이러한 변형들(Xd, Xu, Xb)은 부유식 구조물(2) 및 선박(1)의 각 지점에 따라서 다른 값을 가진다.

따라서, 이러한 부유식 구조물과 선박의 변형들(Xd, Xu, Xb)은, 일정한 기준면(reference plane)이 있어야만 그 측정이 용이하고 이러한 측정값을 모두 고려하여야만 선박의 조립 정밀도가 충분하게 확보될 수 있다.

그러나, 종래의 선박 조립과정에서는 상기 변형들(Xd, Xu, Xb)의 공통되는 기준면을 설정하기 어려웠으므로, 건조하는 선박의 절대 및 상대 조립 정밀도의 확보에 큰 어려움이 유발된다는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 부유식 구조물과 선박의 변형을 측정하기 위한 공통되는 기준면을 설정하여 건조중인 선박의 조립 정밀도를 높일 수 있도록 구조가 개선된 기준면 설정 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 기준면 설정 장치는, 수표면에 떠 있는 부유식 구조물 또는 상기 부유식 구조물에 적재된 선박에 설치되며, 지구타원체와 평행을 이루는 기준면을 설정하기 위한 기준면 설정 장치로서, 상기 부유식 구조물 또는 선박에 결합되며, 내부에 물이 수용될 수 있는 용기를 포함하며, 상기 용기에 수용된 물의 수면이 상기 기준면이 될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 부유식 구조물 또는 선박에 결합되며 내부에 물이 수용될 수 있는 용기를 구비함으로써, 상기 부유식 구조물과 선박의 변형을 측정하기 위한 공통되는 기준면을 설정하여 건조중인 선박의 조립 정밀도를 높일 수 있다.

도 1은 건조중인 선박이 부유식 구조물 위에 적재된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예인 기준면 설정 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 기준면 설정 장치가 부유식 구조물에 장착된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 복수 개의 기준면 설정 장치가 부유식 구조물에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예인 기준면 설정 장치의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 기준면 설정 장치가 부유식 구조물에 장착된 상태를 나타내는 정면도이다. 도 5는 도 4에 도시된 상태를 나타내는 측면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기준면 설정 장치(100)는, 수표면(3)에 떠 있는 부유식 구조물(2) 또는 상기 부유식 구조물(2)에 적재된 선박(1)에 설치되어 지구타원체와 평행을 이루는 기준면(R)을 설정하기 위한 장치로서, 용기(10)와, 칸막이 부재(20)와, 전자식 계측기(30)를 포함하여 구성된다.

상기 용기(10)는, 일 방향으로 길게 연장된 수로(Channel)형상을 가지며, 내부에 물이 수용될 수 있는 용기로서, 상기 부유식 구조물(2) 또는 선박(1)의 전체 길이에 걸쳐서 일체로 마련되며, 상부에는 전체 길이에 걸쳐서 개구부(11)가 형성되어 있으며, 길이 방향이 상기 수표면(3)과 나란하게 배치된 상태로 상기 부유식 구조물(2) 또는 선박(1)에 결합된다.

상기 용기(10)의 개구부(11) 근처 장변 중 하나에는 레일부(12)가 형성되어 있다.

상기 용기(10)의 높이는, 상기 부유식 구조물(2) 또는 선박(1)의 예상되는 변형량을 고려하여 결정하게 된다. 따라서, 상기 용기(10)는 상기 부유식 구조물(2) 또는 선박(1)이 최대로 변형되는 경우에도 상기 용기(10)에 수용된 물이 흘러 넘치지 않으며 용기(10)의 바닥을 노출하지 않아 기준면(R) 형성에 문제가 없는 수위를 유지할 수 있는 높이를 가진다.

상기 용기(10)의 폭은, 상기 부유식 구조물(2)이 좌우 횡방향으로 기울어지거나 변형되는 경우에 발생하는 횡경사에 의하여 상기 용기(10)에 수용된 물이 정적으로나 동적으로 영향을 받지 않도록, 가능한 좁게 만드는 것이 바람직하다.

상기 칸막이 부재(20)는, 상기 용기(10)의 바닥면과 접촉하는 부근에서 하나의 관통공(21)이 형성되어 있는 판부재로서, 복수 개 마련되며, 상기 용기(10)의 길이 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 서로 이격되어 배치됨으로써, 상기 용기(10)의 내부 공간을 복수 개로 나누고 있다.

상기 전자식 계측기(30)는, 상기 용기(10)에 수용된 물의 수위를 측정하기 위한 것으로서, 주행부(31)와, 센서부(32)를 구비한다.

상기 주행부(31)는, 상기 용기(10)의 길이 방향으로 왕복 주행가능하도록 상기 용기(10)의 레일부(12)에 결합되는 부분이다. 본 실시예에서는 상기 주행부(31)가 전기 구동 모터(미도시)에 의하여 자동적으로 왕복 주행하게 된다.

상기 센서부(32)는, 상기 용기(10)에 수용된 물의 수위를 측정하는 센서로서, 상기 주행부(31)에 결합되어 있다. 상기 센서부(32)에는, 일반적으로 수위 측정에 사용되고 있는 초음파 방식 센서, 서보 구동식 센서, 커패시터형 센서 등이 사용될 수 있다.

상기 센서부(32)는, 상기 용기(10)에 수용된 물의 수위가 미리 정한 값을 초과하는 경우에 경고음이나 경고광을 발생시킬 수 있는 경고부(미도시)와 연결되어 있다.

이하에서는, 상술한 기준면 설정 장치(100)의 사용 방법의 일례에 대하여 설명하기로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 길이 방향이 상기 수표면(3)과 나란하게 배치된 상태로 상기 기준면 설정 장치(100)를 상기 부유식 구조물(2)의 측벽에 부착하고, 상기 개구부(11)를 통하여 상기 용기(10)에 적당량의 물을 주입하면 상기 기준면 설정 장치(100)의 설치가 완료된다.

본 실시예에서는 상기 부유식 구조물(2)의 변형이 없는 경우에 상기 용기(10)가 직선 모양을 유지하도록 상기 기준면 설정 장치(100)가 설치되어 있다. 따라서, 만약 상기 부유식 구조물(2)의 변형이 전혀 없다면 상기 용기(10)의 길이 방향 각 지점에서 수용된 물의 수위는 모두 동일할 것이다.

그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 부유식 구조물(2)이 수표면(3) 위에서 변형을 하게 되면, 상기 용기(10)도 그에 대응하여 변형을 하게 되고, 상기 용기(10)의 길이 방향 각 지점에서 수용된 물의 수위는 각 지점에 따라서 다른 값을 가지게 될 것이다. 이때, 상기 용기(10) 내부에 수용된 물의 수면은 중력에 의하여 지구타원체와 평행을 이루게 되므로, 상기 용기(10) 내부에 수용된 물의 수면을 기준면(R)으로 삼을 수 있게 되는 것이다.

상기 기준면 설정 장치(100)는, 상기 용기(10)의 상부에 전체 길이에 걸쳐서 개구부(11)가 형성되어 있으므로, 작업자가 용이하게 상기 용기(10)에 수용된 물의 수위를 확인할 수 있으며, 상기 용기(10)에 물을 주입하는 것도 편리하다는 장점이 있다.

또한, 상기 기준면 설정 장치(100)는, 상기 용기(10)가 상기 부유식 구조물(2) 또는 선박(1)의 전체 길이에 걸쳐서 일체로 마련되어 있으므로, 하나의 기준면(R)으로 상기 부유식 구조물(2) 또는 선박(1)의 각 지점의 변위를 측정하는 것이 가능해진다는 장점이 있다.

상기 기준면 설정 장치(100)는, 상기 용기(10)에, 관통공(21)이 형성되어 있는 칸막이 부재(20)가 상기 용기(10)의 길이 방향으로 복수 개 마련되어 일정한 간격으로 서로 이격되어 있으므로, 상기 용기(10)에 수용된 물이 상기 관통공(21)을 통하여 연속성을 유지하면서도 상기 칸막이 부재(20)에 의하여 구속됨으로써, 상기 용기(10)에 수용된 물의 수면에 큰 진폭의 정지파(Standing wave)가 발생되는 것이 방지되어 상기 용기(10)에 수용된 물의 수위 측정에 지장을 주지 않는다는 장점이 있다.

한편, 선박(1)의 건조 과정이 진행됨에 따라 상기 부유식 구조물(2)의 변형도 달라지기 때문에, 상기 기준면(R)도 변하게 된다. 따라서, 상기 기준면(R)을 수시로 측정하여 확정하는 것이 필요하다.

상기 기준면(R)은 상기 용기(10)에 수용된 물의 수위를 측정함으로써 확정되는데, 상기 전자식 계측기(30)의 주행부(31)가 상기 용기(10)의 레일부(12)를 따라 위치 이동하는 동안 상기 센서부(32)가 상기 용기(10)의 길이 방향 각 지점에서의 수위를 측정하게 된다. 따라서, 상기 기준면 설정 장치(100)는 상기 용기(10)에 수용된 물의 수위를 연속적으로 측정할 수 있다는 장점이 있다.

이렇게 상기 용기(10) 내부에 수용된 물의 수면을 기준면(R)으로 설정하게 되면, 상기 기준면(R)을 기준으로, 부유식 구조물(2) 자체의 변형(Xd), 조립되는 선박(1)의 상부 변형(Xu) 및 조립되는 선박(1)의 하부 변형(Xb) 등 다양한 변형을 용이하게 측정할 수 있게 되므로, 건조중인 선박(1)의 절대 및 상대 조립 정밀도를 높일 수 있다는 장점이 있다.

한편, 상기 부유식 구조물(2)의 변형이 매우 심한 경우에는, 상기 용기(10)에 수용된 물의 수위가 미리 정한 값을 초과하는 경우가 발생할 수 있는데, 이때에는 상기 전자식 계측기(30)의 경고부(미도시)가 경고음이나 경고광을 발생시켜서 작업자에게 경고를 하게 되므로, 작업자가 용이하게 상황을 인지할 수 있다는 장점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 용기(10)가 상기 부유식 구조물(2)의 전체 길이에 걸쳐서 일체로 마련되어 있으나, 상기 부유식 구조물(2)의 일부 길이에 걸쳐서 마련될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 용기(10)의 상부에 전체 길이에 걸쳐서 개구부(11)가 형성되어 있으나, 상기 용기(10)의 상부 일부 길이에 걸쳐서만 개구부(11)가 형성될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 칸막이 부재(20)에 상기 관통공(21)이 하나만 형성되어 있으나, 복수 개의 관통공이 형성될 수 있음은 물론이다. 이때, 상기 관통공들은 상기 용기(10)에 수용된 물 속에 잠길 수 있는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는, 상기 기준면 설정 장치(100)가 한 개 마련되어 상기 부유식 구조물(2)에만 결합되어 있으나, 별도의 기준면 설정 장치(100)를 추가로 마련하여 상기 부유식 구조물(2)에 적재된 선박(1)에 결합함으로써, 또 다른 기준면(R)을 설정할 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 용기(10)가, 상기 부유식 구조물(2)의 높이 방향으로 한 개가 설치되어 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 부유식 구조물(2) 및 선박(1)의 폭 방향 및 높이 방향으로 다수 개 배치되어 여러개의 기준면(R)을 설정할 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 전자식 계측기(30)를 사용하여 자동적으로 상기 용기(10)에 수용된 물의 수위를 측정하고 있으나, 눈금자를 이용하여 작업자가 수작업으로 직접 측정하는 것도 가능함은 물론이다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100 : 기준면 설정 장치 10 : 용기
11 : 개구부 12 : 레일부
20 : 칸막이 부재 21 : 관통공
30 : 전자식 계측기 31 : 주행부
32 : 센서부 1 : 선박
2 : 부유식 구조물 3 : 수표면
4 : 반목 R : 기준면, 수면

Claims (10)

1. 수표면에 떠 있는 부유식 구조물 또는 상기 부유식 구조물에 적재된 선박에 설치되며, 지구타원체와 평행을 이루는 기준면을 설정하기 위한 기준면 설정 장치로서,
   상기 부유식 구조물 또는 선박에 결합되며, 내부에 물이 수용될 수 있는 용기를 포함하며,
   상기 용기에 수용된 물의 수면이 상기 기준면이 되는 것을 특징으로 하는 기준면 설정 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 용기는, 일 방향으로 길게 연장된 형상을 가지며, 그 길이 방향이 상기 수표면과 나란하게 배치된 상태로 상기 부유식 구조물 또는 선박에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 기준면 설정 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 용기의 상부에는 전체 길이에 걸쳐서 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기준면 설정 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 용기에는, 관통공이 형성되어 있는 칸막이 부재가 길이 방향으로 복수 개 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기준면 설정 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 용기가 상기 부유식 구조물 또는 선박의 전체 길이에 걸쳐서 일체로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기준면 설정 장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 용기가, 상기 부유식 구조물 또는 선박의 폭 방향 및 높이 방향으로 다수 개 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기준면 설정 장치.
7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 용기에 수용된 물의 수위를 측정하기 위한 눈금자가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 기준면 설정 장치.
8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 용기에 수용된 물의 수위를 측정하기 위한 전자식 계측기가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 기준면 설정 장치.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 전자식 계측기는, 상기 용기의 길이 방향으로 주행하면서 상기 용기에 수용된 물의 수위를 연속적으로 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 기준면 설정 장치.
10. 제 8항에 있어서,
    상기 전자식 계측기는, 상기 용기에 수용된 물의 수위가 미리 정한 값을 초과하는 경우에 경고음이나 경고광을 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 기준면 설정 장치.

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