KR101393328B1 - 바지 플랜트의 바지 선체 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바지 플랜트의 바지 선체 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 육상에 설치되거나 또는 육상에 매립되는 바지 플랜트의 바지 선체 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 바지 플랜트의 바지 선체 구조에 의하면, 바지 선체의 상부에 실장된 플랜트의 하중이 육상 또는 도크(dock)에 설치되는 지지 구조물(pile)에만 전달되어 하중 및 응력의 흐름이 균일한 조건을 이룰 수 있는 효과가 있다.

Description

바지 플랜트의 바지 선체 구조{BARGE HULL STRUCTURE OF BARGE PLANT}

본 발명은 바지 플랜트의 바지 선체 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 육상에 설치되거나 또는 육상에 매립되는 바지 플랜트의 바지 선체 구조에 관한 것이다.

해양 공간은 오래 전부터 해상수송, 항만, 어업의 터전으로서 중요한 역할을 해왔다. 최근에는 도시 주변의 친수 공간(waterfront) 개발을 통해 근대적인 기능을 갖춘 새로운 도시의 건설과, 바다가 가진 쾌적성을 요구하는 해양 레크레이션 기능에 대한 사회적 요구가 증대하여 해양 공간의 이용은 점점 다양한 분야로 확대되고 있다.

해양의 광대한 공간을 이용하여 교통시설, 물류기지, 레저시설, 신도시 등이 새롭게 건설, 조성되고 있으며, 각종 공장시설 등을 바지(barge)에 탑재하여 건설하는 해상 플랜트 바지 건조도 해양 공간을 이용하는 한가지 방법으로 인식되고 있다.

해양 플랜트의 발전 시스템은 바지(barge) 플랜트에 발전 시스템을 건조하여 전력을 생산하는 것이다. 보통의 바지 탑재형 가스화력 발전은 해상에서 운용되어 육상의 천연가스 저장소에 파이프 라인을 연결하여 연료를 공급 받는다. 즉, 종래의 바지 탑재형 발전 시스템은 해상에서 운용되도록 구성되어 연료 공급 인프라를 주변에 동시에 구비하여야 하는 문제점이 있었다. 또한 해상에 설치된 플랜트 설비의 계류를 위하여 별도의 계류 장치를 구비하여야 하는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 바지 플랜트를 육상에 설치 또는 육상에 매립하거나 도크(dock)를 설치하여 플랜트를 운용하기도 한다.

도 1 은 종래의 바지 선체 구조의 측면도를 보여주는 도면이다.

육상에 설치 되었던 바지 선체 구조를 보면 상측에 플랜트 장비(110)를 실장한 상부 거더(120), 상부 거더와 일정한 거리를 두고 평행하게 위치한 하부 거더(130) 및 상부 거더와 하부 거더를 연결하는 수직 부재(140-1,140-2,140-3)를 포함한다.

플랜트 장비(110)의 하중은 상부 거더(120)를 통하여 수직 부재(140-1,140-2, 140-3)로 전달되고, 수직 부재를 통한 하중은 하부 거더(130) 통하여 지표면으로 전달된다.

도 1의 바지 선체에 포함된 화살표는 선체(hull)에서의 하중을 흐름을 도식적으로 나타낸 것으로, 수직 부재를 통한 플랜트의 하중은 하부 거더(130)상의 전체 영역에 분산 하중의 형태로 전달된다.

수직 부재(140-1,140-2,140-3)를 중심으로 하부 거더(130)의 좌측과 우측에 화살표가 도시된 것처럼 수직 부재가 위치한 지점 뿐만 아니라 수직 부재사이의 영역에도 하중이 전달되는 것이다.

상부 거더(120)에서 뿐만 아니라 하부 거더(130)에서도 전체 영역에 분산 하중을 받음으로써 플랜트의 지지 기반 보강을 위하여 설치되는 파일(pile)등이 필요한 경우에 선체가 위치하는 영역의 지표면 아래에 골고루 설치해야 하는 문제점이 있었다.

지진등의 재해에 대비하기 위하여 플랜트가 설치되는 영역의 지표면 지하에 파일(pile)을 박아서 지반을 보강할 수 있으나, 도 1에서 도시된 바지(barge) 선체의 구조하에서는 상부 거더 및 하부 거더의 분산 하중을 지표면 전체에서 흡수하여야 하기 때문에 플랜트가 설치되는 지표면 영역의 전체에 파일(150)을 설치해야 하는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 종래의 바지 선체 구조의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 육상에 설치되거나 또는 육상에 매립되는 바지 플랜트의 바지 선체 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 바지 선체 구조의 일 실시예에 의하면, 실장된 플랜트 설비의 하중을 전체 영역에서 분산하여 받는 상부 거더; 상기 상부 거더에 일정 간격을 두고 평행하게 위치하며, 상기 플랜트 설비의 하중을 복수개의 하중점에서만 집중하여 받는 하부 거더; 및 트러스(truss) 구조로 상기 상부 거더와 상기 하부 거더를 연결하여 상기 플랜트 설비의 하중을 상기 하부 거더의 복수개의 하중점으로 전달하는 복수개의 연결 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 플랜트 설비의 하중은 상기 플랜트 설비의 자중과 상기 플랜트 설비의 운용 하중을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 하중점은 기준점을 중심으로 일정한 반경을 이루며 상기 하부 거더에 일정 간격으로 균일하게 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 각각의 상기 연결 부재는 상기 상부 거더와 상기 하부 거더를 수직으로 연결하는 제 1 직선부재 및 상기 상부 거더와 상기 하부 거더를 경사지게 연결하는 복수개의 경사부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 경사부재가 상기 하부 거더와 접하는 부분은 상기 하중점에 집중되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 각각의 상기 연결 부재는 상기 상부 거더와 상기 하부 거더를 경사지게 연결하는 복수개의 경사부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 하중점의 하방 직선 연장선 상에서 상기 하부 거더와 지면 사이에 위치하여 상기 플랜트 설비의 하중을 상기 지면으로 전달하는 댐핑 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 바지 선체 구조의 일 실시예에 의하면,
실장된 플랜트 설비의 하중을 전체 영역에서 분산하여 받는 상부 거더;
상기 상부 거더에 일정 간격을 두고 평행하게 위치하며, 상기 플랜트 설비의 하중을 복수개의 하중점에서만 집중하여 받는 하부 거더;
트러스(truss) 구조로 상기 상부 거더와 상기 하부 거더를 연결하여 상기 플랜트 설비의 하중을 상기 하부 거더의 복수개의 하중점으로 전달하는 복수개의 연결 부재;
상기 하중점의 하방 직선 연장선 상에서 상기 하부 거더와 지면 사이에 위치하여 상기 플랜트 설비의 하중을 상기 지면으로 전달하는 댐핑 장치; 및
상기 댐핑 장치를 통하여 하중이 전달되는 지점에만 지지 기반 보강을 위하여 설치되는 적어도 하나 이상의 파일;을 포함하되,
상기 하중점은
기준점을 중심으로 일정한 반경을 이루며 상기 하부 거더에 일정 간격으로 균일하게 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 바지 선체 구조에 의하면, 바지 선체의 상부에 실장된 플랜트의 하중이 육상 또는 도크(dock)에 설치되는 지지 구조물에만 전달되어 하중 및 응력의 흐름이 균일한 조건을 이룰 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 바지 선체 구조에 의하면, 트러스(truss)구조를 가져 상부 거더의 설계 폭(span)이 줄어들어 중량 절감 효과가 있다. 더불어 하부 거더의 설계 폭(span)도 줄어들어 자재 절감의 효과가 있다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 바지 선체 구조에 의하면, 트러스(truss)구조를 가져 바지 선체(barge hull) 내부 공간이 더욱 확보되어 BMPP와 같은 바지 플랜트 운용에 필요한 더 많은 장비(equipment)를 설치할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래의 바지 선체 구조의 측면도를 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 바지 선체 구조의 측면도를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 바지 플랜트의 바지 선체 구조에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.

이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 당업계에 공지 및 주지된 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 기술 용어들은 본 발명에서의 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 당업자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸쳐 기재된 내용을 기초로 판단되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 바지 선체 구조는 바지 플랜트를 위한 것으로 부유식 발전 플랜트(BMPP : Barge Mounted Power Plant)등을 예로 들 수 있다.

부유식 발전 플랜트(BMPP)란 해상 또는 강을 이용하여 이동이 용이하도록 바지(Barge) 위에 발전설비를 설치한 것으로 전력 공급이 어려운 도서 지역 또는 전력이 긴급히 필요한 곳에 전력을 공급 하는 설비이다.

본 발명에 따른 BMPP는 가스, 오일 뿐만 아니라 석탄을 이용하여 전력을 생산 할 수 있는 여러 종류의 발전설비를 탑재 할 수 있으며, 연료 공급 및 운용상 편의성을 최대한 고려하여 탄력적인 장비 배치가 가능하다.

특히, 이산화탄소 포집(CCS: Carbon Capture & Storage) 기술을 접목 할 경우 미래환경 규제에 대한 유연성을 확보 할 수 있는 친환경 발전설비이다.

본 발명에 따른 바지 선체 구조의 특징은 상부 거더와 하부 거더를 연결하는 연결 부재를 트러스(truss) 형태로 취함으로써 하부 거더에서 받는 플랜트 설비의 하중이 분산 하중이 아니라 집중 하중이 되도록 하는 것에 특징이 있다.

본 발명에서의 상부 거더와 하부 거더의 형태는 특별히 제한되지 아니하며 플랜트의 특성에 따라 여러 가지가 될 수 있다.

또한 연결 부재도 상부 플랜트의 하중을 전달하는 역할을 수행하는 것으로서 형태에 특별히 제한되는 것은 아니다.

도 2 는 본 발명에 따른 바지 선체 구조의 측면도를 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 바지 선체 구조는 도 1에서와 같이 상부에 실장된 플랜트 설비(210)의 하중을 전체 영역에서 분산하여 받는 상부 거더(220)를 포함한다.

상부 거더(220)에 일정 간격을 두고 평행하게 위치하며, 플랜트 설비의 하중을 복수개의 하중점에서만 집중하여 받는 하부 거더(230)를 포함한다.

트러스(truss) 구조로 상부 거더(220)와 하부 거더(230)를 연결하여 플랜트 설비(210)의 하중을 하부 거더의 하중점으로 전달하는 연결 부재(240,240-1,240-2,241,241-1,241-2)를 포함한다.

본 발명에서의 플랜트 설비의 하중은 플랜트 설비의 자중과 플랜트 설비의 운용 하중을 포함하는 것이다.

본 발명에서 상부 거더(220)의 분산 하중을 하부 거더(230)의 집중 하중으로 변환하기 위해 중간 부재를 트러스(truss) 구조를 가지는 것이 특징이다.

도 2 에서 트러스(truss) 구조의 예로서 상부 거더와 상기 하부 거더를 수직으로 연결하는 제 1 직선부재(240,241) 및 상부 거더(220)와 하부 거더(230)를 경사지게 연결하는 복수개의 경사부재(240-1,240-2,241-1,241-2)를 포함한다.

도 2 에서 하부 거더의 각각의 하중점에 대하여 수직 부재를 포함하고, 중간 부재를 역삼각형 구조로 설치함으로써 하부 거더에서는 복수개의 하중점에서 집중 하중을 받게 되는 것이다.

하중점은 기준점을 중심으로 일정한 반경을 이루는 영역으로 정의될 수 있고, 영역의 너비는 연결 부재의 수 등에 의하여 변할 수 있다.

그리고 하중점의 개수는 상부에 실장된 플랜트의 하중에 근거하여 변화될 수 있다.

또한 하중점은 하부 거더(230) 상에 일정 간격으로 균일하게 배치될 수 있다.

본 발명에서는 상부 거더(220)의 분산 하중을 하부 거더(230) 상에서 집중 하중으로 변환하기 위해 연결부재를 하부 거더상의 하중점에 집중되도록 한다.

도 2에서 도시된 연결 부재는 중간에 상부 거더와 하부 거더에 수직인 수직 부재를 포함하고 있으나, 수직 부재를 제외하고 상부 거더와 하부 거더를 경사지게 연결하는 복수개의 경사부재(240-1,240-2,241-1,241-2)만을 포함하여 선체를 만들 수도 있다.

즉, 중간 부재의 주된 기능은 상부 거더(220)의 분산 하중을 하부 거더(230)의 집중 하중으로 변환하는 것으로 그 형태에는 특별히 구속되는 것은 아니다.

즉, 중간 부재의 형태는 다양한 변형이 가능하다.

도 2의 바지 선체에 포함된 화살표는 도 1 에서와 마찬가지로 선체(hull)에서의 하중을 흐름을 도식적으로 나타낸 것으로, 연결 부재를 통하여 전달된 플랜트 하중 및 상부 거더의 하중은 댐핑 장치(260,260-1,260-2)가 설치된 하중점의 직선상으로만 전달되는 것을 볼 수 있다.

본 발명에 따른 바지 선체 구조에서는 하중점의 하방 직선 연장선 상에서 상기 하부 거더와 지면 사이에 위치하여 플랜트 설비의 하중을 상기 지면으로 전달하는 댐핑 장치(260,260-1,260-2)를 더 포함할 수 있다.

바지 선체(barge hull)의 저면(bottom surface)에서 하중점으로 전달되는 집중 하중을 감소시키는 댐핑 장치를 더 포함하고, 댐핑 장치를 통하여 하중이 전달되는 지점에 대해서만 지지 기반 보강을 위한 파일(250)을 설치함으로써 종래의 육상에 설치 또는 매립되는 바지 플랜트의 문제점을 효율적으로 해결할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자, 즉 당업자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

210 : 상부 플랜트 설비 220 : 상부 거더
230 : 하부 거더 240 : 연결 부재
250 : 파일 260 : 댐핑 장치

Claims (7)

1. 실장된 플랜트 설비의 하중을 전체 영역에서 분산하여 받는 상부 거더(220);
   상기 상부 거더에 일정 간격을 두고 평행하게 위치하며, 상기 플랜트 설비의 하중을 복수개의 하중점에서만 집중하여 받는 하부 거더(230);
   트러스(truss) 구조로 상기 상부 거더와 상기 하부 거더를 연결하여 상기 플랜트 설비의 하중을 상기 하부 거더의 복수개의 하중점으로 전달하는 복수개의 연결 부재(240);
   상기 하중점의 하방 직선 연장선 상에서 상기 하부 거더와 지면 사이에 위치하여 상기 플랜트 설비의 하중을 상기 지면으로 전달하는 댐핑 장치(260); 및
   상기 댐핑 장치를 통하여 하중이 전달되는 지점에만 지지 기반 보강을 위하여 설치되는 적어도 하나 이상의 파일(250);을 포함하되,
   상기 하중점은
   기준점을 중심으로 일정한 반경을 이루며 상기 하부 거더에 일정 간격으로 균일하게 배치되는 것을 특징으로 하는 바지 플랜트의 바지 선체(barge hull) 구조.
2. 청구항 1 에 있어서, 상기 플랜트 설비의 하중은
   상기 플랜트 설비의 자중과 상기 플랜트 설비의 운용 하중을 포함하는 것을 특징으로 하는 바지 플랜트의 바지 선체(barge hull) 구조.
3. 삭제
4. 청구항 1 에 있어서,각각의 상기 연결 부재는
   상기 상부 거더와 상기 하부 거더를 수직으로 연결하는 제 1 직선부재 및 상기 상부 거더와 상기 하부 거더를 경사지게 연결하는 복수개의 경사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 바지 플랜트의 바지 선체(barge hull) 구조.
5. 청구항 4 에 있어서,
   상기 경사부재가 상기 하부 거더와 접하는 부분은 상기 하중점에 집중되는 것을 특징으로 하는 바지 플랜트의 바지 선체(barge hull) 구조.
6. 청구항 1 에 있어서, 각각의 상기 연결 부재는
   상기 상부 거더와 상기 하부 거더를 경사지게 연결하는 복수개의 경사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 바지 플랜트의 바지 선체(barge hull) 구조.
7. 삭제

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