KR101300713B1 - 선박의 지지레그 분사시스템 - Google Patents

Abstract

선박의 지지레그 분사시스템이 개시된다. 본 발명의 선박의 지지레그 분사시스템은, 선체; 상기 선체에 마련되며, 해저에 하단부가 고정되어 상기 선체를 지지하는 지지레그; 및 상기 지지레그를 고정된 상기 해저에서 들어올릴 때 상기 지지레그에서 상기 해저 방향으로 액체를 분사하여 상기 지지레그에 걸린 하중을 제거하는 분사 유닛을 포함한다.

Description

선박의 지지레그 분사시스템{LEG JETTING SYSTEM FOR VESSEL}

본 발명은, 선박의 지지레그 분사시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 풍력발전기 설치선 또는 바지 타입의 시추설비선과 같이 해저에 선체를 지지하기 위해 고정되는 지지레그를 해저로부터 들어올릴 때 지지레그에 걸리는 하중을 분사압으로 제거하여 선체가 기울어짐 등을 방지할 수 있는 선박으 지지레그 분사시스템에 관한 것이다.

최근 친환경 사업이 급부상함에 따라 해상 풍력 발전 설비의 설치가 크게 증가하고 있는 추세에서 풍력 발전기 설치선의 수주 비중도 함께 증가되는 과정에 있다.

일반적으로 해상에 설치되는 풍력 발전기는 플랫폼 형태의 선박에 의해 운반된 다음 선박에 구비된 타워 컨트롤 데릭(Tower control derrick) 등을 이용하여 그 설치작업이 이루어지게 된다. 이때, 풍력 발전기 설치선은 바람이나 조류, 파도 등에 따른 해양 환경 조건에 의해 그 위치가 변화하게 되므로 정해진 위치에 풍력 발전기를 설치하는 데에는 많은 어려움이 있게 된다.

이에 따라, 종래에는 랙과 피니언(Rack and Pinion) 방식 또는 유압 실린더 방식으로 동작되는 장비를 이용하여 선체로부터 레그를 수직한 방향으로 하강시켜 해상에서 선체의 위치를 일정하게 유지하게 된다.

구체적으로 풍력 발전기 설치선의 경우 풍력발전기를 해상에 설치하기 위하여 정해진 위치에서 선체를 해수면 위로 들어올려(jacking-up) 고정시키는 데, 이를 위해서는 기둥 역할을 하는 레그(leg)가 해저에 단단히 고정되어야 한다.

즉 선박의 하중을 모두 균일하게 받을 때까지 선박의 전체 하중을 이용하여 레그를 해저에 박는 과정(pre-driving and pre-loading)을 거쳐야 하는 데 해저의 토질(soil condition)에 따라 레그의 삽입 깊이가 달라지게 된다.

만약 레그의 삽입 깊이가 너무 깊어 레그를 다시 들어올리는 과정(jacking down)에서 레그에 하중이 너무 많이 걸리면 선박이 잠기거나 기울어지는 등의 심각한 상황이 발생될 수 있으므로, 이를 방지하기 위한 새로운 해결책이 요구되고 있다.

한국특허공개공보 제2011-0126787호(대우조선해양 주식회사) 2011. 11. 24

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 해저에 삽입된 선박의 지지레그를 해저에서 들어올릴 때 지지레그에 걸리는 하중을 제거할 수 있는 선박의 지지레그 분사시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체; 상기 선체에 마련되며, 해저에 하단부가 고정되어 상기 선체를 지지하는 지지레그; 및 상기 지지레그를 고정된 상기 해저에서 들어올릴 때 상기 지지레그에서 상기 해저 방향으로 액체를 분사하여 상기 지지레그에 걸린 하중을 제거하는 분사 유닛을 포함하는 선박의 지지레그 분사시스템이 제공될 수 있다.

상기 분사 유닛은, 상기 선체에 마련되며 해수를 펌핑하는 제1 펌프; 상기 지지레그의 하측부에 마련되며 상기 제1 펌프에서 공급되는 액체를 상기 해저 방향으로 분사하는 복수의 분사노즐; 및 상기 제1 펌프와 상기 복수의 분사노즐을 연결하는 유로를 포함할 수 있다.

상기 지지레그는 해저에 지지되는 하측부가 반원 형상을 갖는 베이스부를 포함하고, 상기 복수의 분사노즐은 상기 베이스부의 외주면을 원형으로 둘러싸도록 상기 베이스부에 배치될 수 있다.

상기 유로는, 상기 선체에 마련되며 상기 제1 펌프에 연결되는 메인유로; 및 상기 지지레그에 마련되며 상기 복수의 분사노즐에 연결되는 분사유로를 포함하고, 상기 분사 유닛은, 상기 선체에 마련되어 상기 메인유로와 상기 분사유로를 연결하는 호스드럼을 더 포함할 수 있다.

상기 분사유로는, 상기 지지레그의 일측부에 마련되어 상기 호스드럼에 연결되는 한 쌍의 제1 분사유로; 및 상기 지지레그의 타측부에 마련되어 상기 호스드럼에 연결되는 한 쌍의 제2 분사유로를 포함하며, 상기 한 쌍의 제1 분사유로 및 상기 한 쌍의 제2 분사유로 중 상기 호스드럼에 연결이 용이한 어느 하나를 선택하여 상기 호스드럼에 연결할 수 있다.

상기 분사 유닛은, 상기 메인유로에 마련되어 상기 메인유로를 원격으로 개폐할 수 있는 제1 원격제어밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 분사 유닛에 연결되어 상기 분사유로를 펌핑되는 액체에 의해 클리닝(cleaning)하는 클리닝 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 클리닝 유닛은, 상기 메인유로에서 분기되어 상기 호스드럼에 연결되는 클리닝 유로; 및 상기 클리닝 유로에 마련되어 액체를 상기 분사유로로 펌핑하는 클리닝 펌프를 포함할 수 있다.

상기 클리닝 유닛은, 상기 클리닝 유로에 마련되는 클리닝 유로의 압력을 제어하는 압력 제어 밸브; 및 상기 클리닝 유로에 마련되어 상기 클리닝 유로를 원격으로 개폐할 수 있는 제2 원격제어밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 선박은 풍력발전기 설치선 또는 바지 타입의 시추설비선 중 어느 하나이고, 상기 액체는 해수일 수 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 풍력발전기 설치선 또는 바지 타입의 시추설비선을 포함하는 선박의 지지레그 분사시스템에 있어서, 해저에 하단부가 고정되어 선체를 지지하는 지지레그를 고정된 상기 해저에서 들어올릴 때 상기 지지레그에서 상기 해저 방향으로 액체를 분사하여 상기 지지레그에 걸린 하중을 제거하는 것을 특징으로 하는 선박의 지지레그 분사시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 해저에 삽입된 선박의 지지레그를 해저에서 들어올릴 때 지지레그에 걸리는 하중을 고압의 액체로 제거하여 하중으로 인한 선박의 기울어짐 등을 방지할 수 있어 작업 안정성을 향상시킬 수 있고, 지반이 약한 연안에서도 풍력발전기를 용이하게 설치할 수 있으므로 더 많은 풍력발전기를 짧은 시간 내에 설치하여 전력 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 지지레그 분사시스템이 적용된 풍력 발전기 설치선이 해양에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 지지레그 분사시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 지지레그 분사시스템의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 지지레그 분사시스템이 적용된 풍력 발전기 설치선이 해양에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

풍력 발전기 설치선의 경우 풍력발전기를 해상에 설치하기 위하여 선체(100)를 해수면 위로 들어올려 고정시키는 데, 들어 올려진 선체(100)는 하단부가 해저에 고정되는 지지레그(200)에 의해 지지된다.

해저에 고정되는 지지레그(200)는 해저로 일정 깊이 삽입되는 데, 삽입된 지지레그(200)를 다시 들어올리는 과정에서 해저의 토질에 의해 삽입된 지지레그(200)에 하중이 걸릴 수 있으나, 본 실시예는 분사 유닛(300)에 의해 지지레그(200)에서 해저 방향으로 고압의 액체를 분사하여 하중을 제거할 수 있으므로 하중으로 인한 선박의 기울어짐 등이 방지된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 지지레그 분사시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박의 지지레그 분사시스템(1)은, 선체(100)와, 선체(100)에 마련되며 해저에 하단부가 고정되어 선체(100)를 지지하는 지지레그(200)와, 지지레그(200)를 고정된 해저에서 들어올릴 때 지지레그(200)에서 해저 방향으로 액체를 분사하여 지지레그(200)에 걸린 하중을 제거하는 분사 유닛(300)과, 분사 유닛(300)에 연결되어 분사유로(333)를 펌핑되는 액체에 의해 클리닝(cleaning)하는 클리닝 유닛(400)을 구비한다.

지지레그(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 해저에 지지되는 반원 형상의 베이스부(210)와, 베이스부(210)에서 상측 방향으로 연장되어 선체(100)를 지지하는 지지부(220)를 포함한다.

지지레그(200)의 베이스부(210)에는, 후술하는 복수의 분사노즐(320)이 마련되어 지지레그(200)를 해저로부터 들어올릴 때 지지레그(200)를 잡고 있는 해저의 퇴적물은 분사노즐(320)에서 분사되는 고압의 액체에 의해 제거되어 지지레그(200)에는 하중이 작용하지 않는다.

분사 유닛(300)은, 지지레그(200)의 하단부에서 해저 방향으로 고압의 액체가 분사되도록 하여 지지레그(200)를 해저로부터 들어올릴 때 지지레그(200)를 잡고 있는 해저의 퇴적물 등을 떨어트린다. 그 결과 퇴적물 등과 같은 하중에 의해 선체(100)가 기울지거나 잠기는 것을 방지하는 역할을 한다.

분사 유닛(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 선체(100)에 마련되며 해수를 펌핑하는 제1 펌프(310)와, 지지레그(200)의 하측부에 마련되며 제1 펌프(310)에서 공급되는 액체를 해저 방향으로 분사하는 복수의 분사노즐(320)과, 제1 펌프(310)와 복수의 분사노즐(320)을 연결하는 유로(330)와, 선체(100)에 마련되어 메인유로(331)와 분사유로(333)를 연결하는 호스드럼(340)과, 메인유로(331)에 마련되어 메인유로(331)를 원격으로 개폐할 수 있는 제1 원격제어밸브(350)와, 메인유로(331)에 마련되는 제1 유량계(360)와, 분사유로(333)에 마련되는 복수의 체크 밸브(370) 및 안전 밸브(380)를 포함한다.

분사 유닛(300)의 제1 펌프(310)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 제1 펌프(310)의 고장 시 다른 하나의 제1 펌프(310)로 작업을 할 수 있도록 한 쌍이 병렬로 메인유로(331)에 설치되며, 분사노즐(320)로 액체를 고압으로 펌핑할 수 있는 고압펌프를 사용할 수 있다.

분사 유닛(300)의 복수의 분사노즐(320)은, 지지레그(200)의 베이스부(210)에 마련되어 지지레그(200)를 들어올릴 때 해저에 삽입된 베이스부(210)에 걸리는 하중을 고압의 액체에 의해 제거하는 역할을 한다.

본 실시 예에서 분사노즐(320)은 반원 형상의 베이스부(210) 외주면을 원형으로 둘러싸도록 베이스부(210)에 배치될 수 있다.

분사 유닛(300)의 유로(330)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 선체(100)에 마련되며 제1 펌프(310)에 연결되는 메인유로(331)와, 지지레그(200)에 마련되며 복수의 분사노즐(320)에 연결되는 분사유로(333)를 포함한다.

그리고 분사유로(333)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 지지레그(200)의 상측부에 마련되어 후술하는 호스드럼(340)에 연결되는 한 쌍의 제1 분사유로(335)와, 지지레그(200)의 중간부에 마련되어 호스드럼(340)에 연결되는 한 쌍의 제2 분사유로(337)를 포함한다.

본 실시 예에서 분사유로(333)를 제1 분사유로(335)와 제2 분사유로(337)로 이중으로 마련한 것은 연결의 편리성을 위해서다. 즉 제1 분사유로(335) 및 제2 분사유로(337) 중 호스드럼(340)에 연결이 용이한 어느 하나를 선택하여 호스드럼(340)에 연결하면 된다. 그리고 호스드럼(340)과 분사유로(333)의 연결은 분사유로(333)에 마련된 커넥터(C)에 의해 연결된다.

분사 유닛(300)의 호스드럼(340)은, 선체(100)에 마련되어 메인유로(331)와 분사유로(333)를 연결시켜 제1 펌프(310)에서 펑핑되는 액체가 분사노즐(320)로 공급될 수 있도록 하며, 지지레그(200)의 움직임에 연동하여 메인유로(331)와 분사유로(333)를 연결하고 있는 호스의 길이를 조절할 수 있도록 구성할 수도 있다.

클리닝 유닛(400)은, 분사노즐(320)이 막힌 경우 막힘을 뚫거나 고압의 분사 유닛(300)을 사용하고 난 후 시스템을 구성하고 있는 유로(330)를 클리닝하는 역할을 한다. 본 실시 예에서 분사 유닛(300)만으로 전술한 클리닝 유닛(400)의 역할을 할 수도 있지만, 그렇게 하기에는 분사 유닛(300)의 용량에 한계가 있어 사이즈가 너무 커지고 고용량을 필요로 하므로 효율적이지 못하다.

클리닝 유닛(400)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인유로(331)에서 분기되어 호스드럼(340)에 연결되는 클리닝 유로(410)와, 클리닝 유로(410)에 마련되어 액체를 분사유로(333)로 펌핑하는 클리닝 펌프(420)와, 클리닝 유로(410)에 마련되어 클리닝 유로(410)의 압력을 제어하는 압력 제어 밸브(430)와, 클리닝 유로(410)에 마련되어 클리닝 유로(410)를 원격으로 개폐하는 제2 원격제어밸브(440)와, 클리닝 유로(410)에 마련되는 제2 유량계(450)를 포함한다.

한편 본 실시 예에서 제1 펌프(310) 또는 클리닝 펌프(420)에서 펑핑되어 분사노즐(320)을 통해 분사되는 액체는 해수를 이용할 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 지지레그 분사시스템의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3은 분사 유닛의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 클리닝 유닛의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하에서 도 3과 도 4를 참조하여 본 실시 예에 따른 선박의 지지레그 분사시스템(1)의 사용 상태를 간략히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 분사 유닛(300)을 이용하는 경우 제1 펌프(310)는 해수를 펌핑한 후 메인유로(331)를 통해 펌핑된 해수를 호스드럼(340)으로 공급한다. 호스드럼(340)으로 공급된 고압의 해수는 호스드럼(340)과 연결된 한 쌍의 제1 분사유로(335)를 통해 분배기(D)를 거쳐 복수의 분사노즐(320)로 공급된다. 복수의 분사노즐(320)은 공급된 해수를 고압으로 분사시켜 해저에 삽입된 지지레그(200)의 지지부(220) 주변에 있는 퇴적물 등을 제거할 수 있으므로 해저에 삽입된 지지레그(200)를 들어올릴 때 지지레그(200)에 가해지는 하중은 해소됨을 알 수 있다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 클리닝 유닛(400)을 이용하는 경우 클리닝 펌프(420)는 해수를 펌핑한 후 클리닝 유로(410)를 통해 펌핑된 해수를 호스드럼(340)으로 공급한다. 이때 작업하는 과정에서 지지레그(200)의 위치 이동이 있는 경우 인접한 한 쌍의 제2 분사유로(337)를 호스드럼(340)에 연결하여 호스의 연결을 편리하게 할 수 있다.

호스드럼(340)으로 공급된 고압의 해수는 호스드럼(340)과 연결된 한 쌍의 제2 분사유로(337)를 통해 분배기(D)를 거쳐 복수의 분사노즐(320)로 공급된다. 복수의 분사노즐(320)은 전술한 바와 같이 공급된 해수를 고압으로 분사시켜 지지레그(200)에 가해지는 하중을 제거할 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 해저에 삽입된 선박의 지지레그를 해저에서 들어올릴 때 지지레그에 걸리는 하중을 고압의 액체로 제거하여 하중으로 인한 선박의 기울어짐 등을 방지할 수 있어 작업 안정성을 향상시킬 수 있고, 지반이 약한 연안에서도 풍력발전기를 용이하게 설치할 수 있으므로 더 많은 풍력발전기를 짧은 시간 내에 설치하여 전력 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 선박의 지지레그 분사시스템 100 : 선체
200 : 지지레그 210 : 베이스부
220 : 지지부 300 : 분사 유닛
310 : 제1 펌프 320 : 분사노즐
330 : 유로 340 : 호스드럼
350 : 제1 원격제어밸브 360 : 제1 유량계
370 : 체크 밸브 380 : 안전 밸브
400 : 클리닝 유닛 410 : 클리닝 유로
420 : 클리닝 펌프 430 : 압력 제어 밸브
440 : 제2 원격제어밸브 450 : 제2 유량계
C : 커넥터 D : 분배기

Claims (11)

1. 삭제
2. 선체;
   상기 선체에 마련되며, 해저에 하단부가 고정되어 상기 선체를 지지하는 지지레그; 및
   상기 지지레그를 고정된 상기 해저에서 들어올릴 때 상기 지지레그에서 상기 해저 방향으로 액체를 분사하여 상기 지지레그에 걸린 하중을 제거하는 분사 유닛을 포함하고,
   상기 분사 유닛은,
   상기 선체에 마련되며 해수를 펌핑하는 제1 펌프;
   상기 지지레그의 하측부에 마련되며 상기 제1 펌프에서 공급되는 액체를 상기 해저 방향으로 분사하는 복수의 분사노즐; 및
   상기 제1 펌프와 상기 복수의 분사노즐을 연결하는 유로를 포함하는 선박의 지지레그 분사시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 지지레그는 해저에 지지되는 하측부가 반원 형상을 갖는 베이스부를 포함하고,
   상기 복수의 분사노즐은 상기 베이스부의 외주면을 원형으로 둘러싸도록 상기 베이스부에 배치되는 것을 특징으로 하는 선박의 지지레그 분사시스템.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 유로는,
   상기 선체에 마련되며 상기 제1 펌프에 연결되는 메인유로; 및
   상기 지지레그에 마련되며 상기 복수의 분사노즐에 연결되는 분사유로를 포함하고,
   상기 분사 유닛은,
   상기 선체에 마련되어 상기 메인유로와 상기 분사유로를 연결하는 호스드럼을 더 포함하는 선박의 지지레그 분사시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 분사유로는,
   상기 지지레그의 일측부에 마련되어 상기 호스드럼에 연결되는 한 쌍의 제1 분사유로; 및
   상기 지지레그의 타측부에 마련되어 상기 호스드럼에 연결되는 한 쌍의 제2 분사유로를 포함하며,
   상기 한 쌍의 제1 분사유로 및 상기 한 쌍의 제2 분사유로 중 상기 호스드럼에 연결이 용이한 어느 하나를 선택하여 상기 호스드럼에 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 지지레그 분사시스템.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 분사 유닛은,
   상기 메인유로에 마련되어 상기 메인유로를 원격으로 개폐할 수 있는 제1 원격제어밸브를 더 포함하는 선박의 지지레그 분사시스템.
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 분사 유닛에 연결되어 상기 분사유로를 펌핑되는 액체에 의해 클리닝(cleaning)하는 클리닝 유닛을 더 포함하는 선박의 지지레그 분사시스템.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 클리닝 유닛은,
   상기 메인유로에서 분기되어 상기 호스드럼에 연결되는 클리닝 유로; 및
   상기 클리닝 유로에 마련되어 액체를 상기 분사유로로 펌핑하는 클리닝 펌프를 포함하는 선박의 지지레그 분사시스템.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 클리닝 유닛은,
   상기 클리닝 유로에 마련되어 상기 클리닝 유로의 압력을 제어하는 압력 제어 밸브; 및
   상기 클리닝 유로에 마련되어 상기 클리닝 유로를 원격으로 개폐할 수 있는 제2 원격제어밸브를 더 포함하는 선박의 지지레그 분사시스템.
10. 삭제
11. 삭제

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