KR101555957B1 - 매설된 해저케이블의 복구방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어리프트 유닛을 이용하여 해저케이블을 덮고 있는 해저물질을 흡입하여 해수면을 향해 토출시킴으로써 해저케이블의 노출작업 환경을 쾌적하게 조성하고, 에어리프트 유닛의 운용을 기계적으로 자동화할 수 있으며, 이와 더불어 해저케이블의 복구 공정을 체계적으로 정립하여 복구과정에서 발생할 수 있는 해저케이블의 손상을 방지하고 공기를 단축시킬 수 있는 매설된 해저케이블의 복구방법을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 해저면에 매설된 해저케이블의 손상을 복구하는 방법에 있어서, 상기 해저케이블의 손상 예상점에 선박을 위치시키는 선박이동단계; 상기 해저케이블의 손상 복구에 필요한 구간을 해저면으로부터 노출시키는 해저케이블 노출단계; 상기 해저케이블의 손상 예상점을 절단하는 해저케이블 절단단계; 상기 해저케이블 절단단계를 거친 해저케이블의 일측을 선박으로 인양하여 손상여부를 검출하고, 손상여부에 따라 손상부를 제거하는 제1 손상검출단계; 상기 제1 손상검출단계를 거친 해저케이블의 일측(C1)을 하강시키는 제1 해저케이블 하강단계; 상기 해저케이블의 타측을 선박으로 인양하여 손상여부를 검출하고, 손상여부에 따라 손상부를 제거하는 제2 손상검출단계; 상기 제2 손상검출단계를 거친 해저케이블의 타측 단부와 복구용 케이블의 일측 단부를 접속하는 제1 해저케이블 접속단계; 상기 제1 해저케이블 접속단계를 거친 해저케이블의 타측을 해저면으로 하강시키면서 해저케이블의 일측 방향으로 선박을 이동시키는 이동포설단계; 상기 이동포설단계를 거친 선박으로 해저케이블의 일측을 인양하여 해저케이블의 일측 단부와 복구용 케이블의 타측 단부를 접속하는 제2 해저케이블 접속단계; 상기 해저케이블과 복구용 케이블의 접속구간을 보강하는 해저케이블 보강단계; 및, 보강쿼더런트에 설치된 해저케이블을 해저면으로 하강시키는 제2 해저케이블 하강단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

매설된 해저케이블의 복구방법 {Method of recover to submarine cables that were laid under ocean floor or water floor}

본 발명은 매설된 해저케이블 복구방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해저면에 매설된 해저케이블의 손상부를 복구하기 위해 해저케이블을 해저면으로부터 노출시킨 후 해저케이블을 인양하여 손상부를 복구한 후 해저면에 포설할 수 있는 매설된 해저케이블의 복구방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전력 및 통신이 공급되지 않는 도서지역 등과 같이 여건상 지상으로 케이블을 연결 설치할 수 없는 경우 전력 및 통신을 공급하기 위해서 육지의 전력계통에서 도서지역 간의 전력선을 해저케이블을 이용하여 연결한다.

상기한 해저케이블은 전기, 통신의 공급 또는 전달을 목적으로 강, 호수, 바다에 설치되는 케이블로서 강과 호수에 설치되는 수저케이블과 바다에 설치되는 해저케이블을 통칭한다.

이러한 해저케이블은 해저면에 노출된 상태로 포설되면 선박의 닻이나 양식장의 말목 등에 의해 손상을 입을 우려가 크다.

따라서 해저케이블은 해저면의 해저물질의 표면상에 해저케이블을 단순히 놓이기보다는 이들을 해저물질 속에 물리적으로 매설하는 것이 더욱 바람직하다. 이는 해저케이블을 위해 더욱 안정적이면서 보호할 수 있는 환경을 제공하며, 특히 상업적인 어로활동으로 가해질 해저케이블의 손상 또는 절단을 방지한다. 그리고 해저물질의 표면 아래의 매설깊이는 해저케이블의 기능과 위치 및 해저에 형성된 해저물질의 종류에 따라 결정되는데, 그 작업환경은 최대수심 50미터 내지 60미터의 해저에서 해저케이블을 1미터 내지 4미터로 매설하게 된다.

상기한 바와 같이 매설된 해저케이블이 손상되어 복구 작업을 수행할 시에는 먼저 육상에서 해저케이블의 손상점을 찾기 위해 육상에서 OTDR(Optical Time-Domain Reflectometer) 또는 TDR(Time-Domain Reflectometer)법으로 해저케이블의 손상 예상점을 오차범위 내로 파악하게 된다. 이후 선박을 손상부분으로 이동시켜해저케이블을 해저면으로부터 노출시킨 후 해저케이블의 복구작업이 진행된다.

이러한 해저케이블 노출작업은 무인 로봇을 사용하는 포설작업등과 달리 잠수부가 위험요소를 안고 해저면에서 해저케이블 노출 작업을 수행하고 있으며, 워터젯트 방식으로 고압의 물을 해저물질에 분사하게 되는데 이는 해저환경을 혼탁하게 함으로써, 잠수부의 시야를 흐리게 하여 잠수부의 작업환경을 악화시키는 문제점이 있어 왔다.

상기한 문제점은 해저케이블의 노출 구간이 연장될수록 잠수부들의 잠수기간과 주변환경 등을 포함한 노출작업 여건을 매우 악화시켜 공정을 지연시키게 되는 다른 문제점들을 파생시키고 있어 이를 개선할 수 있는 해저케이블의 노출 방법이 필요한 실정이다.

다음으로 노출된 해저케이블의 복구작업은 해저케이블을 절단한 다음 해저케이블의 손상부분을 찾아 선박에서 새로운 해저케이블을 접속하여 포설하는 방법을 따르고 있다.

그러나, 해저케이블의 절단 후 선박으로의 인양 및 재포설시 해저케이블이 꼬이거나 새로운 해저케이블과 접속된 부분이 선박에서 해저면으로 하강되는 과정에서 해저케이블의 자체 무게와 조류 및 해상/해저 환경에 의해 손상되는 문제점이 종종 발생되며 이로 인해 보수공정이 지연되어 인적, 물적, 시간적 비용의 부담이 커지는 문제점이 있어 왔다.

대한민국 공개특허 제10-2004-0048418호 (2004.06.09) 대한민국 공개특허 제10-2012-0039827호 (2012.04.26)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에 따른 에어리프트 유닛을 이용하여 해저케이블을 덮고 있는 해저물질을 흡입하여 해수면을 향해 토출시킴으로써 해저케이블의 노출작업 환경을 쾌적하게 조성하고, 에어리프트 유닛의 운용을 기계적으로 자동화할 수 있는 매설된 해저케이블의 복구방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

아울러 해저케이블의 복구 공정을 체계적으로 정립하여 복구과정에서 발생할 수 있는 해저케이블의 손상을 방지하고 공기를 단축시킬 수 있는 매설된 해저케이블의 복구방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 매설된 해저케이블의 복구방법은, 해저면에 매설된 해저케이블의 손상을 복구하는 방법에 있어서, 상기 해저케이블의 손상 예상점에 선박을 위치시키는 선박이동단계; 상기 해저케이블의 손상 복구에 필요한 구간을 해저면으로부터 노출시키는 해저케이블 노출단계; 상기 해저케이블의 손상 예상점을 절단하는 해저케이블 절단단계; 상기 해저케이블 절단단계를 거친 해저케이블의 일측을 선박으로 인양하여 손상여부를 검출하고, 손상여부에 따라 손상부를 제거하는 제1 손상검출단계; 상기 제1 손상검출단계를 거친 해저케이블의 일측을 하강시키는 제1 해저케이블 하강단계; 상기 해저케이블의 타측을 선박으로 인양하여 손상여부를 검출하고, 손상여부에 따라 손상부를 제거하는 제2 손상검출단계; 상기 제2 손상검출단계를 거친 해저케이블의 타측 단부와 복구용 케이블의 일측 단부를 접속하는 제1 해저케이블 접속단계; 상기 제1 해저케이블 접속단계를 거친 해저케이블의 타측을 해저면으로 하강시키면서 해저케이블의 일측 방향으로 선박을 이동시키는 이동포설단계; 상기 이동포설단계를 거친 선박으로 해저케이블의 일측을 인양하여 해저케이블의 일측 단부와 복구용 케이블의 타측 단부를 접속하는 제2 해저케이블 접속단계; 상기 해저케이블과 복구용 케이블의 접속구간을 보강하는 해저케이블 보강단계; 및, 보강쿼더런트에 설치된 해저케이블을 해저면으로 하강시키는 제2 해저케이블 하강단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이러한, 상기 선박에는 상기 해저케이블을 덮고 있는 해저물질을 흡입하여 해수면 측으로 토출시켜 해저케이블의 노출을 가능케 하는 에어리프트 유닛, 상기 에어리프트 유닛에 고압공기를 공급하는 콤프레셔, 상기 에어리프트 유닛을 이동시키기 위한 인양수단 및 권취수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 에어리프트 유닛은 해저물질이 흡입되는 흡입구가 비스듬히 형성되고, 일단부가 상기 콤프레셔에 연결된 공기호스와 연결되며 타단부가 내부에 관통설치되는 연결관이 구비된 파이프 및, 상기 파이프의 토출구와 연결되어 고압공기에 의해 토출되는 해저물질을 해수면 측으로 안내하는 튜브로 구성되는 에어리프트가 적어도 하나 이상 조립되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따른, 상기 해저케이블 노출단계는 상기 선박에서 에어리프트 유닛에 콤프레셔와 인양수단을 연결하는 에어리프트 유닛 하강준비단계, 상기 에어리프트 유닛 하강준비단계를 거친 인양수단을 운용하여 에어리프트 유닛을 노출시킬 해저케이블 측으로 하강시키는 에어리프트 유닛 하강단계, 상기 에어리프트 유닛 하강단계를 거친 에어리프트 유닛이 노출시킬 해저케이블의 상부를 왕복 이동할 수 있도록 상기 권취수단과 노출시킬 해저케이블 및 에어리프트 유닛 상호 간을 연결수단으로 연결하는 연결수단 계류단계, 상기 연결수단 계류단계를 거친 에어리프트 유닛과 콤프레셔와 권취수단 및 인양수단을 운용하여 해저케이블을 노출시키는 해저케이블 노출수행단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선박에는 상기 해저케이블을 절단하는 절단수단, 상기 복구용 케이블이 권취된 드럼이 거치된 드럼컨트롤러, 상기 드럼컨트롤러의 전방 또는 필요한 위치에 설치되어, 권출되는 복구용 케이블 또는 선박으로 인양되는 해저케이을 목적개소로 안내하는 벨마우스와 케이블웨이, 상기 복구용 케이블과 절단된 해저케이블의 접속공간이 외부환경으로부터 노출되는 것을 방지하는 접속컨테이너 및, 상기 복구용 케이블과 해저케이블의 접속구간에 설치되는 보강쿼더런트가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은, 상기 제1 해저케이블 하강단계는 상기 제1 손상검출단계를 거친 해저케이블의 일측 단부에 방수캡을 씌워 고정하는 단계, 상기 방수캡에 스위블을 연결하고, 상기 스위블과 웨이트를 제1 웨이트연결로프로 연결하는 단계, 상기 웨이트와 위치표식부이를 제2 웨이트연결로프로 연결하는 단계 및, 상기 해저케이블의 일측과 웨이트를 순차적으로 하강시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해저케이블의 복구방법.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

에어리프팅 방식을 이용하여 해저케이블의 노출 작업을 더욱 효율적이고 안전하게 수행할 수 있게 됨으로써, 노출 작업공정을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 해저 작업환경을 쾌적하게 조성하여 잠수부에게 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 에어리프트 유닛의 운용을 기계적으로 자동화 시킴으로써 종래의 잠수부가 오랜시간 동안 해저면에서 수행했던 해저케이블 노출작업을 효율적으로 개선하여 노출작업의 시간 및 위험성을 절감할 수 있는 이점이 있다.

이와 함께, 해저케이블의 교체작업을 체계적으로 정립함으로써, 중량물을 해상에서 다루는 위험한 작업을 안전하게 수행할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 안전사고의 발생을 방지하여 고압케이블 교체접속시 작업의 신뢰도 및 작업능률을 향상시켜 공기를 단축할 수 있는 이점이 있다.

아울러, 복구과정에서 해저케이블의 2차 손상을 방지할 수 있게 됨으로써 복구불량률을 저감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 해저케이블 노출단계와 이에 사용되는 장비들을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 에어리프트를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 에어리프트 유닛을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 해저케이블 노출단계 이후에 사용되는 장비들을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 절단수단으로 해저케이블을 절단하려는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 선박에 해저케이블의 일측이 인양된 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 선박에서 해저케이블의 일측이 하강된 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 해저케이블의 일측을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 선박에 해저케이블의 타측이 인양된 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 해저케이블의 타측 단부와 복구용 케이블의 일측 단부 간에 접속작업을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 복구용 케이블과 접속된 해저케이블의 타측을 하강시키면서 선박을 해저케이블의 일측으로 이동시키는 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 해저케이블의 일측과 복구용 케이블의 타측 단부 간에 접속작업을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 보강쿼더런트에 복구된 해저케이블을 설치하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 14와 도 15는 본 발명에 따른 복구된 해저케이블이 하강되는 것을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 드럼컨트롤러를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 벨마우스를 나타낸 도면이다.
도 18과 도 19는 본 발명에 따른 곡선웨이와 수평웨이를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명에 따른 보강쿼더런트를 나타낸 도면이다.
도 21은 두 개의 해저케이블의 접속작업을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기한다.

설명에 앞서, 통상적으로 해저케이블에 손상이 발생하여 송수전 또는 송수신에 장애가 발생하면 육상의 해저케이블에서 OTDR(Optical Time-Domain Reflectometer) 또는 TDR(Time-Domain Reflectometer) 방식으로 해저케이블의 손상 예상점을 파악한 후 해상으로 선박을 이동시켜 해저케이블 복구가 이루어진다. 그리고 본 발명은 적어도 하나 이상의 해저케이블이 해저면에 매립된 상태에서 상기 해저케이블을 복구하는 방법을 제시함을 주지하여 본 명세서의 이해를 돕고자 한다.

본 발명에 따른 매설된 해저케이블의 복구방법은 선박이동단계, 해저케이블 노출단계, 해저케이블 절단단계, 제1 손상검출단계, 제1 해저케이블 하강단계, 제2 손상검출단계, 제1 해저케이블 접속단계, 이동포설단계, 제2 해저케이블 접속단계, 보강쿼더런트 설치단계 및 제2 해저케이블 하강단계를 포함하여 이루어진다.

상기 선박이동단계는 매설된 해저케이블의 복구에 필요한 장비들이 구비된 선박을 해저케이블의 손상예상점에 위치시키는 단계이다. 이러한 선박은 탑재된 고정밀위성항법장치(DGPS, Differential Global Positioning System)을 운용하여 본 발명에 따른 해저케이블 복구방법의 각 단계에 필요한 선박의 위치를 정확하게 파악하고 선박에 구비된 복수개의 앵커(anchor)를 운용하여 선박의 위치를 제어하는 것이 바람직할 것이다.

다음으로 본 발명에 따른 해저케이블 노출단계와 이에 사용되는 장비들을 나타낸 도 1과 본 발명에 따른 에어리프트 및 에어리프트 유닛을 나타낸 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 해저케이블 노출단계는 매설된 해저케이블(C)의 손상 복구에 필요한 구간을 해저면으로부터 노출시키는 단계로써, 에어리프트 유닛 하강준비단계, 에어리프트 유닛 하강단계, 연결수단 계류단계 및 해저케이블 노출수행단계를 포함하여 이루어진다.

먼저, 상기 선박에는 해저케이블의 복구에 필요한 구간을 노출시키는데 사용되는 에어리프트 유닛(100), 콤프레셔(200), 인양수단(300) 및 권취수단(400)이 구비된다.

상기 에어리프트 유닛(100)은 해저케이블(C)을 덮고 있는 해저물질을 흡입하여 복구에 필요한 구간의 노출을 가능케 하고, 상기 콤프레셔(200)는 에어리프트 유닛(100)에 고압공기를 공급하며, 상기 인양수단(300) 및 권취수단(400)은 에어리프트 유닛(100)과 연결되어 에어리프트 유닛(100)을 이동 가능케 한다.

자세하게, 상기 에어리프트 유닛(100)은 해저케이블(C)을 덮고 있는 해저물질에 고압의 공기 또는 물을 직접 분사하여 잠수부의 노출작업 환경을 오염시켰던 구조가 아닌, 해저물질을 흡입하여 해수면 측으로 토출시킴으로써 노출작업 환경을 오염시키지 않고 쾌적한 환경에서보다 안전하게 수행할 수 있게 하기 위한 것으로, 적어도 하나 이상의 에어리프트(110)가 조립되어 이루어진다.

이러한, 상기 에어리프트(110)는 파이프(111)와 튜브(112)를 포함하여 이루어져 고압공기를 파이프(111)의 내부에 공급하여 파이프(111)를 통해 해저물질을 흡입한 후 튜브(112)를 통해 해수면 측으로 토출 가능케 하는 것이다.

자세하게, 상기 파이프(111)는 스틸(steel) 재질의 단면이 원형인 관 형태로 이루어지는 것으로, 해저물질이 흡입되는 흡입구(111a)가 수평이 아닌 비스듬히 형성되어 해저물질 측으로 흡입구(111a)를 접근시킬 시에 흡입구(111a)가 해저물질에 덮혀 막히는 것을 방지할 수 있도록 하고, 상기 흡입구(111a)에는 빗살(111a-1)이 십자형으로 용접 결합되어 파이프(111)의 내경보다 상대적으로 큰 물체가 흡입되는 것을 방지토록 한다.

그리고, 상기 파이프(111)에는 연결관(111b)이 관통 설치된다. 상기 연결관(111b)은 일단부가 상기 콤프레셔(200)에 연결된 공기호스(210)와 연결되며 타단부가 파이프(111)의 내에 관통설치됨으로써, 상기 콤프레셔(200)로부터 고압공기를 공급받아 파이프(111) 내부로 공급하여 해저물질을 흡입시켜 파이프(111)의 토출구(111c) 측으로 토출 가능케 한다. 여기에서, 상기 연결관(111b)으로 공급되는 고압공기는 파이프(111)의 내벽에 부딪혀 파이프(111)의 흡입구(111a)측과 토출구(111c)으로 유동되는데 흡입구(111a)측으로 분출되는 고압공기는 뻘 등의 점착성물질로 이루어진 해저물질을 혼탁하게 만들어 파이프(111)로의 흡입을 용이하게 하며, 고압공기는 해수면 방향으로 상승하게 되어 있으므로 혼탁하게 된 해저물질은 자연스럽게 흡입구(111a) 측으로 흡입되어 토출구(111c) 측으로 토출된다. 아울러, 상기 파이프(111) 외주면의 양측에는 잠수부가 파지할 수 있는 핸들(111d)이 구비되어 수중에서 에어리프트(110)의 운용을 용이하게 하는 것이 바람직할 것이다.

이와 함께, 상기 튜브(112)는 플렉시블(flexible)한 재질로 이루어져 상기 파이프(111)의 토출구(111c)와 연결되어 토출되는 해저물질을 해수면 측으로 안내하게 된다. 여기서, 상기 파이프(111)의 토출구(111c)측 외주면에는 외주를 따라 복수개로 형성되는 튜브결속고리를 설치하고 토출구(111c)를 튜브(112) 측에 삽입하여 연결시킨 후, 상기 튜브(112)와 토출구(111c)의 연결부위를 밧줄 등으로 묶어 결속한 후 튜브결속고리에 결속시켜 튜브(112)와 토출구(111c)가 분리되는 것을 방지토록 한다.

이러한, 상기 에어리프트(110)는 하나로 운용될 수 있으나 해저물질의 흡입량을 증가시키 위해 상기 파이프(111)의 내경을 크게 하면 에어리프팅의 효율이 저감되므로 상기 에어리프트(110)를 복수개로 운용하는 것이 바람직하다.

이와 같은 이유로, 상기 해저케이블 노출단계는 에어리프트(110)를 복수개를 조립하여 에어리프트 유닛(100)으로 완성하는 에어리프트 유닛 조립단계를 더 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 에어리프트 유닛 조립단계는 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 에어리프트(110)를 에어리프트 유닛(100)으로 조립하는 단계이다. 각 에어리프트(110) 간의 간격 유지를 위한 원통형상의 간격유지부재(130) 외주면에 일정 간격으로 복수의 에어리프트(110)를 용접 결합하고 각 에어리프트(110) 상호 간에는 보조간격유지부재(140)를 용접 결합하여 에어리프트 유닛(100)을 이루게 한다. 이와 같이 이루어지는 상기 에어리프트 유닛(100)의 둘레에는 에어리프트 유닛(100)의 둘레를 감싸는 고정부재(150)를 밀착되게 용접 결합하여 각 에어리프트(110) 간의 결합을 견고히 한다. 이와 함께, 상기 간격유지부재(130)의 일단면에는 가이드고리(131)를 설치하여 후술되는 에어리프트 유닛(100)의 이동을 가이드하는 수단들과의 연결을 용이하게 할 수 있도록 한다.

한편, 상기 인양수단(300)은 에어리프트 유닛(100)을 해저면으로 하강시키거나 선박으로 인양하며, 해저케이블 노출단계 이후에 수행되는 단계에서 사용되는 것으로, 상기 인양수단(300)은 에어리프트 유닛(100)을 매달고 이동할 수 있으며 선박에서 에어리프트 유닛(100)을 하강 또는 인양하면서 이동 가능한 크롤러 크레인(crawler crane)을 적용하는 것이 바람직할 것이다.

그리고, 상기 권취수단(400)은 인양수단(300)에 의해 해저면에 위치한 에어리프트 유닛(100)을 복구에 필요한 구간을 따라 왕복이동시키기 위한 것으로, 선박의 일측에 설치되는 제1 윈치(410)와 제3 윈치(430) 및, 선박의 타측에 설치되는 제2 윈치(420)와 제4 윈치(440)로 이루어진다. 이러한, 상기 권취수단(400)은 선박의 좌현 또는 우현 중 어느 한 측에 평행하게 설치하는 것이 바람직할 것이다.

이와 함께, 상기 선박에는 잠수부들이 최대 50미터 내지 60미터 깊이의 심해 해저면에서 해저케이블(C)을 노출시키기 위한 준비 작업을 수행해야하므로 잠수부들에게 산소를 공급하기 위한 산소탱크와 잠수부의 포터블산소탱크를 연결시키는 산소탱크연결호스 및 잠수부들과의 통신을 위한 통신수단과 통신케이블이 더 구비될 수 있다.

다음으로, 상기 에어리프트 유닛 하강준비단계는 상기 선박에서 에어리프트 유닛(100)에 콤프레셔(200) 및 인양수단(300)을 연결하는 단계이다. 자세하게, 상기 콤프레셔(200)에 연결된 공기호스(210)를 에어리프트 유닛(100)에 조립된 각 에어리프트(110)의 연결관(111b) 일단부와 연결한다.

이와 함께, 상기 인양수단(300)에 연결된 인양로프(310)를 에어리프트 유닛(100)에 연결한다. 자세하게, 상기 인양로프(310)는 복수의 밧줄을 꼬아서 제작되는 일반적인 로프 형태로 이루어지며, 상기 인양로프(310)의 일단을 인양수단(300)의 후크와 연결하고 타단을 에어리프트 유닛(100)을 연결하되, 상기 에어리프트 유닛(100)의 둘레에 길이방향으로 복수의 매듭을 형성하면서 연결한다. 즉, 상기 인양로프(310)의 타단을 파이프(111) 하부에서 튜브(112)의 상부까지 매듭을 순차적으로 일정 간격을 이루게 묶어 가면서 상기 인양수단(300)과 연결시킨다. 여기에서, 상기 인양로프(310)의 일측에는 부이(buoy)를 설치하여 해수면 상에 부유할 수 있게 함으로써 인양수단(300)과 인양로프(310) 간의 풀림 또는 절단에 따른 안전사고를 미연에 방지하는 것이 바람직할 것이다.

이어서, 상기 에어리프트 유닛 하강단계는 인양수단(300)을 운용하여 에어리프트 유닛(100)을 복구에 필요한 구간이 위치된 목표 해저면으로 하강시키는 단계이다. 여기에서, 상기 에어리프트 유닛(100)이 해저면으로 하강될 시 조류의 영향에 의해 목표 해저면에서 이탈되는 것을 방지하고 잠수부의 잠수를 가이드하기 위해 상기 에어리프트 유닛 하강단계 이전에는 무게추 하강단계가 수행되는 것이 바람직하다.

상기 무게추 하강단계는 에어리프트 유닛(100)을 목표 해저면 까지 안내하는 무게추연결로프에 연결된 무게추를 하강시키는 단계이다. 여기서, 상기 선박(100)에는 무게추연결로프 풀어주거나 감을 수 있도록 무게추권취윈치가 더 구비될 수 있음은 당연하다. 이와 함께, 상기 에어리프트 유닛(100)과 무게추연결로프를 연결하여 에어리프트 유닛(100)이 무게추연결로프를 타고 목표 해저면으로 하강되게 하는 것이 바람직할 것이다. 그리고, 상기 목표 해저면으로 하강된 에어리프트 유닛(100)은 잠수부에 의해 무게추 연결로프와 분리되어 운용된다.

다음으로, 상기 연결수단 계류단계는 에어리프트 유닛 하강단계를 거친 에어리프트 유닛(100)이 복구에 필요한 구간의 상부를 왕복 이동할 수 있도록 상기 권취수단(400)과 복구에 필요한 구간 및 에어리프트 유닛(100) 상호 간을 연결수단(500)으로 연결하는 단계이다.

여기에서, 상기 연결수단(500)은 왕복가이드로프(510)와 제1 이동로프(520) 및 제2 이동로프(530)로 이루어진다. 상기 왕복가이드로프(510)는 에어리프트 유닛(100)이 복구에 필요한 구간을 따라 왕복이동 하게끔 가이드 하는 것으로, 상기 제1 윈치(410)와 복구에 필요한 구간과 에어리프트 유닛(100) 및 제2 윈치(420) 상호 간에 연결된다. 그리고, 상기 제1 이동로프(520)는 에어리프트 유닛(100)이 왕복가이드로프(510)를 타고 복구에 필요한 구간의 일측으로 이동되게 하는 것으로, 상기 제3 윈치(430)와 복구에 필요한 구간 및 에어리프트 유닛(100)에 상호 간에 연결된다. 이와 함께, 상기 제2 이동로프(530)는 에어리프트 유닛(100)이 왕복가이드로프(510)를 타고 복구에 필요한 구간의 타측으로 이동되게 하는 것으로, 상기 제4 윈치(440)와 복구에 필요한 구간 및 에어리프트 유닛(100) 상호 간에 연결된다.

이와 같은, 상기 연결수단 계류단계는 연결로프 결속단계, 왕복가이드로프 연결단계 및 이동로프 연결단계를 포함하여 이루어진다.

상기 연결로프 결속단계는 복구에 필요한 구간의 일단부에 제1 고리(610)와 결속되는 제1 연결로프(710) 및 제3 고리(630)와 결속되는 제3 연결로프(730)를 묶어 결속하고, 상기 노출시킬 해저케이블 타단부에 제2 고리(620)와 결속되는 제2 연결로프(720) 및 제4 고리(640)와 결속되는 제4 연결로프(740)를 묶어 결속하는 단계이다.

이러한, 상기 연결로프 결속단계를 보다 쉽게 수행할 수 있도록 상기 계류단계 이전에는 상기 에어리프트 유닛 하강단계를 거친 에어리프트 유닛(100)을 운용하여 복구에 필요한 구간의 양단부를 노출시키는 선행노출단계가 수행되는 것이 바람직할 것이다. 상기 선행노출단계에서는 복구에 필요한 구간의 양단부에 제1 연결로프(710)와 제3 연결로프(730) 및 제2 연결로프(720)와 제4 연결로프(740)의 결속을 용이하게 하기 위해 상기 콤프레셔(200)를 가동하고 잠수부로 하여금 상기 에어리프트 유닛(100)을 운용시켜 상기 복구에 필요한 구간 양단부 주변의 해저물질을 흡입하여 복구에 필요한 구간의 양단부를 노출시키는 단계이다.

상기 왕복가이드로프 연결단계는 왕복가이드로프(510)의 일단을 제1 윈치(410)에 연결하고 타단을 상기 제1 고리(610)에 통과시킨 후, 상기 에어리프트 유닛(100)의 가이드고리(131)에 샤클(shackle)을 결속한 후 샤클에 넣은 다음 상기 제2 고리(620)에 통과시킨 후 제2 윈치(420)에 순차적으로 연결시키는 단계이다.

이와 함께, 상기 이동로프 연결단계는 제1 이동로프(520)의 일단을 제3 윈치(430)에 연결하고 타단을 상기 제3 고리(630)에 통과시킨 후 상기 에어리프트 유닛(100)의 일측에 결속시킨다. 이와 더불어, 상기 제2 이동로프(530)의 일단을 제4 윈치(440)에 연결하고 타단을 제4 고리(640)에 통과시킨 다음 에어리프트 유닛(100)의 타측에 결속시키는 단계이다. 여기에서, 바람직하게는 상기 제1 이동로프(520)의 타단을 에어리프트 유닛(100)의 고정부재(150)의 일측과 타측에 샤클을 결속한 후 각 샤클에 제1 이동로프(520)의 타단과 제2 이동로프(530)의 타단을 묶어 결속시키는 것이 바람직할 것이다.

이어서, 상기 해저케이블 노출수행단계는 에어리프트 유닛(100)의 운용을 기계적으로 자동화하여 해저케이블(C)을 노출시키기 위한 단계로, 상기 연결수단 계류단계를 거친 에어리프트 유닛(100)과 콤프레셔(200)와 권취수단(400) 및 인양수단(300)을 운용하여 복구에 필요한 구간을 노출시키는 단계이다.

자세하게, 상기 해저케이블 노출수행단계는 콤프레셔(200)를 구동시켜 에어리프트 유닛(100)으로 노출시킬 해저케이블을 덮고 있는 해저물질을 흡입함과 더불어, 상기 제4 윈치(440)로 제2 이동로프(530)를 풀어줌과 동시에 제3 윈치(430)로 제1 이동로프(520)를 권취하여 에어리프트 유닛(100)이 왕복가이드로프(510)를 타고 노출시킬 해저케이블의 일측으로 이동시킨 다음 상기 제3 윈치(430)로 제1 이동로프(520)를 풀어줌과 동시에 제4 윈치(440)로 제2 이동로프(530)를 권취하여 에어리프트 유닛(100)이 왕복가이드로프(510)를 타고 노출시킬 해저케이블의 타측으로 이동시키는 것을 반복 재현함으로써 이루어지며, 이때 상기 인양수단(300)을 운용하여 인양로프(310)의 장력을 일정하게 유지시켜 줌으로써 에어리프트 유닛(100)의 왕복이동을 가능케 하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같은 해저케이블 노출단계 이후에는 해저케이블 절단단계가 이루어진다. 여기에서 본 발명에 따른 해저케이블 노출단계 이후에 사용되는 장비들을 개략적으로 나타낸 도 4와 본 발명에 따른 절단수단으로 해저케이블을 절단하려는 상태를 나타낸 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 선박에는 해저케이블 노출단계 이후에 필요한 절단수단(1000), 드럼컨트롤러(2000), 벨마우스(3000), 케이블웨이(4000), 접속컨테이너(5000) 및 보강쿼더런트(6000)가 더 구비된다.

이와 함께, 상기 절단수단(1000)은 해저케이블(C)을 절단하기 위한 것으로 유압식으로 작동되는 케이블 절단기를 적용하며 수중에서 사용 가능하도록 수밀 처리되는 것은 당연하다. 아울러 상기 선박에는 절단수단(1000)을 구동하기 위한 유압의 공급 및 회수를 위한 유압호스, 유압탱크, 유압펌프 및 이를 제어하는 유압제어반이 선박에 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기한 도면들과 본 발명에 따른 드럼컨트롤러, 벨마우스, 곡선웨이와 수평웨이 및 보강쿼더런트를 나타낸 도 16, 도 17, 도 18와 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 드럼컨트롤러(2000)는 해저케이블 복구과정에서 절단되어 소모되는 부분을 대체하기 위한 복구용 케이블(C3)이 권취된 드럼(2100)이 거치되는 것으로, 상기 드럼(2100)에 설치되는 회전샤프트(2200)가 지지프레임(2300) 양측의 볼베어링에 회전가능하게 결합된다. 그리고 상기 선박에는 회전샤프트(2200)와 체인으로 연동되는 구동윈치가 더 구비되어 회전샤프트(2200)를 회전 구동할 수 있게 된다.

상기 벨마우스(3000)와 케이블웨이(4000)는 드럼컨트롤러(2000)의 전방 또는 필요한 위치에 설치되어 권출되는 복구용 케이블(C3) 또는 선박으로 인양되는 해저케이블(C)을 목적개소로 안내하게 된다.

먼저, 상기 벨마우스(3000)는 제1 상부프레임(3100)과 제1 하부프레임(3200)으로 이루어지는데, 상기 제1 상부프레임(3100)은 한 쌍의 제1 사이드부재(3110)와 복수개의 제1 수평롤러부재(3120)를 포함하여 이루어진다.

이러한, 상기 제1 사이드부재(3110) 각각은 상호 대향되게 수평으로 배치되되 후단이 상기 드럼(2100)의 폭에 대응되는 간격으로 이격되고 전방을 향할수록 간격이 좁아져 전단이 상기 드럼(2100)의 폭보다는 상대적으로 짧고 상기 복구용 케이블(C3)의 외경보다 상대적으로 긴 간격으로 이격 배치된다.

이와 함께, 상기 제1 수평롤러부재(3120) 각각은 권출되는 복구용 케이블(C3)의 하부에서 회전 가능하게 지지하는 것으로 제1 사이드부재(3110) 사이에 회전 가능하게 설치되되 상기 제1 사이드부재(3110)의 후단에서부터 상단까지 상호 일정간격 이격 배치된다. 여기에서, 상기 제1 수평롤러부재(3120) 중 제1 사이드부재(3110)의 후단과 상단에 결합된 제1 수평롤러부재(3120)를 제외한 나머지 제1 수평롤러부재(3120)를 보강하기 위해 제1 사이드부재(3110)의 사이에 제1 수평롤러부재(3120)들의 회전에 간섭되지 않도록 중앙부재(3130)가 더 배치될 수 있다. 아울러, 상기 제1 사이드부재(3110) 각각의 상부에는 복수개의 제1 수직롤러부재(3140)가 제1 사이드부재(3110)의 길이방향을 따라 회전 가능하게 설치되어 복구용 케이블의 이탈을 방지토록 하는 것이 바람직할 것이다.

그리고, 상기 제1 하부프레임(3200)은 복수개의 제1 지지부재(3210) 및 제1 보강부재(3220)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 지지부재(3210) 각각은 제1 사이드부재(3110) 및 중앙부재(3130) 각각의 하부에 길이방향을 따라 복수개로 설치되되, 상기 제1 사이드부재(3110) 및 중앙부재(3130)가 길이방향을 따라 상향 경시지도록 점진적으로 높이가 길어지게 설치되어 제1 사이드부재(3110) 및 중앙부재(3130)를 선박의 갑판으로부터 지지하게 된다. 즉, 상기 제1 사이드부재(3110) 및 중앙부재(3130) 각각의 후단에 설치되는 제1 지지부재(3210) 각각은 드럼(2100)이 드럼컨트롤러(2000)에 거치 되었을 시 드럼의 하부보다 제1 수평롤러부재(3120)가 상대적으로 낮게 위치될 수 있는 높이를 가지며, 상기 제1 사이드부재(3110) 및 중앙부재(3130) 각각의 전단에 설치되는 제1 지지부재(3210) 각각은 상기 제1 사이드부재(3110) 및 중앙부재(3130) 각각의 후단에 설치되는 제1 지지부재(3210) 각각의 높이보다 상대적으로 긴 높이를 가지도록, 예를 들면 작업자가 해저케이블(C)과 복구용 케이블(C3)의 접속작업 시 허리를 숙이지 않는 높이를 가지게 된다.

이와 함께, 상기 제1 보강부재(3220)는 제1 지지부재(3210) 각각의 사이에 설치되어 제1 지지부재(3210)를 보강하게 된다.

다음으로, 상기 케이블웨이(4000)는 벨마우스(3000)의 전방 또는 필요한 위치에 설치되는 것으로, 적어도 하나 이상의 곡선웨이(4100) 및 적어도 하나 이상의 수평웨이(4200)를 포함하여 이루어진다. 상기 곡선웨이(4100)는 일정 곡률을 가지는 원호형으로 형성되는 것으로 제2 상부프레임(4110)과 제2 하부프레임(4120)으로 이루어진다.

상기 제2 상부프레임(4110)은 한 쌍의 제2 사이드부재(4111) 및 복수개의 제2 수평롤러부재(4112)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 상기 제2 사이드부재(4111) 각각은 일정 곡률을 가지는 원호형으로 형성되며, 상호 대항되게 수평으로 배치되되 상기 제1 사이드부재(3110)의 전단과 대응되는 폭으로 배치된다. 상기 제2 사이드부재(4111)는 일정 곡률반경을 가지는 사분의 일(1/4) 원의 원호형 또는 이보다 상대적으로 짧은 길이의 원호형으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 제2 수평롤러부재(4112) 각각은 제2 사이드부재(4111) 사이에 길이방향을 따라 일정 간격 이격되어 회전 가능하게 설치된다.

여기에서, 상기 제2 사이드부재(4111) 각각의 상부에는 복수개의 제2 수직롤러부재(4113)가 제2 사이드부재(4111)의 길이방향을 따라 회전 가능하게 설치되어 복구용 케이블(C3)의 이탈을 방지하는 것이 바람직할 것이다.

상기 제2 하부프레임(4120)은 복수개의 제2 지지부재(4121) 및 제2 보강부재(4122)를 포함하여 이루어진다. 상기 제2 지지부재(4121) 각각은 제2 사이드부재(4111) 각각의 하부에 길이방향을 따라 복수개로 설치된다. 이러한 상기 제2 지지부재(4121)의 높이는 상기 제1 사이드부재(3110) 및 중앙부재(3130) 각각의 전단에 설치되는 제1 지지부재(3210)의 높이와 대응되는 높이로 형성된다. 이와 함께, 상기 제2 보강부재(4122)는 제2 지지부재(4121) 각각의 사이에 설치되어 제2 지지부재(4121)를 보강하게 된다.

이와 더불어, 상기 수평웨이(4200)는 벨마우스(3000) 또는 곡선웨이(4100)의 전방에 설치되는 것으로, 제3 상부프레임(4210)과 제3 하부프레임(4220)으로 이루어진다. 상기 제3 상부프레임(4210)은 한 쌍의 제3 사이드부재(4211) 및 복수개의 제3 수평롤러부재(4212)를 포함하여 이루어진다.

상기 제3 사이드부재(4211) 각각은 상호 대향되게 수평 배치되되 상기 제1 사이드부재(3110) 또는 제2 사이드부재(4111)의 폭과 대응되는 폭으로 배치된다.

그리고, 상기 제3 수평롤러부재(4212) 각각은 제3 사이드부재(4211) 사이에 길이방향을 따라 일정 간격 이격되어 회전 가능하게 설치된다.

여기에서, 상기 제3 사이드부재(4211) 각각의 상부에는 길이방향을 따라 복수개의 제3 수직롤러부재(4213)가 회전가능하게 설치되어 복구용 케이블(C3)의 이탈을 방지하는 것이 바람직할 것이다.

이와 함께, 상기 제3 하부프레임(4220)은 복수개의 제3 지지부재(4221) 및 제3 보강부재(4222)를 포함하여 이루어진다. 상기 제3 지지부재(4221) 각각은 제3 사이드부재(4211) 각각의 하부에 길이방향을 따라 복수개로 설치된다. 이러한 상기 제3 지지부재(4221)의 높이는 상기 제2 지지부재(4121)의 높이와 대응되는 높이로 형성된다. 이와 함께 상기 제3 보강부재(4222)는 제3 지지부재(4221) 각각의 사이에 설치되어 제3 지지부재(4221)를 보강하게 된다.

다음으로, 상기 접속컨테이너(5000)은 복구용 케이블(C3)과 해저케이블(C)의 접속 시 외부환경으로부터 노출되는 것을 방지하는 것으로 저면이 개방된 장방형의 함체형으로 형성되되 상기 수평웨이(4220)에 의해 안내되는 복구용 케이블(C3)과 해저케이블(C)이 접속컨테이너(5000)의 내부에 위치될 수 있도록 양측이 개방되게 형성된다.

이어서, 상기 보강쿼더런트(6000)는 복구용 케이블(C3)과 해저케이블(C)의 접속구간에 설치되어 복구된 해저케이블의 하강 시에 접속구간이 손상되는 것을 방지하는 것으로, 케이블수용프레임(6100)과 하부연결프레임(6200) 및 복수개의 내부보강프레임(6300)을 포함하여 이루어진다.

상기 케이블수용프레임(6100)은 복구된 해저케이블이 수용되어 고정되는 것으로 그 길이는 복구되는 해저케이블의 접속구간(해저케이블의 손상부가 절단된 후 복구용 케이블 접속되어 형성되는 구간)보다 상대적으로 길게 형성되고 형상은 C형강(channel)로 이루어지며, 복구된 해저케이블의 접속구간에 손상을 방지하기 위해 트랙(track)형상이 되도록 양측이 라운드지게 형성된다. 여기에서 상기 케이블수용프레임(6100)의 양단부에는 환봉을 설치하여 복구된 해저케이블의 손상을 방지하는 것이 바람직할 것이다.

이와 함께, 상기 하부연결프레임(6200)은 케이블수용프레임(6100)의 양단을 연결하며 상기 내부보강프레임(6300) 각각은 케이블 수용프레임(6100)과 하부연결프레임(6200) 사이에 설치되되 트러스(truss) 구조로 설치된다.

상술한 바와 같은 장비들이 구비된 선박을 해저케이블(C)의 손상 예상점에 위치시켜 해저케이블 절단단계가 이루어진다. 상기한 도면들과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 해저케이블 절단단계는 육상에서 검출된 해저케이블(C)의 손상예상점을 절단하는 단계로, 선박으로부터 하강되는 상기 절단수단(1000)을 잠수부가 운용하여 해저케이블(C)의 손상예상점을 절단하는 단계이다.

다음으로 상기한 도면들과 본 발명에 따른 선박에 해저케이블의 일측이 인양된 상태를 나타낸 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 손상검출단계는 해저케이블 절단단계를 거친 해저케이블의 일측을 선박으로 인양하여 손상여부를 검출하고, 손상여부에 따라 손상부를 제거하는 단계이다.

자세하게, 상기 제1 손상검출단계는 손상예상점이 절단된 해저케이블의 일측(C1)을 케이블 회수용 로프의 일측과 연결하고 케이블 회수용 로프의 타측을 상기 인양수단(100)과 연결한 다음 인양수단(100)을 운용하여 선박으로 인양하는 단계이다. 여기에서 상기 선박은 해저케이블의 일측(C1)을 인양하기 전 해저케이블의 일측 방향으로 이동된 상태에서 해저케이블의 일측(C1)을 인양해야 한다. 이는 선박이 해저케이블의 일측 방향으로 이동치 않고 손상예상점에서 해저케이블을 인양하게 되면 해저케이블의 일측(C1)을 잡아당기는 형태가 되기 때문이다.

그리고, 선박으로 인양된 해저케이블의 일측(C1)을 OTDR(Optical Time-Domain Reflectometer) 또는 TDR(Time-Domain Reflectometer) 방식으로 손상부의 유무를 검출한다. 만약 손상부가 검출되면 상기 절단수단(1000)으로 절단하면서 손상부가 검출되지 않을 때까지 반복재현 한다.

이어서, 상기한 도면들과 본 발명에 따른 선박에서 해저케이블의 일측이 하강된 상태를 나타낸 도 7과 상기 도 7에 도시된 해저케이블의 일측을 나타낸 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1 해저케이블 하강단계는 손상부가 검출되지 않은 해저케이블의 일측(C1)을 수밀 처리하여 해저면으로 하강시키는 단계이다. 구체적으로 상기 해저케이블의 일측(C1) 단부(절단부)에 방수캡(P) 씌어 견고하게 고정한다. 그 다음 상기 방수캡(P)에 스위블(swivel, S)을 연결한 후, 상기 스위블(S)과 웨이트(W)를 제1 웨이트연결로프(R1)로 연결한다. 그 다음 상기 웨이트(W)와 위치표식부이(B)를 제2 웨이트연결로프(R2)로 연결한다. 그 다음 상기 인양수단(100)을 운용하여 해저케이블의 일측(C1)이 먼저 해저면에 안착된 후 웨이트(W)가 순차적으로 해저면에 안착되도록 하강작업을 수행한다.

여기에서 상기 방수캡(P)은 해저케이블의 일측(C1) 단부를 수밀처리하며, 상기 스위블(S)은 해저케이블의 일측(C1)과 제1 웨이트연결로프(R1)가 하강 시에 상호 꼬여지는 것을 방지하고, 상기 웨이트(W)는 하강 시 해저케이블의 일측(C1)이 조류 등과 같은 외부환경에 의해 이탈되는 것을 방지하기 위함이며, 상기 위치표식부이(B)는 해수면에서 부유하면서 웨이트(W)의 위치를 감지할 수 있게 한다. 그리고 상기 제1 웨이트연결로프(R1)는 수심의 약 1.5배 정도의 길이를 갖도록 하여 상기 해저케이블의 일측(C1)을 인양할 시 웨이트(W)가 먼저 인양된 후 해저케이블의 일측(C1)이 인양될 수 있도록 한다.

다음으로, 상기한 도면들과 본 발명에 따른 선박에 해저케이블의 타측이 인양된 상태를 나타낸 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제2 손상검출단계는 해저케이블의 타측(C2)을 선박으로 인양하여 손상여부를 검출하고, 손상여부에 따라 손상부를 제거하는 단계이다. 여기에서 상기 제2 손상검출단계 이전에는 먼저 선박을 해저케이블의 타측 방향으로 이동시킨 후 해저케이블의 타측(C2)을 인양해야 함은 당연하다. 그리고, 상기 해저케이블의 타측(C2)의 인양, 손상여부 검출 및 손상부 제거의 자세한 설명은 제1 손상검출단계와 중복됨으로 생략하기로 한다.

이어서, 상기한 도면들과 본 발명에 따른 해저케이블의 타측 단부와 복구용 케이블의 일측 단부 간에 접속작업을 나타낸 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 해저케이블 접속단계는 제2 손상검출단계를 거친 해저케이블의 타측(C2) 단부와 복구용 케이블(C3)의 일측 단부를 접속하는 단계이다.

자세하게 상기 제1 해저케이블 접속단계는 다음과 같은 순서로 이루어진다. 상기 인양수단(100)을 운용하여 접속컨테이너(5000)을 선박의 필요한 위치에 설치하는 단계를 수행한다.

그 다음 상기한 드럼(2100)이 거치된 드럼컨트롤러(2000)의 전방에 벨마우스(3000) 및 케이블웨이(4000)를 설치하여 복구용 케이블(C3)의 일측 단부를 접속컨테이너(5000) 내부에 위치시키고, 다른 케이블웨이(4000)를 반대편에 설치하여 해저케이블의 타측(C2) 단부를 접속컨테이너(5000) 내부에 위치시키는 단계를 수행한다.

이후 상기 접속컨테이너(5000)의 내부에서 해저케이블의 타측(C2) 단부와 복구용 케이블(C3)의 일측 단부를 접속하되 접속 전 외부환경에 노출된 접속컨테이너(5000)의 모든 부분을 밀봉한 후 접속하는 단계를 수행하여 제1 해저케이블 접속단계를 완료할 수 있게 된다. 여기에서 상기한 해저케이블의 타측(C2) 단부와 복구용 케이블(C3) 일측 단부의 접속이 완료되면 인양수단(100)을 운용하여 접속컨테이너(5000)을 이동시켜 다음 작업과 간섭되지 않도록 한다.

다음으로, 상기한 도면들과 본 발명에 따른 복구용 케이블과 접속된 해저케이블의 타측을 하강시키면서 선박을 해저케이블의 일측으로 이동시키는 상태를 나타낸 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 이동포설단계는 제1 해저케이블 접속단계를 거친 해저케이블의 타측(C2)을 해저면으로 하강시키면서 선박을 해저케이블의 일측(C1) 방향으로 이동시키는 단계이다.

구체적으로 상기 해저케이블의 타측(C2) 단부와 복구용 케이블(C3)의 일측 단부가 접속되면서 해저케이블의 타측(C2)은 복구용 케이블(C3)과 연결되어 일체화된 상태이므로 상기 드럼컨트롤러(2000)를 운용하여 복구용 케이블(C3)을 권출하면 해저케이블의 타측(C2)이 하강되면서 해저면에 포설되며, 이로 인해 상기 선박은 해저케이블의 일측(C1) 방향으로 이동가능해져 상기 이동포설단계를 수행할 수 있게 된다.

이어서, 상기한 도면들과 본 발명에 따른 해저케이블의 일측과 복구용 케이블의 타측 단부 간에 접속작업을 나타낸 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제2 해저케이블 접속단계는 이동포설단계를 거친 선박으로 해저케이블의 일측(C1)을 인양하여 해저케이블의 일측(C1) 단부와 복구용 케이블(C3)의 타측 단부를 접속하는 단계이다.

자세하게 상기 제2 해저케이블 접속단계는 다음과 같은 순서로 이루어진다.

상기 해저케이블의 일측(C1)으로 이동된 선박에서 상기 인양수단(100)과 제2 웨이트연결로프(R2)를 연결하고 인양수단(100)을 운용하여 상기 웨이트(W)와 해저케이블의 일측(C1)을 순차적으로 선박에 인양시키는 단계를 수행한다.

이후 상기 복구용 케이블(C3)의 타측을 절단하여 형성되는 복구용 케이블(C3)의 타측 단부를 기밀처리 한 후 상기 접속컨테이너(5000) 내부에 복구용 케이블(C3)의 타측 단부가 수용되도록 인양수단(100)을 운용하여 접속컨테이너(5000)을 설치하는 단계를 수행한다. 여기에서 상기 복구용 케이블(C3)의 일측 단부와 타측 단부의 길이는 복구과정에서 소모된 해저케이블의 길이보다 상대적으로 긴 길이를 가지도록 절단한다.

그 다음 상기 케이블웨이(4000)를 설치하여 해저케이블의 일측(C1) 단부를 접속컨테이너(5000) 내부의 복구용 케이블(C3)의 타측 단부의 반대편에 위치시키는 단계를 수행한다.

이후 상기 접속컨테이너(5000)의 내부에서 해저케이블의 일측(C1) 단부와 복구용 케이블(C3)의 타측 단부를 접속하되 접속 전 외부환경에 노출된 접속컨테이너(5000)의 모든 부분을 밀봉한 후 접속하는 단계를 수행하여 제1 해저케이블 접속단계를 완료할 수 있게 된다. 여기에서 상기한 해저케이블의 일측(C1) 단부와 복구용 케이블(C3)의 타측 단부의 접속이 완료되면 인양수단(100)을 운용하여 접속컨테이너(5000)을 이동시켜 다음 작업과 간섭되지 않도록 한다.

다음으로, 상기한 도면들과 본 발명에 따른 보강쿼더런트에 복구된 해저케이블을 설치하는 상태를 나타낸 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 해저케이블 보강단계는 해저케이블(C)과 복구용 케이블(C3)의 접속구간을 보강하는 단계로, 상기 제2 해저케이블 접속단계를 거친 해저케이블(C)에 보강쿼더런트를 설치하는 단계이다.

구체적으로 상기 보강쿼더런트(6000)를 선박에 눕인 후, 해저케이블의 일측(C1) 단부와 타측 단부 사이에 복구용 케이블(C3)이 접속되어 형성된 해저케이블의 접속구간이 상기 보강쿼더런트(6000)의 케이블수용프레임(6100) 내부에 온전히 위치되도록 하여 고정시키는 단계를 수행한다.

이후 보강쿼더런트(6000)와 인양수단(100)을 복수개의 보강쿼더런트 연결로프로 연결하는 단계를 수행하여 보강쿼더런트 설치단계를 완료한다.

이어서, 상기한 도면들과 본 발명에 따른 복구된 해저케이블이 하강되는 것을 나타낸 도 14와 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 제2 해저케이블 하강단계는 보강쿼더런트에 설치된 해저케이블을 해저면으로 하강시키는 단계이다.

자세하게 상기 보강쿼터런트(6000)와 복수개의 보강쿼더런트 연결로프로 연결된 인양수단(100)을 운용하여 보강쿼더런트(6000)를 해저면으로 하강시켜 해저케이블(C)을 해저면에 안착시키는 단계이다.

여기서, 상기 보강쿼더런트(6000)의 하강시에는 해저케이블이 해저면에 포설된 방향의 수직방향으로 선박을 이동시키면서 보강쿼더런트(6000)를 하강시켜 보강쿼더런트(6000)가 해저케이블이 해저면에 포설된 방향의 수직방향으로 눕혀질 수 있게 함으로써, 하강 시 복구된 해저케이블의 접속구간에 손상을 방지하면서 해저면에 안착시킬 수 있게 된다.

예를 들어 해저케이블(C)이 동서(東西)방향으로 포설되어 있고 선박은 남(南)측에서 복구된 해저케이블을 하강시키려 한다면, 상기 선박을 남측으로 이동시키면서 복구된 해저케이블을 하강시켜 해저면에 안착되게 한다.

마지막으로, 두 개의 해저케이블의 동시 접속작업을 나타낸 도 21에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 매설된 해저케이블의 복구방법은 적어도 하나 이상의 해저케이블을 대상으로 수행될 수 있음은 자명하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 해저케이블 복구방법은 본 발명에 따른 에어리프트 유닛을 이용하여 해저케이블을 덮고 있는 해저물질을 흡입하여 해수면을 향해 토출시킴으로써 해저케이블의 노출작업 환경을 쾌적하게 조성하고, 에어리프트 유닛의 운용을 기계적으로 자동화할 수 있으며, 이와 더불어 해저케이블의 복구 공정을 체계적으로 정립하여 복구과정에서 발생할 수 있는 해저케이블의 손상을 방지하고 공기를 단축시킬 수 있는 해저케이블 복구방법을 제공하는 것임을 알 수 있다.

이러한 본 발명의 기본적인 기술적 사상 범주내에서 당업계의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가능함은 물론이며, 따라서 본 발명의 범주는 다양한 변형 예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위 내에서 해석되어야 할 것이다.

100: 에어리프트 유닛 110: 에어리프트
111: 파이프 111a: 흡입구
111a-1: 빗살 111b: 연결관
111c: 토출구 111d: 핸들
112: 튜브
200: 콤프레셔 210: 공기호스
300: 인양수단 310: 인양로프
400: 권취수단 410: 제1 윈치
420: 제2 윈치 430: 제3 윈치
440: 제4 윈치
500: 연결수단 510: 왕복가이드로프
520: 제1 이동로프 530: 제2 이동로프
610: 제1 고리 620: 제2 고리
630: 제3 고리 640: 제4 고리
710: 제1 연결로프 720: 제2 연결로프
730: 제3 연결로프 740: 제4 연결로프
1000: 절단수단
2000: 드럼컨트롤러 2100: 드럼
2200: 회전샤프트 2300: 지지프레임
3000: 벨마우스 3100: 제1 상부프레임
3110: 제1 사이드부재 3120: 제1 수평롤러부재
3130: 중앙부재 3140: 제1 수직롤러부재
3200: 제1 하부프레임 3210: 제1 지지부재
3220: 제1 보강부재
4000: 케이블웨이 4100: 곡선웨이
4110: 제2 상부프레임 4111: 제2 사이드부재
4112: 제2 수평롤러부재 4113: 제2 수직롤러부재
4120: 제2 하부프레임 4121: 제2 지지부재
4122: 제2 보강부재
4200: 수평웨이 4210: 제3 상부프레임
4211: 제3 사이드부재 4212: 제3 수평롤러부재
4213: 제3 수직롤러부재 4220: 제3 하부프레임
4221: 제3 지지부재 4222: 제3 보강부재
5000: 접속컨테이너
6000: 보강쿼더런트 6100: 케이블수용프레임
6200: 하부연결프레임 6300: 내부보강프레임
C: 해저케이블 C1: 해저케이블의 일측
C2: 해저케이블의 타측 C3: 복구용 케이블
P: 방수캡 S: 스위블
R1: 제1 웨이트연결로프 W: 웨이트
R2: 제2 웨이트연결로프

Claims (6)

1. 해저면에 매설된 해저케이블의 손상을 복구하는 방법에 있어서,
   상기 해저케이블(C)의 손상 예상점에 선박을 위치시키는 선박이동단계; 상기 해저케이블(C)의 손상 복구에 필요한 구간을 해저면으로부터 노출시키는 해저케이블 노출단계; 상기 해저케이블(C)의 손상 예상점을 절단하는 해저케이블 절단단계; 상기 해저케이블 절단단계를 거친 해저케이블의 일측(C1)을 선박으로 인양하여 손상여부를 검출하고, 손상여부에 따라 손상부를 제거하는 제1 손상검출단계; 상기 제1 손상검출단계를 거친 해저케이블의 일측(C1)을 하강시키는 제1 해저케이블 하강단계; 상기 해저케이블의 타측(C2)을 선박으로 인양하여 손상여부를 검출하고, 손상여부에 따라 손상부를 제거하는 제2 손상검출단계; 상기 제2 손상검출단계를 거친 해저케이블의 타측(C2) 단부와 복구용 케이블(C3)의 일측 단부를 접속하는 제1 해저케이블 접속단계; 상기 제1 해저케이블 접속단계를 거친 해저케이블의 타측(C2)을 해저면으로 하강시키면서 해저케이블의 일측(C1) 방향으로 선박을 이동시키는 이동포설단계; 상기 이동포설단계를 거친 선박으로 해저케이블의 일측(C1)을 인양하여 해저케이블의 일측(C1) 단부와 복구용 케이블(C3)의 타측 단부를 접속하는 제2 해저케이블 접속단계; 상기 해저케이블(C)과 복구용 케이블(C3)의 접속구간을 보강쿼더런트를 이용하여 보강하는 해저케이블 보강단계; 및, 상기 보강쿼더런트에 설치된 해저케이블(C)을 해저면으로 하강시키는 제2 해저케이블 하강단계;를 포함하여 이루어지되,
   상기 선박에는,
   상기 해저케이블(C)을 절단하는 절단수단(1000),
   상기 복구용 케이블이 권취된 드럼(2100)이 거치된 드럼컨트롤러(2000),
   상기 드럼컨트롤러(2000)의 전방 또는 필요한 위치에 설치되어, 권출되는 복구용 케이블(C3) 또는 선박으로 인양되는 해저케이블(C)을 목적개소로 안내하는 벨마우스(3000)와 케이블웨이(4000),
   상기 복구용 케이블(C3)과 절단된 해저케이블(C)의 접속공간이 외부환경으로부터 노출되는 것을 방지하는 접속컨테이너(5000) 및,
   상기 복구용 케이블(C3)과 해저케이블(C)의 접속구간에 설치되는 보강쿼더런트(6000)가 구비되는 것을 특징으로 하는 매설된 해저케이블의 복구방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 선박에는,
   상기 해저케이블(C)을 덮고 있는 해저물질을 흡입하여 해수면 측으로 토출시켜 해저케이블(C)의 노출을 가능케 하는 에어리프트 유닛(100),
   상기 에어리프트 유닛(100)에 고압공기를 공급하는 콤프레셔(200),
   상기 에어리프트 유닛(100)을 이동시키기 위한 인양수단(300) 및 권취수단(400)이 구비되는 것을 특징으로 하는 매설된 해저케이블의 복구방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 에어리프트 유닛(100)은,
   해저물질이 흡입되는 흡입구(111a)가 비스듬히 형성되고, 일단부가 상기 콤프레셔(200)에 연결된 공기호스(210)와 연결되며 타단부가 내부에 관통설치되는 연결관(111b)이 구비된 파이프(111) 및,
   상기 파이프(111)의 토출구(111c)와 연결되어 고압공기에 의해 토출되는 해저물질을 해수면 측으로 안내하는 튜브(112)로 구성되는 에어리프트(110)가 적어도 하나 이상 조립되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 매설된 해저케이블의 복구방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 해저케이블 노출단계는,
   상기 선박에서 에어리프트 유닛(100)에 콤프레셔(200)와 인양수단(300)을 연결하는 에어리프트 유닛 하강준비단계,
   상기 에어리프트 유닛 하강준비단계를 거친 인양수단(300)을 운용하여 에어리프트 유닛(100)을 노출시킬 해저케이블(C) 측으로 하강시키는 에어리프트 유닛 하강단계,
   상기 에어리프트 유닛 하강단계를 거친 에어리프트 유닛(100)이 노출시킬 해저케이블(C)의 상부를 왕복 이동할 수 있도록 상기 권취수단(400)과 노출시킬 해저케이블(C) 및 에어리프트 유닛(100) 상호 간을 연결수단(500)으로 연결하는 연결수단 계류단계,
   상기 연결수단 계류단계를 거친 에어리프트 유닛(100)과 콤프레셔(200)와 권취수단(400) 및 인양수단(300)을 운용하여 해저케이블(C)을 노출시키는 해저케이블 노출수행단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 매설된 해저케이블의 복구방법.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 해저케이블 하강단계는,
   상기 제1 손상검출단계를 거친 해저케이블의 일측(C1) 단부에 방수캡(P)을 씌워 고정하는 단계,
   상기 방수캡(P)에 스위블(S)을 연결하고, 상기 스위블(S)과 웨이트(W)를 제1 웨이트연결로프(R1)로 연결하는 단계,
   상기 웨이트(W)와 위치표식부이(B)를 제2 웨이트연결로프(R2)로 연결하는 단계 및,
   상기 해저케이블의 일측(C1)과 웨이트(W)를 순차적으로 하강시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 매설된 해저케이블의 복구방법.

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