KR101571306B1 - 해양구조물 - Google Patents

Abstract

해양구조물이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양구조물은, 선체 선미의 하부에 위치하고, 선체 내부로 인입되거나 선체 외부로 인출가능하며, 선체 선미에서 발생되는 와류(Vortex) 유동을 저감시키는 와류저감판을 구비하는 적어도 하나의 와류저감모듈을 포함한다.

Description

해양구조물{MARINE STRUCTURE}

본 발명은, 해양구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선체 선미에서 발생되는 와류 유동을 저감시켜 예인 안정성을 증가시키는 해양구조물에 관한 것이다.

원유의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르면서, 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 군소의 한계 유전(Marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되고 있다.

종래의 해저 시추에는, 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 특정 지점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(Rigship)이나 고정식 플랫폼(Platform)이 주로 사용되었다.

최근에는, 첨단의 시추 장비를 탑재하고 있으며 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 드릴십(Drillship), FPSO(Floating Production Storage Offloading Vessels,부유식 원유생산저장하역설비) 등이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.

해양자원, 특히 원유 및 천연가스를 생산하는 FPSO와 같은 해양구조물은, 하나의 투입 지점에 고정되어 20년 이상 운용되게 된다.

그러므로 파도, 바람, 조류와 같은 외란이 발생하는 환경에서도, 설치되는 지점에서 이탈을 방지하기 위해 계류라인을 이용하여 해양구조물의 위치를 유지하게 된다.

일반적으로, 해양구조물은 조선소에서 건조되어 설치되는 해역까지 이동시에는 예인선(Tug boat)에 의해서 예인된다.

이 경우, 예인선이 하나 또는 그 이상의 라인으로 연결된 해양구조물을 예인하기 위해서는, 해양구조물 자체의 예인 안정성이 중요한 요소로 작용한다.

이는, 해양구조물 자체의 직진성이 보장되지 않으면, 해양구조물의 관성력이 예인선에 비교해서 훨씬 크기 때문에 예인선으로 예인하기가 어렵기 때문이다.

따라서, 해양구조물 설계에서 중요한 항목 중의 하나가 예인 안정성의 확보이고, 해양구조물에서 예인 안정성이 확보되지 않는 경우에는 선체 선미에서 발생되는 규칙적인 와류(vortex) 유동으로 인해 어려움을 겪는다.

이때, 예인 안정성을 확보하기 위해서, 선체 선미에 스케그(Skeg) 등의 부가물을 부착하여 선체 선미에서 발생되는 규칙적인 와류 유동에 의한 선수각 변환 모멘트를 저감시켜 예인 안정성을 크게 하는 경우도 있다.

그러나, 해양구조물의 형상 특징 때문에 선체 선미에 스케그 등의 부가물을 부착하기 어려운 경우에는, 선체 선미 바닥에서 강한 와류 유동이 발생하므로 예인 안정성을 확보하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 해양구조물이 투입지점에 투입된 후에는, 예인 안정성을 확보하기 위해서 예인시 부착된 부가물이 저항체로 작용하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0092564호(2011.08.18.공개)

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 예인시 선체 선미에서 발생되는 와류 유동을 저감시킴으로써 예인 안정성을 증가시키고, 투입 지점에 투입되었을 때에는 저항의 증가를 제거할 수 있는 와류저감모듈을 구비한 해양구조물을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체 선미의 하부에 위치하고, 상기 선체 내부로 인입되거나 상기 선체 외부로 인출가능하며, 상기 선체 선미에서 발생되는 와류(Vortex) 유동을 저감시키는 와류저감판을 구비하는 적어도 하나의 와류저감모듈을 포함하는 해양구조물이 제공될 수 있다.

상기 적어도 하나의 와류저감모듈은 상기 선체 선미의 내부에 마련되어 상기 와류저감판을 상기 선체의 바닥면에 대해 상승 또는 하강시키는 구동유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 와류저감모듈은, 상기 와류저감판에 결합되는 가이드; 및 상기 선체 내부에 마련되어 상기 와류저감판의 상승 또는 하강을 가이드하는 가이드 하우징(Guide housing)을 더 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 와류저감모듈은 복수 개의 와류저감모듈이며, 상기 구동유닛은, 상기 와류저감판을 상기 선체 선미의 바닥면에 대해 상승 또는 하강시키는 구동력을 발생시키는 윈치모터; 복수 개의 상기 와류저감판을 연결하는 공용연결축; 및 상기 윈치모터와 상기 공용연결축을 연결하는 와이어를 지지하며 상기 윈치모터에 의해 구동력 방향을 변환시키는 회전도르래를 포함할 수 있다.

상기 복수 개의 와류저감모듈은 상호 이격되어 마련되되 상기 선체의 길이방향 중심축에 대하여 대칭되게 배치될 수 있다.

상기 선체 선미의 바닥면에 마련되어 상기 와류저감판이 상기 선체 내부에 인입된 경우 상기 선체 내부로의 해수 유입을 차폐시키는 적어도 하나의 격납모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 격납모듈은, 상기 선체 선미의 바닥면에서 상기 선체의 폭방향으로 연장형성되어 상기 와류저감판을 가압 접촉하는 롤러유닛; 및 상기 롤러유닛과 연결되되 상기 선체 선미의 바닥면에서 슬라이딩되는 차폐유닛을 포함할 수 있다.

상기 롤러유닛은, 상기 와류저감판의 양 측면에 접촉하되 회전가능하도록 마련되는 한 쌍의 신축롤러; 및 상기 신축롤러와 결합되며 상기 신축롤러의 회전을 안내하는 회전가이드부를 포함할 수 있다.

상기 차폐유닛은, 상기 선체 선미의 바닥면에서 마련되되 슬라이딩하여 상기 와류저감판의 이동 통로를 차폐하는 차폐판; 및 상기 차폐판의 슬라이딩 동작에 구동력을 전달하는 구동부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은, 예인시 선체의 선미에서 발생되는 와류 유동을 저감시킴으로써 예인 안정성을 증가시키고, 투입 지점에 투입되었을 때에는 저항의 증가를 제거할 수 있는 와류저감모듈을 구비한 해양구조물이 제공될 수 있다.

도 1은 일반적인 해양구조물의 선체 선미에서 난류 유동이 발생한 것을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 해양구조물의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 와류저감모듈의 확대 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 와류저감유닛과 격납모듈의 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 와류저감모듈의 동작도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 격납모듈의 동작도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 해양구조물에서의 난류 유동의 감소효과를 나타낸 그래프이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 일반적인 해양구조물의 선체 선미에서 난류 유동이 발생한 것을 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 해양구조물의 모습을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 와류저감모듈의 확대 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 와류저감유닛과 격납모듈의 확대 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 와류저감모듈의 동작도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 격납모듈의 동작도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 해양구조물에서의 난류 유동의 감소효과를 나타낸 그래프이다.

이하에서 도 1 내지 도 7에 도시된 해양구조물(1)의 구성을 먼저 설명한 후에, 추후에 동작과 효과를 설명하도록 한다.

일반적인 해양구조물의 경우에는, 조선소에서 건조되어 설치되는 해역까지 이동시에는 예인선(Tug boat)에 의해서 예인된다.

이때, 예인선이 하나 또는 그 이상의 라인으로 연결된 해양구조물을 예인하는 경우에, 해양구조물의 선체 선미에서 규칙적인 와류(Vortex, 소용돌이)가 발생하게 된다.

여기에서 와류란, 수학적으로는 소용돌이도가 0이 아닌 부분을 말하며, 회전운동이 격렬하게 진행하면 난류로 이행한다.

소용돌이는, 점성 때문에 유체 각 부분에 운동차가 생겨서 형성되는 것으로, 유체 속에서 물체를 움직이거나 반대로 물체를 유체 속에 집어넣었을 때, 또는 유체가 세차게 흘러나가거나 흘러들어가는 경우 등에 관측할 수 있다.

이러한 와류는, 유체 속에서 기둥 모양의 물체가 움직일 때, 물체 속도가 어떤 크기에 이르면 그 배후에 서로 반대방향의 소용돌이가 번갈아 나타나 규칙적으로 2열로 늘어선다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 해양구조물의 선체 선미에서는 와류가 우측 및 좌측으로 번갈아 규칙적으로 발생하고 있다.

이러한 선체 선미에서 발생하는 와류는, 선수각 변환 모멘트를 증가시켜 예인 안정성을 저해하게 된다.

앞서 설명한 바와 같이, 이러한 예인 안정성의 확보를 위해 선체 선미에 스케그(Skeg)등의 부가물을 부착하여 예인 안정성을 증가시키나, 해양구조물의 선형상의 특징 때문에 선체 선미에 스케그 등의 부가물을 부착하기 어려운 경우가 있다.

따라서 이러한 선체 선미에 스케그 등의 부가물을 부착하기 어려운 경우에, 다른 방법으로 규칙적인 와류 유동을 저감시키는 것이 필요하다.

도 2는, 본 발명의 일실시예에 따른 해양구조물(1)의 모습을 수중에서 올려다 본 것을 나타낸 사시도이다.

해양구조물(1)은, 적어도 하나의 와류저감모듈(300)과, 적어도 하나의 격납모듈(500)을 포함한다.

참고로, 본 발명의 실시예에서 해양구조물(1)은, FPSO(Floating Production Storage Offloading)를 예를 들어 설명하나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않음은 당연하다 할 것이고, 선박을 비롯하여 FPU(Floating Production Unit), LNG FPSO(Liquefied Natural Gas Floating Production Storage Offloading), FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등과 같이 선박 형상 또는 바아지(Barge), 플랫폼(platform) 형상을 가지는 것이 적용될 수 있을 것이다.

우선, 선체 선미(100)는, 선체의 후단부를 말하며, 일반적으로 선체 선미(100)에는 해양구조물을 추진시키기 위한 프로펠러와 침로를 조정하는 타가 부착되어 있다.

다음으로, 적어도 하나의 와류저감모듈(300)은, 본 실시예에서는 복수 개의 와류저감모듈(300)로 마련되어 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 하나의 와류저감모듈(300)은 하나의 와류저감모듈(300)일수도 있을 것이다.

즉, 본 실시예에서는, 복수 개의 와류저감모듈(300)은, 상호 이격되어 마련되어 선체의 길이방향 중심축에 대하여 대칭되게 배치되어 있으나, 다양하게 배치될 수 있으며, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

일반적으로 유체 속에서 기둥 모양의 물체가 움직일 때, 물체 속도가 어떤 크기에 이르면 그 배후에 서로 반대방향의 소용돌이가 번갈아 나타나 규칙적으로 2열로 늘어서는데 이러한 소용돌이를 카르만 소용돌이라고 한다.

따라서, 물체 배후에 카르만 소용돌이가 생기면 물체는 주기적으로 힘을 받으므로, 복수 개의 와류저감모듈(300)을 상호 이격되게 선체의 길이방향 중심축에 대하여 대칭되게 배치시킨다면 이러한 소용돌이를 저감하는 효과가 있다.

와류저감모듈(300)은, 선체 선미(100)에서 발생되는 와류(Vortex) 유동을 저감시켜 예인 안정성을 증가시키는 와류저감판(310a)을 구비한다.

본 실시예에서 와류저감판(310a)의 형상은, 판형상으로 마련되나 쐐기형, 다공판형, 기타 와류를 저감할 수 있는 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않음은 당연하다 할 것이다.

또한, 도 3에 도시된 바와같이, 와류저감모듈(300)은, 와류저감유닛(310)과, 구동유닛(330)을 더 포함한다.

와류저감유닛(310)은, 와류저감판(310a)을 구비하여 와류 유동에 의해 작용하는 변환모멘트를 감소시키는 역할을 한다.

이를 자세히 살펴보면, 와류저감유닛(310)은, 가이드(311)와, 가이드 하우징(313, Guide housing)을 포함한다.

가이드(311)는, 와류저감판(310a)에 결합되며 와류저감판(310a)의 상승 또는 하강을 가이드한다.

본 실시예에서 가이드(311)는, 와류저감판(310a)의 일면에서 2개가 부착되어 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않음은 당연하고 다양한 갯수와 위치로 부착가능하다 할 것이다.

가이드 하우징(313)은, 선체의 내부에 마련되어 와류저감판(310a)의 상승 또는 하강을 가이드하는 역할을 한다.

따라서, 가이드 하우징(313)은, 가이드(311)가 수용될 수 있는 공간이 형성된다.

한편, 구동유닛(330)은, 선체 선미(100)의 내부에 마련되어 와류저감판(310a)을 선체 선미(100)의 바닥면에 대해 상승 또는 하강시키는 역할을 한다.

이를 위해서, 구동유닛(330)은, 윈치모터(331)와, 공용연결축(333)과, 회전도르래(335)를 포함한다.

먼저, 윈치모터(331)는, 선체 선미(100)의 바닥면에 대해 상승 또는 하강시키는 구동력을 발생시키는 역할을 한다.

여기서 윈치모터(331,Winch motor)란, 중량물의 운반을 위해 쓰이는 것으로 권양기(券楊機)라고도 부른다.

일반적으로 윈치모터(331)는, 드럼을 손이나 전동기, 내연기관 등을 사용하여 회전시켜며, 드럼에는 클러치나 브레이크가 장착되어 있어 원동기에서 동력을 전하거나 끊을 수가 있다.

다음으로, 공용연결축(333)은, 복수 개의 와류저감판(310a)을 연결하는 역할을 한다.

본 실시예에서, 복수 개의 와류저감판(310a)은, 공용연결축(333)의 중심축을 기준으로 3개가 마련되어 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 다양한 갯수로 마련될 수 있을 것이다.

즉, 복수 개의 와류저감판(310a)은, 공용연결축(333)을 기준으로 결합되어 있으므로, 윈치모터(331)는 동시에 복수 개의 와류저감판(301a)을 상승 및 하강시키는 동작이 가능하다.

그리고, 회전도르래(335)는, 윈치모터(331)와 공용연결축(333)을 연결하는 와이어를 지지하며, 윈치모터(331)에 의해 구동력 방향을 변화시키는 역할을 한다.

여기서 회전도르래(335)란, 일반적으로 회전하는 축에 로프나 벨트, 체인 등을 걸어 힘이나 운동을 전달하거나 방향을 바꾸고, 힘의 크기를 조절하는 데 사용하는 장치를 말하며, 활차 또는 풀리(pulley)라고도 한다.

따라서, 윈치모터(331)에서 공용연결축(333)까지 와이어가 연결되어 구동력을 전달하는데, 중간에서 회전도르래(335)가 구동력 방향을 변환시키는 것이다.

한편, 격납모듈(500)은, 선체 선미(100)의 바닥면에 마련되어 와류저감판(310a)이 선체 내부에 인입된 경우 선체 내부로의 해수 유입을 차폐시키는 역할을 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 이를 자세히 살펴보면, 격납모듈(500)은, 롤러유닛(510)과, 차폐유닛(530)을 포함한다.

우선, 롤러유닛(510)은, 선체 선미(100)의 바닥면에서 선체의 폭방향으로 연장형성되어 와류저감판(310a)을 가압 접촉하는 역할을 한다.

이를 위해 롤러유닛(510)은, 한 쌍의 신축롤러(511)와, 회전가이드부(513)를 포함한다.

즉, 한 쌍의 신축롤러(511)와 회전가이드부(513)가 와류저감판(310a)을 사이에 두고 이격 배치된다.

신축롤러(511)는, 와류저감판(310a)의 양 측면에 접촉하되 회전가능하도록 마련된다.

본 실시예에서 신축롤러(511)는, 충격을 흡수하는 신축재질의 롤러로 이루어진 캐스터 형상으로 마련되나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 다양한 형상으로 마련될 수 있을 것이다.

즉, 와류저감판(310a)이 선체 내부로 인입되는 경우에는 후술할 차폐판(531)이 와류저감판(310a)을 닫아 덮어서 차폐가 일어나게 되며, 와류저감판(310a)이 선체 외부로 인출되는 경우에는 신축롤러(511)가 충격을 흡수하는 신축성 있는 재질의 롤러로 마련되어 와류저감판(310a)의 양 측면에 맞닿아 접촉하게 되어 신축성 있는 재질끼리 부딪혀서 해수에 대한 차폐가 일어나게 된다.

가이드부(513)는, 신축롤러(511)와 결합되며 신축롤러(511)의 회전을 안내하는 역할을 한다.

따라서, 회전가이드부(513)은, 베어링과 같은 요소의 중심축에 연결되어 마련될 수 있다.

다음으로, 차폐유닛(530)은, 롤러유닛(510)과 연결되되 선체 선미(100)의 바닥면에서 슬라이딩되는 역할을 한다.

이를 자세히 살펴보면, 차폐유닛(530)은, 차폐판(531)과, 구동부(533)를 포함한다.

먼저, 차폐판(531)은, 선체 선미(100)의 바닥면에서 마련되되 슬라이딩하여 와류저감판(310a)의 이동 통로를 차폐하는 역할을 한다.

이 경우에, 차페판(531)이 선체 선미(100)의 바닥면에서 슬라이딩되도록 구동모터(533a)가 구동력을 발생시켜 실린더(533b)를 와류저감판(310a)이 있는 방향으로 밀게 되면, 실린더(533b)가 차폐판(531)을 밀어서 선체 선미(100)의 바닥면과 접촉한 상태로 바닥면을 미끄러져 와류저감판(310a)이 있는 방향으로 이동하게 된다.

즉, 와류저감판(310a)이 하강하여 선체의 내부로 수용되는 경우에, 차폐판(531)이 선체 선미(100)의 바닥면과 접촉한 상태로 슬라이딩되어 와류저감판(310a)이 수용되어 있는 곳을 막게 되므로 와류저감판(310a)이 상승할 수 있는 이동 통로를 차폐하는 것이다.

다음으로, 구동부(533)는, 차폐판(531)의 슬라이딩 동작에 구동력을 전달하는 역할을 한다.

따라서, 구동부(533)는, 구동모터(533a)와, 실린더(533b)를 포함한다.

구동모터(533a)는, 차폐판(531)의 슬라이딩 동작에 구동력을 발생시키는 역할을 한다.

즉, 구동모터(533a)는, 차폐판(531)이 선체 선미(100)의 바닥면과 접촉한 상태로 슬라이딩 가능하도록 미끄러지는데, 이렇게 미끄러지는데 쓰이는 구동력을 발생시키는 역할을 하는 것이다.

실린더(533b)는, 구동모터(533a)와 연결되어 차폐판(531)을 구동시키는 역할을 한다.

즉, 구동모터(533a)가 동작하여 실린더(533b)에 구동력을 전달하고, 실런더가(533b)가 신장 또는 수축하여 차폐판(531)을 밀거나 당기게 된다.

그렇게 되면 차폐판(531)이 와류저감판(310a)에 대해 상대적으로 이격 및 접근하게 된다.

그래서 와류저감판(310a)이 하강하여 선체의 내부로 수용되는 경우에, 차폐판(531)이 선체 선미(100)의 바닥면과 접촉한 상태로 슬라이딩되어 와류저감판(310a)이 수용되어 있는 곳을 막게 되므로 와류저감판(310a)이 상승할 수 있는 이동 통로를 차폐하는 것이다.

이하에서는 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 해양구조물(1)의 동작과 효과를 설명하도록 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 와류저감모듈(300)은, 선체 선미(100)의 하부에 마련되되 선체 내부로 인입되거나 선체 외부로 인출 가능하게 마련된다.

선체 선미(100)에서 발생되는 와류 유동을 저감시키기 위해서는, 와류저감판(310a)이 선체의 외부로 인출되어야 한다.

우선, 도 5를 참조하여 와류저감모듈(300)의 동작을 설명하도록 한다.

만약, 예인을 시작하기 전에 와류저감판(310a)이 선미(100)의 하부에 수용되어 있다면, 예인시 선미(100)에서 발생되는 와류 유동을 저감시키기 위해서는, 와류저감판(310a)이 선체의 외부로 인출되어야 한다.

따라서, 윈치모터(331)가 구동력을 발생시켜 와이어를 풀게 되면, 와이어는 회전도르래(335)를 지나서 구동력 방향이 변경된다.

변경된 구동력 방향으로 공용연결축(333)이 하강하게 되고, 공용연결축(333)은 복수 개의 와류저감판(310a)를 연결하고 있으므로 동시에 복수 개의 와류저감판(310a)이 하강하게 된다.

복수 개의 와류저감판(310a)이 하강할 때에는, 가이드(311)가 와류저감판(310a)에 결합되어 있으며, 동시에 부드러운 상승 및 하강이 가능하도록 가이드 하우징(313)이 가이드(311)를 수용하며 안내하게 된다.

만약, 해양구조물(1)이 투입 지점에 투입되어 저항의 증가를 제거하기 위하여 와류저감판(310a)을 선체 내부로 인입시키고자 할 때에는, 앞에서 설명한 동작과 반대방향으로 움직이면 되므로 이하에서는 설명을 생략하기로 한다.

다음으로, 도 6을 참조하여, 격납모듈(500)의 동작을 설명하도록 한다.

만약, 와류저감판(310a)이 선체 선미(100)의 하부에 인출되어 있으면, 앞서 설명한 와류저감모듈(300)의 동작으로 와류저감판(310a)이 선체 내부로 인입되게 된다.

이러한 경우에, 선체 내부로의 해수 유입을 차폐시킬 필요가 있으므로 격납모듈(500)이 동작되어야 한다.

이를 위해서 구동모터(533a)가 동작하여 실린더(533b)를 와류저감판(310a)이있는 방향으로 밀게된다.

그리고 실린더(533b)가 차폐판(531)을 밀어서 선체 선미(100)의 바닥면과 접촉한 상태로 바닥면을 미끄러져 차폐판(531)이 슬라이딩 되어 와류저감판(310a)이 있는 방향으로 상대 접근하게 된다.

즉, 차폐판(531)이 슬라이딩되어 연결되어 있는 신축롤러(511)를 밀게된다.

그러면, 한 쌍의 신축롤러(511)는, 초기에는 와류저감판(310a)의 양면에 대해 접촉하여 있다가, 와류저감판(310)이 선체의 내부로 인입되면 회전하면서 접근하여 상호 맞닿아 접촉하게 된다.

이렇게 신축롤러(511)가 상호 맞닿아 접촉할 때, 신축성 있는 재질로 마련되어 상호 접촉시에는 충격을 완화하게 되며, 신축성 있는 재질끼리 부딪혀서 해수에 대한 차폐가 일어나게 된다.

이 경우에 있어서, 회전가이드부(513)가 신축롤러(511)의 회전을 안내한다.

즉, 회전가이드부(513)가 베어링과 같은 요소의 중심축에 연결되어 마련되어 신축롤러(511)의 회전을 안내하여 와류저감판(310a)가 있는 방향으로 이동하게 된다.

앞서 설명한 바와 같이, 와류저감판(310a)이 선체 내부로 인입되는 경우에는 차폐판(531)이 와류저감판(310a)을 닫아 덮어서 차폐가 일어나게 되며, 와류저감판(310a)이 선체 외부로 인출되는 경우에는 신축롤러(511)가 충격을 흡수하는 신축성 있는 재질의 롤러로 마련되어 와류저감판(310a)의 양 측면에 맞닿아 접촉하여 차폐가 일어나게 된다.

이러한 동작으로 와류저감판(310a)이 선체 내부로의 해수 유입을 차폐하게 되는 것이다.

만약, 와류저감판(310a)이 선체의 외부로 인출되는 경우에는 앞에서 설명한 동작과 반대방향으로 움직이면 되므로 이하에서는 설명을 생략하기로 한다.

도 7은, 해양구조물(1)에서의 난류 유동의 감소효과를 나타낸 그래프이다.

본 실시예에서는, FPSO를 기준으로 시뮬레이션하여 작성하였으며, 그 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 7의 그래프에서 보듯이 일반 해양구조물의 선체 선미에서는 와류가 시간에 따라 번갈아 주기적으로 발생하여 시간에 따른 요(Yaw)의 각도가 크게 발생하고 있다..

그러나, 본 발명의 해양구조물(1)의 경우에는, 시간에 따른 요의 각도가 일반 해양구조물에 비해서 절반이하로 감소하게 되는 것을 확인할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면 선체 선미(100)에서 발생되는 와류(Vortex) 유동을 저감시켜게 되는 것을 그래프에서 확인할 수 있다.

따라서, 규칙적인 와류 유동을 저감시키고, 해양구조물(1)에 작용하는 선수각 변환모멘트를 저감시켜, 해양구조물의 예인 안정성과 직진성을 개선하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 선체 선미 300 : 와류저감모듈
310 : 와류저감유닛 310a: 와류저감판
330 : 구동유닛 500 : 격납모듈
510 : 롤러유닛 530 : 차폐유닛
1 : 해양구조물

Claims (9)

1. 선체 선미의 하부에 위치하고, 상기 선체 내부로 인입되거나 상기 선체 외부로 인출가능하며, 상기 선체 선미에서 발생되는 와류(Vortex) 유동을 저감시키는 와류저감판을 구비하는 적어도 하나의 와류저감모듈; 및
   상기 선체 선미의 바닥면에 마련되어 상기 와류저감판이 상기 선체 내부에 인입된 경우 상기 선체 내부로의 해수 유입을 차폐시키는 적어도 하나의 격납모듈을 포함하며,
   상기 격납모듈은,
   상기 선체 선미의 바닥면에서 상기 선체의 폭방향으로 연장형성되어 상기 와류저감판을 가압 접촉하는 롤러유닛; 및
   상기 롤러유닛과 연결되되 상기 선체 선미의 바닥면에서 슬라이딩되는 차폐유닛을 포함하는 해양구조물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 와류저감모듈은 상기 선체 선미의 내부에 마련되어 상기 와류저감판을 상기 선체의 바닥면에 대해 상승 또는 하강시키는 구동유닛을 더 포함하는 해양구조물.
3. 제2항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 와류저감모듈은,
   상기 와류저감판에 결합되는 가이드; 및
   상기 선체 내부에 마련되어 상기 와류저감판의 상승 또는 하강을 가이드하는 가이드 하우징(Guide housing)을 더 포함하는 해양구조물.
4. 제2항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 와류저감모듈은 복수 개의 와류저감모듈이며,
   상기 구동유닛은,
   상기 와류저감판을 상기 선체 선미의 바닥면에 대해 상승 또는 하강시키는 구동력을 발생시키는 윈치모터;
   복수 개의 상기 와류저감판을 연결하는 공용연결축; 및
   상기 윈치모터와 상기 공용연결축을 연결하는 와이어를 지지하며 상기 윈치모터에 의해 구동력 방향을 변환시키는 회전도르래를 포함하는 해양구조물.
5. 제4항에 있어서,
   상기 복수 개의 와류저감모듈은 상호 이격되어 마련되되 상기 선체의 길이방향 중심축에 대하여 대칭되게 배치되는 해양구조물.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 롤러유닛은,
   상기 와류저감판의 양 측면에 접촉하되 회전가능하도록 마련되는 한 쌍의 신축롤러; 및
   상기 신축롤러와 결합되며 상기 신축롤러의 회전을 안내하는 회전가이드부를 포함하는 해양구조물.
9. 제1항에 있어서,
   상기 차폐유닛은,
   상기 선체 선미의 바닥면에서 마련되되 슬라이딩하여 상기 와류저감판의 이동 통로를 차폐하는 차폐판; 및
   상기 차폐판의 슬라이딩 동작에 구동력을 전달하는 구동부를 포함하는 해양구조물.

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