KR101255767B1

KR101255767B1 - 선박의 흘수 계측장치

Info

Publication number: KR101255767B1
Application number: KR1020110105722A
Authority: KR
Inventors: 김준영; 김경환; 김홍민
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2013-04-17

Abstract

본 발명은 중/경사 시험전 선체 외판의 흘수 표시부위에 개별적으로 설치된 원격 제어식 센서로부터 계측되는 흘수 정보를 작업선의 컨트롤 박스에서 무선 통신으로 수신받아 출력할 수 있게 함으로써, 흘수 계측 값의 검출 작업을 보다 안전하면서 정확한 작업 환경에서 수행할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선체 외판(1)의 흘수 표시지점(3)을 따라 연장되는 케이스(10), 상기 케이스(10)에 대해 이동 가능하게 설치되선체 외판(1)에 고정되는 슬라이딩 브라켓트(18), 상기 케이스(10)의 내부에서 이동 가능하게 설치되는 부유체(12), 상기 부유체(12)의 위치를 검출하여 출력하는 센서본체(14), 및 상기 센서본체(14)와 통신하여 흘수 계측의 전반적인 동작으로 제어하고측정된 계측 값과 이에 대한 평균값을 연산하여 외부로 출력하는 컨트롤 박스(16)를 구비한다.

Description

선박의 흘수 계측장치{Draft measuring system for vessels}

본 발명은 선박의 흘수 계측장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중/경사 시험시 선체 외판의 흘수 표시부위에 설치된 무선 방식의 흘수 계측용 센서를 이용하여 작업선에서 보다 안전하고 정확하게 흘수를 검출할 수 있는 선박의 흘수 계측장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박 건조에 있어 선체의 복원성은 적하시 화물 적재를 위한 기본적인 사항이기 때문에 선박에서 가장 중요하게 고려되어야 할 요소 중 하나에 해당한다. 이를 위해 선박은 건조후 선체의 복원성과 관련된 각종 자료(Trim & Stability 계산, Damage Stability 계산)를 만들게 되는 데, 이때 선박 자체의 중량인 경하중량과 무게중심의 파악이 이루어져야 한다.

먼저, 경하중량(Light ship Weight)은 배수량(Displacement)과 재화중량(Deadweight)을 통해 산출할 수 있는 바, 즉 경하중량은 배수량과 재화중량 사이의 차이에 해당하는 것이다. 이때 배수량은 안벽에서 선체에 대한 흘수의 계측(Draft reading)을 통해 산출되고, 재화중량은 중사시험(Deadweight Measurement)을 통해 산출된다.

또한, 무게중심은 선체의 복원력에 가장 큰 영향을 미치는 높이방향 중량중심(VCG: Vertical Center of Gravity)과 종방향 중량중심(LCG: Longitudinal Center of Gravity) 및 횡방향 중량중심(TCG: Transverse Center of Gravity)을 의미하는 것으로, 선체를 강제로 기울이는 경사시험(Inclining Measurement)을 통해 산출된다. 부연하자면, 중사시험은 선박의 재화중량을 파악하기 위해 시행되는 것이고, 경사시험은 중사시험만으로 선박의 무게중심을 구할 수 없기 때문에 선체를 강제로 기울여서 높이방향의 중심을 구하기 위해 시행되는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 중/경사시험을 수행할 때에는 안벽에서 계류되어 있는 선박을 이격시켜 선박이 외부 외력에 영향을 받지 않도록 하는 여건을 만들어 준다. 특히, 중/경사시험 전에 행해지는 흘수의 체크는 작업선(Work boat)을 타고 선체의 외판에 표시된 흘수 표시(DRAFT MARK)지점으로 이동한 다음, 작업선을 흘수 표시부위에 밀착시킨 상태에서 호스류의 장비를 이용하여 이루어진다.

이때, 계측자는 직접 엎드려 손을 뻗은 상태에서 흘수를 계측하기 때문에 파도나 바람 등의 외부 환경적 요인에 의해 작업선과 선체 사이에서 협착 현상이 수반될 수 있고, 이와 같은 협착 발생의 가능성은 인명 피해의 발생 요소로 잔존하게 된다. 또한, 상기와 같은 방식으로 달성되는 흘수의 체크는 1개의 흘수 표시부위당 대략 3~5회에 걸친 반복적인 작업을 통해 이루어지기 때문에, 단일의 선박에 있어 흘수의 계측은 최소 12회 정도의 측정 과정을 요구하게 되므로 협착과 같은 위험 상황의 발생 가능성을 더욱 가중시키는 결과를 초래한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 중/경사 시험전 선체 외판의 흘수 표시부위에 개별적으로 설치된 원격 제어식 센서로부터 계측되는 흘수 정보를 작업선의 컨트롤 박스에서 무선 통신으로 수신받아 출력할 수 있게 함으로써, 흘수 계측 값의 검출 작업을 보다 정확하면서 안전한 작업 환경에서 수행할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선박의 흘수를 계측하기 위한 장치로서,

선체 외판의 흘수 표시지점을 따라 길게 연장되는 중공 형상의 케이스;

상기 케이스에 대해 횡방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 케이스를 선체 외판에 고정시키는 슬라이딩 브라켓트;

상기 케이스의 내부에서 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 부유체;

상기 부유체의 위치를 검출하고, 검출된 위치 정보를 외부로 출력하는 센서본체; 및

상기 센서본체와 통신하여 흘수 계측의 전반적인 동작으로 제어하고, 측정된 계측 값과 이에 대한 평균값을 연산하여 외부로 출력하는 컨트롤 박스를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 센서본체는 상기 케이스의 내부에서 길이방향을 따라 길게 배치되는 변위센서와, 상기 부유체에 설치되어 상기 변위센서와 전기적으로 반응하는 통전판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 센서본체는 상기 케이스의 상부에 설치된 레이저 센서와, 상기 부유체에 설치되어 상기 레이저 센서로부터 출력되는 광 신호를 반사하는 반사판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 슬라이딩 브라켓트는 상기 케이스의 양단부를 감싸도록 돌출되는 거치부를 일체로 구비하고, 상기 거치부는 상기 케이스의 측면에서 횡방향을 따라 오목한 형태로 형성된 안내홈 내에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 슬라이딩 브라켓트는 상기 선체외판의 흘수 표시지점에 대한 상기 케이스의 설치를 위해 자석을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 선체외판의 흘수 표시지점에 대해 상기 케이스의 직립상태를 검출하기 위한 수준기를 더 포함하고, 상기 수준기는 상기 케이스 또는 상기 슬라이딩 브라켓트에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 케이스의 내부에 길이방향을 따라 설치되어 상기 부유체의 이동을 안내하는 튜브형 관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 중/경사 시험전 선체 외판의 흘수 표시지점에 대해 원격 제어방식의 계측용 센서를 개별적으로 설치하고, 계측지점으로부터 벗어난 위치에서 센서로부터 검출된 흘수 정보를 컨트롤 박스에서 무선 통신으로 제공받아 외부로 출력할 수 있으므로, 종래 흘수 계측 작업에서 파도나 바람 등의 영향으로 인해 선박과 작업선 사이에서 발생할 수 있는 협착과 같은 인명 피해의 발생 위험을 원천적으로 배제할 수 있게 된다.

특히, 컨트롤 박스에서 각 흘수 표시지점에서 설치된 다수의 계측용 센서에 대한 측정 개시와 리셋 등의 일련의 작업 과정을 무선 통신을 통해 원격 제어의 방식으로 수행할 수 있고, 측정 센서에서 측정한 각 흘수 표시지점에 대한 계측값과 이의 평균값 등에 대한 관련 정보를 함께 외부로 출력할 수 있으므로, 흘수 계측 작업을 보다 안전한 상태에서 정확하게 수행할 수 있다는 효과를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 흘수 계측장치에 대한 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 측정용 센서의 구성을 도시한 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 컨트롤 박스의 구성을 도시한 사시도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박의 흘수 계측장치는 선체 외판(1)의 각 흘수 표시지점(3)을 따라 개별적으로 고정 설치되는 중공 형상의 케이스(10), 상기 케이스(10)의 내부에서 상하로 이동 가능하게 설치되는 부유체(12), 상기 케이스(10)에 대한 상기 부유체(12)의 위치를 검출하고 검출된 위치 정보(흘수 계측 값)를 외부에 출력하는 센서본체(14), 및 상기 센서본체(14)의 동작을 제어함과 더불어 센서본체(14)로부터 출력되는 위치 정보를 통해 흘수 계측 값을 외부로 출력하는 컨트롤 박스(16)를 포함한다.

상기 케이스(10)는 선체 외판(1)의 흘수 표시지점(3)에 대해 수직한 방향으로 설치되고, 그 상/하측 단부는 개방되는 형태로 형성되어 내부로 대기와 해수의 유/출입을 자유롭게 허용한다. 특히 상기 케이스(10)는 투명한 재질로 제작되어 내부에서 부유하는 부유체(12)의 위치를 보다 용이하게 파악하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 부유체(12)는 해수면으로 부상할 수 있는 스티로폼류의 재질로 제작되어 상기 케이스(10)의 내부 공간에서 자유롭게 상하로 이동한다.

상기 케이스(10)는 선체의 각 흘수 표시지점(3)에 대해 슬라이딩 브라켓트(18)를 매개로 고정된다. 특히 상기 슬라이딩 브라켓트(18)는 상기 케이스(10)의 전장에 걸쳐 다수의 위치로 구비되어 있어, 선체 외판(1)에 대한 케이스(10)의 고정 상태를 더욱 견고하게 해 준다. 또한, 상기 슬라이딩 브라켓트(18)는 상기 케이스(10)에 대해 횡방향, 즉 수평방향으로 각각 이동 가능하게 설치되어 선체 외판(1)이 가지는 곡률과 무관하게 상기 케이스(10)의 설치 위치를 수직한 방향으로 설정될 수 있게 해 준다.

이를 위해, 상기 케이스(10)는 양쪽 측면부에서 횡방향으로 오목한 형태의 안내홈(도시안됨)을 형성하고, 상기 슬라이딩 브라켓트(18)는 상기 케이스(10)의 양단부를 감싸도록 돌출되어 상기 안내홈에 끼워져 이동 가능하게 형성된 한 쌍의 거치부(18a)를 일체로 형성한다. 이 경우, 상기 슬라이딩 브라켓트(18)의 거치부(18a)는 상기 케이스(10)의 안내홈에 대해 고정용 체결나사(18b)의 조작을 통해 그 위치를 일정한 상태로 유지할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 체결나사(18b)는 상기 거치부(18a)를 관통하도록 설치되어 상기 케이스(10)의 안내홈에 대한 거치부(18a)의 위치를 고정하는 역할을 수행한다.

또한, 상기 슬라이딩 브라켓트(18)는 선체 외판(1)의 흘수 표시지점(3)을 향한 배면 부위에 자석(20)을 별도로 장착하고 있어, 상기 케이스(10)를 선체의 흘수 표시지점(3)에 대해 셋팅할 때 탈/장착을 보다 더 용이하게 해 준다.

한편, 상기 선체 외판(1)의 흘수 표시지점(3)에 대해 상기 케이스(10)의 고정 위치에 대한 수직 상태로 설정하기 위해 수준기(22)가 부가되는 바, 상기 수준기(22)는 슬라이딩 브라켓트(18)의 상부에 설치되어 슬라이딩 브라켓트(18)의 고정 상태를 수평한 위치로 조정하는 데 기여할 수도 있고, 상기 케이스(10)에 직접적으로 설치되어 선체 외판(1)의 흘수 표시지점(3)에 대한 케이스(10)의 수직한 방향으로의 직립상태를 보다 용이하게 확인하는 데 기여할 수도 있다.

상기 센서본체(14)는 케이스(10)의 내부에서 부유체(12)의 높이방향 위치를 검출하고 검출된 위치 정보를 외부로 출력하는 기능을 수행하는 것인 바, 일례로 상기 센서본체(14)는 케이스(10)의 내부에서 길이방향을 따라 길게 배치되는 변위센서(14a)와, 상기 부유체(12)에 설치되어 상기 변위센서와 전기적으로 반응하는 통전판(14b)으로 이루어진다. 이에 따라, 상기 센서본체(14)는 케이스(10) 내에서 부유체(12)의 위치에 따라 상기 변위센서(14a)와 통전판(14b) 사이에서 변화하는 저항값의 검출을 통해 부유체(12)의 위치 정보를 파악하고 그에 따른 흘수 계측 값을 외부로 출력할 수 있게 된다.

다른 예로서 상기 센서본체(14)는 케이스(10)의 내부에서 상부에 설치된 레이저 센서(14c)와, 상기 부유체(12)에 설치되어 상기 레이저 센서(14c)로부터 출력되는 광 신호를 반사하는 반사판(14d)으로 이루어진다. 이 경우, 상기 반사판(14d)은 통전판(14b)을 대체하여 부유체(12)의 상부면에서 레이저 센서(14c)와 대향된 위치로 설치될 수도 있고, 통전판(14b)의 재질 자체를 빛의 반사가 가능한 재질로 변경하여 구현할 수도 있다. 이에 따라, 상기 센서본체(14)는 케이스(10) 내에서 부유체(12)의 위치에 따라 상기 레이저 센서(14c)로부터 조사되어 반사판(14d)을 통해 반사되어 입력되는 빛의 복귀시간을 거리로 환산함으로써 부유체(12)의 위치 정보를 파악하고 그에 따른 흘수 계측 값을 외부로 출력할 수 있게 된다.

또한, 상기 센서본체(14)는 검출된 부유체(12)의 위치 정보에 따른 흘수 계측 값을 외부로 송신할 수 있는 안테나(14e)를 구비한다. 아울러, 상기 센서본체(14)는 작동에 필요한 전력을 충전할 수 있는 어댑터를 함께 구비한다.

한편, 상기 케이스(10)는 내부에서 길이방향을 따라 설치되는 튜브형 관(24)을 더 구비하고, 상기 부유체(12)는 튜브형 관(24)의 내부에 대해 이동 가능하게 설치될 수도 있다. 이 경우, 상기 튜브형 관(24)은 부유체(12)의 이동을 더욱 더 정위치로 안내하는 기능을 수행한다. 아울러, 상기 튜브형 관(24)도 케이스(10)와 동일하게 상/하측 단부를 개방된 형태로 설정하여 내부에 대기와 해수의 자유로운 유/출입을 허용하고, 특히 투명한 재질로 제작하여 부유체(12)의 위치를 외부에서 보다 용이하게 파악할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 컨트롤 박스(16)는 선체 외판(1)의 각 흘수 표시지점(3)에 설치된 센서본체(14)를 구분하여 선택할 수 있는 다수의 채널(16a)과, 각 채널(16a)의 선택후 그에 해당하는 센서본체(14)에 대한 개별적인 계측의 개시(Start)와 리셋(Reset)을 전환할 수 있는 조작버튼(16b), 및 해당 센서본체(14)로부터 검출되는 흘수의 계측 값을 외부에 가시적으로 출력하는 디스플레이부(16c)를 구비한다. 또한, 상기 컨트롤 박스(16)는 상기 센서본체(14)와의 무선 통신방식으로 정보를 수신하기 위한 안테나(16d)도 함께 구비한다. 이때, 상기 센서본체(14)는 파도에 따른 변화하는 흘수의 계측 값을 수회에 걸쳐 반복적으로 검출하여 송신하고, 상기 컨트롤 박스(16)는 측정된 값과 이들의 평균값을 외부로 출력하게 된다.

따라서 상기 케이스(10)는 안벽에서 선체 외판(1)의 예상되는 흘수 표시지점(3)에 대해 슬라이딩 브라켓트(18)를 매개로 직립한 상태로 설치될 수 있다. 특히, 상기 슬라이딩 브라켓트(18)는 선체 외판(1)의 곡률에 맞춰 케이스(10)로부터 측방향으로 위치를 옮길 수 있으므로 흘수 표시지점(3)에 대한 케이스(10)의 직립상태를 원활하게 조정할 수 있다.

이때 자석(20)은 선체 외판(1)에 대한 슬라이딩 브라켓트(18)의 탈/장착을 보다 용이하게 하고, 상기 수준기(22)는 선체 외판(1)의 곡률과 무관하게 흘수 표시지점(3)에서 케이스(10)에 대한 수직방향으로의 설치상태 및 슬라이딩 브라켓트(18)에 대한 수평방향으로의 설치상태를 조정하는데 많은 도움을 주게 된다.

그리고 상기 센서본체(14)는 케이스(10)의 내부 또는 튜브형 관(24)의 내부에서 부유하는 부유체(12)에 대한 위치를 변위센서(14a)와 통전판(14b) 또는 레이저 센서(14c)와 반사판(14d)을 통해 정밀하게 계측하여 상기 컨트롤 박스(16)로 출력하게 된다. 이때 상기 컨트롤 박스(16)에서는 파도나 바람에 의해 변화되는 흘수를 3~5회에 걸쳐 반복적으로 계측하고, 이들 계측값과 함께 이의 평균값을 디스플레이부(16c)를 통해 외부로 알리게 된다.

또한, 상기 컨트롤 박스(16)는 선체 외판(1)에서 다수의 흘수 표시지점(3)에 대해 케이스(10)와 함께 개별적으로 설치되는 센서본체(14)를 채널(16a)의 조작을 통해 선택한 다음, 조작버튼(16b)의 개시 또는 리셋 조작을 통해 원하는 흘수 표시지점(3)에서의 흘수를 반복적으로 계측할 수 있게 해 준다.

이러한 과정에서 상기 센서본체(14)는 변위센서(14a) 또는 레이저 센서(14c)로부터 검출되는 부유체(12)의 위치 정보를 안테나(14e)를 통한 무선 통신방식으로 송신하고, 상기 컨트롤 박스(16)는 안테나(16d)를 매개로 부유체(12)의 위치 정보를 수신하여 디스플레이부(16c)를 통해 외부에 가시적으로 출력할 수 있으므로, 작업자는 계측 장소로부터 안전하게 벗어난 위치에서 흘수를 측정하고 기록할 수 있게 된다. 이 결과, 흘수의 계측에 있어 작업자의 안전을 보다 적극적으로 도모함과 더불어, 측정 결과 값에 대한 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1-외판 3-흘수 표시지점
10-케이스 12-부유체
14-센서본체 14a-변위센서
14b-통전판 14c-레이저 센서
14d-반사판 14e-안테나
16-컨트롤 박스 16a-채널
16b-조작버튼 16c-디스플레이부
16d-안테나 18-슬라이딩 브라켓트
18a-거치부 18b-체결나사
20-자석 22-수준기
24-튜브형 관

Claims

선박의 흘수를 계측하기 위한 장치에 있어서,
선체 외판(1)의 흘수 표시지점(3)을 따라 연장되는 중공 형상의 케이스(10);
상기 케이스(10)에 대해 횡방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 케이스(10)를 선체 외판(1)에 고정시키는 슬라이딩 브라켓트(18);
상기 케이스(10)의 내부에서 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 부유체(12);
상기 부유체(12)의 위치를 검출하고, 검출된 위치 정보를 외부로 출력하는 센서본체(14); 및
상기 센서본체(14)와 통신하여 흘수 계측의 전반적인 동작으로 제어하고, 측정된 계측 값과 이에 대한 평균값을 연산하여 외부로 출력하는 컨트롤 박스(16)를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박의 흘수 계측장치.
청구항 1에 있어서,
상기 센서본체(14)는 상기 케이스(10)의 내부에서 길이방향을 따라 배치되는 변위센서(14a)와, 상기 부유체(12)에 설치되어 상기 변위센서(14a)와 반응하는 통전판(14b)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 흘수 계측장치.
청구항 1에 있어서,
상기 센서본체(14)는 상기 케이스(10)의 상부에 설치된 레이저 센서(14c)와, 상기 부유체(12)에 설치되어 상기 레이저 센서(14c)로부터 출력되는 광 신호를 반사하는 반사판(14d)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 흘수 계측장치.
청구항 1에 있어서,
상기 슬라이딩 브라켓트(18)는 상기 케이스(10)의 양단부를 감싸도록 돌출되는 거치부(18a)를 일체로 구비하고, 상기 거치부(18a)는 상기 케이스(10)의 측면에서 횡방향을 따라 오목한 형태의 안내홈에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 선박의 흘수 계측장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬라이딩 브라켓트(18)는 상기 선체 외판(1)의 흘수 표시지점(3)에 대한 상기 케이스(10)의 설치를 위해 자석(20)을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박의 흘수 계측장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선체 외판(1)의 흘수 표시지점(3)에 대해 상기 케이스(10)의 직립상태를 검출하기 위한 수준기(22)를 더 포함하고, 상기 수준기(22)는 상기 케이스(10) 또는 상기 슬라이딩 브라켓트(18)에 설치되는 것을 특징으로 하는 선박의 흘수 계측장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이스(10)의 내부에 길이방향을 따라 설치되어 상기 부유체(12)의 이동을 안내하는 튜브형 관(24)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 흘수 계측장치.