KR101576003B1 - 부유식lng벙커링터미널의 접안구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 해상의 부유식LNG벙커링터미널이 접안할 수 있도록 하는 한편 상기 접안한 상태에서 부유식LNG벙커링터미널에 작용하는 환경외력, 즉 조류, 바람, 파도의 영향이 최소화되도록 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물에 관한 것이다.

Description

부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물{Berth structure for Floating LNG Bunkering Terminal}
본 발명은 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 해상의 부유식LNG벙커링터미널이 접안할 수 있도록 하는 한편 상기 접안한 상태에서 부유식LNG벙커링터미널에 작용하는 환경외력, 즉 조류, 바람, 파도의 영향이 최소화되도록 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물에 관한 것이다.
지구온난화 및 기후변화 방지를 위한 환경규제 대비 측면에서 국제적인 선박 배출가스 규제 강화로 인해 세계 각국은 친환경, 저탄소연료 사용 선박 개발에 주력하고 있다. 그리고 전 세계적인 기후변화와 대기오염 증대에 따라 국제해사기구(IMO), 유럽연합, 미국 등에서 선박으로부터 배출되는 오염물질에 대한 규제가 대폭 강화될 예정이다. 선박에서의 온실가스 배출 저감을 위해 국제해사기구는, 2005년 선박 배출량 기준으로 2020년까지 20%, 2050년까지 50% 배출량 감축을 목표로 제시한 바 있다.
이와 관련하여, 가장 유력한 대안으로 공해 물질이 다량 배출되는 디젤 연료 대신에 선박의 추진 연료로 LNG(Liquefied Natural Gas: 액화천연가스)가 고려되고 있다. LNG는 기체상태의 천연가스를 액화시킨 것으로 액화된 천연가스는 기체상태일 때보다 부피가 약 600분의 1로 줄어들기 때문에 대량의 원거리 운반의 경우는 LNG가 가장 효율적이다.
상기와 같은 선박은 LNG를 연료로 사용하는 선박(이하, 'LNG추진선박'이라고 함)과 LNG를 받아서 저장하고 있다가 다른 선박에 주유해주는 선박(이하, 'LNG벙커링선박'이라고 함)으로 나누어질 수 있으며, LNG생산기지의 LNG를 운반하여 LNG를 저장하였다가 LNG추진선박 또는 LNG벙커링선박에 주유하는 주유 설비(이하, 'LNG벙커링터미널'이라고 함)에 공급하는 선박(이하, 'LNG운반선박'이라고 함)도 있다.
LNG는 황이 없는 청정한 연료로 연료처리설비가 별도로 없어 배출가스 규제가 적용되더라도 가격 상승은 없고, 국내 조선사들도 LNG추진선박이 향후 수년 내 새로운 수익창출원이 될 것으로 예상하고 있으며, 대한민국 정부는 LNG추진선박, LNG벙커링선박은 물론 부유식LNG벙커링터미널 관련 기술개발을 서두르고 있다.
세계 시장에서 LNG추진선박은 노르웨이를 중심으로 2000년 이후 보급되기 시작해 2010년부터 그 보급 속도가 빨라지고 있다. 그리고 LNG추진선박이 증가함에 따라 LNG벙커링터미널의 수요 또한 함께 증가하고 있다.
LNG벙커링터미널은 육상의 고정식LNG벙커링터미널과 해상의 부유식LNG벙커링터미널로 구분될 수 있는데, 육상의 고정식LNG벙커링터미널의 경우 시공비용이 해상의 부유식LNG벙커링터미널보다 월등히 높으며, 상대적으로 공사기간이 길고 안정성이 낮다. 따라서 해상의 부유식LNG벙커링터미널이 현재 혹은 미래의 LNG 연료 수요를 충족하며 안전하고 경제성 있는 벙커링 환경을 제공하기 위한 대안으로 평가되고 있다.
다만, 부유식LNG벙커링터미널은 말 그대로 해상에 부유한 상태에 있기 때문에 환경외력, 즉 조류, 바람, 파도의 영향에 따라 정박 상태의 안정성이 나빠질 수 있으며, 이에 따라 부유식LNG벙커링터미널과 상호작용 하는 LNG추진선박, LNG벙커링선박, LNG운반선박 등의 안정적인 기능 수행이 어려워지는 문제가 발생할 수 있다.
LNG주유터미널 (특허출원 제10-2011-0033289호)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 해상의 부유식LNG벙커링터미널이 접안할 수 있도록 하는 한편 상기 접안한 상태에서 부유식LNG벙커링터미널에 작용하는 환경외력, 즉 조류, 바람, 파도의 영향이 최소화되도록 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물로서,
상기 접안구조물은 해상에서 부유하며,
전체적으로 T자의 형상을 가지며,
전단에서 횡방향으로 뻗은 선수부와 상기 선수부에 연결되어 종방향으로 뻗은 몸체부로 구성되되,
상기 몸체부에는 상기 부유식LNG벙커링터미널이 접안하며,
상기 선수부는 상기 부유식LNG벙커링터미널에 작용하는 조류(Current), 바람(Wind), 파도(Wave) 중 어느 하나 이상의 환경외력을 최소화하는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물을 제공한다.
상기 접안구조물은 일점계류방식, 다점계류방식, 동적위치유지방식 중 어느 하나 이상의 방식에 의해 해상에서 계류한다.
상기 접안구조물은 종방향 중심축을 기준으로 좌우 대칭인 형상을 갖는다.
상기 몸체부에는 상기 부유식LNG벙커링터미널 외에도 LNG벙커링선박, LNG추진선박, LNG운반선박 중 어느 하나 이상이 접안한다.
상기 몸체부는,
상기 몸체부의 내부로 LNG를 유입하기 위한 LNG유입구;
상기 몸체부의 외부로 LNG를 유출하기 위한 LNG유출구; 및
상기 LNG유입구와 상기 LNG유출구를 연결하여 상기 LNG유입구와 상기 LNG유출구 간에 LNG가 이송되도록 하기 위한 LNG이송배관;을 구비한다.
상기 LNG유입구와 상기 LNG유출구는 상기 몸체부의 표면에, 상기 LNG이송배관은 상기 몸체부의 내부공간에 위치한다.
상기 LNG유입구와 상기 LNG유출구 중 어느 하나 이상이 상기 몸체부의 양 측면에 위치한다.
상기 LNG유입구와 상기 LNG유출구는 상기 몸체부의 높이 방향으로 다수 개가 일정 간격으로 배치된다.
상기 LNG유입구와 상기 LNG유출구는 상기 몸체부의 길이 방향으로 다수 개가 일정 간격으로 배치된다.
상기 선수부의 흘수(Draft)를 T1, 상기 부유식LNG벙커링터미널의 흘수를 T라고 할 때,
조류에 의해 상기 부유식LNG벙커링터미널에 작용하는 환경외력을 최소화하는 상기 선수부의 형상은 흘수의 관점에서 볼 때 T1=0.8T의 관계가 성립된다.
상기 선수부의 높이(Height)를 D1, 상기 부유식LNG벙커링터미널의 높이를 D라고 할 때,
바람에 의해 상기 부유식LNG벙커링터미널에 작용하는 환경외력을 최소화하는 상기 선수부의 형상은 높이의 관점에서 볼 때 D1=0.765D의 관계가 성립된다.
상기 선수부의 폭(Breadth)을 B1, 상기 부유식LNG벙커링터미널의 폭을 B라고 할 때,
파도에 의해 상기 부유식LNG벙커링터미널에 작용하는 환경외력을 최소화하는 상기 선수부의 형상은 폭의 관점에서 볼 때 B1=1.9B의 관계가 성립된다.
본 발명에 따르면, 부유식LNG벙커링터미널에 작용하는 환경외력, 즉 조류, 바람, 파도 각각의 영향을 최소화하여 부유식LNG벙커링터미널의 안정적인 정박 상태를 확보할 수 있으며, 이에 따라 부유식LNG벙커링터미널과 상호작용 하는 LNG추진선박, LNG벙커링선박, LNG운반선박 등의 안정적인 기능 수행이 가능해진다.
도 1은 접안구조물의 형상.
도 2는 접안구조물에 부유식LNG벙커링터미널이 접안한 상태 및 그 형상.
도 3은 접안구조물의 운용 예.
도 4는 파도와 관련한 선수부의 최적 형상수치를 도출하기 위한 수치해석 예.
도 5는 바람과 관련한 선수부의 최적 형상수치를 도출하기 위한 수치해석 예.
도 6은 조류와 관련한 선수부의 최적 형상수치를 도출하기 위한 수치해석 예.
도 7은 조류의 영향을 최소화하는 선수부의 형상수치를 보여주는 그래프.
도 8은 바람의 영향을 최소화하는 선수부의 형상수치를 보여주는 그래프.
도 9는 파도의 영향을 최소화하는 선수부의 형상수치를 보여주는 그래프.
도 10은 접안구조물에 구비된 LNG유입구와 LNG유출구, LNG이송배관.
도 11은 부유식LNG벙커링터미널에서 LNG벙커링선박으로 LNG를 주유하는 경우와 관련한 기존의 실시 예.
도 12는 부유식LNG벙커링터미널에서 LNG벙커링선박으로 LNG를 주유하는 경우와 관련한 본 발명의 실시 예.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 접안구조물(10)의 형상을 보여준다. 도 2는 접안구조물(10)에 부유식LNG벙커링터미널(20)이 접안한 상태 및 그 형상을 보여준다. 도 3은 접안구조물(10)의 운용 예를 보여준다.
접안구조물(10)은 해상에서 부유하며, 바람직하게는 계류상태에 있다. 이 경우 접안구조물(10)의 계류방식으로는 접안구조물(10)의 크기나 수심, 해저지형을 감안하여 일점계류방식, 다점계류방식, 동적위치유지방식 중 어느 하나 이상의 방식이 다양하게 적용될 수 있다.
접안구조물(10)은 전체적으로 T자의 형상을 가지며, 바람직하게는 종방향 중심축을 기준으로 좌우 대칭인 형상을 갖는다(도 1). 보다 구체적으로, 접안구조물(10)은 전단에서 횡방향으로 길게 늘어진 선수부(11)와 상기 선수부(11)에 연결되어 종방향으로 길게 늘어진 몸체부(12)로 구분된다. 몸체부(12)에는 부유식LNG벙커링터미널(20)이 접안하며(도 2), 이 상태에서 선수부(11)는 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 환경외력의 영향을 최소화하는 작용을 한다. 쉽게 말하면, 선수부(11)는 부유식LNG벙커링터미널(20) 앞에 위치하여 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해질 환경외력을 미리 차단하는 방패 역할(이하, ‘가로막음 효과(Shielding Effect)’라고 함)을 하는 것이다.
한편, 접안구조물(10)의 몸체부(12)에는 부유식LNG벙커링터미널(20)뿐만 아니라 LNG추진선박, LNG벙커링선박(30), LNG운반선박 등이 단독 또는 동시에 접안하는 것도 가능하다(도 3). 도 3을 참조할 때, 예를 들면, 몸체부(12)의 일측에는 부유식LNG벙커링터미널(20)이, 타측에는 LNG벙커링선박(30)이 접안하는 것도 가능하고(도 3의 a), 몸체부(12)의 일측에만 부유식LNG벙커링터미널(20)과 LNG벙커링선박(30)이 순서대로 접안하는 것도 가능하다(도 3의 b). 또한, 도 3의 c나 d처럼 몸체부(12)에 LNG벙커링선박(30)이 둘 이상 나열된 형태로 접안하는 것도 가능하다.
이 경우, 바람직하게는, 몸체부(12)는 부유식LNG벙커링터미널(20)과 LNG추진선박, LNG벙커링선박(30), LNG운반선박 간을 기능적으로 중계하는 역할을 하는바, 이하 이에 대하여 상세히 설명한다.
몸체부(12)는 몸체부(12)의 내부로 LNG를 유입하기 위한 LNG유입구(12a)와 몸체부(12)의 외부로 LNG를 유출하기 위한 LNG유출구(12b)를 구비하며, LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b)를 연결하여 이들 간에 LNG가 이송되도록 하기 위한 LNG이송배관(12c)을 구비한다(도 10). 펌프, 압축기, 응축기, 기화기 등의 장비는 필요에 따라 선택적으로 구비할 수 있다. 이 경우, LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b), LNG이송배관(12c)의 위치는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으나, 설치나 기능상의 이점을 고려할 때 LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b)는 몸체부(12)의 표면에, LNG이송배관(12c)은 몸체부(12)의 내부공간에 위치하는 것이 보다 바람직하다.
한편, 몸체부(12)의 양측에는 LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b) 중 어느 하나 이상이 구비되며, 더욱 바람직하게는 LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b)가 모두 구비된다(도 10). 그리고 LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b)는 호스 등의 수단을 통하여 부유식LNG벙커링터미널(20), LNG추진선박, LNG벙커링선박(30), LNG운반선박 등과 연결될 수 있다.
따라서 예를 들면, 도 3의 a와 같이 몸체부(12)의 일측에 부유식LNG벙커링터미널(20)이, 타측에 LNG벙커링선박(30)이 접안한 경우, 부유식LNG벙커링터미널(20)에서 LNG벙커링선박(30)으로 LNG를 주유함에 있어서는, 먼저 부유식LNG벙커링터미널(20)이 LNG유입구(12a)를 통하여 LNG를 하역하면 다음으로 LNG가 LNG이송배관(12c)을 따라 LNG유출구(12b)로 이송되고 최종적으로는 LNG가 LNG유출구(12b)를 통하여 LNG벙커링선박(30)으로 주유되는 것이 가능해진다.
상기의 경우 특히 부각될 수 있는 본 발명의 장점은 크게 두 가지가 있는바, 첫 번째로는 부유식LNG벙커링터미널(20)과 다른 선박, 즉 LNG추진선박, LNG벙커링선박(30), LNG운반선박 간의 건현차(갑판의 높이차)를 쉽게 극복할 수 있는 점을 들 수 있다.
주지된 바와 같이 부유식LNG벙커링터미널(20)은 LNG추진선박, LNG벙커링선박(30), LNG운반선박 등에 비해 상대적으로 큰 거대 구조물이며, 따라서 어쩔 수 없이 이들 선박 간에는 상당한 건현차가 발생한다. 이에 따라, 예를 들어 부유식LNG벙커링터미널(20)에서 LNG벙커링선박(30)으로 LNG를 주유하고자 하는 경우(도 11), 외부에서 가해지는 환경외력에 의해 부유식LNG벙커링터미널(20)과 LNG벙커링선박(30)이 모두 요동을 치고 있는 상황에서 부유식LNG벙커링터미널(20)과 LNG벙커링선박(30) 간에 존재하는 건현차를 극복하고 안정적으로 LNG가 주유될 수 있도록 하기 위한 각종 기술, 예를 들면 개량된 형태나 재질의 주유호스나 접안수단(부유식LNG벙커링터미널(20)과 LNG벙커링선박(30) 간) 등의 새로운 기술을 개발해야 하는 복잡한 문제가 발생하게 된다.
하지만, 본 발명에 따르면 이러한 고민을 최소한으로 줄일 수 있다. 상술한 바와 같이 몸체부(12)는 LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b)를 구비하는데, 보다 바람직하게는, 상기 LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b)는 몸체부(12)의 높이 방향으로 다수 개가 일정 간격으로 배치된다(도 10의 a). 따라서 예를 들어 도 3의 a와 같이 몸체부(12)의 일측에 부유식LNG벙커링터미널(20)이, 타측에 LNG벙커링선박(30)이 접안한 경우, 부유식LNG벙커링터미널(20)은 자신의 건현 높이에 맞는, 그리고 LNG벙커링선박(30)은 자신의 건현 높이에 맞는 LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b)에 선별적으로 연결될 수 있다(도 12).
그리고 이처럼 부유식LNG벙커링터미널(20)과 LNG벙커링선박(30)이 각각 자신의 건현 높이에 맞는 LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b)에 연결되기만 하면 그 다음부터는 몸체부(12)를 통하여 LNG 이송과정이 자연스럽게 이어진다. 이에 더하여, 접안구조물(10)(보다 명확하게는, 선수부(11))의 가로막음 효과에 의하여 환경외력이 차단되어 부유식LNG벙커링터미널(20)과 LNG벙커링선박(30)의 요동 및 이들 간의 상대운동이 최소화되므로 그 자체로써 안정적으로 LNG가 주유될 수 있는 여건이 마련될 수 있다. 이는 사실상 부유식LNG벙커링터미널(20)과 LNG벙커링선박(30) 간의 건현차 및 이로 인한 문제점이 사라졌음을 의미하는 것이다.
한편, 본 발명의 장점으로서 두 번째로는 부유식LNG벙커링터미널(20)과 다른 선박, 즉 LNG추진선박, LNG벙커링선박(30), LNG운반선박 간의 기능 및 상호작용이 보다 신속하게 수행될 수 있는 점을 들 수 있다.
예를 들어 부유식LNG벙커링터미널(20)에서 LNG벙커링선박(30)으로 LNG를 주유하고자 하는 경우, 상술한 바와 같이 몸체부(12)에는 LNG벙커링선박(30)이 둘 이상 나열된 형태로 접안하는 것도 가능한데(도 3의 c, d), 이 경우 몸체부(12)에는, 바람직하게는, LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b)가 몸체부(12)의 길이 방향으로 다수 개가 일정 간격으로 배치된다(도 10의 b). 따라서 LNG벙커링선박(30)은 몸체부(12)에 둘 이상이 동시에 접안하여 각각 LNG유입구(12a)와 LNG유출구(12b)에 연결될 수 있으며, 이러한 상태가 성립됨으로써 부유식LNG벙커링터미널(20)의 입장에서는 둘 이상의 LNG벙커링선박(30)에 동시다발적으로 LNG를 주유하는 것이 가능해진다. 이는 하나의 LNG벙커링선박(30)에 대해 순차적으로 LNG를 주유하는 것에 비해 몇 배 이상의 시간을 줄일 수 있게 해 준다.
이하에서는, 도 4 내지 도 9를 참조하여 접안구조물(10)의 가로막음 효과에 관하여 보다 상세하게 설명한다.
가로막음 효과는 접안구조물(10) 중 특히 선수부(11)의 작용에 따라 발생하는 것으로, 선수부(11)는 몸체부(12)에 접안해 있는 부유식LNG벙커링터미널(20) 앞에 위치하여 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해질 환경외력을 미리 차단하는 방패 역할을 한다.
일반적인 시각으로는 선수부(11)의 형상이 크면 클수록 가로막음 효과가 최대화될 것으로 여겨지겠지만, 선수부(11)의 형상이 지나치게 클 경우 오히려 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 환경외력이 양(+)의 값을 가지면서 하중을 발생시키는 문제가 발생할 수 있으므로 바람직하지 않다. 따라서 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 환경외력이 최소화되거나 영(Zero)의 값을 가질 수 있도록 하는 최적화된 선수부(11)의 형상을 설계할 필요가 있다. 이와 관련하여, 본 발명은 환경외력의 대표적 요소인 조류(Current), 바람(Wind), 파도(Wave)의 영향을 각각 최소화할 수 있는 선수부(11)의 형상을 제공함을 또 하나의 목적으로 하는바, 이하에서는 본 발명을 통하여 도출된 선수부(11)의 최적 형상에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에서, 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해지는 환경외력의 영향은 부유식LNG벙커링터미널(20)과 선수부(11) 간의 상호작용을 통해 최소화되는 것이므로, 환경외력의 영향을 최소화할 수 있는 선수부(11)의 형상수치는 대상선박인 부유식LNG벙커링터미널(20)의 크기와의 상대비율로 정의한다. 이때, 부유식LNG벙커링터미널(20)과 선수부(11)의 형상수치는 다음의 기호로 표시한다(도 1, 도 2).
* T : 부유식LNG벙커링터미널(20)의 흘수(Draft)
* D : 부유식LNG벙커링터미널(20)의 높이(Height)
* B : 부유식LNG벙커링터미널(20)의 폭(Breadth)
* T1 : 선수부(11)의 흘수(Draft)
* D1 : 선수부(11)의 높이(Height)
* B1 : 선수부(11)의 폭(Breadth)
이하에서 설명하는 바와 같이, 선수부(11)의 형상수치는 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 환경외력, 즉 조류, 바람, 파도 각각의 영향이 최소화되는 지점을 기준으로 정의하였으며, 이러한 선수부(11)의 형상수치는 수치해석의 방법을 통해 도출하였다(도 4 내지 도 6).
먼저, 조류(Current)와 관련하여(도 6, 도 7), 조류는 부유식LNG벙커링터미널(20)의 흘수 하부 영역에 걸쳐 영향을 미치며 이러한 조류의 영향에 따라 부유식LNG벙커링터미널(20)에는 외력이 작용하게 된다. 이 경우, 선수부(11)가 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해지는 조류의 영향을 차단하면 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 외력이 줄어들게 된다.
따라서 본 발명에서는 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해지는 조류의 영향을 최소화하는 선수부(11)의 형상수치를 대상선박인 부유식LNG벙커링터미널(20)의 흘수와의 상대비율로 정의하였다. 즉, 부유식LNG벙커링터미널(20)의 흘수가 T라고 할 때, 선수부(11)의 흘수(T1)는 얼마의 값을 가져야 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해지는 조류의 영향이 최소화될 것인가를 수치해석의 방법으로 계산해 낸 것이다.
이와 관련하여, 도 7은 조류의 영향을 최소화하는 선수부(11)의 형상수치를 보여주는 그래프이다. 도 7에서, X축은 선수부(11)와 부유식LNG벙커링터미널(20) 간의 흘수비를, Y축은 조류의 영향으로 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 항력의 크기를 나타낸다. 도 7의 그래프에서 보면, 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 항력의 크기가 최소화되는 지점은 선수부(11)의 흘수(T1)가 부유식LNG벙커링터미널(20)의 흘수(T)의 0.8배가 되는 지점임을 알 수 있으며(T1=0.8T), 이는 임계적 의의를 갖는 값이다. 따라서 조류의 영향을 최소화하는 선수부(11)의 형상은 흘수의 관점에서 볼 때 T1=0.8T의 관계가 되는 경우의 형상인 것으로 정의한다.
다음으로, 바람(Wind)과 관련하여(도 5, 도 8), 바람은 부유식LNG벙커링터미널(20)의 흘수 상부, 즉 높이(Height) 영역에 걸쳐 영향을 미치며 이러한 바람의 영향에 따라 부유식LNG벙커링터미널(20)에는 외력이 작용하게 된다. 이 경우, 선수부(11)가 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해지는 바람의 영향을 차단하면 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 외력이 줄어들게 된다.
따라서 본 발명에서는 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해지는 바람의 영향을 최소화하는 선수부(11)의 형상수치를 대상선박인 부유식LNG벙커링터미널(20)의 높이와의 상대비율로 정의하였다. 즉, 부유식LNG벙커링터미널(20)의 높이가 D라고 할 때, 선수부(11)의 높이(D1)는 얼마의 값을 가져야 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해지는 바람의 영향이 최소화될 것인가를 수치해석의 방법으로 계산해 낸 것이다.
이와 관련하여, 도 8은 바람의 영향을 최소화하는 선수부(11)의 형상수치를 보여주는 그래프이다. 도 8에서, X축은 선수부(11)와 부유식LNG벙커링터미널(20) 간의 높이비를, Y축은 바람의 영향으로 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 항력의 크기를 나타낸다. 도 8의 그래프에서 보면, 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 항력의 크기가 최소화되는 지점은 선수부(11)의 높이(D1)가 부유식LNG벙커링터미널(20)의 높이(D)의 0.765배가 되는 지점임을 알 수 있으며(D1=0.765D), 이는 임계적 의의를 갖는 값이다. 따라서 바람의 영향을 최소화하는 선수부(11)의 형상은 높이의 관점에서 볼 때 D1=0.765D의 관계가 되는 경우의 형상인 것으로 정의한다.
다음으로, 파도(Wave)와 관련하여(도 4, 도 9), 파도는, 부유식LNG벙커링터미널(20)이 파도의 진행 방향과 수직인 관계에 있다고 가정할 때, 부유식LNG벙커링터미널(20)의 폭(Breadth) 영역에 걸쳐 영향을 미치며 이러한 파도의 영향에 따라 부유식LNG벙커링터미널(20)에는 외력이 작용하게 된다. 이 경우, 선수부(11)가 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해지는 파도의 영향을 차단하면 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 외력이 줄어들게 된다.
따라서 본 발명에서는 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해지는 파도의 영향을 최소화하는 선수부(11)의 형상수치를 대상선박인 부유식LNG벙커링터미널(20)의 폭과의 상대비율로 정의하였다. 즉, 부유식LNG벙커링터미널(20)의 폭이 B라고 할 때, 선수부(11)의 폭(B1)은 얼마의 값을 가져야 부유식LNG벙커링터미널(20)에 가해지는 파도의 영향이 최소화될 것인가를 수치해석의 방법으로 계산해 낸 것이다.
이와 관련하여, 도 9는 파도의 영향을 최소화하는 선수부(11)의 형상수치를 보여주는 그래프이다. 도 9에서, X축은 선수부(11)와 부유식LNG벙커링터미널(20) 간의 폭비를, Y축은 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 파도의 높이를 나타낸다. 도 9의 그래프에서 보면, 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 파도의 높이가 최소화되는 지점은 선수부(11)의 폭(B1)이 부유식LNG벙커링터미널(20)의 폭(B)의 1.9배가 되는 지점임을 알 수 있으며(B1=1.9B), 이는 임계적 의의를 갖는 값이다. 이때, 파도의 높이가 최소화되는 지점이라 함은 파도의 영향으로 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 항력이 최소화되는 지점임을 의미한다. 따라서 파도의 영향을 최소화하는 선수부(11)의 형상은 폭의 관점에서 볼 때 B1=1.9B의 관계가 되는 경우의 형상인 것으로 정의한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 환경외력, 즉 조류, 바람, 파도 각각의 영향을 최소화하여 부유식LNG벙커링터미널(20)의 안정적인 정박 상태를 확보할 수 있으며, 이에 따라 부유식LNG벙커링터미널(20)과 상호작용 하는 LNG추진선박, LNG벙커링선박(30), LNG운반선박 등의 안정적인 기능 수행이 가능해진다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 접안구조물
11 : 선수부
12 : 몸체부
12a : LNG유입구
12b : LNG유출구
12c : LNG이송배관
20 : 부유식LNG벙커링터미널
30 : LNG벙커링선박

Claims (17)

  1. 부유식LNG벙커링터미널(20)의 접안구조물(10)로서,
    상기 접안구조물(10)은 해상에서 부유하며,
    전체적으로 T자의 형상을 가지며,
    전단에서 횡방향으로 뻗은 선수부(11)와 상기 선수부(11)에 연결되어 종방향으로 뻗은 몸체부(12)로 구성되되,
    상기 몸체부(12)에는 상기 부유식LNG벙커링터미널(20)이 접안하며,
    상기 선수부(11)는 상기 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 조류(Current), 바람(Wind), 파도(Wave) 중 어느 하나 이상의 환경외력을 최소화하는바,
    상기 선수부(11)의 흘수(Draft)를 T1, 상기 부유식LNG벙커링터미널(20)의 흘수를 T라고 할 때,
    조류에 의해 상기 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 환경외력을 최소화하는 상기 선수부(11)의 형상은 흘수의 관점에서 볼 때 T1=0.8T의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 접안구조물(10)은 일점계류방식, 다점계류방식, 동적위치유지방식 중 어느 하나 이상의 방식에 의해 해상에서 계류하는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 접안구조물(10)은 종방향 중심축을 기준으로 좌우 대칭인 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체부(12)에는 상기 부유식LNG벙커링터미널(20) 외에도 LNG벙커링선박(30), LNG추진선박, LNG운반선박 중 어느 하나 이상이 단독 또는 동시에 접안하는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체부(12)는,
    상기 몸체부(12)의 내부로 LNG를 유입하기 위한 LNG유입구(12a);
    상기 몸체부(12)의 외부로 LNG를 유출하기 위한 LNG유출구(12b); 및
    상기 LNG유입구(12a)와 상기 LNG유출구(12b)를 연결하여 상기 LNG유입구(12a)와 상기 LNG유출구(12b) 간에 LNG가 이송되도록 하기 위한 LNG이송배관(12c);
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 LNG유입구(12a)와 상기 LNG유출구(12b)는 상기 몸체부(12)의 표면에, 상기 LNG이송배관(12c)은 상기 몸체부(12)의 내부공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 LNG유입구(12a)와 상기 LNG유출구(12b) 중 어느 하나 이상이 상기 몸체부(12)의 양 측면에 위치하는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 LNG유입구(12a)와 상기 LNG유출구(12b)는 상기 몸체부(12)의 높이 방향으로 다수 개가 일정 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 LNG유입구(12a)와 상기 LNG유출구(12b)는 상기 몸체부(12)의 길이 방향으로 다수 개가 일정 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 선수부(11)의 폭(Breadth)을 B1, 상기 부유식LNG벙커링터미널(20)의 폭을 B라고 할 때,
    파도에 의해 상기 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 환경외력을 최소화하는 상기 선수부(11)의 형상은 폭의 관점에서 볼 때 B1=1.9B의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  13. 부유식LNG벙커링터미널(20)이 접안할 수 있도록 종방향으로 뻗은 몸체부(12); 및
    상기 몸체부(12)의 전단에 연결되어 횡방향으로 뻗어 있으며, 상기 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 조류(Current), 바람(Wind), 파도(Wave) 중 어느 하나 이상의 환경외력을 최소화하는 선수부(11);
    를 포함하여 이루어지는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물에 있어서,
    상기 선수부(11)의 흘수(Draft)를 T1,
    상기 선수부(11)의 높이(Height)를 D1,
    상기 선수부(11)의 폭(Breadth)을 B1,
    상기 부유식LNG벙커링터미널(20)의 흘수를 T,
    상기 부유식LNG벙커링터미널(20)의 높이를 D,
    상기 부유식LNG벙커링터미널(20)의 폭을 B라고 할 때,
    조류에 의해 상기 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 환경외력을 최소화하는 상기 선수부(11)의 형상은 흘수의 관점에서 T1=0.8T의 관계가 성립되고,
    파도에 의해 상기 부유식LNG벙커링터미널(20)에 작용하는 환경외력을 최소화하는 상기 선수부(11)의 형상은 폭의 관점에서 B1=1.9B의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 몸체부(12)는,
    상기 몸체부(12)의 내부로 LNG를 유입하기 위한 LNG유입구(12a);
    상기 몸체부(12)의 외부로 LNG를 유출하기 위한 LNG유출구(12b); 및
    상기 LNG유입구(12a)와 상기 LNG유출구(12b)를 연결하여 상기 LNG유입구(12a)와 상기 LNG유출구(12b) 간에 LNG가 이송되도록 하기 위한 LNG이송배관(12c);
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 LNG유입구(12a)와 상기 LNG유출구(12b) 중 어느 하나 이상이 상기 몸체부(12)의 양 측면에 위치하는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 LNG유입구(12a)와 상기 LNG유출구(12b)는 상기 몸체부(12)의 높이 방향으로 다수 개가 일정 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 LNG유입구(12a)와 상기 LNG유출구(12b)는 상기 몸체부(12)의 길이 방향으로 다수 개가 일정 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 부유식LNG벙커링터미널의 접안구조물.
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