KR101151888B1

KR101151888B1 - 몰수체 내항성능시험 장치

Info

Publication number: KR101151888B1
Application number: KR1020100100650A
Authority: KR
Inventors: 성홍근; 최성권; 남보우; 김진하; 홍장표; 신승호
Original assignee: 한국해양연구원
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2012-05-31
Also published as: KR20120039125A

Abstract

본 발명은 몰수체(沒水體) 내항(耐航)성능시험 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반잠수(半潛水) 또는 완전히 잠수된 물체에 조류, 파도 등 다양한 종류의 외력에 의해서 운동하는 것을 지정된 지점 근처에서 이탈 없이 이상적이고 효율적으로 측정하며, 지지봉에 설치되는 계류 롤러장치가 지지봉의 길이방향으로 원하는 높이에 설치가 가능하여 몰수체의 운동을 원하는 범위내에서 조절할 수 있고, 가이드베인과 지지부에 의해 와이어가 계류 롤러장치에서 이탈되는 것을 방지하여 용이하게 측정할 수 있는 특징이 있다.

Description

몰수체 내항성능시험 장치{Measurement apparatus for seakeeping performance of submerged body in ocean engineering basin}

본 발명은 몰수체(沒水體) 내항(耐航)성능시험 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반잠수(半潛水) 또는 완전히 잠수된 물체에 조류, 파도 등 다양한 종류의 외력에 의해서 운동하는 것을 지정된 지점 근처에서 이탈 없이 이상적이고 효율적으로 측정하며, 지지봉에 설치되는 계류 롤러장치가 지지봉의 길이방향으로 원하는 높이에 설치가 가능하여 몰수체의 운동을 원하는 범위내에서 조절할 수 있고, 가이드베인과 지지부에 의해 와이어가 계류 롤러장치에서 이탈되는 것을 방지하여 용이하게 측정할 수 있는 몰수체 내항성능시험 장치에 관한 것이다.

일반적인 내항성능시험은 선박과 해양구조물에 관한 것으로 선박 또는 해양구조물이 수면에서 설계조건에 의한 자세를 갖고, 원하는 특정 전진속도가 구현된 상태에서 파도, 바람, 조류 등의 해양환경 조건에서 해당 물체의 운동특성 등을 계측하는 것을 주요 내용으로 한다. 한편, 내항성능시험은 해양공학수조에서 수행하기 위하여 해당 선박이나 해양구조물에 대한 축척모형을 제작하여 실시하게 되며, 해양공학수조 안에서 선박의 형상과 전진속도에 따른 파랑 중 선박의 운동성능 등과 같은 다양한 측정을 시험할 수 있도록 전진 속도를 내기 위한 모형선박 시험용 예인장치가 개발되어 사용되고 있다.

그러나 몰수체에 대한 내항성능시험이 개발된 바 없으며, 상기 몰수체란, 수중에 잠겨있는 물체로 일반적으로 잠수함(Submarine), 잠수정(ROV 또는 AUV) 등이 여기에 해당되는 것이다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,

반잠수(半潛水) 또는 완전히 잠수된 물체에 조류, 파도 등 다양한 종류의 외력에 의해서 운동하는 것을 지정된 지점 근처에서 이탈 없이 이상적이고 효율적으로 측정하는 몰수체 내항성능시험 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 지지봉에 설치되는 계류 롤러장치가 지지봉의 길이방향으로 원하는 높이에 설치가 가능하여 몰수체의 운동을 원하는 범위내에서 조절할 수 있고, 가이드베인과 지지부에 의해 와이어가 계류 롤러장치에서 이탈되는 것을 방지하여 용이하게 측정할 수 있는 몰수체 내항성능시험 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 반잠수(半潛水) 또는 완전히 잠수된 몰수체의 내항성능시험 장치에 있어서,

상기 몰수체의 상부측에 형성되는 받침부와;

상기 받침부의 양측에 수직으로 형성되어 와이어가 연결되고, 상기 와이어는 몰수체의 전,후측에 각각 연결되는 다수개의 지지봉과;

상기 지지봉의 일단부에 각각 설치되어 몰수체에 연결된 와이어를 지지하고, 상기 몰수체가 외부의 외력에 의해 6자유도로 구동되는 것을 지지하는 계류 롤러장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 몰수체 내항성능시험 장치에 관한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 몰수체 내항성능시험 장치는 반잠수(半潛水) 또는 완전히 잠수된 물체에 조류, 파도 등 다양한 종류의 외력에 의해서 운동하는 것을 지정된 지점 근처에서 이탈 없이 이상적이고 효율적으로 측정하는 효과가 있다.

또한, 지지봉에 설치되는 계류 롤러장치가 지지봉의 길이방향으로 원하는 높이에 설치가 가능하여 몰수체의 운동을 원하는 범위내에서 조절할 수 있고, 가이드베인과 지지부에 의해 와이어가 계류 롤러장치에서 이탈되는 것을 방지하여 용이하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 몰수체 내항성능시험 장치를 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 계류 롤러장치를 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지지봉에 결합된 계류 롤러장치를 나타낸 측면도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 계류 롤러장치를 나타낸 평면도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 계류 롤러장치를 나타낸 정면도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다양한 계류 롤러장치를 나타낸 개략도이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 반잠수(半潛水) 또는 완전히 잠수된 몰수체의 내항성능시험 장치에 있어서,

상기 몰수체의 상부측에 형성되는 받침부와;

상기 지지봉의 일단부에 각각 설치되어 몰수체에 연결된 와이어를 지지하고, 상기 몰수체가 외부의 외력에 의해 6자유도로 구동되는 것을 지지하는 계류 롤러장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 몰수체 내항성능시험 장치는 반잠수(半潛水) 또는 완전히 잠수된 물체(이하, 몰수체(1)로 칭함.)가 조류, 파도 등 다양한 종류의 외력에 의해서 운동하는 것을 측정하는 장치로써, 받침부(10)와, 지지봉(20)과, 계류 롤러장치(30)로 구성된다.

상기 받침부(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 몰수체(1)의 상부측 즉, 수면에서 소정간격 이격되어 형성되고, 상기 받침부(10)의 상부면에는 측정장치(미도시) 등이 구비되며, 상기 받침부(10)는 수면상에 구비되도록 선박 또는 해양구조물에 의해 고정되는 것이다.

상기 지지봉(20)은 도 1에 도시한 바와 같이, 받침부(10)의 양측에 수직으로 형성되어 수중까지 형성되도록 구비되고, 이때, 상기 지지봉(20)은 몰수체(1)의 전,후측에 각각 한 쌍씩(총 4개) 구비되고, 하나의 지지봉(20)당 다수개의 와이어(본 발명에서는 두줄,)가 지지봉(20)의 상측 끝단부에 연결되어 몰수체(1)와 연결된다. 즉, 상기 몰수체(1)의 전,후측에 각각 4줄의 와이어(21)가 연결되는 것이다.

여기서, 상기 지지봉(20)의 상측 끝단부는 다수개의 와이어(21)가 연결되도록 수평으로 연결부(22)가 형성되고, 상기 연결부(22)의 하단면에 와이어(21)가 연결되는데, 이때, 상기 지지봉(20)과 와이어(21) 사이에는 몰수체(1)의 움직임에 의해 와이어(21)에 걸리는 장력을 계측하도록 로드셀(23)이 설치된다.

그리고, 상기 로드셀(23)은 와이어(21)에 맞춰 각각 설치되어 각 방향의 표류력(drift force)을 계측하는 것이다.

이때, 상기 와이어(21)는 지지봉(20)의 상측 끝단부인 연결부(22)에 일측이 연결된 상태에서 수직방향으로 형성되다 계류 롤러장치(30)에 의해 몰수체(1)의 방향으로 각각 변경되고, 끝단부가 상기 몰수체(1)의 전,후측에 연결되는 것이다.

상기 계류 롤러장치(30)는 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 각각의 지지봉(20)의 일단부에 다수개가 설치되어 지지봉(20)과 몰수체(1)에 연결되는 와이어(21)의 일측을 지지하고, 상기 몰수체(1)가 외부의 외력에 의해 6자유도로 구동시, 구동되는 방향에 맞춰 와이어(21)의 움직임을 지지한다.

여기서, 상기 계류 롤러장치(30)는 도 2 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 하나의 지지봉(20)당 다수개가 상호 이격되어 설치되고, 상기 다수개의 계류 롤러장치(30)는 지지봉(20)의 길이방향으로 높이조절이 가능하도록 힌지장치(31)와, 지지대(32)와, 계류 롤러(33)와, 가이드 베인(34)으로 구성된다.

상기 힌지장치(31)는 도 2 내지 도 4를 참고하여, 지지봉(20)의 외주연에 직접 설치되는데, 볼트 등의 고정부재(미도시) 또는 마찰력을 이용하여 고정하면서 상기 지지봉(20)에 따라 높이조절이 가능하고, 상기 힌지장치(31)는 탈부착이 가능하여 계류 롤러장치(30)의 위치(지지봉(20)의 길이방향에서의 위치)를 상황에 따라 변경시, 위, 아래로 이동이 가능하다.

그리고, 상기 힌지장치(31)의 일단부에는 지지대(32)와 연결되어 지지대(32)를 수평 좌,우로 회동시키도록 힌지부(35)가 형성되고, 상기 힌지부(35)는 도 3에서처럼 와이어(21)가 지지봉(20)의 상측 끝단부에 일측이 연결된 상태에서 수직방향으로 형성되는데, 상기 와이어(21)가 정위치에 수직으로 구비되도록 힌지부(35)의 중앙부가 관통홀(36)이 형성되며, 상기 와이어(21)가 힌지부(35)의 관통홀(36)을 관통하여 수직으로 구비된다.

상기 지지대(32)는 도 2 내지 도 6을 참고하여, 힌지장치(31)와 힌지부(35)에 의해 연결되어 수평 좌,우로 회동되는데, 상기 몰수체(1)에 연결된 와이어(21)가 몰수체(1)의 움직임에 의해 좌,우로 구동시, 와이어(21)의 움직임에 맞춰 좌,우로 회동되는 것이다.

여기서, 상기 지지대(32)는 두 개의 몸체판이 상호 소정간격으로 이격되어 한쌍으로 형성되고, 상기 지지대(32)의 사이에 계류 롤러(33)와 가이드 베인(34)이 구비되는 것이다. 이때, 상기 지지대(32)는 계류 롤러장치(30)가 지지봉(20)의 설치위치에 따라 도 6에서처럼 몸통이 절곡되게 형성되는데, 도 6에서 (a)는 지지봉(20)의 하단부에 계류 롤러장치(30)가 설치시의 지지대(32) 형태이고, (b)는 (a)의 계류 롤러장치(30)보다 높이 설치되는 계류 롤러장치(30)에 의한 지지대(32)의 형태이다.

또한, 상기 지지대(32)의 일단부 즉, 몰수체(1) 방향의 측면에는 지지봉(20)에서 계류 롤러(33)의 지지에 의해 몰수체(1)의 방향으로 형성된 와이어(21)가 몰수체(1)의 구동에 의해 좌,우로 구동시, 계류 롤러(33)의 홈에서 이탈되지 않도록 지지부(37)가 더 돌출 형성된다.

그리고, 상기 지지부(37)는 한 쌍의 지지대(32)에 맞춰 형성되도록 수평 단면상 "ㄷ" 형태로 형성되고, 상기 지지부(37)의 일단면에는 계류 롤러(33)에 의해 몰수체(1)의 방향으로 형성되는 와이어(21)가 관통하여 지지되도록 지지홀(38)이 형성된다.

상기 계류 롤러(33)는 도 2와 도 3을 참고하여, 지지대(32)의 사이인 일단부에 축에 의해 설치되어 지지봉(20)에서 몰수체(1)에 연결되는 와이어(21)가 상,하 및 전,후로 구동되는 것을 지지하는 롤러(33)로써, 외주연에 원주방향으로 홈이 형성되어 상기 홈에 와이어(21)가 삽입되며, 상기 계류 롤러(33)의 홈에서 와이어(21)가 이탈되지 않도록 지지대(32)의 지지부(37)와 가이드 베인(34)이 더 형성되는 것이다.

상기 가이드 베인(34)은 도 3을 참고하여, 계류 롤러(33)의 하측부인 지지대(32)의 일단부에 축에 의해 연결 설치되고, 상기 가이드 베인(34)은 계류 롤러(33)를 통해 지지되는 와이어(21)의 하단부를 지지하여 상기 계류 롤러(33)의 홈에서 와이어(21)가 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.

이렇듯, 상기 계류 롤러장치(30)에 의해 몰수체(1)를 상,하로 끌어올리는 역할이 아닌 상기 몰수체(1)가 조력, 파도 등의 외력에 구동시, 몰수체(1)에 연결된 와이어(21)가 원활하게 움직이면서 설정된 위치를 벗어나지 못하도록 가이드 하는 역할한다.

10 : 받침부 20 : 지지봉
21 : 와이어 22 : 연결부
23 : 로드셀 30 : 계류 롤러장치
31 : 힌지장치 32 : 지지대
33 : 계류 롤러 34 : 가이드 베인
35 : 힌지부 36 : 관통홀
37 : 지지부 38 : 지지홀

Claims

반잠수(半潛水) 또는 완전히 잠수된 몰수체(1)의 내항성능시험 장치에 있어서,
상기 몰수체(1)의 상부측에 형성되는 받침부(10)와;
상기 받침부(10)의 양측에 수직으로 형성되어 와이어(21)가 연결되고, 상기 와이어(21)는 몰수체(1)의 전,후측에 각각 연결되는 다수개의 지지봉(20)과;
상기 지지봉(20)의 일단부에 각각 설치되어 몰수체(1)에 연결된 와이어(21)를 지지하고, 상기 몰수체(1)가 외부의 외력에 의해 6자유도로 구동되는 것을 지지하는 계류 롤러장치(30);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 몰수체 내항성능시험 장치.
제 1항에 있어서,
상기 지지봉(20)은 몰수체(1)의 전,후측에 각각 한 쌍씩 구비되고, 하나의 지지봉(20)당 다수개의 와이어(21)가 지지봉(20)의 상측 끝단부에 연결되어 몰수체(1)와 연결되는 것을 특징으로 하는 몰수체 내항성능시험 장치.
제 2항에 있어서,
상기 지지봉(20)과 와이어(21) 사이에는 몰수체(1)의 구동에 의해 와이어(21)에 작용되는 장력을 계측하도록 로드셀(23)이 설치되는 것을 특징으로 하는 몰수체 내항성능시험 장치.
제 1항에 있어서,
상기 계류 롤러장치(30)는 하나의 지지봉(20)당 다수개가 상호 이격되어 설치되고, 상기 다수개의 계류 롤러장치(30)는 지지봉(20)의 길이방향으로 높이조절이 가능한 것을 특징으로 하는 몰수체 내항성능시험 장치.
제 4항에 있어서, 상기 계류 롤러장치(30)는,
지지봉(20)에 따라 높이조절이 가능하도록 탈부착되는 힌지장치(31)와;
상기 힌지장치(31)의 힌지부(35)에 의해 결합되어 수평으로 좌,우 회동되는 한 쌍의 지지대(32)와;
상기 지지대(32)의 일단부 사이에 축에 의해 설치되어 지지봉(20)에서 몰수체(1)에 연결되는 와이어(21)가 상,하 및 전,후로 구동되는 것을 지지하는 계류 롤러ㅍ와;
상기 계류 롤러(33)의 하측부인 지지대(32)의 일단부 사이에 축에 의해 설치되어 계류 롤러(33)를 통해 지지되는 와이어(21)의 하단부를 지지하여 상기 계류 롤러(33)에서 와이어(21)가 이탈되는 것을 방지하는 가이드 베인(34);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 몰수체 내항성능시험 장치.
제 5항에 있어서,
상기 와이어(21)는 지지봉(20)의 상측 끝단부에 일측이 연결된 상태에서 수직방향으로 형성되다 계류 롤러(33)에 의해 몰수체(1)의 방향으로 변경되되, 상기 수직으로 형성되는 와이어(21)가 힌지장치(31)의 힌지부(35)를 수직으로 관통하여 정위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 몰수체 내항성능시험 장치.
제 5항에 있어서,
상기 지지대(32)의 일단부에는 지지봉(20)에서 계류 롤러(33)의 지지에 의해 몰수체(1)의 방향으로 형성된 와이어(21)가 몰수체(1)의 구동에 의해 좌,우로 구동시, 계류 롤러(33)에서 이탈되지 않도록 지지부(37)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 몰수체 내항성능시험 장치.
제 7항에 있어서,
상기 지지부(37)는 한 쌍의 지지대(32) 일단부에 형성되도록 수평 단면상 "ㄷ" 형태로 형성되고, 상기 지지부(37)의 일단면에는 계류 롤러(33)에 의해 몰수체(1)의 방향으로 형성되는 와이어(21)가 관통하여 지지되도록 지지홀(38)이 형성되는 것을 특징으로 하는 몰수체 내항성능시험 장치.