KR101444854B1 - 동적 무어링 시스템 - Google Patents

Abstract

동적 무어링 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 동적 무어링 시스템은 선박이 안벽에 충돌하지 않고 계류되도록 하는 펜더(fender)와; 상기 선박이 상기 펜더에 가하는 압력을 감지하는 센싱부와; 상기 선박이 상기 안벽으로부터 이격되지 않고 계류되도록 하는 무어링 라인(mooring line)과; 상기 센싱부로부터 신호를 수신하여 상기 무어링 라인의 장력을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

동적 무어링 시스템{Dynamic mooring system}

본 발명은 동적 무어링 시스템에 관한 것이다.

선박이 항구(harbour)에 정박할 때에는 도 1에 도시된 것처럼 펜더(fender)와 무어링 라인(mooring line)이 사용된다.

펜더(5)는 선박(1)이 항구의 안벽(岸壁)(3)에 부딪치지 않도록 선박을 막는, 즉 완충 작용을 하는 구성요소이다.

무어링 라인(7)은 선박(1)이 항구의 안벽(3)으로부터 멀어지지 않도록 선박을 잡는, 즉 선박을 항구에 계류시키는 구성요소이다.

이러한 펜더와 무어링 라인으로 구성되는 무어링 시스템(mooring system)은 선박에 설치될 수도 있고, 항구, 즉 안벽에 설치될 수도 있다. 도 1은 무어링 시스템이 안벽에 설치된 경우를 예시한 것이다.

종래의 무어링 시스템은 펜더와 무어링 라인이 각각 개별적으로 동작하였으며, 따라서 계류된 선박이 움직일 경우 그 움직임에 대한 보정 작용이 이루어지지 않았다는 한계가 있었다.

또한, 악천후시 선박이 과도하게 움직임으로 인하여 선박이 펜더에 큰 충격을 가하는 경우가 발생할 우려가 있다.

나아가, 고정된 길이의 무어링 라인이 사용될 경우, 선박이 움직임에 따라 무어링 라인이 선박에 연결된 부위에서 선체 스트레스(hull stress)가 발생할 수 있으며, 이러한 스트레스가 지속될 경우 선체에 균열이나 파손이 발생할 가능성도 배제할 수 없다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한편, 한국공개특허 10-2006-0116646호에는 계류중인 선박이 안벽에 접근시 일차로 에어 펜더가 선박의 하중 및 관성력을 지지하고, 이후 에어 펜더가 선박의 하중 및 관성력에 의해 폭이 수축하여 스틸 펜더의 폭과 같아지게 되면 에어 펜더와 스틸 펜더가 하중 및 관성력을 분배하여 지지케 하고, 그 이후의 지지력은 스틸 펜더가 지지하여 선박을 계류시키는 선박의 안벽 계류 방법이 개시되어 있고, 한국공개특허 10-2006-0117564호에는 선박의 양 끝부분에 설치되어 있는 볼라드와, 안벽 위에 일렬로 설치되어 있는 비트를 나일론 로프를 사용하여 연결한 후 각각의 나일론 로프를 당겨 선박을 안벽의 펜더에 접촉되도록 하는 단계; 제일 바깥쪽에는 유연한 나일론 로프 대신에 슬링 와이어와 스트랜드 와이어를 연결하여 상기 슬링 와이어와 스트랜드 와이어에 스트랜드 잭을 설치하여 인장력 및 길이를 미세하게 조절할 수 있도록 하여 스트랜드 잭의 인장력 및 길이를 조절하여 선박을 정확히 계류하는 단계를 포함하는 스트랜드 잭을 이용한 계류 장치가 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 한국공개특허 10-2006-0116646호 특허문헌 2 : 한국공개특허 10-2006-0117564호

본 발명은 선박의 움직임 및 선체 스트레스를 최소화하고, 선박이 움직임으로부터 선체를 보호할 수 있는 동적 무어링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박이 안벽에 충돌하지 않고 계류되도록 하는 펜더(fender)와; 상기 선박이 상기 펜더에 가하는 압력을 감지하는 센싱부와; 상기 선박이 상기 안벽으로부터 이격되지 않고 계류되도록 하는 무어링 라인(mooring line)과; 상기 센싱부로부터 신호를 수신하여 상기 무어링 라인의 장력을 조절하는 제어부를 포함하는 동적 무어링 시스템이 제공된다.

상기 펜더는 상기 선박의 가압에 대항할 수 있도록 소정의 반력을 생성하는 동력 시스템을 포함하며, 상기 센싱부는 상기 동력 시스템의 일부로서 구현될 수 있다.

상기 센싱부는, 상기 선박이 접하는 상기 펜더의 표면에 설치되는 압력 센서를 포함할 수 있다.

상기 펜더는 상기 안벽에 설치되어 상기 선박에 의해 가압되며, 상기 무어링 라인은 상기 안벽에 설치되어 상기 선박에 연결될 수 있다.

상기 제어부는, 상기 센싱부에 의해 감지된 압력이 커지면 상기 무어링 라인의 장력을 증가시키고 상기 센싱부에 의해 감지된 압력이 작아지면 상기 무어링 라인의 장력을 감소시킴으로써, 상기 무어링 라인이 상기 선박에 연결된 부위의 선체 스트레스(hull stress)를 저감할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 선박에 펜더를 가압하는 압력에 상응하여 무어링 라인의 장력을 조절함으로써 계류된 선박의 움직임을 최소화할 수 있고, 선박이 안벽으로부터 멀어질 경우 무어링 라인의 장력을 감소시킴으로써 무어링 라인 연결 부위에서의 선체 스트레스를 최소화할 수 있으며, 악천후 등에 선박이 갑작스러운 움직임을 일으켜 펜더에 충격을 가할 경우 무어링 라인의 장력을 증가시킴으로써 선체를 충격으로부터 보호할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 무어링 시스템을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 따른 실시예에 따른 센싱부의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무어링 시스템을 나타낸 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 작동 방식을 나타낸 흐름도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱부의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무어링 시스템을 나타낸 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 작동 방식을 나타낸 흐름도이다. 도 2 내지 도 5를 참조하면, 선박(90), 안벽(100), 펜더(110), 센싱부(120), 무어링 라인(130), 제어부(140)가 도시되어 있다.

본 실시예는 펜더를 단순히 완충용 벽으로만 사용하는 것이 아니라, 선박이 펜더에 가하는 압력을 이용하여 선박의 안정적인 계류를 가능하게 하는 이른바 동적 무어링 시스템(dynamic mooring system)에 관한 것이다.

본 실시예에 따른 무어링 시스템은 펜더(fender)(110), 무어링 라인(mooring line)(130), 센싱부(120) 및 제어부(140)로 이루어질 수 있다.

펜더(110)는 선박(90)이 안벽(100)에 충돌하지 않도록 선박(90)을 막는 구성요소로서, 펜더(110)에 의해 선박(90)은 안벽(100)에 부딪히거나 지나치게 근접하지 않고 안벽(100)과 적절한 간격을 유지하면서 원하는 위치에 계류될 수 있다.

무어링 라인(130)은 선박(90)이 안벽(100)으로부터 이격되지 않도록 선박(90)을 잡는 구성요소로서, 무어링 라인(130)에 의해 선박(90)은 안벽(100)으로부터 지나치게 멀어지지 않고 안벽(100)과 적절한 간격을 유지하면서 원하는 위치에 계류될 수 있다.

선박(90)이 계류되는 과정에서 안벽(100)에 접근하면 펜더(110)를 가압하게 되며 펜더(110)는 선박(90)에 반력을 가함으로써 선박(90)이 안벽(100)과 충돌하지 않도록 완충시키는 역할을 하는데, 본 실시예에 따른 센싱부(120)는 이러한 압력, 즉 선박(90)이 펜더(110)에 가하는 압력을 감지하는 역할을 한다.

악천후 등의 경우에는 항구에 정박된 선박(90)이 움직이게 되며, 그 과정에서 선박(90)이 안벽(100)에 충돌할 가능성도 발생하게 되는데, 본 실시예에 따른 센싱부(120)에 의해 선박(90)이 얼마나 큰 힘으로 항구 쪽으로 움직이는지를 파악할 수 있게 된다.

센싱부(120)는 다양한 방식으로 설치될 수 있는데, 예를 들어 펜더(110)가 선박(90)의 가압에 대항하여 능동적으로 반력을 생성하는 동력 시스템을 구비하고 있는 경우에는 센싱부(120)는 동력 시스템의 일부로서 구현될 수 있다.

즉, 펜더(110) 자체에 전동식이나 유압식 등의 피스톤이 설치되어 선박(90)에 대항하는 반력을 생성, 작용시키는 시스템일 경우에는, 시스템 자체 내에 외력을 감지하거나 생성되는 반력의 크기를 측정하는 기능이 구비되어 있을 것이며, 이 경우 본 실시예에 따른 센싱부(120)는 도 2에 도시된 것처럼 펜더 시스템 자체에 통합되어 압력 센싱값을 출력할 수 있다.

한편, 전술한 것과 같은 압력 센싱 기능이 없는 펜더(110)가 사용될 경우, 본 실시예에 따른 센싱부(120)는 도 3에 도시된 것처럼 펜더(110)의 표면에 장착되는 압력 센서의 형태로 구현될 수 있다.

압력 센서는 선박(90)이 펜더(110)를 가압함에 따른 압력을 센싱해야 하므로, 압력 센서는 펜더(110)의 표면 중 선박(90)이 접하는 위치에 장착될 수 있다.

이처럼 선박(90)이 펜더(110)에 가하는 압력을 센싱할 경우, 그 센싱값에 따라, 즉 선박(90)이 펜더(110)에 가하는 압력의 크기에 따라 무어링 라인(130)의 장력을 조절함으로써, 선체에 무리한 스트레스가 가해지지 않으면서 안정적으로 선박(90)을 항구에 계류시킬 수 있게 된다.

즉, 본 실시예에 따른 제어부(140)는 압력 센싱부(120)로부터 출력되는 센싱값을 수신하여 선박(90)을 잡고 있는 힘, 즉 무어링 라인(130)의 장력을 조절하는 역할을 한다.

무어링 라인(130)의 장력은 다양한 방식으로 조절될 수 있는데, 예를 들어 도 4에 도시된 것처럼 무어링 라인(130)이 윈치(winch)에 감겨있는 구조의 경우, 본 실시예에 따른 제어부(140)는 윈치의 감는 힘을 증가시키거나 감소시키는 방식으로 무어링 라인(130)의 장력을 조절할 수 있다.

본 실시예에 따른 무어링 시스템은 선박(90)측에 설치될 수도 있고, 안벽측에 설치될 수도 있으며, 도 4에는 펜더(110) 및 무어링 라인(130)이 안벽(100)에 설치되어 선박(90)을 동적으로 계류시키는 구성이 예시되어 있다.

본 실시예에 따른 무어링 시스템의 작동 프로시저는 도 5에 예시되어 있다. 즉, 악천후 등의 경우 계류된 선박(90)에 움직임이 발생(S100)하여 펜더(110)를 가압하게 되면(S200), 센싱부(120)는 이를 센싱하여 압력값을 제어부(140)로 전송하고(S300), 제어부(140)는 센싱된 압력값에 상응하여 무어링 라인(130)의 장력을 조절하게 된다(S400).

예를 들어, 센싱부(120)에 의해 감지된 압력이 커지면(선박(90)이 펜더(110) 쪽으로 움직이면), 제어부(140)는 무어링 라인(130)의 장력을 증가시켜(선박(90)을 잡아당겨), 선박(90)이 펜더(110)와 충돌하지 않고 잡혀있도록 할 수 있다.

또한, 센싱부(120)에 의해 감지된 압력이 작아지면(선박(90)이 펜더(110)로부터 멀어지면), 제어부(140)는 무어링 라인(130)의 장력을 감소시켜(선박(90)을 잡고 있는 힘을 느슨하게 하여), 선박(90)이 어느 정도 펜더(110)로부터 멀어지도록 할 수 있다.

이 경우, 최소한 선박(90)이 항구에 정박된 상태는 유지되어야 하므로, 선박(90)을 항구에 계류시킬 수 있는 범위 내에서 무어링 라인(130)의 장력을 감소시킬 수 있음은 물론이다.

이처럼 선박(90)이 펜더(110)에 가하는 압력값에 따라 무어링 라인(130)이 선박(90)을 잡고 있는 힘을 조절함으로써, 즉 무어링 라인(130)에 걸린 텐션이 항상 균일하게 되도록 조정함으로써, 무어링 라인(130)이 선박(90)에 연결된 부위에서의 선체 스트레스(hull stress)를 줄일 수 있다.

본 실시예에 따른 무어링 시스템은 선박(90)의 움직임에 따라 동적으로(dynamic) 선박(90)을 계류(mooring)시키므로 정박된 선박(90)의 움직임을 최소화하고 보다 안정적으로 선박(90)의 계류 상태를 유지할 수 있다.

또한, 악천후 등의 경우 선박(90)의 움직임에 따라 무어링 라인(130)의 장력을 조절함으로써 무어링 라인(130)이 선박(90)에 연결된 부위에서의 선체 스트레스를 최소화할 수 있으며, 악천후시 선박(90)의 갑작스런 움직임으로 인한 펜더(110)와의 충격으로부터 선체를 보호할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

90 : 선박 100 : 안벽
110 : 펜더 120 : 센싱부
130 : 무어링 라인 140 : 제어부

Claims (5)

1. 선박을 안벽에 대해 완충시키는 펜더와;
   상기 선박이 상기 펜더에 가하는 압력을 감지하는 센싱부와;
   상기 선박을 상기 안벽으로부터 이격되지 않도록 지지하는 무어링 라인과;
   상기 센싱부로부터 신호를 수신하여 상기 무어링 라인의 장력을 조절하는 제어부를 포함하되,
   상기 제어부는, 상기 센싱부에 의해 감지된 압력이 커지면 상기 무어링 라인의 장력을 증가시키고 상기 센싱부에 의해 감지된 압력이 작아지면 상기 무어링 라인의 장력을 감소시키며,
   상기 펜더는 상기 선박의 가압에 대항할 수 있도록 소정의 반력을 생성하는 동력 시스템을 포함하며, 상기 센싱부는 상기 동력 시스템의 일부로서 구현되는 동적 무어링 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 센싱부는, 상기 선박이 접하는 상기 펜더의 표면에 설치되는 압력 센서를 포함하는 동적 무어링 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 펜더는 상기 안벽에 설치되어 상기 선박에 의해 가압되며, 상기 무어링 라인은 상기 안벽에 설치되어 상기 선박에 연결되는 동적 무어링 시스템.

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