KR101616431B1 - 무어링 시스템과 이를 포함하는 액화가스 공급 시스템 및 방법 - Google Patents

무어링 시스템과 이를 포함하는 액화가스 공급 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

무어링 시스템과 이를 포함하는 액화가스 공급 시스템 및 방법이 제공된다. 상기 무어링 시스템은 터미널의 일측으로부터 돌출되고, 일단에 선박을 흡착시킬 수 있는 제1 진공 흡착판을 구비한 플런저, 상기 터미널 내부에 위치하고, 상기 플런저와 결합되며 상기 플런저가 내부에서 이동 가능한 에어 실린더, 상기 터미널의 일측 상에 위치하고, 상기 플런저와 오버랩되며, 상기 플런저를 진공을 이용하여 고정시킬 수 있는 제2 진공 흡착판, 상기 제1 및 제2 진공 흡착판에 진공 상태을 생성하는 진공 탱크, 및 상기 에어 실린더 내에 압축 공기를 공급하는 에어 탱크를 포함한다.

Description

무어링 시스템과 이를 포함하는 액화가스 공급 시스템 및 방법{Mooring system and liquefied gas supply system and method comprising the same}
본 발명은 무어링 시스템과 이를 포함하는 액화가스 공급 시스템 및 방법 에 관한 것이다.
최근에는 전 세계적으로 석유류의 가격 상승과 더불어 LNG를 연료로 하여 추진하는 선박이 점점 증가하고 있는 추세이다. 하지만, 이러한 LNG를 연료로 사용하는 선박들은 LNG를 충전할 수 있는 곳이 인접한 항구주변의 육상 충전소에 국한되어 있어 한정된 지역에서만 활용할 수 있을 뿐만 아니라 LNG 충전을 위해서는 항구로 이동해야만 하는 시간적인 제약과 공간적인 제약을 받게 된다.
이러한 제약을 해결하기 위한 선박이 일부 개발되었는데, 예를 들어 소형 선박을 이용하여 해상에서 쉽투쉽(ship to ship)의 형태로 LNG 벙커링 스테이션(Bunkering Station)에서 선박으로 LNG 충전을 하는 방법이다. 다만, 이러한 경우, 한정된 선박만 LNG를 공급 받을 수 있으며, LNG 공급 장비를 LNG 이송용 선박에 추가로 설치되어야 하는 문제점이 존재한다.
이러한 문제를 해결할 수 있는 방법으로 해상에 플로팅 LNG 벙커링 스테이션(Floating LNG Bunkering Station)을 설치 또는 운용하는 방법이 있다. 플로팅 LNG 벙커링 스테이션은 LNG 생산 시설(LNG FPSO) 자체가 될 수도 있으며, 저장 및 공급(LNG FSO) 시설이 될 수도 있다.
다만, 상기 플로팅 LNG 벙커링 스테이션을 이용시, 무어링(Mooring)에 소요되는 시간이 커지는 문제점이 있다. 선박과 스테이션(Station)을 연결하여 고정한 후 LNG를 공급해야 하는데, LNG를 공급하는 시간보다 오히려 둘을 연결하는데 더 많은 시간이 소요될 수 있다.
대한민국등록특허 제1140922호
본 발명이 해결하려는 과제는, 액화가스를 공급하기 위한 무어링에 소요되는 시간을 최소화 할 수 있는 무어링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 액화가스를 공급하기 위한 무어링에 소요되는 시간을 최소화 할 수 있는 액화가스 공급 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 액화가스를 공급하기 위한 무어링에 소요되는 시간을 최소화 할 수 있는 액화가스 공급 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 무어링 시스템의 일 면(aspect)은, 터미널(terminal)의 일측으로부터 돌출되고, 일단에 선박을 흡착시킬 수 있는 제1 진공 흡착판을 구비한 플런저(plunger), 상기 터미널 내부에 위치하고, 상기 플런저와 결합되며 상기 플런저가 내부에서 이동 가능한 에어 실린더, 상기 터미널의 일측 상에 위치하고, 상기 플런저와 오버랩되며, 상기 플런저를 진공을 이용하여 고정시킬 수 있는 제2 진공 흡착판, 상기 제1 및 제2 진공 흡착판의 진공 상태를 생성하는 진공 탱크, 및 상기 에어 실린더 내에 압축 공기를 공급하는 에어 탱크를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 진공 탱크 내에 진공을 생성하거나, 상기 에어 탱크에 압축 공기를 주입하는 컴프레서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 진공 탱크 또는 상기 에어 탱크와, 상기 에어 실린더를 연결하는 파이프 라인을 더 포함하고, 상기 파이프 라인은, 상기 에어 실린더 내의 압력이 최대 압력을 넘지 못하도록 조절하는 릴리프(relief) 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 파이프 라인 내의 공기의 흐름을 제어하는 복수의 밸브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 파이프 라인은, 상기 진공 탱크 또는 상기 에어 탱크와, 상기 제1 및 제2 진공 흡착판을 연결하고, 상기 터미널 외부에 설치되고, 상기 제1 진공 흡착판과 연결되는 플렉서블 라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 에어 실린더는, 상기 에어 실런더의 내부에서 이동하는 상기 플런저와 부딪혀 발생되는 충격을 완화시킬 수 있는 충격 완충대를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 터미널은, 복수의 상기 플런저와, 복수의 상기 플런저와 각각 결합하는 복수의 상기 에어 실린더를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 액화가스 공급 방법의 일 면은, 미널의 일측으로부터 돌출되는 플런저의 일단에 위치하는 제1 진공 흡착판을 이용하여 선박을 흡착하고, 상기 플런저와 결합되는 에어 실린더의 제1 영역 내에 압축 공기를 주입하여, 상기 선박을 상기 터미널 방향으로 이동시키고, 상기 터미널의 일측 상에 설치된 제2 진공 흡착판을 이용하여 상기 플런저를 고정시키고, 상기 터미널에 저장된 액화가스를 상기 선박에 공급하고, 상기 제1 및 제2 진공 흡착판에 압축 공기를 주입하여, 상기 선박을 상기 플런저로부터 분리하고, 상기 에어 실린더의 제2 영역 내에 압축 공기를 주입하여, 상기 선박을 상기 터미널로부터 밀어낸다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 컴프레서를 이용하여 진공 탱크에 진공을 형성하거나, 에어 탱크에 압축 공기를 주입하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 액화가스 공급 시스템의 일 면은, 액화가스를 이송 또는 이용하는 선박, 및 상기 선박에 액화가스를 공급하는 액화가스 공급 터미널을 포함하고, 상기 액화가스 공급 터미널은, 상기 액화가스 공급 터미널의 일측으로부터 돌출되고, 일측에 선박을 흡착시킬 수 있는 제1 진공 흡착판을 구비한 플런저와, 상기 액화가스 공급 터미널 내부에 위치하고, 상기 플런저와 결합되며 상기 플런저가 내부에서 이동 가능한 에어 실린더와, 상기 액화가스 공급 터미널의 일측 상에 위치하고, 상기 플런저와 오버랩되며, 상기 플런저를 진공을 이용하여 고정시킬 수 있는 제2 진공 흡착판과, 상기 제1 및 제2 진공 흡착판에 진공 상태을 생성하는 진공 탱크와, 상기 에어 실린더 내에 압축 공기를 공급하는 에어 탱크를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 액화가스 공급 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 무어링 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 액화가스 공급 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 액화가스 공급 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 무어링 시스템과 이를 포함하는 액화가스 공급 시스템에 대해 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 액화가스 공급 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 공급 시스템(1)은 액화가스 공급 터미널(10), 선박(50)을 포함한다. 액화가스 공급 터미널(10)은 무어링 시스템(12), 액화가스 공급부(14), 액화가스 공급 라인(16), 조종실(18)을 포함할 수 있고, 상기 무어링 시스템(12)은 플런저(110; plunger), 에어 실린더(130; air cylinder), 제1 진공 흡착판(120), 제2 진공 흡착판(140), 진공 탱크(150; vacuum tank), 에어 탱크(160; air tank), 컴프레서(170; compressor)를 포함할 수 있다. 선박(50)은 액화가스 보관 탱크(미도시)와 액화가스 주입구(52)를 포함할 수 있다.
선박(50)은 액화가스를 이송하거나, 액화가스를 연료로 이용할 수 있다.
액화가스는 기압 또는 냉각 등의 방법에 의하여 액체상태로 되어 있는 것으로서 대기압에서의 끓는점이 섭씨 40도 이하 또는 상용의 온도 이하인 것을 말한다. 본래는 기체를 냉각 또는 압축하여 액체로 만든 것을 모두 말하나, 특히 공업적으로는 상온에서 기체인 것을 단순히 압축하기만 해서 액체로 만든 것을 말한다. 예를 들어, LNG, LPG 등의 가스를 액화가스로 만들 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
액화가스 공급 터미널(10)은 상기 선박(50)에 액화가스를 공급할 수 있다. 액화가스 공급 터미널(10)은 LNG 벙커링 스테이션(LNG Bunkering Station), 플로팅 LNG 벙커링 스테이션은 LNG 생산 시설(LNG FPSO), LNG 저장 및 공급 시설(LNG FSO), 액화가스 공급용 선박, 바지선 등이 될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 도 1은 선박(50)이 액화가스 공급 터미널(10)에 무어링 되기 전 상태를 나타낸다. 선박(50)은 액화가스 공급 터미널(10)의 무어링 시스템(12)을 통하여 액화가스 공급 터미널(10)에 무어링 할 수 있다. 무어링 전, 액화가스 공급 라인(16)은 액화가스 공급 터미널(10) 내에 위치할 수 있다. 명확히 도시하지는 않았으나, 액화가스 공급 라인(16)은 하나 이상의 관절을 포함하여 일정 각도로 구부러질 수 있다.
액화가스 공급 터미널(10) 상에는 조종실(18)이 위치할 수 있다. 조종실(18) 내부에는, 위기 상황에서 대피처로서 선박인력이 모이는 장소(미도시)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 도 2는 선박(50)이 액화가스 공급 터미널(10)에 무어링 된 이후의 상태를 나타낸다. 선박(50)은 무어링 시스템(12)을 통하여 액화가스 공급 터미널(10)에 고정될 수 있다. 무어링 이후, 액화가스 공급 라인(16)은 선박(50)의 액화가스 주입구(52)와 연결될 수 있다. 액화가스 공급부(14)는 액화가스 공급 라인(16)를 통하여 선박(50)에 액화가스를 주입할 수 있다. 선박(50)을 무어링하는 과정에 대한 자세한 설명은 이후에서 후술하도록 한다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 무어링 시스템(12)을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 무어링 시스템(12)은 플런저(110), 에어 실린더(130), 제1 진공 흡착판(120), 제2 진공 흡착판(140), 진공 탱크(150), 에어 탱크(160), 컴프레서(170), 파이프 라인(200)을 포함한다.
플런저(110)는 액화가스 공급 터미널(10)(이하, 터미널)의 일측으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 플런저(110)는 일단에 선박(50)을 흡착시킬 수 있는 제1 진공 흡착판(120)을 구비할 수 있다. 플런저(110)의 상기 일단의 내부에는 공기가 이동할 수 있는 파이프 라인(200)이 구비될 수 있고, 상기 파이프 라인(200)은 플렉서블 라인(205)과 연결될 수 있다. 상기 플렉서블 라인(205)은 터미널(10) 내부의 파이프 라인(200)을 통하여 진공 탱크(150) 또는 에어 탱크(160)와 연결될 수 있다. 파이프 라인(200)은 제1 진공 흡착판(120)과 연결되어, 진공 또는 압축 공기를 전달할 수 있다.
플런저(110)는 선박(50)과 물리적 접촉을 할 수 있고, 에어 실린더(130)와 결합할 수 있다. 플런저(110)는 에어 실린더(130) 내부에서 터미널(10)의 내측 방향 또는 외측 방향으로 움직일 수 있다. 플런저(110)는 터미널(10)에 복수 개가 구비될 수 있다.
에어 실린더(130)는 터미널(10) 내부에 위치할 수 있다. 에어 실린더(130)는 플런저(110)와 결합되며, 플런저(110)를 내부에서 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 에어 실린더(130)는 파이프 라인(200)을 통하여 진공 탱크(150) 또는 에어 탱크(160)와 연결될 수 있다. 파이프 라인(200)을 통해 주입 또는 흡입되는 공기에 의하여, 에어 실린더(130) 내부의 압력이 변할 수 있고, 이에 따라, 플런저(110)가 에어 실린더(130) 내부에서 이동될 수 있다. 에어 실린더(130)는 터미널(10)에 복수 개가 구비될 수 있다.
에어 실린더(130)는 플런저(110)와의 위치에 따라 제1 영역(132) 및 제2 영역(134)으로 구분될 수 있다. 제1 영역(132)은 플런저(110)의 타측 말단과 에어 실린더(130)의 내면이 이루는 영역을 의미한다. 제2 영역(134)은 플런저(110)의 측면과 에어 실린더(130)의 내측면이 이루는 영역을 의미한다. 제1 영역(132)과 제2 영역(134)의 크기는 플런저(110)가 이동함에 따라 변할 수 있다. 파이프 라인(200)은 제1 영역(132) 및 제2 영역(134)에 각각 연결될 수 있다. 파이프 라인(200)은 복수의 밸브(211 내지 226)를 통하여 제1 영역(132) 및 제2 영역(134)에 주입되는 공기의 양을 조절할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 이후에서 후술하도록 한다.
에어 실린더(130)는, 에어 실런더의 내부에서 이동하는 플런저(110)와 부딪혀 발생되는 충격을 완화시킬 수 있는 충격 완충대(135)를 더 포함할 수 있다. 충격 완충대(135)는 에어 실린더(130) 내의 일 측면 상에 하나 이상이 배치될 수 있다. 충격 완충대(135)는 에어 실린더(130)와 플런저(110) 사이에 배치될 수 있고, 플런저(110)의 측면쪽에 배치될 수 있다. 충격 완충대(135)는 충격을 흡수할 수 있는 재질(예를 들어, 고무 또는 실리콘)로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 진공 흡착판(120)은 플런저(110)의 일측에 형성될 수 있다. 제1 진공 흡착판(120)은 고무, 실리콘 또는 금속 재질로 형성될 수 있다. 제1 진공 흡착판(120)은 플런저(110) 내의 파이프 라인(200)과 연결될 수 있다. 제1 진공 흡착판(120)은 선박(50)과 밀착되어, 선박(50)과 제1 진공 흡착판(120) 사이에 진공을 형성할 수 있다. 진공이란, 사전적 의미로 물질이 전혀 존재하지 않는 공간을 의미하나, 보통 진공이라 함은, 일정한 공간 안의 기체를 배기한 고도의 감압상태를 의미한다.
제1 진공 흡착판(120)은 진공 탱크(150)로부터 파이프 라인(200) 또는 플렉서블 라인(205)을 통하여 진공 상태를 전달 받을 수 있다. 제1 진공 흡착판(120)은 선박(50)을 진공을 이용하여 흡착할 수 있다. 제1 진공 흡착판(120)은 각각의 플런저(110)마다 형성될 수 있다. 제1 진공 흡착판(120)과 선박(50) 사이에 진공이 형성되어, 선박(50)이 고정되는 것을 제1 도킹이라 한다.
제2 진공 흡착판(140)은 터미널(10)의 일측 상에 위치하고, 플런저(110)와 오버랩될 수 있다. 구체적으로, 제2 진공 흡착판(140)은 터미널(10)로부터 돌출된 플런저(110)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 플런저(110) 측면의 양 사이드에 대칭되도록 배치될 수 있다. 또한, 플런저(110)가 원통형인 경우, 플런저(110)의 측면을 둘러싸도록 도넛 형태로 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 진공 흡착판(140)은 플런저(110) 중에서 터미널(10)과 마주보는 면과 맞닿을 수 있다. 제2 진공 흡착판(140)은 플런저(110)를 진공을 이용하여 고정시킬 수 있다. 제2 진공 흡착판(140)은 고무, 실리콘 또는 금속 재질로 형성될 수 있다. 제2 진공 흡착판(140)은 터미널(10) 내의 파이프 라인(200)과 연결될 수 있다. 제2 진공 흡착판(140)은 상기 파이프 라인(200)을 통하여 진공 탱크(150)로부터 진공 상태를 전달 받을 수 있다. 제2 진공 흡착판(140)은 각각의 플런저(110)마다 형성될 수 있다. 제2 진공 흡착판(140)은 플런저(110)의 일면과 밀착되어, 플런저(110)과 제2 진공 흡착판(140) 사이에 진공을 형성할 수 있다.
제2 진공 흡착판(140)과 플런저(110) 사이에 진공이 형성되어, 플런저(110)가 고정되는 것을 제2 도킹이라 한다. 제2 도킹 시에, 선박(50)과 터미널(10)의 거리는 최단거리가 될 수 있다.
진공 탱크(150)는 밀폐된 용기로 구성되고, 내부에 진공을 형성할 수 있다. 진공 탱크(150)는 컴프레서(170)를 이용하여 내부에 진공을 형성할 수 있다. 진공 탱크(150)는 파이프 라인(200)을 통하여 에어 실린더(130), 제1 진공 흡착판(120), 제2 진공 흡착판(140) 및 컴프레서(170)와 연결될 수 있다. 진공 탱크(150)는 제1 진공 흡착판(120) 또는 제2 진공 흡착판(140)에 진공 상태를 생성할 수 있다.
에어 탱크(160)는 밀폐된 용기로 구성되고, 내부에 압축 공기를 보관할 수 있다. 에어 탱크(160)는 컴프레서(170)를 이용하여 내부에 압축 공기를 형성할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 에어 탱크(160)는 파이프 라인(200)을 통하여 에어 실린더(130), 제1 진공 흡착판(120), 제2 진공 흡착판(140) 및 컴프레서(170)와 연결될 수 있다. 에어 탱크(160)는 제1 진공 흡착판(120) 또는 제2 진공 흡착판(140)에 압축 공기를 제공하여 진공 상태를 제거할 수 있다. 에어 탱크(160)는 에어 실린더(130) 내에 압축 공기를 공급할 수 있다. 구체적으로, 에어 탱크(160)는 에어 실린더(130)의 제1 영역(132) 또는 제2 영역(134)에 압축 공기를 공급할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
컴프레서(170)는 기체를 압축해 압력 및 속도를 높일 수 있다. 컴프레서(170)는 이를 이용하여 진공 탱크(150) 내에 진공을 생성하거나, 에어 탱크(160)에 압축 공기를 주입할 수 있다. 컴프레서(170)는 파이프 라인(200)을 통하여 진공 탱크(150) 또는 에어 탱크(160)와 연결될 수 있다. 또한, 컴프레서(170)는 에어 실린더(130)에 직접 연결되어 에어 실린더(130) 내의 압력을 변화시킬 수 있다.
파이프 라인(200)은 플런저(110), 에어 실린더(130), 진공 탱크(150), 에어 탱크(160), 또는 컴프레서(170) 등의 구성요소 사이마다 배치될 수 있다. 예를 들어, 파이프 라인(200)은 진공 탱크(150) 또는 에어 탱크(160)와, 에어 실린더(130) 또는 플런저(110)를 각각 연결할 수 있다. 또한, 파이프 라인(200)은 컴프레서(170)와 진공 탱크(150), 컴프레서(170)와 에어 탱크(160), 컴프레서(170)와 에어 실린더(130)를 연결할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
파이프 라인(200)은 파이프 라인(200) 내의 공기의 흐름을 제어하는 복수의 밸브(211 내지 226)를 더 포함할 수 있다. 복수의 밸브(211 내지 226)는 제어부(미도시)에 의해 일괄적으로 제어될 수 있다. 복수의 밸브(211 내지 226)는 제어부(미도시)의 신호를 받아 개폐되거나, 파이프 라인(200) 내의 유량을 조절할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
파이프 라인(200)은, 에어 실린더(130) 또는 에어 탱크(160) 내의 압력이 최대 압력을 넘지 못하도록 조절하는 릴리프(relief) 밸브(231 내지 233)를 포함할 수 있다.
릴리프 밸브(231 내지 233)는 압력을 분출하는 밸브 또는 안전밸브로, 압력용기나 보일러 등에서 압력이 소정 압력 이상이 되었을 때 가스를 탱크 외부로 분출하는 밸브이다. 릴리프 밸브(231 내지 233)는 대기 방출형이나 냉동 압축기에서는 고압 체임버에서 저압 프랭크 케이스에 연결된 내장형을 포함할 수 있다. 릴리프 밸브(233)는 에어 탱크(160)에 별도로 구비될 수 있다. 릴리프 밸브(231, 232)는 에어 실린더(130)에 복수 개가 설치될 수 있다. 구체적으로, 에어 실린더(130)의 제1 영역(132) 및 제2 영역(134)에 릴리프 밸브(231, 232)가 각각 연결될 수 있다.
파이프 라인(200)은 터미널(10) 외부에 설치되고, 제1 진공 흡착판(120)과 연결되는 플렉서블 라인(205)을 더 포함할 수 있다. 플렉서블 라인(205)의 일측은 터미널(10) 내에 설치된 파이프 라인(200)과 연결되고, 타측은 제1 진공 흡착판(120)에 연결될 수 있다. 플렉서블 라인(205)은 제1 진공 흡착판(120)에 진공을 전달 할 수 있다. 플렉서블 라인(205)은 플런저(110)가 터미널(10)로부터 돌출되는 최대 길이보다 길게 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서, 도 4 내지 도 12을 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 무어링 시스템(12)을 포함하는 액화가스 공급 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 액화가스 공급 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 5 내지 도 12는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 액화가스 공급 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 제1 진공 흡착판(120)을 이용한 1차 도킹을 한다(S310). 구체적으로, 터미널(10)의 일측으로부터 돌출되는 플런저(110)의 일단에 위치하는 제1 진공 흡착판(120)을 이용하여 선박(50)을 흡착하여 고정시킨다.
310 단계에서, 선박(50)은 액화가스를 공급받기 위해 터미널(10)로 접근할 수 있다. 이때, 플런저(110)와 선박(50)은 최초로 접촉하게 되고, 에어 실린더(130)의 공기가 완충 작용을 하여 접촉시의 충격을 흡수할 수 있다. 다만, 충격량이 커서 에어 실린더(130) 내부의 압력이 임계치를 넘어설 경우, 에어 실린더(130)에 연결된 릴리프 밸브(231)를 통해 압축 공기가 배출될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
310 단계에는 복수의 밸브(211 내지 226) 중에서, 제8 밸브(218), 제10 밸브(220), 제16 밸브(226)가 개방될 수 있고, 나머지 밸브는 폐쇄될 수 있다. 제8 밸브(218)와 제16 밸브(226)는 진공 탱크(150)와 제1 진공 흡착판(120) 사이의 통로를 개방시켜, 제1 진공 흡착판(120)이 선박(50)과 접촉하였을 때, 제1 진공 흡착판(120)이 선박(50)을 흡착할 수 있도록 진공을 제공할 수 있다. 제1 진공 흡착판(120)은 플렉서블 라인(205)과 파이프 라인(200)을 통하여 진공 탱크(150)와 연결될 수 있다. 단, 제1 진공 흡착판(120)에 공급되는 진공력이 부족한 경우, 도면에는 도시하지는 않았으나, 제1 밸브(211)와 제5 밸브(215)를 개방하고, 컴프레서(170)를 동작시켜, 진공 탱크(150) 내의 진공력을 증가시킬 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제10 밸브(220)는 릴리프 밸브(231)와 에어 탱크(160) 사이의 통로를 개방시킬 수 있다. 제10 밸브(220)는 에어 실린더(130) 내부의 압력이 임계치를 넘은 경우, 릴리프 밸브(231)를 통해 배출되는 공기를 에어 탱크(160) 내부로 이동하게 할 수 있다. 도면에는 명확하게 도시하지 않았으나, 에어 탱크(160)와 제10 밸브(220) 사이에는 공기가 에어 실린더(130)에서 에어 탱크(160) 쪽 방향으로만 흐르도록 하는 장치가 설치될 수 있다.
도 4와 도 6을 참조하면, 선박(50)의 1차 도킹 후, 컴프레서(170)에 의해 가압된 공기를 에어 실린더(130)로 이송시켜 선박(50)을 터미널(10)로 이동시킨다(S320). 즉, 플런저(110)와 결합되는 에어 실린더(130)의 제1 영역(132) 내에 압축 공기를 주입하여, 선박(50)을 터미널(10) 방향으로 이동시킬 수 있다. 선박(50) 이송에 큰 힘이 필요할 경우, 도면에 명확하게 도시하지는 않았으나, 다수 개의 에어 실린더(130)가 사용될 수 있다.
320 단계에는 복수의 밸브(211 내지 226) 중에서, 제2 밸브(212), 제3 밸브(213), 제6 밸브(216), 제7 밸브(217), 제10 밸브(220), 제11 밸브(221), 및 제14 밸브(224)가 개방될 수 있고, 나머지 밸브는 폐쇄될 수 있다.
제3 밸브(213)는 대기 중의 공기를 컴프레서(170)에 공급하고, 컴프레서(170)는 흡입되는 공기를 압축시킨다. 압축된 공기는 개방된 제2 밸브(212)와 제14 밸브(224)의 통로를 따라 이동하여, 에어 실린더(130)의 제1 영역(132)에 공급될 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(132) 내의 압력은 높아지고, 플런저(110)는 터미널(10) 방향으로 이동하게 된다. 플런저(110)의 제1 진공 흡착판(120)이 선박(50)을 고정하고 있으므로, 플런저(110)가 이동함에 따라, 선박(50)도 함께 터미널(10) 방향으로 이동할 수 있다.
제1 영역(132)의 압력이 높아짐에 따라, 플런저(110)는 이동하고, 플런저(110)가 이동함에 따라 제2 영역(134)의 크기는 줄어들어, 제2 영역(134) 내의 압력은 증가할 수 있다. 증가된 압력의 공기는 개방된 제10 밸브(220)와 제11 밸브(221)를 통해서 이동하여 에어 탱크(160) 안으로 이동할 수 있다. 도면에는 명확하게 도시하지 않았으나, 에어 탱크(160)와 제10 밸브(220) 사이에는 공기가 에어 실린더(130)에서 에어 탱크(160) 쪽 방향으로만 흐르도록 하는 장치가 설치되어, 에어 탱크(160) 내의 압력이 제2 영역(134)의 압력보다 높더라도, 공기가 에어 탱크(160)에서 에어 실린더(130) 방향으로 이동하지 않을 수 있다.
컴프레서(170) 내로 주입되는 공기가 부족한 경우, 개방된 제4 밸브(214)와 제7 밸브(217)를 통하여 에어 탱크(160) 내의 공기가 컴프레서(170) 내로 공급될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4와 도 7을 참조하면, 선박(50)을 이동시키는 플런저(110)가 터미널(10) 상에 부착된 제2 진공 흡착판(140)에 닿으면, 제2 진공 흡착판(140)의 진공을 이용하여 2차 도킹을 한다(S330). 즉, 터미널(10)의 일측 상에 설치된 제2 진공 흡착판(140)을 이용하여 플런저(110)를 고정시킬 수 있다. 플런저(110)와 제2 진공 흡착판(140) 사이에는 진공력이 작용하여 밀착되고, 선박(50)은 터미널(10)에 고정되어, 터미널(10)과 선박(50)의 거리는 최소가 될 수 있다.
330 단계에는 복수의 밸브(211 내지 226) 중에서, 제1 밸브(211), 제5 밸브(215), 제8 밸브(218), 제10 밸브(220), 및 제15 밸브(225)가 개방될 수 있고, 나머지 밸브는 폐쇄될 수 있다.
컴프레서(170)는 개방된 제1 밸브(211)와 제5 밸브(215)를 통하여 진공 탱크(150) 내의 진공력을 증가시킬 수 있다. 개방된 제8 밸브(218), 제15 밸브(225)는 진공 탱크(150) 내의 진공력을 제2 진공 흡착판(140)에 전달할 수 있다. 제2 진공 흡착판(140)은 플런저(110)와 오버랩되도록 배치될 수 있고, 플런저(110)의 후면과 접하여 플런저(110)가 이동하지 않도록 흡착할 수 있다.
플런저(110)가 터미널(10) 방향으로 이동하는 동안, 제10 밸브(220)는 계속 개방되어, 에어 실린더(130)의 제2 영역(134) 내에 있는 공기는 에어 탱크(160)로 이동할 수 있다. 도면에는 명확하게 도시하지 않았으나, 에어 탱크(160)와 제10 밸브(220) 사이에는 공기가 에어 실린더(130)에서 에어 탱크(160) 쪽 방향으로만 흐르도록 하는 장치가 설치되어, 에어 탱크(160) 내의 압력이 제2 영역(134)의 압력보다 높더라도, 공기가 에어 탱크(160)에서 에어 실린더(130) 방향으로 이동하지 않을 수 있다.
도 4와 도 8을 참조하면, 2차 도킹 완료 후, 터미널(10)에 저장된 액화가스를 선박(50)에 공급한다(S340). 액화가스 공급 중에 컴프레서(170)를 이용하여 압축공기를 에어 탱크(160)에 저장할 수 있다.
340 단계에는 복수의 밸브(211 내지 226) 중에서, 제2 밸브(212), 제3 밸브(213), 제4 밸브(214), 제7 밸브(217), 및 제10 밸브(220)가 개방될 수 있고, 나머지 밸브는 폐쇄될 수 있다.
제3 밸브(213)를 통하여 외부에서 들어온 공기는 컴프레서(170)를 통하여 압축되고, 압축된 공기는 개방된 제2 밸브(212)와 제4 밸브(214), 제7 밸브(217)를 순차적으로 거쳐 에어 탱크(160) 내에 저장될 수 있다. 즉, 컴프레서(170)를 이용하여 에어 탱크(160)에 압축된 공기를 저장할 수 있다. 도면에는 명확하게 도시하지 않았으나, 에어 탱크(160)와 제10 밸브(220) 사이에는 공기가 에어 실린더(130)에서 에어 탱크(160) 쪽 방향으로만 흐르도록 하는 장치가 설치되어, 에어 탱크(160) 내의 공기가 다른 쪽으로 이동하지 않을 수 있다.
도 4와 도 9를 참조하면, 선박(50)에 액화가스의 공급이 완료된 뒤, 에어 탱크(160)에 저장된 압축 공기를 이용하여 1차 및 2차 도킹을 해제한다(S350). 즉, 제1 및 제2 진공 흡착판(120, 140)에 압축 공기를 주입하여, 선박(50)을 플런저(110)로부터 분리할 수 있다.
350 단계에는 복수의 밸브(211 내지 226) 중에서, 제7 밸브(217), 제9 밸브(219), 제10 밸브(220), 제15 밸브(225), 및 제16 밸브(226)가 개방될 수 있고, 나머지 밸브는 폐쇄될 수 있다.
에어 탱크(160) 내의 압축된 공기는 개방된 제7 밸브(217), 제9 밸브(219)를 따라 이동하여, 개방된 제15 밸브(225), 제16 밸브(226)를 통하여 제1 진공 흡착판(120)과 제2 진공 흡착판(140)에 공급될 수 있다. 공급된 압축 공기를 통하여 제1 진공 흡착판(120)과 제2 진공 흡착판(140)에 형성된 진공 상태는 제거될 수 있다. 따라서, 선박(50)은 플런저(110)로부터 떨어질 수 있다. 도면에는 명확하게 도시하지 않았으나, 에어 탱크(160)와 제10 밸브(220) 사이에는 공기가 에어 실린더(130)에서 에어 탱크(160) 쪽 방향으로만 흐르도록 하는 장치가 설치되어, 에어 탱크(160) 내의 공기가 다른 쪽으로 이동하지 않을 수 있다.
도 4, 도 10 및 도 11을 참조하면, 에어 탱크(160)에 저장된 압축 공기를 이용하여 플런저(110)로 선박(50)을 터미널(10)로부터 밀어낸다(S360). 즉, 에어 실린더(130)의 제2 영역(134) 내에 압축 공기를 주입하여, 선박(50)을 플런저(110)를 이용하여 터미널(10)로부터 밀어낼 수 있다. 기본적으로 에어 탱크(160) 내의 압축 공기를 이용하여 플런저(110)를 밀어낼 수 있다. 다만, 밀어내는 힘이 부족한 경우, 컴프레서(170)를 이용하여 플런저(110)를 밀어낼 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
360 단계에 도 10을 참조하면, 에어 탱크(160) 내의 압축 공기를 이용하여 플런저(110)를 밀어낼 수 있다. 복수의 밸브(211 내지 226) 중에서, 제4 밸브(214), 제7 밸브(217), 제10 밸브(220), 제12 밸브(222), 및 제13 밸브(223)가 개방될 수 있고, 나머지 밸브는 폐쇄될 수 있다.
에어 탱크(160)에 저장된 압축 공기는 제7 밸브(217), 제4 밸브(214), 제13 밸브(223)를 통하여 에어 실린더(130) 내의 제2 영역(134)으로 공급될 수 있다. 플런저(110)가 이동함에 따라 압축되는 공기는 개방된 제12 밸브(222), 제10 밸브(220)를 통하여 에어 탱크(160)로 이동할 수 있다.
360 단계에 도 11을 참조하면, 컴프레서(170)를 이용하여 플런저(110)를 밀어낼 수 있다. 복수의 밸브(211 내지 226) 중에서, 제2 밸브(212), 제3 밸브(213), 제6 밸브(216), 제7 밸브(217), 제10 밸브(220), 제12 밸브(222) 및 제13 밸브(223)가 개방될 수 있고, 나머지 밸브는 폐쇄될 수 있다.
개방된 제3 밸브(213)를 통하여 대기중의 공기가 컴프레서(170)로 이동할 수 있다. 또한, 개방된 제6 밸브(216), 제7 밸브(217)를 통하여 에어 탱크(160) 내의 공기가 컴프레서(170)로 이동할 수 있다. 컴프레서(170)에 이동된 공기는 압축되어, 개방된 제2 밸브(212), 제13 밸브(223)를 통하여 에어 실린더(130)의 제2 영역(134)으로 공급될 수 있다. 에어 실린더(130) 내에 공급된 압축된 공기는 플런저(110)를 터미널(10) 외측 방향으로 밀어낼 수 있다. 플런저(110)가 터미널(10) 외측 방향으로 이동하면서 에어 실린더(130) 내의 제1 영역(132)은 줄어들어 제1 영역(132) 내의 공기는 압축되고, 압축된 공기는 개방된 제11 밸브(221)와 제10 밸브(220)를 통하여 에어 탱크(160)로 이동할 수 있다.
도 12를 참조하면, 선박(50)의 액화가스 공급 및 무어링이 해제된 상태에서, 터미널(10)은 추후 무어링 작업시 이용하기 위하여, 컴프레서(170)를 이용하여 진공 탱크(150) 내에 진공력을 증가시킬 수 있다.
복수의 밸브(211 내지 226) 중에서, 제1 밸브(211)와 제5 밸브(215)가 개방될 수 있고, 나머지 밸브는 폐쇄될 수 있다. 컴프레서(170) 동작을 통하여, 진공 탱크(150) 내의 공기는 개방된 제1 밸브(211)와 제5 밸브(215)를 통하여 외부로 배출되고, 진공 탱크(150) 내의 진공력은 증가될 수 있다. 즉, 진공 탱크(150)에 진공을 저장할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110 : 플런저 120 : 제1 진공 흡착판
130 : 에어 실린더 140 : 제2 진공 흡착판
150 : 진공 탱크 160 : 에어 탱크
170 : 컴프레서

Claims (10)

  1. 터미널(terminal)의 일측으로부터 돌출되고, 일단에 선박을 흡착시킬 수 있는 제1 진공 흡착판을 구비한 플런저(plunger);
    상기 터미널 내부에 위치하고, 상기 플런저와 결합되며 상기 플런저가 내부에서 이동 가능한 에어 실린더;
    상기 터미널의 일측 상에 위치하고, 상기 플런저와 오버랩되며, 상기 플런저를 진공을 이용하여 고정시킬 수 있는 제2 진공 흡착판;
    상기 제1 및 제2 진공 흡착판의 진공 상태를 생성하는 진공 탱크; 및
    상기 에어 실린더 내에 압축 공기를 공급하는 에어 탱크; 및
    상기 진공 탱크 또는 상기 에어 탱크와, 상기 에어 실린더를 연결하는 파이프 라인을 포함하고,
    상기 파이프 라인은, 상기 에어 실린더 내의 압력이 최대 압력을 넘지 못하도록 조절하는 릴리프(relief) 밸브를 포함하는 무어링 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 진공 탱크 내에 진공을 생성하거나,
    상기 에어 탱크에 압축 공기를 주입하는 컴프레서를 더 포함하는 무어링 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 파이프 라인 내의 공기의 흐름을 제어하는 복수의 밸브를 더 포함하는 무어링 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 파이프 라인은,
    상기 진공 탱크 또는 상기 에어 탱크와, 상기 제1 및 제2 진공 흡착판을 연결하고,
    상기 터미널 외부에 설치되고, 상기 제1 진공 흡착판과 연결되는 플렉서블 라인을 더 포함하는 무어링 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 에어 실린더는, 상기 에어 실런더의 내부에서 이동하는 상기 플런저와 부딪혀 발생되는 충격을 완화시킬 수 있는 충격 완충대를 더 포함하는 무어링 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 터미널은, 복수의 상기 플런저와,
    복수의 상기 플런저와 각각 결합하는 복수의 상기 에어 실린더를 포함하는 무어링 시스템.
  8. 터미널의 일측으로부터 돌출되는 플런저의 일단에 위치하는 제1 진공 흡착판을 이용하여 선박을 흡착하고,
    상기 플런저와 결합되는 에어 실린더의 제1 영역 내에 압축 공기를 주입하여, 상기 선박을 상기 터미널 방향으로 이동시키고,
    상기 터미널의 일측 상에 설치된 제2 진공 흡착판을 이용하여 상기 플런저를 고정시키고,
    상기 터미널에 저장된 액화가스를 상기 선박에 공급하고,
    상기 제1 및 제2 진공 흡착판에 압축 공기를 주입하여, 상기 선박을 상기 플런저로부터 분리하고,
    상기 에어 실린더의 제2 영역 내에 압축 공기를 주입하여, 상기 선박을 상기 터미널로부터 밀어내는 액화가스 공급 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    컴프레서를 이용하여 진공 탱크에 진공을 형성하거나, 에어 탱크에 압축 공기를 주입하는 것을 더 포함하는 액화가스 공급 방법.
  10. 액화가스를 이송 또는 이용하는 선박; 및
    상기 선박에 액화가스를 공급하는 액화가스 공급 터미널을 포함하고,
    상기 액화가스 공급 터미널은,
    상기 액화가스 공급 터미널의 일측으로부터 돌출되고, 일측에 선박을 흡착시킬 수 있는 제1 진공 흡착판을 구비한 플런저와,
    상기 액화가스 공급 터미널 내부에 위치하고, 상기 플런저와 결합되며 상기 플런저가 내부에서 이동 가능한 에어 실린더와,
    상기 액화가스 공급 터미널의 일측 상에 위치하고, 상기 플런저와 오버랩되며, 상기 플런저를 진공을 이용하여 고정시킬 수 있는 제2 진공 흡착판과,
    상기 제1 및 제2 진공 흡착판에 진공 상태을 생성하는 진공 탱크와,
    상기 에어 실린더 내에 압축 공기를 공급하는 에어 탱크와,
    상기 진공 탱크 또는 상기 에어 탱크와, 상기 에어 실린더를 연결하는 파이프 라인을 포함하고,
    상기 파이프 라인은, 상기 에어 실린더 내의 압력이 최대 압력을 넘지 못하도록 조절하는 릴리프(relief) 밸브를 포함하는 액화가스 공급 시스템.
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