KR101541286B1 - 선박의 무발라스트 시스템 - Google Patents

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KR101541286B1
KR101541286B1 KR1020130127733A KR20130127733A KR101541286B1 KR 101541286 B1 KR101541286 B1 KR 101541286B1 KR 1020130127733 A KR1020130127733 A KR 1020130127733A KR 20130127733 A KR20130127733 A KR 20130127733A KR 101541286 B1 KR101541286 B1 KR 101541286B1
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이승혁
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

선박의 무발라스트 시스템은, 해수가 내부에서 유동 가능한 복수의 해수통로와, 상기 복수의 해수통로 각각의 내부에 설치된 복수의 회전기와, 선박의 상황에 따라 상기 복수의 회전기를 발전 모드 및 모터 모드 중 하나로 동작시키는 제어부와, 상기 복수의 해수통로 각각의 유입구 및 유출구에 설치되고, 상기 제어부의 제어에 따라 개폐되어 해수의 유입 및 유출을 조절하는 밸브를 포함할 수 있다.

Description

선박의 무발라스트 시스템{Ballast-free ship system}
본 발명은 선박의 무발라스트 시스템에 관한 것이다.
화물선과 같은 선박은 적재 화물의 중량을 포함하여 설계되고 있어 화물이 적재되지 않은 상태에서는 선체의 중심이 상승하여 전복되기 쉽고, 추진 효율이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 대부분의 선박에서는 이를 해결하기 위해 선체에 발라스트 탱크를 설치하여 주변의 해수를 평형수로 저장함으로써 선박의 밸런스를 맞추고자 하고 있다.
한편, 평형수를 저장한 선박은 제1 국의 해수를 다른 해양 환경의 제2 국의 해양으로 배출하기도 한다. 평형수는 유입하는 지역의 해수이므로 평형수에는 해수에 포함되어 있는 각종 이물질이나 플랑크톤 등의 미생물, 세균 등이 포함된다. 제1 국에서 유입된 평형수가 전혀 다른 환경의 제2 국의 해양에 배출되는 경우, 제1 국의 각종 이물질 또는 미생물 및 세균, 그 밖의 유기물질 등이 제2 국의 해양 생태계에 변화를 초래시키는 위험이 발생할 수 있다.
이러한 평형수의 문제점을 해결하기 위해 무(無)발라스트 시스템(ballast-free system)에 대한 연구 개발이 수행되고 있으며, 미국공개특허공보 US 2003/0019413 A1에 무발라스트 선박 시스템이 개시되어 있다.
도 1는 종래 무발라스트 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 무발라스트 시스템은 선박의 선수 및 선미를 잇는 해수통로(trunk)를 선박 하부에 배치하고, 발라스팅(ballasting)이 필요한 경우 해수통로의 전방 및 후방에 설치된 개폐구를 개방하여 해수를 유입하여 운항 중에 실시간으로 흐를 수 있도록 하고 있다.
해수통로(trunk)는 기존 선박의 발라스트 탱크와 같은 역할을 수행하는 대형파이프이며, 밸브(valve)는 해수통로에 해수를 유입시키거나 해수통로 내의 해수를 유출시키는데 이용된다.
이러한 무발라스트 시스템이 적용된 선박은 별도의 선박 평형수 처리 시스템을 보유하지 않고 해수를 해수통로로 통과시켜 느린 유동을 만들어 선박 평형을 유지하게 된다.
하지만, 하역이나 선적 시와 같이 선박의 정지하고 있거나 운행 초기에는 해수의 흐름을 원활하게 하기가 쉽지 않으며, 높은 파도나 바람이 심하게 불 경우 안티 힐링(anti heeling)에 의해 균형을 맞추기 어렵게 되는 문제점이 있다.
또한, 선박이 운항 중에는 선박 평형이 수월하게 이루어지지만, 운항 중에 높은 파도와 강풍에 대해서는 해수통로로 유입되는 해수의 양 조절이 어려워 선박의 평형을 유지하기 어려운 문제점도 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.
미국공개특허공보 US 2003/0019413 A1
본 발명은 선박의 정지 시 혹은 초기 운항 시에 해수통로 내의 회전기가 모터링 동작을 통해 해수의 흐름을 빠르게 도움으로써 선박이 평형을 유지하도록 하는 선박의 무발라스트 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 선박 운항 중에는 해수통로 내의 회전기가 발전기로 동작하여 해수의 흐름을 이용하여 에너지를 발전하고 저장할 수 있는 선박의 무발라스트 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 높은 파도나 강풍과 같은 안티 힐링 상황에서 복수의 해수통로 내에 설치된 회전기의 회전을 서로 반대로 제어하여 와류를 생성함으로써 선박 평형을 제어하는 선박의 무발라스트 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 해수가 내부에서 유동 가능한 복수의 해수통로와; 상기 복수의 해수통로 각각의 내부에 설치된 복수의 회전기와; 선박의 상황에 따라 상기 복수의 회전기를 발전 모드 및 모터 모드 중 하나로 동작시키는 제어부와; 상기 복수의 해수통로 각각의 유입구 및 유출구에 설치되고, 상기 제어부의 제어에 따라 개폐되어 해수의 유입 및 유출을 조절하는 밸브를 포함하는 선박의 무발라스트 시스템이 제공된다.
상기 선박이 정상 운항 중인 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 회전기를 발전 모드로 동작시키되, 상기 복수의 회전기에 의해 발생된 전기에너지를 저장하는 에너지 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 복수의 회전기를 모터 모드로 동작시킬 때 상기 에너지 저장부에 저장된 전기에너지에 의해 구동되도록 할 수 있다.
상기 선박이 안티 힐링 상황에 있는 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 회전기를 모터 모드로 동작시키되 서로 반대의 회전 방향을 가지도록 제어하여 와류를 발생시킬 수 있다.
상기 선박이 선적 상황에 있는 경우, 상기 제어부는 상기 유입구의 밸브를 폐쇄시키고 상기 복수의 회전기를 모터 모드로 동작시키되, 선적되는 화물의 양에 상응하여 회전 속도를 제어하여 상기 선박의 수선이 유지되도록 상기 복수의 해수통로 내에 있는 해수의 배출량을 조절할 수 있다.
상기 선박이 하역 상황에 있는 경우, 상기 제어부는 상기 유입구의 밸브를 개방시키고 상기 복수의 회전기를 모터 모드로 동작시키되, 하역되는 화물의 양에 상응하여 회전 속도를 제어하여 상기 선박의 수선이 유지되도록 상기 복수의 해수통로 내로 유입되는 해수의 유입량을 조절할 수 있다.
상기 제어부는 상기 선박의 조종실로부터 선박 상황을 나타내는 정보를 수신하거나 상기 선박에 기 설치되어 있는 하나 이상의 센서로부터 수신된 센싱 신호를 분석하여 상기 선박의 상황을 판단할 수 있다.
상기 하나 이상의 센서는 속도 센서, 풍속 센서, 레벨 센서 중 적어도 하나일 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 선박의 정지 시 혹은 초기 운항 시에 해수통로 내의 회전기가 모터링 동작을 통해 해수의 흐름을 빠르게 도움으로써 선박이 평형을 유지하도록 하는 효과가 있다.
또한, 선박 운항 중에는 해수통로 내의 회전기가 발전기로 동작하여 해수의 흐름을 이용하여 에너지를 발전하고 저장할 수 있다.
또한, 높은 파도나 강풍과 같은 안티 힐링 상황에서 복수의 해수통로 내에 설치된 회전기의 회전을 서로 반대로 제어하여 와류를 생성함으로써 선박 평형을 제어하는 효과가 있다.
도 1는 종래 무발라스트 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 무발라스트 시스템을 갖춘 선박의 내부 일부를 보여주는 도면,
도 3는 측면에서 바라본 무발라스트 시스템을 갖춘 선박을 나타낸 도면,
도 4는 무발라스트 시스템을 갖춘 선박의 단면도,
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 무발라스트 시스템을 갖춘 선박의 운영방법의 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.
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", "…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 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 무발라스트 시스템을 갖춘 선박의 내부 일부를 보여주는 도면이고, 도 3는 측면에서 바라본 무발라스트 시스템을 갖춘 선박을 나타낸 도면이며, 도 4는 무발라스트 시스템을 갖춘 선박의 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 선박(1) 및 선박(1)에 구비된 선수(11), 선미(12), 제1 해수통로(20a), 제2 해수통로(20b), 제1 회전기(30a), 제2 회전기(30b), 에너지 저장부(40), 제어부(50)가 도시되어 있다. 이하에서는 제1 해수통로(20a) 및 제2 해수통로(20b)를 해수통로(20)라 통칭하고, 제1 회전기(30a) 및 제2 회전기(30b)를 회전기(30)라 통칭할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무발라스트 시스템을 갖춘 선박은 복수의 해수통로 내에 회전기가 설치되어 있어 필요에 따라 발전 모드 혹은 모터 모드로 동작시킴으로써, 선박 운항 중에서는 발전을 통해 에너지를 생성 및 저장하여 유사시 활용하고 선박의 정박, 선적, 하역시 혹은 높은 파도나 강풍과 같은 안티 힐링 상황 하에서 해수통로 내의 해수흐름을 제어하여 선박 평형을 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무발라스트 시스템을 갖춘 선박(1)은 복수의 해수통로(20), 복수의 회전기(30), 에너지 저장부(40), 제어부(50)를 포함한다. 이외에도 밸브, 펌프 등이 더 포함될 수 있다.
무발라스트 시스템을 갖춘 선박(1)은 선저 부분에서 선수(11)로부터 선미(12)에 이르기까지 제1 해수통로(20a) 및 제2 해수통로(20b)가 좌우 대칭으로 형성되어 있다. 해수통로(20)는 길이가 긴 대형파이프 형상으로 동일한 크기 및 단면적을 가지고 있어, 선박(1)을 정면에서 바라볼 때 중심선을 기준으로 좌우 대칭을 이룰 수 있다.
제1 해수통로(20a) 및 제2 해수통로(20b)는 그 내부를 따라 흐르는 해수에 의해 기존의 발라스트 탱크와 유사한 역할, 즉 선박의 발라스팅을 수행한다.
본 실시예에서는 발명의 이해와 설명의 편의를 위해 해수통로가 2개인 경우를 가정하여 설명하지만, 이는 일 실시예에 불과하며, 필요에 따라 4개, 6개 등과 같이 해수통로가 좌우 대칭이 되도록 선저 부분에 배치될 수도 있음은 물론이다.
밸브는 각 해수통로(20)의 유입구 및 유출구에 설치되어, 제어부(50)에서의 제어에 따라 개폐되어 해수통로(20) 내로의 해수 유입, 해수통로(20)로부터의 해수 유출을 조절한다. 기본적으로 선박의 운항에 따라 자연스러운 해수 유입이 이루어질 수 있도록 선수(11) 측에 유입구가 마련되고 선미(12) 측에 유출구가 마련될 수 있다.
펌프는 각 해수통로(20) 내에 있는 해수를 제거하여 해수통로(20) 내부를 빈 공간으로 활용하고자 할 때 이용된다. 이를 위해 펌프는 밸브가 모두 폐쇄된 경우에 동작함으로써 효과적인 해수 제거가 가능하도록 할 수 있다.
회전기(30)는 발전 모드 및 모터 모드로 동작 전환이 가능한 장치로서, 각 해수통로(20) 내에 하나 이상이 설치될 수 있다.
제1 회전기(30a)는 제1 해수통로(20a)에 설치되고 제2 회전기(30b)는 제2 해수통로(20b) 내에 설치되며, 각 해수통로 내에서의 해수 흐름을 제어하거나 각 해수통로 내에서의 해수 흐름에 따라 발전을 수행한다.
회전기(30)는 선박 상황에 따라 발전 모드 또는 모터 모드로 동작하게 되며, 우선 발전 모드에 대해 설명하기로 한다.
선박의 정상 운항 상황에서는 해수통로(20)에 해수가 유입되어 유동을 발생시키게 되며, 해수의 유동에 의해 회전기(30)가 회전할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 회전기(30)가 발전 모드로 동작하여, 해수의 흐름에 따른 회전력을 이용하여 전기에너지를 생성한다.
이 경우 회전기(30)에는 에너지 저장부(40)가 전기적으로 연결되어 있어, 회전기(30)에서 발생된 전기에너지가 에너지 저장부(40)로 전달되어 저장될 수 있다.
기존의 무발라스트 시스템의 경우 선박 운항에 필요한 동력을 최대 7.5% 정도 감소시키므로, 해수통로(20) 내의 회전기(30)가 부하로 작용하더라도 전체 선박의 효율은 발라스트 탱크를 이용하는 기존 시스템보다 높게 된다.
여기서, 에너지 저장부(40)는 예를 들어 충전지, 배터리와 같은 ESS(Energy Storage System)으로서, 선박(1)의 소정 위치에 마련되며, 회전기(30)에 전기적으로 연결되어 있어 회전기(30)가 발전 모드로 동작할 때에는 전기에너지를 전달받아 저장하고 있을 수 있다.
그리고 회전기(30)가 모터 모드로 동작할 때 에너지 저장부(40)에 저장되어 있던 전기에너지를 회전기(30)의 모터 구동을 위해 이용되도록 할 수 있다.
회전기(30)가 모터 모드로 동작하는 경우는 안티 힐링 상황이거나 선박의 정지 혹은 초기 운항 상황일 수 있다.
높은 파도나 강풍과 같은 안티 힐링 상황의 경우 제1 해수통로(20a)에 설치된 제1 회전기(30a)와 제2 해수통로(20b)에 설치된 제2 회전기(30b)를 서로 반대방향으로 회전시킨다. 예를 들어, 정면에서 바라볼 때 제1 회전기(30a)를 시계 방향으로 회전시키는 경우, 제2 회전기(30b)를 반시계 방향으로 회전시키게 된다.
제1 회전기(30a)가 시계 방향으로 회전할 때 해수가 선수(11)에서 선미(12)로 진행하는 것으로 가정하면(도 3 참조), 제2 회전기(30b)의 경우 반시계 방향으로 회전하고 있기에 해수가 선미(12)에서 선수(11)로 향하게 된다.
이 경우 제2 해수통로(20b)는 유입구와 유출구가 반대로 바뀌게 되고, 제1 해수통로(20a)와 제2 해수통로(20b)가 서로 다른 해수 흐름을 발생시키게 되어 선박(1)의 입장에는 주변에 와류를 발생시키게 된다. 따라서, 이러한 와류를 이용하여 안티 힐링 상황 하에서도 선박(1)이 평형을 유지하도록 할 수 있다.
또한, 선박이 정박 혹은 선적, 하역과 같은 작업을 하는 선박 정지 상황 혹은 초기 운항 상황에서는 해수통로(20) 내로 해수가 원활하게 유입되지 못한다.
이 때 회전기(30)를 모터 모드로 구동시키면, 해수통로(20) 내에서 해수가 일방향으로 유동되도록 하여 해수 흐름을 빠르게 도와줌으로써 선박(1)이 정상 운항 중인 경우와 유사한 상태가 되어 선박 평형이 유지될 수 있다.
또한, 선적 시에는 에너지 저장부(40)에 저장된 전기에너지로 선수(11)의 밸브를 폐쇄하고 회전기(30)의 적절한 회전 속도 제어를 통해 선미(12)를 통한 해수의 배출 속도를 조절하여 선적 물량에 상응하는 양의 해수가 배출되도록 하여 선박 평형이 유지되도록 할 수도 있을 것이다.
제어부(50)는 회전기(30), 밸브, 에너지 저장부(40)에 연결되어 회전기(30)의 모드 전환, 회전 속도, 밸브의 개폐, 에너지 저장부(40)로의 전기에너지 저장 혹은 에너지 저장부(40)로부터의 전기에너지 활용 등을 제어한다.
제어부(50)는 선박(1)의 조종실과 연결되어 있어 선박(1)의 현 상황에 대한 정보를 수신하거나 선박(1)에 설치된 각종 센서들로부터 수신된 센싱 신호를 분석하여 선박(1)의 현 상황을 판단한다.
이를 위해 제어부(50)는 조종실로부터 선박 상황을 나타내는 정보를 수신하거나 선박(1)에 기 설치되어 있는 각종 센서들로부터 수신된 센싱 신호를 분석할 수 있다.
예를 들어, 속도 센서를 통해 선박(1)의 운항 속도를 측정하여 선박(1)의 정지 혹은 운항 여부를 판단할 수 있다. 또는 풍속 센서를 통해 풍속을 측정하여 설정된 풍속 이상의 강풍인 경우 안티 힐팅 상황으로 판단할 수 있다. 또는 레벨 센서(level sensor)를 통해 선창(cargo hold)에 선적되는 화물(예를 들어, 오일(oil), LNG 등)의 양의 증감을 판단하거나 선박(1)의 수선(水線)을 측정하여 선적 혹은 하역을 판단할 수도 있다.
제어부(50)는 판단된 선박(1)의 현 상황에 기초하여 회전기(30)를 발전 모드 혹은 모터 모드로 동작시키고, 선수(11) 및 선미(12)에 설치된 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
회전기(30)를 발전 모드로 동작시킨 경우 발전된 전기에너지가 에너지 저장부(40)에 저장되도록 하며, 회전기(30)를 모터 모드로 동작시킨 경우 에너지 저장부(40)에 저장된 전기에너지가 있는 경우 이를 회전기(30)로 전달하여 모터 구동에 이용하도록 한다. 또한, 에너지 저장부(40)에 저장된 전기에너지는 밸브의 개폐에 이용되도록 할 수도 있다.
전술한 무발라스트 시스템을 갖춘 선박의 운영방법에 대하여 관련 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 무발라스트 시스템을 갖춘 선박의 운영방법의 순서도이다. 도 5의 각 단계들은 무발라스트 시스템을 갖춘 선박(1)의 각 구성요소에 의해 수행될 수 있다.
우선 초기 운항 시에 제어부(50)는 해수통로(20)의 양 끝단에 설치된 밸브를 개방하여 해수가 해수통로(20) 내에 유입되도록 한다(단계 S110).
이 경우 필요에 따라 제어부(50)를 회전기(30)를 모터 모드로 동작시켜 해수 유입량을 제어할 수 있다(단계 S115).
선박(1)이 정상 운항을 시작하면(단계 S120), 제어부(50)는 회전기(30)를 발전 모드로 동작시킨다(단계 S125). 해수통로(20)를 통해 흐르는 해수는 회전기(30)를 회전시켜 전기에너지를 발생시키고, 발생된 전기에너지를 에너지 저장부(40)에 저장된다.
만약 선박 상황이 이상 상황(예를 들어, 안티 힐링 상황)이 되면(단계 S130), 제어부(50)는 회전기(30)를 발전 모드에서 모터 모드로 전환시킨다(단계 S135).
이 경우 제1 해수통로(20a)에 설치된 제1 회전기(30a)와 제2 해수통로(20b)에 설치된 제2 회전기(30b)의 회전 방향을 반대로 제어하여, 와류를 발생시킴으로써 선박(1)의 평형을 유지시킨다(단계 S140).
이상 상황이 종료되면(단계 S145), 제어부(50)는 회전기(30)를 모터 모드에서 발전 모드로 전환시킨다(단계 S150).
선박(1)이 정박하여 선적 또는 하역 중인 경우, 선박 수선에 맞도록 제어부(50)는 밸브의 개폐를 조절하고 회전기(30)를 모터 모드로 동작시켜 해수의 유입량 혹은 배출량을 조절하여 선박 평형을 유지시킨다.
예를 들어, 선적의 경우 제어부(50)는 선수(11) 측의 밸브를 폐쇄하여 해수의 유입을 차단하고(단계 S155) 회전기(30)를 모터 모드로 동작시켜 해수통로(20) 내의 해수를 선미(12)를 통해 배출시킨다(단계 S160). 이 때 선적되는 양에 따라 회전기(30)의 회전 속도를 조절하여 해수 배출량을 조절함으로써 선박 수선이 일정하게 유지될 수 있도록 한다.
하역의 경우 앞서 설명한 단계 S110 및 S115를 수행한다. 이 때 단계 S115에서 하역되는 양에 따라 회전기(30)의 회전 속도를 조절하여 해수 유입량을 조절함으로써 선박 수선이 일정하게 유지될 수 있도록 한다.
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.
1: 선박 11: 선수
12: 선미 20a: 제1 해수통로
20b: 제2 해수통로 30a: 제1 회전기
30b: 제2 회전기 40: 에너지 저장부
50: 제어부

Claims (8)

  1. 해수가 내부에서 유동 가능한 복수의 해수통로와;
    상기 복수의 해수통로 각각의 내부에 설치된 복수의 회전기와;
    선박의 상황에 따라 상기 복수의 회전기를 발전 모드 및 모터 모드 중 하나로 동작시키는 제어부와;
    상기 복수의 해수통로 각각의 유입구 및 유출구에 설치되고, 상기 제어부의 제어에 따라 개폐되어 해수의 유입 및 유출을 조절하는 밸브를 포함하되,
    상기 선박이 선적 상황에 있는 경우,
    상기 제어부는 상기 유입구의 밸브를 폐쇄시키고 상기 복수의 회전기를 모터 모드로 동작시키되, 선적되는 화물의 양에 상응하여 회전 속도를 제어하여 상기 선박의 수선이 유지되도록 상기 복수의 해수통로 내에 있는 해수의 배출량을 조절하는 선박의 무발라스트 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선박이 정상 운항 중인 경우,
    상기 제어부는 상기 복수의 회전기를 발전 모드로 동작시키되,
    상기 복수의 회전기에 의해 발생된 전기에너지를 저장하는 에너지 저장부를 더 포함하는 선박의 무발라스트 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 회전기를 모터 모드로 동작시킬 때 상기 에너지 저장부에 저장된 전기에너지에 의해 구동되도록 하는 선박의 무발라스트 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선박이 안티 힐링(anti heeling) 상황에 있는 경우,
    상기 제어부는 상기 복수의 회전기를 모터 모드로 동작시키되 서로 반대의 회전 방향을 가지도록 제어하여 와류를 발생시키는 선박의 무발라스트 시스템.
  5. 삭제
  6. 해수가 내부에서 유동 가능한 복수의 해수통로와;
    상기 복수의 해수통로 각각의 내부에 설치된 복수의 회전기와;
    선박의 상황에 따라 상기 복수의 회전기를 발전 모드 및 모터 모드 중 하나로 동작시키는 제어부와;
    상기 복수의 해수통로 각각의 유입구 및 유출구에 설치되고, 상기 제어부의 제어에 따라 개폐되어 해수의 유입 및 유출을 조절하는 밸브를 포함하되,
    상기 선박이 하역 상황에 있는 경우,
    상기 제어부는 상기 유입구의 밸브를 개방시키고 상기 복수의 회전기를 모터 모드로 동작시키되, 하역되는 화물의 양에 상응하여 회전 속도를 제어하여 상기 선박의 수선이 유지되도록 상기 복수의 해수통로 내로 유입되는 해수의 유입량을 조절하는 선박의 무발라스트 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 선박의 조종실로부터 선박 상황을 나타내는 정보를 수신하거나 상기 선박에 기 설치되어 있는 하나 이상의 센서로부터 수신된 센싱 신호를 분석하여 상기 선박의 상황을 판단하는 선박의 무발라스트 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하나 이상의 센서는 속도 센서, 풍속 센서, 레벨 센서 중 적어도 하나인 선박의 무발라스트 시스템.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101004916B1 (ko) 2008-08-22 2010-12-28 현대중공업 주식회사 부력 조절통을 갖는 선박
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101004916B1 (ko) 2008-08-22 2010-12-28 현대중공업 주식회사 부력 조절통을 갖는 선박
KR101245658B1 (ko) 2011-01-31 2013-03-20 삼성중공업 주식회사 선박의 밸러스트 운용 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102351484B1 (ko) 2021-10-13 2022-01-14 전남대학교산학협력단 선박용 해양수거장비의 평형유지장치

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