KR101647898B1 - 부유식 해상 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 해상에 부유상태로 배치되는 메인부유체, 메인부유체에 연결 설치되어, 메인부유체 방향으로 전달되는 해상의 파랑을 흡수하여 메인부유체가 평형상태로 유지되게 하는 동요억제수단을 포함하는 부유식 해상 구조물을 제공한다.
이와 같이, 부유식 해상 구조물은, 메인부유체를 해상에 부유하도록 설치한 상태에서 해상에서 메인부유체 방향으로 발생되는 파랑운동에너지는 동요억제수단에 의해 발생되는 상하방향으로의 왕복 운동에너지에 의해 흡수되는 바, 메인부유체가 파도의 영향을 받아 요동되는 것을 방지하면서 해상에 안정적 평형상태를 유지할 수 있게 된다.

Description

부유식 해상 구조물{Floating-type offshore structures}

본 발명은 해상에 부유하도록 배치되는 부유식 해상 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 해상 구조물은 해수면 위에 떠 있는 상태로 계류될 수 있는 것으로, 기능, 구조, 계류방식에 따라 다양한 종류로 분류된다. 예를 들면, 해상 구조물은 SEMI(Semi-Submersible), TLP(Tensioned Leg Platform), SPAR, FPSO(Floating, Production, Storage and Off-loding), FSRU 또는 시추용 리그(Rig) 등으로 칭해지는 많은 종류의 해상 구조물이 있다.

그러나, 종래의 부유식 해상 구조물은, 파랑에 의해 해양 구조물의 선체가 좌우로 흔들리는 선수동요(Roll motion)가 발생함으로 인해 안정성에 문제점이 있다.

이러한, 종래의 부유식 해상구조물은, 대한민국등록특허공보 제10-0823140호(2008.04.11)에 제시된다.

본 발명은, 해상에서 발생되는 파랑을 흡수하면서 안정적인 부유상태를 유지하는 부유식 해상 구조물을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 해상에 부유상태로 배치되는 메인부유체, 상기 메인부유체에 연결 설치되어, 상기 메인부유체 방향으로 전달되는 상기 해상의 파랑을 흡수하여 상기 메인부유체가 평형상태로 유지되게 하는 동요억제수단을 포함하는 부유식 해상 구조물을 제공한다.

또한, 상기 메인부유체는 중앙부를 상하방향으로 관통시킨 링 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 메인부유체의 외측벽 둘레로는 복수의 통공이 관통 형성될 수 있다.

또한, 상기 동요억제수단은, 상기 메인부유체의 둘레방향을 따라 상호 이격 배치된 상태로 일단이 상기 메인부유체에 상하방향으로 회전 가능하게 힌지 결합되는 복수의 제1흡수판과, 각 상기 제1흡수판의 타단에 상하방향으로 회전 가능하게 힌지 결합되는 제2흡수판을 포함할 수 있다.

또한, 상기 동요억제수단에는 상호 인접 배치되는 상기 제2흡수판을 상호 연결시키는 연결와이어를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 부유식 해상 구조물은, 메인부유체를 해상에 부유하도록 설치한 상태에서 해상에서 메인부유체 방향으로 발생되는 파랑운동에너지는 동요억제수단에 의해 발생되는 상하방향으로의 왕복 운동에너지에 의해 흡수되는 바, 메인부유체가 파도의 영향을 받아 요동되는 것을 방지하면서 해상에 안정적 평형상태를 유지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부유식 해상 구조물의 사시도이다.
도 2는 도 1의 부분 확대사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부유식 해상 구조물의 사시도이며, 도 2는 도 1의 부분 확대사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 부유식 해상 구조물은, 메인부유체(100), 동요억제수단(200)을 구비하고 있다.

상기 메인부유체(100)는 이후 설명될 동요억제수단(200)을 설치한 상태로 해상에 배치되는 구조물이다. 이러한, 상기 메인부유체(100)는 상기 해상에서 부유하도록 부력을 가지는 구조물로서, 일실시예에서는 중앙부를 상하방향으로 관통시킨 원형의 링 구조물로 도시하였으나 이에 한정하지 않고 사각형 링 또는 그외의 다양한 링 형상을 가지도록 형성하거나 중앙부를 관통시키지 않은 판 형상의 원형블록구조물 이외의 다양한 형상을 가지는 판 형상의 블록구조물로 형성될 수도 있음은 물론이다.

그리고, 상기 메인부유체(100)의 둘레로는 복수의 통공(110)이 내외측을 관통하도록 형성될 수 있다. 이러한, 상기 통공(110)은 상기 메인부유체(100)을 상기 해상에 부유 배치시킨 상태에서 수선면과 접촉면적이 감소되게 함으로서, 상기 메인부유체(100)에 가해지는 조파저항이 최소화되면서 상기 메인부유체(100)의 운동성능이 향상됨과 더불어 상기 해상의 파랑운동에너지가 상기 메인부유체(100)에 전달시 전달력을 감소되게 한다.

더불어, 일실시예에 따른 상기 메인부유체(100)에는 풍력이나 태양광을 이용한 발전설비(도면미도시)나, 비행기의 이착륙이 가능하도록 하는 공항시설(도면미도시)이 구비될 수 있으며, 이에 한정하지 않고 연구시설이나 공장, 그리고 각종 플랜트 설비 등 일반적으로 육지에 설치되는 다양한 구조물을 해상에 부유상태로 배치되도록 구비할 수도 있음은 물론이다.

상기 동요억제수단(200)은 상기 메인부유체(100)로 전달되는 상기 해상의 파랑운동에너지를 흡수하여 상기 메인부유체(100)가 상기 해상에서 안정적으로 평형상태를 유지할 수 있게 한다. 즉, 상기 동요억제수단(200)은 상기 메인부유체(100)에 연결된 상태로 상기 해상에 부유하도록 배치되어, 상기 해상에서 발생되는 파랑운동에너지가 상기 메인부유체(100)의 외측벽 방향으로 전달시, 상기 파랑운동에너지에 의해 상하방향으로 왕복 이동하며 운동에너지를 생성되게 하는 바 상기 해상에서 발생된 파랑운동에너지를 흡수하게 된다. 이러한, 상기 동요억제수단(200)은 상기 메인부유체(100)의 하단 외측면 둘레로 상호 이격되게 복수개가 설치된다. 도 2를 참조하면, 상기 동요억제수단(200)은 제1흡수판(210), 제2흡수판(220)을 포함한다. 여기서, 상기 제1흡수판(210) 및 상기 제2흡수판(220)은 상기 메인부유체(100)의 하단에 연결 설치된 상태에서 상기 해상에 부유하도록 부력을 가지도록 형성된다.

상기 제1흡수판(210)은 상기 메인부유체(100)의 하단 외측 둘레방향을 따라 복수개를 상호 일정 간격으로 이격 배치되며, 상기 제1흡수판(210)의 일단은 각각 상기 메인부유체(100) 하단 외측에 연결 결합되는 판 형상의 부재이다. 이러한, 상기 제1흡수판(210)의 일단은 상기 메인부유체(100) 외측에 상하방향으로 회전 가능하게 힌지(240)로서 연결 결합된다.

상기 제2흡수판(220)은 상기 제1흡수판(210)에 연결 결합되는 판 형상의 부재이다. 여기서, 상기 제2흡수판(220)은 앞서 설명한 상기 제1흡수판(210)과 마찬가지로 상기 메인부유체(100)의 하단 외측 둘레방향을 따라 복수개를 상호 일정간격 이격 배치되게 한다. 즉, 상기 제2흡수판(220)의 일단은 상기 제1흡수판(210)의 타단에 상하방향으로 회전 가능하게 힌지(240)로서 연결 결합된다.

이같이, 상기 제1흡수판(210)과 상기 제2흡수판(220)은 상호 상하방향으로 회전 가능한 상태로 연결되고, 상기 제1흡수판(210)은 상기 메인부유체(100)에 다시 상하방향으로 회전 가능하게 연결 설치되는 바, 상기 제1흡수판(210) 및 상기 제2흡수판(220)은 상기 해상에서 발생된 파랑운동에너지의 영향을 받아 상하방향으로 회전운동하며 운동에너지를 생성하면서 상기 메인부유체(100) 방향으로 전달되는 상기 파랑운동에너지를 흡수하며, 상기 메인부유체(100)가 파도의 영향을 받아 요동되는 것을 방지하면서 평형상태를 유지할 수 있게 한다.

그리고, 상기 제1흡수판(210)의 상기 해상에 부유하는 면적은 상기 제2흡수판(220)의 상기 해상에 부유하는 면적보다 크게 형성하여, 상기 파랑운동에너지에 의한 최초 상기 제2흡수판(220)에서의 상하방향으로의 왕복 운동이 상기 제1흡수판(210)으로 전달시, 상기 제1흡수판(210) 자체가 일차적으로 운동에너지를 흡수한 후 상하방향 왕복 운동될 때 상기 해상 표면과의 접촉면적이 증대되면서 상기 해상으로의 운동에너지 전달효율이 증대되면서 상기 메인부유체(100) 방향으로의 상기 파랑운동에너지 전달이 억제된다.

또한, 상기 동요억제수단(200)에는 상기 메인부유체(100)의 둘레방향으로 상호 이격되게 배치된 상기 제2흡수판(220)을 상호 연결시키는 링 구조의 연결와이어(230)를 설치할 수 있다. 즉, 상기 연결와이어(230)는 상호 인접하는 상기 제2흡수판(220)을 연결되게 한다. 이러한, 상기 연결와이어(230)는 파도의 영향을 받아 상하방향으로의 운동에너지가 생성된 해당 위치의 상기 제1흡수판(210)과 상기 제2흡수판(220)에서의 상하방향으로 회전운동을 다른 상기 제1흡수판(210)과 상기 제2흡수판(220)으로 분산 전달되게 함으로서, 상기 메인부유체(100)로 파도의 영향이 전달되는 것을 최대한 억제시킬 수 있게 된다. 여기서, 상기 연결와이어(230)는 연성을 가지는 고무나 합성수지로 형성되나 이에 한정하지 않고 부식에 강한 금속으로 형성되거나 금속 와이어에 고무나 합성수지를 코팅하여 사용할 수도 있음은 물론이다. 더불어, 상기 연결와이어(230)는 상호 인접하는 상기 제1흡수판(210)을 연결하도록 추가로 설치될 수도 있음은 물론이다.

이와 같이 구성되는 일실시예의 상기 부유식 해상 구조물의 동작을 설명하면, 먼저, 상기 메인부유체(100)가 상기 해상에 부유한 상태로 배치된 상태에서 상기 메인부유체(100) 방향으로 발생된 파도는 상기 동요억제수단(200)에 의해 운동에너지가 흡수되면서 안정적인 평형상태를 유지하게 된다. 즉, 상기 해상의 파도에 의해 상기 동요억제수단(200)의 제1흡수판(210) 및 제2흡수판(220)이 상하방향으로 회전운동하며 상기 파랑운동에너지를 상하방향으로의 왕복 운동에너지로 생성 흡수하면서 파도에 의한 상기 파랑운동에너지가 상기 메인부유체(100)로 전달되는 것을 억제시키면서 상기 메인부유체(100)가 상기 해상에서 안정적인 평형상태를 유지할 수 있게 된다.

이와 같이, 일실시예의 상기 부유식 해상 구조물은, 상기 메인부유체(100)를 상기 해상에 부유하도록 설치한 상태에서 상기 해상에서 상기 메인부유체(100) 방향으로 발생되는 파랑운동에너지는 상기 동요억제수단(200)에 의해 발생되는 상하방향으로의 왕복 운동에너지에 의해 흡수되는 바, 상기 메인부유체(100)가 파도의 영향을 받아 요동되는 것을 방지하면서 상기 해상에 안정적 평형상태를 유지할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 메인부유체 200: 동요억제수단
210: 제1흡수판 220: 제2흡수판
230: 연결와이어

Claims (5)

1. 해상에 부유상태로 배치되는 메인부유체와;
   상기 메인부유체에 연결 설치되어, 상기 메인부유체 방향으로 전달되는 상기 해상의 파랑을 흡수하여 상기 메인부유체가 평형상태로 유지되게 하는 동요억제수단을 포함하며,
   상기 메인부유체는 중앙부를 상하방향으로 관통시킨 링 형상을 가지면서, 상기 메인부유체 둘레로는 복수의 통공이 관통 형성되어, 해상에서 상기 메인부유체에 가해지는 조파저항이 최소화되면서 상기 메인부유체의 운동성능이 향상됨과 더불어 상기 해상의 파랑운동에너지가 상기 메인부유체에 전달시 전달력을 감소시키며,
   상기 동요억제수단은,
   상기 메인부유체의 둘레방향을 따라 상호 이격 배치된 상태로 일단이 상기 메인부유체에 상하방향으로 회전 가능하게 힌지 결합되는 복수의 제1흡수판과,
   각 상기 제1흡수판의 타단에 상하방향으로 회전 가능하게 힌지 결합되는 제2흡수판을 포함하는 부유식 해상 구조물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 동요억제수단에는 상호 인접 배치되는 상기 제2흡수판을 상호 연결시키는 연결와이어를 더 구비하는 부유식 해상 구조물.
   

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