KR101159196B1 - 문풀 및 이를 구비한 시추선 - Google Patents

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Abstract

문풀 및 이를 구비한 시추선이 개시된다. 시추선에 형성된 문풀(moonpool)로서, 시추작업을 수행할 수 있도록 상기 시추선의 바닥면으로부터 상갑판을 관통하여 형성된 제 1 공간; 및 상기 시추선의 길이방향으로 상기 제 1 공간의 측부에 형성되고, 바닥면이 상기 시추선의 하측으로 개방되는 제 2 공간을 포함하는 문풀은 시추선의 길이방향으로 제 1 공간의 측부에 제 2 공간이 형성되어 문풀의 유효 길이가 증가함으로써 항해중 문풀 내부 수면의 상하운동을 변화시키고 시추선의 저항을 감소 시킬 수 있다. 또한, 제 1 공간 및 제 2 공간 사이에 상단면이 소정의 높이에 위치하는 격벽을 설치함으로써, 중속의 속도영역에서 문풀 내부 수면의 슬로싱 운동의 진폭을 감소시키고, 슬로싱 운동에 의한 저항을 감소시킬 수 있다. 또한, 제 1 공간의 하측으로 개방된 개구부가 시추선의 선미측 방향으로 일정한 횡방향 폭을 유지한 후 점점 좁아지도록 형성됨으로써, 제 1 공간으로 유입되는 해수의 양이 상대적으로 감소되고 시추선에 걸리는 저항이 감소 될 수 있다.
문풀, 시추선, 저항, 슬로싱

Description

문풀 및 이를 구비한 시추선{Moonpool and drillship having the same}
본 발명은 문풀 및 이를 구비한 시추선에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 문풀의 구조를 변경하여 시추선 운항 시 문풀 내부 해수의 유동에 의한 진동 및 저항 등을 감소시키기 위한 문풀 및 이를 구비한 시추선에 관한 것이다.
국제적으로 급격하게 산업 및 공업이 발전함에 따라 석유등의 화석연료의 사용량이 증가하고 있으며, 국제 유가는 꾸준히 증가하고 있다. 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 중요한 문제로 대두되고 있다.
이와 같은 이유로, 최근까지 기술적으로 시추가 어렵고, 경제성이 없어서 무시되어 왔던 군소의 심해저 유전들이 관심을 받게 되었고, 자원 개발기술의 발달과 더불어　이러한 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 선박이 개발되고 있다.
종래의 해양 시추장비는 다른 예인선에 의해서만 이동이 가능하고 주로 계류장치에 의해서 해상의 일점에 고정한 상태에서 시추작업을 하는 리그선이나 고정식 플랫폼등이 주로 사용되었다.
최근에는 첨단의 시추장비를 탑재하고 자체동력으로 항해할 수 있도록 보다 선박에 가깝게 만든 시추선(drillship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다. 이와 같은 시추선은 군소 유전 개발을 위해 위치를 자주 옮겨야 하는 조건 때문으로 시추성능뿐만 아니라 최적의 항해 성능을 가지도록 설계 되어야 한다.
시추선에는 시추용 파이프를 아래로 내려 보내기 위한 큰 개구부(이하, 문풀(moonpool)이라 함)가 설치되어 있는데 시추선의 용도에는 필수 불가결한 구조이지만, 항해 중 속도성능 면에서 매우 불리한 구조이다.
즉, 문풀 내부로 유입되고 유출되는 해수와 선체외부의 해수의 상대적인 운동으로 야기되는 문풀 내부 수면의 주기적 진동현상(예를 들어 상하운동 및 슬로싱운동 등)과 이에 따른 선체운동 등으로 인하여, 시추선의 항해시에 저항이 증가하고 이로 인해 속도감소, 연료소모량 증가가 수반된다. 이 저항증가는 문풀이 없는 경우에 비하여 크게는 50%까지 차이를 보이고 있다.
이러한 저항증가를 감소 시킬 목적으로 지금까지 문풀 내부에 붙이는 부가물, 문풀 주위 선저 부가물, 문풀 내부의 가동 개폐장치등이 고안 되어 왔고 실용화 된 적도 있다. 그러나 내부 고정 부가물은 효과에 비해 그 구조가 복잡하며, 가동 부가물들은 가동부의 복잡성으로 인해 설치비와 유지비가 매우 고가이므로 널리 사용되지 않고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 시추선의 항해 시 문풀 내부 해수의 상하운동에 의해 발생하는 공진 및 저항을 감소시킬 수 있는 문풀 및 이를 구비한 시추선을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시추선의 항해 시 문풀 내부 해수의 슬로싱 운동의 진폭 및 슬로싱 운동에 의한 저항을 감소시킬 수 있는 문풀 및 이를 구비한 시추선을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 시추선에 형성된 문풀(moonpool)로서, 시추작업을 수행할 수 있도록 상기 시추선의 바닥면으로부터 상갑판을 관통하여 형성된 제 1 공간; 상기 시추선의 길이방향으로 상기 제 1 공간의 측부에 형성되고, 바닥면이 상기 시추선의 하측으로 개방되는 제 2 공간을 포함하는 문풀이 제공된다.
상기 제 2 공간의 횡단면의 최대길이 및 최대폭은 각각 상기 제 1 공간의 횡단면의 최대길이 및 최대폭보다 작도록 형성될 수 있다.
상기 제 1 공간 및 상기 제 2 공간 사이에 형성되되, 상기 제 1 공간으로 유출입되는 해수가 상기 제 2 공간으로 유동할 수 있도록 상단면이 상기 시추선의 바닥면으로부터 소정의 높이에 형성되는 격벽을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 격벽의 상단면은 상기 시추선의 흘수선을 기준으로 -2M 내지 +2M 사이의 높이에 형성될 수 있다.
상기 격벽에는 관통홀이 형성될 수 있다.
상기 제 2 공간은, 상기 제 1 공간에 대하여 상기 시추선의 길이 방향으로 선미 측 혹은 선수 측 중 적어도 어느 한 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 2 공간의 상면은 상기 시추선의 상측으로 개방될 수 있다.
상기 제 1 공간 및 상기 제 2 공간 각각의 횡단면은 상기 시추선 길이방향으로 연장된 사각 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 시추선의 길이방향에 수직한 상기 제 2 공간의 횡방향 폭은 상기 제 1 공간의 횡방향 폭보다 작도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 시추선의 길이방향으로 연장된 상기 제 2 공간의 길이는 상기 제 1 공간의 길이보다 작도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 2 공간의 길이는 상기 제 1 공간의 길이의 10%~50%인 것이 바람직하다.
상기 제 1 공간의 하측으로 개방된 개구부는 상기 시추선의 선미측 방향으로 일정한 횡방향 폭을 유지한 후 점점 좁아지도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 공간의 하측으로 개방된 개구부 중 상기 시추선의 선미측 방향에 위치하는 단부의 양측 모서리에는 상기 시추선의 바닥면과 동일 평면상에 위치하는 삼각형 형상의 바닥판이 설치될 수 있다.
상기 제 2 공간의 횡단면은 반원 또는 다각형 형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 문풀을 구비한 시추선이 제공된다.
본 발명에 따르면, 시추선의 길이방향으로 제 1 공간의 측부에 제 2 공간이 형성되어 문풀의 전체 길이가 증가함으로써, 문풀 내부 수면의 상하운동을 변화시키고 문풀 내부 수면의 운동진폭과 시추선 저항을 감소 시킬 수 있다.
또한, 제 1 공간 및 제 2 공간 사이에 상단면이 소정의 높이에 위치하는 격벽을 설치함으로써, 문풀 내부 수면의 슬로싱 운동의 진폭을 감소시키고, 슬로싱 운동에 의한 저항을 감소시킬 수 있다.
또한, 제 1 공간의 하측으로 개방된 개구부가 시추선의 선미측 방향으로 일정한 횡방향 폭을 유지한 후 점점 좁아지도록 형성됨으로써, 제 1 공간으로 유입되는 해수의 양이 상대적으로 감소되고 시추선에 걸리는 저항이 감소 될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 문풀의 평면도이고, 도 2는 도 1의 AA' 단면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 문풀(5)은 시추선(1)의 선수와 선미 사이에 형성되며, 시추작업을 수행하기 위한 제 1 공간(10) 및 상기 제 1 공간(10) 접하여 형성되는 제 2 공간(20)을 포함한다.
상기 제 1 공간(10)은 상기 시추선(1)의 바닥면(3)으로부터 상갑판(2)을 관통하여 형성된다. 이 경우, 상기 제 1 공간(10)은 상기 시추선(1)의 바닥면(3)으로 부터 수직하게 형성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 제 1 공간(10)의 횡단면은 상기 시추선의 길이방향으로 연장된 사각형상, 예를 들어, 직사각 형상으로 이루어진다. 이 경우, 상기 제 1 공간(10)의 횡단면은 상기 시추선(1)의 선수미 방향의 중심선에 대한 대칭구조로 이루어진다. 이와 같이 형성된 제 1 공간(10)은 드릴링 장치(미도시), 시추 파이프(미도시) 등을 해저 바닥으로 내려 보내는 통로로 사용될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 상기 제 1 공간(10)의 하측으로 개방된 개구부(13)의 형상은 상기 시추선의 길이방향으로 연장된 사각형상, 예를 들어, 직사각 형상으로 이루어진다.
다만, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상기 제 1 공간(10)의 형상은 예시에 불과하며, 상기 제 1 공간(10)이 시추작업을 수행하기 위한 통로로 사용될 수 있다면 그 형상 등에 있어서 다양한 형태를 취할 수 있다.
상기 시추선 길이방향으로 상기 제 1 공간의 측부에는 제 2 공간(20)이 형성된다. 이 경우, 도 2를 참조하면 상기 제 2 공간(20)의 바닥면은 상기 시추선(1)의 하측으로 개방되도록 형성된다. 이와 같이 형성된 제 2 공간(20)의 개구를 통해 상기 제 2 공간(20)의 내부로 해수가 유입되고 유출될 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 공간(20)의 상면은 상기 시추선의 상측으로 개방될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 제 2 공간(20)의 횡단면은 상기 시추선의 길이방향으로 연장된 사각형상으로 이루어진다. 이 경우, 상기 제 2 공간(20)의 단면은 상기 시추선(1)의 선수미 방향의 중심선에 대한 대칭구조로 이루어진다
또한, 상기 제 2 공간(20)은 상기 제 1 공간(10)의 후방측(상기 제 1 공간(10)에 대해 상기 시추선(1)의 선미측 방향)에 접하여 형성된다. 이 경우, 상기 제 2 공간(20)은 전방측(상기 제 1 공간(10)에 대해 상기 시추선(1)의 선수측 방향)에 접하여 형성될 수도 있으며, 시추선의 길이 방향으로 상기 제 1 공간(10)의 양측, 즉 선수측과 선미측 두 곳에 형성되는 것도 가능하다.
이와 같이 형성됨으로써, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 문풀(5)은 상기 제 1 공간(10)만이 형성된 문풀(이하 종래 문풀이라 한다.)과 비교할 때, 그 길이(도 1에서 상기 시추선(1)의 선수미 방향에 대한 길이)가 증가하게 된다.
이러한 길이의 증가는 종래 문풀 내부에서 발생하는 해수의 운동패턴을 변화시킨다. 보다 상세히, 상대적으로 길이가 긴 본 발명의 제 1 실시예에 따른 문풀(5)에서는 종래 문풀에서 지배적으로 발생하던 해수의 상하운동이 감소하고 대신 슬로싱 운동이 지배적으로 발생하게 된다.
여기서, 문풀 내부 수면의 상하운동이 슬로싱 운동에 비해 시추선에 큰 저항을 발생 시키므로 본 발명의 제 1 실시예에 따른 문풀(5)은 종래 문풀에 비해 시추선(1)에 작용하는 저항을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 상기 제 2 공간(20)의 길이(L2)는 상기 제 1 공간(10)의 길이(L1)보다 작도록 형성된다. 이 경우, 상기 제 2 공간(20)의 길이(L2)는 상기 제 1 공간(10)의 길이(L1)의 10%~50%인 것이 바람직하다.
상기 제 2 공간(20)의 길이(L2)가 과도하게 커지면 상기 문풀(5)의 개구부 면적이 과도하게 커지기 때문에, 상기 시추선(1)의 운항 시 발생되는 저항이 오히려 증가하게 된다. 따라서, 제 2 공간(20)의 길이는 제 1 공간(10)의 길이에 비하여 작도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 2 공간(20)의 폭(W2)은 상기 제 1 공간(10)의 폭(W1)보다 작도록 형성되는 것이 바람직하다. 만일 제 2 공간(20)의 폭(W2)이 제 1 공간(10)의 폭(W1)과 같거나 큰 경우에는 개구부 면적의 과도한 증가로 해수가 시추선의 문풀 내부로 유입됨에 따라 발생되는 저항이 오히려 증가될 수 있다.
다만, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상기 제 2 공간(20)은 그 단면이 상기 제 1 공간(10)의 단면에 비해 그 길이 및 폭이 작은 사각형상으로 이루어져 있다. 그러나 이는 예시에 불과하며, 상기 제 2 공간은 그 단면의 최대길이 및 최대폭이 상기 제 1 공간 단면의 길이 및 폭보다 작도록 형성된다면 다양한 형상으로 변형이 가능하다.
이와 관련하여, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 문풀에 포함된 제 2 공간의 변형례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제 2 공간(20a)의 횡단면은 반원(semi-circle) 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 반원 형상은 반타원 형상을 포함할 수 있다. 이 경우, 제 2 공간(20a)의 횡단면의 최대길이(L2a) 및 최대폭(W2a)는 제 1 공간(10)의 횡단면의 최대길이(L1) 및 최대폭(W1)보다 작다.
또는, 제 2 공간의 횡단면은 다각형 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 2 공간(20b)의 횡단면은 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 삼각형 형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제 2 공간(20b)의 횡단면의 최대길이(L2b) 및 최대폭(W2b)는 제 1 공간(10)의 횡단면의 최대길이(L1) 및 최대폭(W1)보다 작다.
또는, 제 2 공간(20c)의 횡단면은 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제 2 공간(20c)의 횡단면의 최대길이(L2c) 및 최대폭(W2c)는 제 1 공간(10)의 횡단면의 최대길이(L1) 및 최대폭(W1)보다 작다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 문풀의 평면도이고, 도 7은 도 6의 BB' 단면도이고, 도 8은 도 6의 CC' 단면도이다. 도 6 내지 도 8를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 문풀(65)은 시추선(61)의 선수와 선미 사이에 형성되며, 시추작업을 수행하기 위한 제 1 공간(10), 상기 제 1 공간(10) 접하여 형성되는 제 2 공간(20), 및 상기 제 1 공간(10) 및 제 2 공간(20) 사이에 형성된 격벽(30)을 포함한다.
여기서, 앞서 설명한 제 1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 설명하지 아니하고, 각각의 구성에 대하여 특별한 설명이 없는 경우에는 제 1 실시예와 동일한 구성으로 간주하여 제 1 실시예의 설명으로 갈음하도록 하며, 이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 특징적인 구성을 중심으로 설명하도록 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 상기 제 2 공간(20)과 상기 제 1 공간(10) 사이에는 격벽(30)이 설치된다. 이와 같은 격벽(30)은 상기 문풀(65) 전체 길이를 각각 소정의 길이로 분할하기 위하여 설치되는 것이다.
이로 인해, 격벽이 없는 상태에서는 상대적으로 긴 길이(L1 + L2)의 공간에서 발생하는 진폭이 큰 슬로싱 운동이, 격벽이 있음으로 인하여 각각 상대적으로 작은 길이(L1 및 L2)의 공간에서 발생하는 진폭이 작은 슬로싱 운동으로 변화될 수 있다.
이 경우, 상기 격벽(30)은 상기 제 1 공간(10) 내부의 해수가 상기 제 2 공간(20)으로 유동할 수 있도록 형성된다. 이를 위해, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 상기 격벽(30)은 그 상단면이 상기 시추선(61)의 바닥면(3)으로부터 소정의 높이에 위치하도록 형성된다.
격벽이 설치되는 높이와 관련하여, 도 7 및 도 8를 참조하여 설명하면, 상기 격벽(30)은 상단면이 상기 시추선(61)의 흘수선까지 연장되도록 형성된다. 이 경우, 상기 격벽(30)의 상단면은 상기 시추선(61)의 흘수선을 기준으로 상기 흘수선의 하측 2미터에서 상측 2미터 사이에 위치하도록 형성될 수 있다.
다만, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 상기 격벽(30)의 형상 등은 예시에 불과하며, 상기 제 1 공간(10) 내부의 해수가 상기 격벽(30)의 상단면을 넘어 상기 제 2 공간(20)으로 유동함에 따라 상기 시추선에 발생되는 저항이 감소되는 경우라면 격벽에 대한 다양한 변형이 가능할 것이다.
또한, 상기 격벽(30)에는 상기 제 1 공간(10) 및 상기 제 2 공간(20)의 해수가 각각 상기 제 2 공간(20) 및 제 1 공간(10)으로 유,출입할 수 있도록 관통홀이 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 문풀의 평면도이고, 도 10은 도 9의 DD' 단면도이다. 이하 본 발명의 제 3 실시예에 따른 특징적인 구성을 중심으로 설명하도록 한다. 여기서, 앞서 설명한 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 구성에 대하여는 설명하지 아니하고, 각각의 구성에 대하여 특별한 설명이 없는 경우에는 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 구성으로 간주하여 제 1 및 제 2 실시예의 설명으로 갈음하도록 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 상기 제 1 공간(10)의 횡단면은 상기 시추선(71)의 길이방향으로 연장된 사각형상, 예를 들어, 직사각 형상으로 이루어진다.
이 경우, 상기 제 1 공간(10)의 하측으로 개방된 개구부(73)는 상기 시추선(71)의 선미측 방향으로 일정한 횡방향 폭을 유지한 후 점점 좁아지도록 형성된다. 이를 위해 본 발명의 제 3 실시예에서는 상기 제 1 공간(10)의 하측으로 개방된 개구부(73)의 후단부(상기 시추선(71)의 선미측 방향에 위치하는 단부)의 양측 모서리에는 상기 시추선(71)의 바닥면(3)과 동일 평면상에 위치하는 바닥판(40)이 설치된다. 이 경우, 상기 바닥판(40)은 삼각형 형상으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 상기 제 1 공간(10)의 하측으로 개방된 개구부(73)가 상기 시추선(71)이 전진할 때 상기 시추선(71)의 선수에서 선미로 이동하는 해수의 이동방향에 대해 점점 좁아지도록 형성됨으로써, 상기 제 1 공간(10)으로 유입되는 해수의 양은 상대적으로 감소되고, 상기 시추선(71)에 걸리는 저항이 감소된다.
다만, 상기 제 1 공간(10)의 하측으로 개방된 개구부(73)는 상기 개구부(73) 를 통해 해저면으로 하강하는 시추파이프 등과 간섭되지 않는 한도에서 그 크기 및 형상이 결정되어야 하며, 이와 관련하여 상기 바닥판(40)의 크기도 결정되어야 한다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 문풀이 형성된 모형선박 등의 예인수조실험 결과를 나타내는 도면이다. 도 11에는 종래 문풀(제 1 공간만이 형성됨)이 형성된 모형선박(이하, 제 1 모형선박이라 함), 본 발명의 제 1 실시예에 따른 문풀(제 1 공간 및 제 2 공간만을 포함함)이 형성된 모형선박(이하, 제 2 모형선박이라 함), 본 발명의 제 2 실시예에 따른 문풀(제 1 공간 및 제 2 공간 사이에 격벽이 설치되고, 제 1 공간의 하측으로 개방된 개구부가 사각형 형상으로 이루어짐)이 형성된 모형선박(이하, 제 3 모형선박이라 함) 및 본 발명의 제 3 실시예에 따른 문풀(제 1 공간 및 제 2 공간 사이에 격벽이 설치되고, 제 1 공간의 하측으로 개방된 개구부가 선미측 방향으로 일정한 횡방향 폭을 유지한 후 점점 좁아지도록 형성됨)이 형성된 모형선박(이하, 제 4 모형선박이라 함)을 각각 예인수조에서 모형실험을 수행하여 구한 속도와 유효마력의 관계에 대한 결과가 도시되어 있다. 여기서, '유효마력'축에 표시된 값들은 제 1 모형선박을 13 kts로 예인하기 위해 필요한 유효마력을 100으로 가정할 때 이를 기준으로 한 상대적인 값을 의미한다.
이하 도 11을 참조하여 실험결과를 설명하되 먼저 제 1 모형선박(종래의 경우) 및 제 2 모형선박(제 1 실시예의 경우)을 비교하면, 제 2 모형선박의 경우 13kts에서 제 1 모형선박에 비해 약 4%의 저항이 감소된다는 것을 알 수 있고, 이는 동일한 속도에서 제 2 모형선박이 제 1 모형선박에 비해 작은 엔진마력으로 운 항할 수 있음을 의미한다.
이러한 경향은 모형 선박의 속도가 증가할수록 더욱 두드러지며, 15kts에서는 저항이 약 16% 줄어들게 된다. 이는 15 kts에서 제 2 모형선박은 제 1 모형선박에 비해 상당히 작은 엔진마력으로 운항 할 수 있음을 의미한다.
이와 같이 제 2 모형선박은 제 1 모형선박에 비해 운항 중 발생되는 저항이 감소되어, 일정 속도에서 보다 적은 엔진마력으로 운항 할 수 있다.
또한, 도 11을 참조하여 제 1 모형선박(종래의 경우) 및 제 3 모형선박(제 2 실시예의 경우)을 비교하면, 제 3 모형선박의 경우 13kts에서 제 1 모형선박에 비해 약 10%의 저항이 감소된다는 것을 알 수 있고, 이는 동일한 속도에서 제 3 모형선박이 제 1 모형선박에 비해 작은 엔진마력으로 운항할 수 있음을 의미한다.
이러한 경향은 모형 선박의 속도가 증가할수록 더욱 두드러지며, 15kts에서는 저항이 약 30% 줄어들게 된다. 이는 15 kts에서 제 3 모형선박은 제 1 모형선박에 비해 상당히 작은 엔진마력으로 운항 할 수 있음을 의미한다.
이와 같이 제 3 모형선박은 제 1 모형선박에 비해 운항 중 발생되는 저항이 감소되어, 일정 속도에서 보다 적은 엔진마력으로 운항 할 수 있다.
도 11을 참조하여 제 3 모형선박(제 2 실시예의 경우) 및 제 4 모형선박(제 3 실시예)를 비교하면, 제 4 모형선박의 경우 전체 속도구간에 걸쳐 제 3 모형선박에 비해 약 3%의 저항이 감소된다. 즉, 제 4 모형선박은 제 3 모형선박에 비해 일정속도에서 상대적으로 적은 연료소모로 운항할 수 있음을 의미한다.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 문풀의 평면도이고,
도 2는 도 1의 AA' 단면도이고,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 문풀에 포함된 제 2 공간의 변형례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 문풀의 평면도이고,
도 7은 도 6의 BB' 단면도이고,
도 8은 도 1의 CC' 단면도이고,
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 문풀의 평면도이고,
도 10은 도 9의 DD' 단면도이고,
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 문풀이 형성된 모형선박 등의 예인실험 결과를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1, 61, 71 : 시추선 2 : 상갑판
3 : 바닥면 5, 65, 75 : 문풀
10 : 제 1 공간 20 : 제 2 공간
30 : 격벽 40 : 바닥판

Claims (15)

  1. 시추선에 형성된 문풀(moonpool)로서,
    시추작업을 수행할 수 있도록 상기 시추선의 바닥면으로부터 상갑판을 관통하여 형성된 제 1 공간; 및
    상기 시추선의 길이방향으로 상기 제 1 공간의 측부에 형성되고, 바닥면이 상기 시추선의 하측으로 개방되는 제 2 공간을 포함하며,
    상기 제 2 공간의 상면은 상기 시추선의 상측으로 개방되는 것을 특징으로 하는 문풀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 공간의 횡단면의 최대길이 및 최대폭은 각각 상기 제 1 공간의 횡단면의 최대길이 및 최대폭보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 문풀.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제 1 공간 및 상기 제 2 공간 사이에 형성되되, 상기 제 1 공간으로 유출입되는 해수가 상기 제 2 공간으로 유동할 수 있도록 상단면이 상기 시추선의 바닥면으로부터 소정의 높이에 형성되는 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 문풀.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 격벽의 상단면은 상기 시추선의 흘수선을 기준으로 -2M 내지 +2M 사이의 높이에 형성되는 것을 특징으로 하는 문풀.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 격벽에는 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 문풀.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 공간은, 상기 제 1 공간에 대하여 상기 시추선의 길이 방향으로 선미 측 혹은 선수 측 중 적어도 어느 한 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 문풀.
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 공간 및 상기 제 2 공간 각각의 횡단면은 상기 시추선 길이방향으로 연장된 사각 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 문풀.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 시추선의 길이방향에 수직한 상기 제 2 공간의 횡방향 폭은 상기 제 1 공간의 횡방향 폭보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 문풀.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 시추선의 길이방향으로 연장된 상기 제 2 공간의 길이는 상기 제 1 공간의 길이보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 문풀.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제 2 공간의 길이는 상기 제 1 공간의 길이의 10%~50%인 것을 특징으로 하는 문풀.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제 1 공간의 하측으로 개방된 개구부는 상기 시추선의 선미측 방향으로 일정한 횡방향 폭을 유지한 후 점점 좁아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 문풀.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제 1 공간의 하측으로 개방된 개구부 중 상기 시추선의 선미측 방향에 위치하는 단부의 양측 모서리에는 상기 시추선의 바닥면과 동일 평면상에 위치하는 삼각형 형상의 바닥판이 설치되는 것을 특징으로 하는 문풀.
  14. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 공간의 횡단면은 반원 또는 다각형 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 문풀.
  15. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 문풀을 구비한 시추선.
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