KR101474938B1 - 선박의 침수 저감 장치 - Google Patents

Abstract

선박의 침수 저감 장치가 개시된다. 본 실시예에 따른 선박의 침수 저감 장치는, 선박의 벽체에 구획되는 밀폐공간에 배치되며, 내부가 밀폐된 가요성의 파우치(pouch)와; 상기 파우치와 연통되어, 상기 밀폐공간의 침수 시 상기 파우치에 발포 물질을 주입하는 발포 주입부를 포함한다.

Description

선박의 침수 저감 장치 {Apparatus for reducing flooding for ship}

본 발명은 선박의 침수 저감 장치에 관한 것이다.

선박, 부유식 해양설비 등 해양 구조물의 벽체는 안전성을 위하여 다수의 밀폐공간으로 구획되어 일정 공간이 침수되어도 해수가 금방 선내로 침수되는 것을 방지하고 있고, 이러한 공간을 연료탱크, 청수탱크, 밸러스트탱크 등으로 구분하여 사용하고 있다.

그리고, 선박이나 부유식 해양생산설비의 건조 시 안정성을 위하여 구획된 밀폐공간이 손상되었을 때의 관련 국제규정의 복원성 기준을 충족해야 하는데 침수의 최종 단계에서 국제규정에서 요구하는 경사각의 최대 허용값을 만족하여야 한다.

손상후 복원성 계산시 손상된 공간의 침수율(Permeability)은 해당 공간의 성격에 따라 국제규정에서 정한 값(공간 전체 체적의 60∼95% 정도)을 적용하게 되는데, 이에 따라 손상후 복원성을 계산하여 보면 국제규정에서 요구하는 경사각의 최대 허용값을 만족시키는 것이 매우 어렵고, 이런 경우에는 침수후 최종 경사각을 감소시키기 위해 해당 공간의 경계를 재조정하거나 주요 치수를 변경하는 등의 조치를 취하게 된다.

본 발명은 선박에 구획되어 있는 밀폐공간이 손상되어 침수가 되더라도 국제규정에서 요구한 경사각의 최대 허용값을 만족시킬 수 있고, 이에 따라 선박의 안정성을 확보할 수 있는 선박의 침수 저감 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 벽체에 구획되는 밀폐공간에 배치되며, 내부가 밀폐된 가요성의 파우치(pouch)와; 상기 파우치와 연통되어, 상기 밀폐공간의 침수 시 상기 파우치에 발포 물질을 주입하는 발포 주입부를 포함하는, 선박의 침수 저감 장치가 제공된다.

상기 발포 물질은 폴리우레탄(polyurethane) 수지 및 상기 폴리우레탄 수지를 발포하는 발포제를 포함할 수 있다.

상기 발포 주입부는, 상기 폴리우레탄 수지를 저장하는 수지 저장탱크와; 상기 발포제를 저장하는 발포제 저장탱크와; 상기 수지 저장탱크 및 상기 발포제 저장탱크로부터 각각 상기 폴리우레탄 수지 및 상기 발포제를 공급받아 서로 혼합하여 발포수지혼합물을 생성하는 혼합부와; 상기 혼합부와 연결되어 상기 발포수지혼합물을 상기 파우치 내로 압송하는 압송펌프를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에 따르면, 선박에 구획되어 있는 밀폐공간이 손상되어 침수가 되더라도 국제규정에서 요구한 경사각의 최대 허용값을 만족시킬 수 있고, 이에 따라 선박의 안정성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 침수 저감 장치가 장착된 선박의 단면도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 침수 저감 장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 선박의 침수 저감 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 침수 저감 장치가 장착된 선박의 단면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 침수 저감 장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 3에는, 선박(12), 벽체(14), 밀폐공간(16), 파우치(18)(pouch), 발포 주입부(20), 수지 저장탱크(22), 발포제 저장탱크(24), 밸브(26), 압송펌프(28), 혼합부(30), 손상부(32), 해수(34), 발포 폴리우레탄 폼(36)이 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 선박(12)의 침수 저감 장치는, 선박(12)의 벽체(14)에 구획되는 밀폐공간(16)에 배치되며, 내부가 밀폐된 가요성의 파우치(18)(pouch)와; 상기 파우치(18)와 연통되어, 상기 밀폐공간(16)의 침수 시 상기 파우치(18)에 발포 물질을 주입하는 발포 주입부(20)를 포함하여, 선박(12)에 구획되어 있는 밀폐공간(16)이 손상되어 침수가 되더라도 국제규정에서 요구한 경사각의 최대 허용값을 만족시킬 수 있고, 이에 따라 선박(12)의 안정성을 확보할 수 있다.

본 실시예에 있어 '선박(12)'은 통상의 해양을 이동하는 선박(12), 부유식 해양설비 등 해양을 이동하거나 해양 건조되는 각종 구조물을 포함하는 개념이다. 선박(12)을 구성하는 선체의 벽체(14)는 선박(12) 손상 시 침수에 대한 안정성 확보를 위하여 다수의 밀폐공간(16)으로 구획되어 있다. 이로 인해 다수의 밀폐공간(16) 중 일부가 침수되더라도 해수(34)가 다른 밀폐공간(16)으로 침투되는 것을 방지하여 선박(12)의 안전성을 확보하게 한다. 그런데, 선박(12)의 벽체(14)가 다수의 밀폐공간(16)으로 구획되어 일부에만 침수가 발생하더라도 침수의 최종 단계에서 선박(12)의 복원성이 확보되어야 안전을 보장할 수 있다. 이러한 선박(12) 손상 시의 복원성은 밀폐공간(16)의 침수율과 관계가 있다.

본 실시예에 따른 선박(12)의 침수 저감 장치는 이러한 밀폐공간(16)의 침수율을 낮춰 선박(12)의 복원성을 안정적으로 확보할 수 있다. 즉, 선박(12) 손상 시 선박(12)의 벽체(14)에 구획된 밀폐공간(16)으로 해수(34)가 유입될 수 있는데, 해수(34)의 비중보다 낮은 발포 충전제를 밀폐공간(16)에 채움으로써 밀폐공간(16)으로 유입되는 해수(34)의 양을 최소화하여 침수율을 낮추는 것이다.

한편, 이러한 밀폐공간(16) 중 일부는 연료탱크, 청수탱크, 밸러스트탱크 등으로 사용하게 된다.

파우치(18)(pouch)는 선박(12)의 벽체(14)에 구획되는 밀폐공간(16)에 배치되며, 내부가 밀폐되어 있다. 파우치(18)는 내부로 주입되는 발포 물질이 외부로 새나가지 않도록 내부가 밀폐되어 있다. 파우치(18)는 내부로 주입된 발포 물질이 발포되어 부피가 팽창되더라도 손상되지 않고 팽창된 부피를 수용할 수 있도록 가요성의 재질로 이루어진다. 예를 들어, 파우치(18)는 고무, 실리콘 또는 가요성의 합성수지를 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.

파우치(18)의 형태는, 발포 물질이 발포되어 팽창된 형태가 밀폐공간(16)을 메울 수 있도록 밀폐공간(16)의 형상에 따라 달라질 수 있다. 도 2를 참조하면 밀폐공간(16)이 육면체형태인 경우 파우치(18)의 팽창된 형태가 대략 육면체를 이루도록 파우치(18)가 제작된다. 다만, 밀폐공간(16)의 일부 만을 발포체로 채워 밀폐공간(16)의 침수율을 낮추는 경우 파우치(18)는 그 형태가 한정되지 않는다.

발포 주입부(20)는 파우치(18)와 연통되어 밀폐공간(16)의 침수 시 파우치(18)에 발포 물질을 주입한다. 발포 주입부(20)는 발포 원료를 발포 주입부(20) 내에서 미리 발포시켜 발포된 발포 물질을 파우치(18)에 주입하거나, 화학적 또는 물리적으로 발포되는 발포 원료를 파우치(18)에 주입하여 파우치(18) 내에서 발포 원료가 발포되도록 구성할 수 있다.

본 실시예에서는 발포 주입부(20)를 통해 발포 물질로서 발포 원료를 파우치(18) 내부로 주입하여 파우치(18) 내에서 발포되도록 구성하였다. 즉, 발포 물질은, 폴리우레탄(polyurethane) 수지 및 폴리우레탄 수지를 발포하는 발포제를 포함하며, 밀폐공간(16)의 침수 시 파우치(18)에 폴리우레탄 수지 및 발포제가 발포 주입부(20)를 통해 파우치(18) 내로 주입되어 파우치(18) 내에서 발포된다. 폴리우레탄 수지의 발포제로는 물이나 탄화불소(fluorocarbon) 등이 사용될 수 있고 발포의 촉진을 위하여 아민(amin) 화합물 등의 촉매가 혼합될 수 있다.

파우치(18)에 주입된 발포수지혼합물은 화학 반응을 통해 팽창되면서 파우치(18)의 형태에 상응하는 발포 폴리우레탄 폼(36)을 형성하게 되고 이러한 발포 폴리우레탄 폼(36)은 밀폐공간(16)을 메워 해수(34)의 침수량을 낮추게 된다.

발포 물질을 파우치(18)에 주입하기 위하여 본 실시예에 따른 발포 주입부(20)는, 폴리우레탄 수지를 저장하는 수지 저장탱크(22)와, 발포제를 저장하는 발포제 저장탱크(24)와, 수지 저장탱크(22) 및 발포제 저장탱크(24)로부터 각각 폴리우레탄 수지 및 발포제를 공급받아 서로 혼합하여 발포수지혼합물을 생성하는 혼합부(30)와, 혼합부(30)와 연결되어 발포수지혼합물을 파우치(18) 내로 압송하는 압송펌프(28)를 포함한다.

선박(12) 손상 시 침수의 우려가 있는 밀폐공간(16) 각각에 파우치(18)를 설치하고, 각 파우치(18)를 선박(12) 내의 일정 공간에 마련된 수지 저장탱크(22), 발포제 저장탱크(24) 및 혼합부(30)에 파이프 라인이나 호스 등으로 연결하여 두고, 침수 발생 시 해당 밀폐공간(16) 내에 위치하는 파우치(18)에 발포수지혼합물을 주입한다.

밀폐공간(16)에 침수가 발생하면 수지 저장탱크(22) 및 발포제 저장탱크(24)에서는 최적 배합비로 폴리우레탄 수지와 발포제를 혼합부(30)로 공급한다. 혼합부(30)에서는 폴리우레탄 수지, 발포제, 촉매 등을 믹서 등으로 혼합하여 발포수지혼합물을 생성하게 되고, 발포수지혼합물은 압송펌프(28)를 통해 해당 파우치(18)로 주입된다. 파우치(18) 내에 주입된 발포수지혼합물은 서로 반응하면서 발포되어 발포 폴리우레탄 폼(36)을 형성하게 된다.

도 2 및 도 3은 본 실시예에 따른 선박(12)의 침수 저감 장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도면으로, 도 2는 파우치(18)에 발포수지혼합물이 주입되기 전에 상태를 나타낸 것이고 도 3은 파우치(18)에 발포수지혼합물이 주입되어 발포 폴리우레탄 폼(36)을 형성한 상태를 나타내고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 선박(12)의 벽체(14)에 손상이 발생하면 벽체(14)를 구획하고 있는 밀폐공간(16)의 손상부(32)를 통해 해수(34)가 유입된다. 밀폐공간(16) 내로의 해수(34) 유입이 감지되면, 수지 저장탱크(22) 및 발포제 저장탱크(24)에서는 최적 배합비로 폴리우레탄 수지와 발포제를 혼합부(30)로 공급하고, 혼합부(30)에서는 폴리우레탄 수지, 발포제, 촉매 등을 믹서 등으로 혼합하여 발포수지혼합물을 생성한다. 혼합부(30)에서 생성된 발포수지혼합물은 밸브(26)가 열리면서 압송펌프(28)를 통해 해당 파우치(18)로 주입된다. 파우치(18) 내로 주입된 발포수지혼합물은 서로 반응을 일으켜 폴리우레탄 수지가 발포되고, 도 3에 도시된 바와 같이 발포에 따라 부피가 팽창되면서 파우치(18)를 채우게 된다. 팽창된 파우치(18)는 밀폐공간(16)을 메우게 되며 해수(34)가 유입될 수 있는 공간을 최소화하여 밀폐공간(16)의 침수율을 낮추게 된다.

상기에서는 본 발명의 특정의 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.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

12: 선박 14: 벽체
16: 밀폐공간 18: 파우치(pouch)
20: 발포 주입부 22: 수지 저장탱크
24: 발포제 저장탱크 26: 밸브
28: 압송펌프 30: 혼합부
32: 손상부 34: 해수
36: 발포 폴리우레탄 폼

Claims (3)

1. 선박의 벽체에 구획되는 밀폐공간에 배치되며, 내부가 밀폐된 가요성의 파우치(pouch)와;
   상기 파우치와 연통되어, 상기 밀폐공간의 침수 시 상기 파우치에 발포 물질을 주입하는 발포 주입부를 포함하고,
   상기 발포 물질은 폴리우레탄(polyurethane) 수지 및 상기 폴리우레탄 수지를 발포하는 발포제를 포함하고,
   상기 발포 주입부는,
   상기 폴리우레탄 수지를 저장하는 수지 저장탱크와;
   상기 발포제를 저장하는 발포제 저장탱크와;
   상기 수지 저장탱크 및 상기 발포제 저장탱크로부터 각각 상기 폴리우레탄 수지 및 상기 발포제를 공급받아 서로 혼합하여 발포수지혼합물을 생성하는 혼합부와;
   상기 혼합부와 연결되어 상기 발포수지혼합물을 상기 파우치 내로 압송하는 압송펌프를 포함하는 선박의 침수 저감 장치.
   
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