KR101498254B1 - 경사진 터릿 장치 및 그 설치 방법 - Google Patents

Abstract

경사진 터릿 장치 및 그 설치 방법이 개시된다. 터릿 장치는, 선체를 해양의 특정 위치에 유지하기 위해 설치되는 터릿 장치에 있어서, 상기 터릿 장치의 상단을 형성하며, 상기 선체에 삽입시 상기 선체의 상단에 돌출되는 터릿 상단부; 상기 터릿 장치의 몸체를 형성하며, 상기 선체에 형성된 터릿 삽입홀에 삽입되는 터릿 삽입부; 상기 터릿 장치가 상기 선체와 결합하는 부분에 경사지게 형성되는 터릿 경사부; 및 상기 터릿 경사부를 상기 선체에 회동 가능하도록 결합시키는 선체 결합부를 포함한다.

Description

경사진 터릿 장치 및 그 설치 방법{Inclined turret and installing method thereof}

본 발명은 경사진 터릿 장치 및 그 설치 방법에 관한 것이다.

선박형 구조물의 특징인 높은 파도 속에서 운동성능이 좋지 않은 점은 동적 위치 제어 시스템(DPS : Dynamic Positioning System)과 터릿 계류(Turret mooring) 장치를 이용하여 해결할 수 있다.

터릿 계류(turret mooring) 방식은 선체 중앙부에 설치된 터릿 계류 시스템에서 복수의 케이블을 잡아당겨서 위치를 유지하는 방법이다. 즉, 터릿 계류 방식은 부유식 구조물의 내부 또는 외부에 설치된 강구조의 요크에 터릿이라는 회전 테이블을 설치해서 이 터릿을 복수의 체인 또는 와이어로 계류하는 방식으로 이 방식은 해상에서 저유탱크나 선박형 구조물의 계류에 이용된다.

터릿 계류 방식에 따르면, 선체는 주위를 자유롭게 회전할 수 있어서 항상 바람과 파도가 오는 방향으로 선수를 돌리게 함으로써 선체의 운동과 계류 라인에 걸리는 장력을 줄일 수 있다. 이미 해저 석유개발에서 해상 선적설비나 해저석유의 생산시스템과 저장시설에 사용된 실적이 많이 있다. 그 외에도 해상의 각종 조사설비나 해상교통을 위한 부표도 사용된다.

선행기술인 대한민국등록특허 제0480465호(등록일자 : 2005.03.23)에는 부유식 생산과 저장 및 하역선에 포함되는 터릿시스템 기술이 개시된다. 하지만, 선행기술 등의 터릿 시스템은 베어링을 통하여 선체에 지지 되며, 수직방향 하중을 지지하기 위한 수직 베어링 및 수평방향 하중을 지지하기 위한 수평 베어링이 별도로 설치된다. 수평 및 수직 베어링이 별도로 설치됨에 따라, 베어링 개수의 증가 및 별도의 베어링 받침구조의 필요로 중량 및 설치 비용 증가, 요구 면적 증가로 인한 배치의 어려움, 구조의 복잡성을 초래한다. 또한, 운용 중에도 수평 및 수직 베어링 각각에 대하여 유지/보수를 요구하는 문제점이 있다.

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.

본 발명은 경사진 구조를 이용하여 수직 및 수평 방향을 동시에 지지할 수 있어서, 부품 개수 및 부품 받침 구조의 수량 감소 및 구조 간소화를 기대할 수 있으며, 중량 및 설치 비용을 감소시킬 수 있는 경사진 터릿 장치 및 그 설치 방법을 제공하기 위한 것이다.

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

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체를 해양의 특정 위치에 유지하기 위해 설치되는 터릿 장치에 있어서, 상기 터릿 장치의 상단을 형성하며, 상기 선체에 삽입시 상기 선체의 상단에 돌출되는 터릿 상단부; 상기 터릿 장치의 몸체를 형성하며, 상기 선체에 형성된 터릿 삽입홀에 삽입되는 터릿 삽입부; 상기 터릿 장치가 상기 선체와 결합하는 부분에 경사지게 형성되는 터릿 경사부; 및 상기 터릿 경사부를 상기 선체에 회동 가능하도록 결합시키는 선체 결합부를 포함하는, 터릿 장치가 제공된다.

또한, 본 실시예는 상기 터릿 삽입부의 하단에 일단이 결합하고, 상기 해양의 저면에 타단이 결합하여, 상기 터릿 장치를 상기 해양의 저면에 고정시키는 무어링부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 터릿 삽입부가 상기 터릿 삽입홀에 삽입되는 방향에 상응하는 상기 터릿 경사부의 종단면은 원형 또는 다각형이 될 수 있다.

또한, 본 실시예는 상기 터릿 삽입부와 상기 선체 사이에 위치하여, 상기 터릿 삽입부의 외부를 커버하는 터릿 외부 보강부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체를 해양의 특정 위치에 유지하기 위해 상기 선체에 터릿 장치를 설치하는 방법에 있어서, 상기 선체와 결합하는 부분에 경사지게 형성되는 터릿 경사부를 포함하는 터릿 장치를 준비하는 단계; 상기 터릿 장치의 상단을 형성하는 터릿 상단부를 상기 선체의 상단에 돌출되도록 상기 터릿 장치를 선체에 삽입하는 단계; 및 상기 터릿 장치를 상기 선체에 회동 가능하도록 결합시키는 단계를 포함하는, 터릿 장치 설치 방법이 제공된다.

여기서, 상기 선체에 형성된 터릿 삽입홀에서 상기 터릿 경사부와 결합하는 부분은 상기 터릿 경사부의 형상에 따라 경사질 수 있다.

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

본 발명의 실시예에 따르면, 경사진 구조를 이용하여 수직 및 수평 방향을 동시에 지지할 수 있어서, 부품 개수 및 부품 받침 구조의 수량 감소 및 구조 간소화를 기대할 수 있으며, 중량 및 설치 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사진 터릿 장치가 선체에 삽입된 상태를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사진 터릿 장치를 선체에 설치하는 방법을 나타낸 순서도.

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.

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.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사진 터릿 장치가 선체에 삽입된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 터릿 장치는 터릿 상단부(210)와 터릿 삽입부(220)을 포함하며, 선체(100)의 터릿 삽입홀(110)에 삽입된다.

본 실시예는 선체를 해양의 특정 위치에 유지하기 위해 설치되는 터릿 장치 중 선체(100)에 삽입되는 터릿 삽입부(220)의 상단에 경사진 터릿 경사부가 형성되어 수직 및 수평 방향을 동시에 지지할 수 있어서, 베어링의 개수 및 베어링 받침 구조의 수량 감소 및 구조 간소화를 기대할 수 있으며, 중량 감소 및 설치 비용 감소시킬 수 있는 특징이 있다.

터릿 상단부(210)는 터릿 장치의 상단을 형성하며, 터릿 장치가 선체(100)에 삽입되는 경우 선체(100)의 상단에 돌출되는 부분이다. 터릿 상단부(210)에는 터릿 장치를 들어 옮기기 위한 장치(hoist)가 상부에 결합할 수 있다.

도 1에서는 터릿 상단부(210)의 횡단면이 도시되어 있으며, 입체 형상은 원통형, 다각통형 등 다양한 형상이 될 수 있다. 이 경우 터릿 삽입홀(110)에 삽입되는 방향에 상응하는 터릿 상단부(210)의 종단면은 원형 또는 다각형이 될 수 있다. 즉, 터릿 삽입홀(110)에 삽입되는 방향의 직선을 법선으로 하는 종단면의 형상은 원형 또는 다각형이 될 수 있다.

여기서, 다각형은 3이상의 변을 가지는 도형이 될 수 있으며, 예를 들면, 3각형, 4각형, 5각형, 6각형 이상의 도형 등이 될 수 있다. 또한, 다각형은 정다각형이 될 수도 있다.

터릿 삽입부(220)는 선체(100)에 형성된 터릿 삽입홀(110)에 삽입되며, 터릿 상단부(210)의 하단에 결합한다. 터릿 삽입홀(110)에 삽입되는 방향에 상응하는 터릿 삽입부(220)의 종단면은 원형 또는 다각형이 될 수 있으며, 다각형의 종류는 상술한 바와 같다.

여기서, 터릿 삽입부(220)는 터릿 상단부(210)에 연결되어 몸체를 형성하는 터릿 내부 몸체부(미도시)와, 터릿 내부 몸체부와 선체(100) 사이에 위치하여, 터릿 내부 몸체부의 외부를 커버하는 터릿 외부 보강부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 터릿 외부 보강부는 터릿 내부 몸체부의 외형을 보호하거나 터릿 장치가 터릿 삽입홀(110) 내부에서 원활히 회전하도록 할 수 있다.

본 실시예는 터릿 삽입부(220)의 하단에 일단이 결합하고, 해양의 저면에 타단이 결합하여, 터릿 장치를 해양의 저면에 고정시키는 무어링부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 무어링부는 앵커케이블이 될 수 있다.

도 1의 A영역을 확대한 도 2를 참조하면, 터릿 장치가 선체(100)와 결합하는 부분에 경사지게 형성되는 터릿 경사부(222)와, 터릿 경사부를 선체(100)에 회동 가능하도록 결합시키는 선체 결합부(224)가 도시된다.

터릿 경사부(222)는 터릿 상단부(210)와 터릿 삽입부(220) 사이에 위치하며, 선체(100)와 결합한다. 이 경우 선체(100)도 터릿 경사부(222)의 경사에 상응하여 경사질 수 있다. 즉, 터릿 삽입홀(110)의 내벽은 터릿 경사부(222)의 형상에 상응하여 경사질 수 있다.

터릿 경사부(222)의 경사는 수직 대 수평 지지력의 비를 고려하여 결정함으로써, 효율적으로 결정될 수 있다. 선체(100)의 수직 지지력이 큰 경우 터릿 경사부(222)가 터릿 삽입부(220)의 측벽과 형성하는 예각의 크기는 커질 수 있다.

터릿 경사부(222)의 형상은 터릿 삽입홀(110)에 삽입되는 방향으로 종단면의 면적이 작아지는 형상이 될 수 있다. 터릿 경사부(222)는 터릿 삽입부(220)의 전체 높이 중 1% 내지 20%를 차지할 수 있다.

여기서, 터릿 경사부(222)는 구체적으로 테이퍼 형상이 될 수 있다. 테이퍼 형상은 서로 상대하는 양측면이 대칭적으로 경사진 형상이 될 수 있다. 여기서, 터릿 경사부(222)의 단면은 사다리꼴로 도시되어 있으나, 터릿 상단부(210)와 같이, 입체 형상은 원통형, 다각통형 등 다양한 형상이 될 수 있다.

선체 결합부(224)는 터릿 경사부(222)를 선체(100)에 회동 가능하도록 결합시키는 구조를 가지며, 예를 들면, 베어링이 될 수 있다. 여기서, 베어링은 터릿 경사부(222)에 위치하는 경사 베어링이 될 수 있다. 이 경우 하나의 경사 베어링을 이용하여 터릿 경사부(222)를 선체(100)에 결합시킴으로써, 비용을 감소시키고 설치 공정을 간소화시킬 수 있다.

터릿 장치는 이러한 선체 결합부(224)를 이용하여 선체(100)에 결합함으로써, 터릿 삽입홀(110)의 내부에서 회전할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 터릿 경사부(222)가 터릿 삽입홀(110)에 걸리도록 그 면적이 큰 경우 별도의 스토퍼가 없어도 터릿 장치가 터릿 삽입홀(110)에 안정적으로 결합할 수 있다.

선체(100)는 터릿 장치가 필요한 해양 부유 구조물이 될 수 있다. 터릿 장치를 이용하는 계류 방식은 선체(100) 중앙부에 설치된 터릿 계류 시스템에서 소정의 개수, 예를 들면, 8~12개의 앵커케이블을 잡아당겨서 선체(100)의 위치를 유지하는 방법이다. 선체는 주위를 자유롭게 회전할 수 있어서 항상 바람과 파도가 오는 방향으로 선수를 돌리게 함으로써 선체의 운동과 계류 라인에 걸리는 장력을 줄일 수 있다.

해양 부유 구조물은 해양에 부유하면서 소정의 작업을 수행하는 구조물이 될 수 있으며, 예를 들면, 일반 선박, 드릴쉽, 하역선, FPSO(Floating Production Storage and Off-loading) 등 다양한 구조물이 될 수 있다.

터릿 삽입홀(110)은 선체(100)에 형성된 소정의 홀이며, 터릿 삽입부(220)가 삽입된다. 터릿 삽입홀(110)은 선체(100)의 상부 표면으로부터 하부 표면까지 관통하여 형성될 수 있다.

터릿 삽입홀(110)의 내벽은 선체(100)의 상부 표면과 수직할 수 있다. 즉, 터릿 삽입홀(110)의 종단면의 면적은 홀의 길이 방향에 따라 동일하게 형성될 수 있다.

여기서, 터릿 삽입홀(110)는 단면은 직사각형으로 도시되어 있으나, 터릿 삽입부(220)와 같이, 입체 형상은 원통형, 다각통형 등 다양한 형상이 될 수 있다. 이 경우 터릿 삽입홀(110)의 종단면은 원형 또는 다각형이 될 수 있으며, 다각형의 종류는 상술한 바와 같다.

또한, 터릿 삽입홀(110)이 선체(100)의 상부에서 개방된 홀 개방면의 면적은 터릿 삽입부(220)의 일단의 면적보다 크며, 터릿 삽입부(220)의 일단이 삽입될 수 있는 형상이 될 수 있다. 또한, 이 홀 개방면의 면적은 터릿 상단부(210)가 삽입되지 않고 걸리도록 터릿 상단부(210) 종단면의 면적보다 작을 수 있다.

또한, 다른 실시예에 따르면, 상술한 터릿 외부 보강부는 터릿 삽입홀(110)의 내벽에 결합할 수 있다. 이 경우 터릿 외부 보강부에서 터릿 경사부(222)에 상응하는 부분은 터릿 경사부(222)의 경사에 상응하여 경사질 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사진 터릿 장치를 선체에 설치하는 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서 서술할 각 단계는 터릿 장치 설치 장치가 주체가 되어 수행할 수 있다. 각 단계별로 기술되는 과정은 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.

단계 S310에서, 선체(100)와 결합하는 부분에 경사지게 형성되는 터릿 경사부(222)를 포함하는 터릿 장치를 준비한다. 준비된 터릿 장치는 크레인과 같은 중장비로 들어서 이동시킬 수 있다.

단계 S320에서, 터릿 장치의 상단을 형성하는 터릿 상단부(210)를 선체(100)의 상단에 돌출되도록 터릿 장치를 선체(100)에 삽입한다. 이 경우 터릿 삽입부(220)는 선체(100)의 터릿 삽입홀(110)에 삽입될 수 있다. 터릿 경사부(222)는 이에 상응하여 경사진 선체(100)에 위치할 수 있다.

단계 S330에서, 터릿 장치를 선체(100)에 회동 가능하도록 결합시킨다. 상술한 바와 같이 선체 결합부(224)는 터릿 경사부(222)에 결합할 수 있으며, 선체 결합부(224)가 터릿 삽입홀(110)에 걸려서 터릿 장치가 터릿 삽입홀(110)을 관통하지 못하는 경우, 별도의 스토퍼가 없어도 터릿 장치가 터릿 삽입홀(110)에 안정적으로 결합할 수 있다. 예를 들면, 단계 S335에서, 터릿 경사부(222)에 결합한 베어링을 이용하여 터릿 장치를 선체(100)에 결합시킬 수 있다.

그 외 본 발명의 실시예에 따른 경사진 터릿 장치에 대한 구체적인 치수, 재질, 부가 장치, 동작 방법, 기타 기능 등의 기술에 대한 구체적인 설명은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자에게 자명한 사항이므로 생략하기로 한다.

상기한 바에서, 각 실시예에서 설명한 각 구성요소 및/또는 기능은 서로 복합적으로 결합하여 구현될 수 있으며, 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.

100 : 선체
110 : 터릿 삽입홀
210 : 터릿 상단부
220 : 터릿 삽입부
222 : 터릿 경사부
224 : 선체 결합부

Claims (6)

1. 선체를 해양의 특정 위치에 유지하기 위해 설치되는 터릿 장치에 있어서,
   상기 터릿 장치의 상단을 형성하며, 상기 선체에 삽입시 상기 선체의 상단에 돌출되는 터릿 상단부;
   상기 터릿 장치의 몸체를 형성하기 위해 상기 터릿 상단부의 하부에 배치되며, 상기 터릿 상단부에 비해 상대적으로 작은 단면적을 가져 상기 선체에 형성된 터릿 삽입홀에 삽입되는 터릿 삽입부;
   테이퍼 형상으로 경사지게 형성되어, 상기 터릿 상단부의 하부와 상기 터릿 삽입부의 상부를 연결하는 터릿 경사부; 및
   상기 터릿 경사부의 외형 형성 각도에 평행하게 형성된 터릿 삽입부 영역과 상기 터릿 삽입부 영역에 대응되는 터릿 경사부 영역을 결합시키는 선체 결합부를 포함하되,
   상기 터릿 경사부는 상기 선체 결합부에 의해 상기 선체에 회동 가능하도록 결합되는, 터릿 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 터릿 삽입부의 하단에 일단이 결합하고, 상기 해양의 저면에 타단이 결합하여, 상기 터릿 장치를 상기 해양의 저면에 고정시키는 무어링부를 더 포함하는, 터릿 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 터릿 삽입부가 상기 터릿 삽입홀에 삽입되는 방향에 상응하는 상기 터릿 경사부의 종단면은 원형 또는 다각형인, 터릿 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 터릿 삽입부와 상기 선체 사이에 위치하여, 상기 터릿 삽입부의 외부를 커버하는 터릿 외부 보강부를 더 포함하는, 터릿 장치.
5. 삭제
6. 삭제

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