KR101783765B1 - 갑판 수납형 해양 로딩암 - Google Patents

갑판 수납형 해양 로딩암 Download PDF

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KR101783765B1
KR101783765B1 KR1020160039316A KR20160039316A KR101783765B1 KR 101783765 B1 KR101783765 B1 KR 101783765B1 KR 1020160039316 A KR1020160039316 A KR 1020160039316A KR 20160039316 A KR20160039316 A KR 20160039316A KR 101783765 B1 KR101783765 B1 KR 101783765B1
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이정민
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Abstract

본 발명은 베이스 라이저와, 인보드암 및 아웃보드암을 포함하여 이루어지며, 특히 상기 베이스 라이저는 두 수직단 및 두 수평단을 포함함과 더불어 상기 두 수평단은 서로 회전 가능하게 결합되도록 구성된 갑판 수납형 해양 로딩암을 제시하며, 이를 통해 선박의 운행시에는 해양 로딩암이 갑판에 수납된 상태로 무게 중심을 최대한 낮추어 고정될 수 있도록 한 것이다.

Description

갑판 수납형 해양 로딩암{foldable marine loadimg arm}
본 발명은 해양 로딩암에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박의 운항중에는 갑판에 수납될 수 있도록 하여 선박의 무게 중심이 높아짐을 최소화하여 선박의 전복 위험을 방지할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암에 관한 것이다.
일반적으로 해양 로딩암(Marine Loading arm)는 저장탱크에 저장된 LNG, LPG, 원유 등을 선박에 공급하거나 혹은, 상기 LNG, LPG, 원유 등을 상기 저장탱크에 저장하도록 공급받는 장치이며, 이에 관련하여는 등록실용신안 제20-0380287호, 공개특허공보 제10-2014-0146743호, 공개특허 제10-2015-0066744호, 등록실용신안 제20-0259196호, 공개특허 제10-2015-0100128호 등에 개시된 바와 같다.
한편, 상기한 해양 로딩암은 부두나 해양플랜트와 같이 항만에 설치되는 항만용 해양 로딩암과, 유류 운반선(예컨대, 원유 운반선, 화학제품 운반선, LNG 운반선 등)에 설치되면서 해상에서의 유류 공급을 위한 선박용 해양 로딩암으로 구분될 수 있는데, 전술된 종래의 기술들에 개시된 바와 같이 종래에 제공되는 해양 로딩암은 대부분 항만용 해양 로딩암을 선박에 그대로 적용하여 사용함에 따른 다양한 문제점이 발생되었다.
즉, 항만용 해양 로딩암의 경우는 기본적인 베이스 라이저(base riser)의 높이가 높고, 이 베이스 라이저의 상측 끝단에는 인보드암(inboard arm) 및 아웃보드암(outboard arm)이 뻗어나가는 구조임을 고려할 때 이러한 구조의 해양 로딩암을 선박의 갑판에 그대로 적용하게 될 경우 해당 선박의 무게 중심이 급격히 높아져 그의 운항시 전복 위험이 커질 수밖에 없다는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 상기와 같이 선박의 갑판으로부터 돌출되는 해양 로딩암으로 인해 해당 선박의 운항시 베이스 라이저와 인보드암 간의 연결 부위 혹은, 인보드암과 아웃보드암 간의 연결 부위에 대한 흔들림이 발생될 우려가 있음을 고려할 때 이러한 해양 로딩암이 설치된 선박의 운항시에는 상당한 주의를 기울어야만 한다는 문제점이 있었다.
등록실용신안 제20-0380287호 공개특허공보 제10-2014-0146743호 공개특허 제10-2015-0066744호 등록실용신안 제20-0259196호 공개특허 제10-2015-0100128호
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 선박의 운항중에는 갑판에 수납될 수 있도록 하여 선박의 무게 중심이 높아짐을 최소화하여 선박의 전복 위험을 방지할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 갑판 수납형 해양 로딩암에 따르면 갑판에 설치되는 베이스 라이저와, 상기 베이스 라이저에 연결된 인보드암 및 상기 인보드암에 연결된 아웃보드암을 포함하여 이루어진 해양 로딩암에 있어서, 상기 베이스 라이저는 양 끝단을 이루면서 갑판으로부터 상하로 수직하게 세워지도록 이루어진 하측 수직단 및 상측 수직단과, 상기 두 수직단 사이의 부위를 이루면서 상기 갑판의 표면과는 수평하도록 형성되어 이루어진 복수의 수평단을 포함하여 구성되며, 상기 복수의 수평단은 상기 하측 수직단과 연결되는 고정측 수평단 및 상측 수직단과 연결되는 회전측 수평단으로 분할 형성됨과 더불어 상기 회전측 수평단은 상기 고정측 수평단에 회전 가능하게 연결되고, 상기 회전측 수평단에는 회전구동부가 연결되어 상기 회전구동부의 구동에 의해 상기 고정측 수평단으로부터 강제 회전되도록 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고정측 수평단과 회전측 수평단 사이에는 스위블 조인트가 구비되어 상기 스위블 조인트에 의해 상기 회전측 수평단이 상기 고정측 수평단으로부터 회전 가능하게 연결됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전구동부는 상기 스위블 조인트를 회전 중심으로 하여 서로 대칭되는 양측에 각각 위치되는 유압실린더로 구성하여 상기 각 유압실린더의 동작에 의해 상기 스위블 조인트가 강제 회전 혹은, 회전 상태로의 유지가 이루어지도록 함을 특징으로 한다.
또한, 하단이 갑판에 고정 설치됨과 더불어 상단은 상기 회전축 수평단이 얹히거나 혹은, 관통되면서 상기 회전축 수평단을 지지하도록 이루어진 지지프레임이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 아웃보드암의 끝단에는 상기 아웃보드암의 끝단 둘레를 감싸면서 회전 가능하게 설치됨과 더불어 갑판에 분리 가능하게 결합 고정되는 갑판 고정부가 더 구비되어 이루어짐을 특징으로 한다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암은 선박의 운항시 베이스 라이저의 회전측 수평단을 회전시킴으로써 베이스 라이저의 높이를 최소화하여 선박의 무게 중심을 최대한 낮출 수 있으며, 이로 인해 선박의 운항시 해양 로딩암의 높이로 인해 해당 선박이 전복되거나 혹은, 해양 로딩암이 여타 구조물에 걸리는 등의 문제점은 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암은 아웃보드암이 갑판 고정부에 의해 갑판의 표면에 구비된 결합플랜지에 고정됨으로써 선박의 운항시 파도 등에 의한 선박의 흔들림이 발생된다 하더라도 상기 해양 로딩암은 갑판에 수납된 구속 상태로 유지되기 때문에 선박의 흔들림에 의한 해양 로딩암의 손상 역시 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 구조를 설명하기 위해 후방측에서 본 상태를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 구조를 설명하기 위해 전방측에서 본 상태를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 구조를 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 구조를 설명하기 위해 나타낸 배면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 구조를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 구조를 설명하기 위해 나타낸 측면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암을 수납한 상태의 구조를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암을 수납한 상태의 구조를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암을 수납한 상태의 구조를 설명하기 위해 나타낸 측면도
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 갑판 설치 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 확대 사시도
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 갑판 설치 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 확대 정면도
이하, 본 발명의 갑판 수납형 해양 로딩암에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명하도록 한다.
첨부된 도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 구조를 설명하기 위해 나타낸 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 구조를 설명하기 위해 나타낸 정면도 및 배면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 구조를 설명하기 위해 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 구조를 설명하기 위해 나타낸 측면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암은 크게 베이스 라이저(100)와, 인보드암(200) 및 아웃보드암(300)을 포함하여 이루어지며, 특히 상기 베이스 라이저(100)는 두 수직단(110,120) 및 두 수평단(130,140)을 포함함과 더불어 상기 두 수평단(130,140)은 서로 회전 가능하게 결합되도록 구성하여 선박의 운행시에는 해양 로딩암의 높이를 최대한 낮춰 선박의 무게 중심을 낮출 수 있도록 함과 더불어 갑판(10)에 수납(고정)되도록 함으로써 선박의 운행 중 유동에 의해 손상됨을 방지할 수 있도록 함을 특징으로 한다.
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 베이스 라이저(100)는 유류를 공급받거나 공급하도록 내부가 빈 관체로 이루어진 구성으로써, 갑판(10)에 고정된 베이스 프레임(101)에 설치된다.
특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 베이스 라이저(100)가 하측 수직단(110)과 상측 수직단(120)과, 고정측 수평단(130) 및 회전측 수평단(140)으로 이루어짐을 제시한다.
여기서, 상기 하측 수직단(110)은 상기 베이스 라이저(100)의 하측 부위를 이루는 구성으로써, 상기 베이스 프레임(101)에 세워진 상태로 고정 설치됨과 더불어 그의 하측 끝단은 유류를 공급받도록 개방되게 형성된다.
그리고, 상기 상측 수직단(120)은 상기 베이스 라이저(100)의 상측 부위를 이루는 구성으로써, 상기 하측 수직단(110)과 같이 상하로 세워진 상태로 제공됨과 더불어 그의 상측 끝단은 개방되게 형성된다.
그리고, 상기 고정측 수평단(130) 및 회전측 수평단(140)은 상기 두 수직단(110,120) 사이의 부위를 이루면서 상기 갑판(10)의 표면과는 수평하도록 형성되어 이루어지는 부위이다.
여기서, 상기 고정측 수평단(130)은 상기 하측 수직단(110)의 상측 끝단으로부터 연장된 상태로 절곡되게 형성되고, 상기 회전측 수평단(140)은 상기 상측 수직단(120)으로부터 연장된 상태로 절곡되게 형성되면서 상기 고정측 수평단(130)과는 분할된 상태로 제공되면서도 상기 고정측 수평단(130)에 원주방향으로 회전될 수 있도록 연결된다. 물론, 상기 고정측 수평단(130)과 하측 수직단(110)은 서로 별개로 이루어지면서 연결되도록 구성될 수도 있고, 상기 회전측 수평단(140))과 상측 수직단(120) 역시 서로 별개로 이루어지면서 연결되도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 고정측 수평단(130)과 회전측 수평단(140)의 서로 연결되는 부위에는 스위블 조인트(190)가 구비되어 상기 스위블 조인트(190)에 의해 상기 회전측 수평단(140)이 상기 고정측 수평단(130)으로부터 회전 가능하게 연결되도록 구성된다.
이와 함께, 본 발명의 실시예에 따른 해양 로딩암은 상기 회전측 수평단(140)이 회전구동부의 구동에 의해 상기 고정측 수평단(130)으로부터 강제 회전되도록 구성됨을 제시한다.
여기서, 상기 회전구동부는 상기 스위블 조인트(190)에 연결되도록 구성되면서 상기 스위블 조인트(190)를 강제 회전시키며, 특히 본 발명의 실시예에서는 상기 회전구동부가 유압 혹은, 공압에 의해 동작되는 두 유압실린더(160,170)로 이루어짐을 그 예로 한다.
이때, 상기 두 유압실린더(160,170)는 갑판(10) 혹은, 베이스 프레임(101)에 각각 회전 가능하게 설치됨과 더불어 그의 플런저로드(161,171)는 상기 스위블 조인트(190)의 양측에 각각 연결되면서 어느 한 유압실린더(160)의 플런저로드(161)가 인출됨과 동시에 다른 한 유압실린더(170)의 플런저로드(171)가 인입되는 동작에 의해 상기 스위블 조인트(190)를 회전시키도록 구성된다.
물론, 도시되지는 않았지만 상기 회전구동부는 전기모터 혹은, 유압모터 등으로 구성되면서 상기 스위블 조인트(190)를 회전시키도록 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 회전측 수평단(140)을 지지하는 지지프레임(180)이 더 포함되어 구성됨을 추가로 제시한다.
즉, 상기 회전측 수평단(140)의 경우 후술될 인보드암(200) 및 아웃보드암(300) 등의 무게를 모두 감당하여야만 함을 고려할 때 별도의 지지프레임(180)을 추가로 제공함으로써 상기한 회전측 수평단(140)에 집중되는 여타 구성들의 무게를 지지할 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 지지프레임(180)은 하단이 갑판(10)에 고정 설치됨과 더불어 상단은 상기 회전축 수평단(140)이 얹히거나 혹은, 관통되면서 상기 회전축 수평단(140)을 지지하도록 이루어진다.
다음으로, 상기 인보드암(200)은 상기 베이스 라이저(100)로부터 유류를 공급받아 안내하는 내부가 빈 관체로 이루어진 부위이다.
이와 같은 상기 인보드암(200)의 중앙측 어느 한 측면에는 유입관(210)이 구비되며, 이러한 유입관(210)은 연결관체(220)에 의해 상기 베이스 라이저(100)를 이루는 상측 수직단(120)에 연결된다.
여기서, 상기 연결관체(220)는 상기 유입관(210)과는 수직한 방향(상하 방향)으로 회전 가능하게 연결되도록 구성됨과 더불어 상기 상측 수직단(120)과는 수평한 방향(좌우 방향)으로 회전 가능하게 연결되도록 구성됨으로써 상기 인보드암(200)이 상기 베이스 라이저(100)에 대하여 상하로의 기울어짐이 가능함과 더불어 수평방향으로의 회전이 가능하게 동작될 수 있게 된다.
이와 함께, 상기 연결관체(220)는 제1동작실린더(230)에 의해 상기 상측 수직단(120)으로부터 수평하게 회전될 수 있도록 구성됨과 더불어 제2동작실린더(240)에 의해 상기 유입관(210)으로부터 수직하게 회전될 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 인보드암(200)의 후방측 끝단에는 밸런스 웨이트(250)가 구비된다.
다음으로, 상기 아웃보드암(300)은 상기 인보드암(200)으로부터 유류를 공급받아 상기 유류의 공급 대상(예컨대, 또 다른 선박의 해양 로딩암이나 유류저장통 혹은, 유류안내관 등)으로 상기 유류를 공급하는 내부가 빈 관체로 이루어진 부위이다.
이와 같은 아웃보드암(300)은 상기 인보드암(200)의 전방측 끝단의 어느 한 측면에 상하 회전 가능하게 설치되면서 상기 인보드암(200)으로부터 유류를 공급받도록 이루어진다.
이와 함께, 상기 아웃보드암(300)은 제3동작실린더(320)에 의해 상하로의 기울어짐이 가능하게 구성된다.
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 갑판 수납형 해양 로딩암의 동작 상태에 대하여 설명하도록 한다.
우선, 일반적인 해양 로딩암의 사용시에는 베이스 라이저(100)를 이루는 고정측 수평단(130) 및 회전측 수평단(140)이 서로 회전되지 않도록 고정한 상태로 제1동작실린더(230)와 제2동작실린더(240) 및 제3동작실린더(320)의 동작 제어를 통해 아웃보드암(300)을 유류의 공급 대상(예컨대, 또 다른 선박의 해양 로딩암이나 유류저장통 혹은, 유류안내관 등)에 연통되도록 연결한 상태로 유류를 공급한다.
이때, 상기 해양 로딩암 내로는 베이스 라이저(100)를 이루는 하측 수직단(110)의 개방된 하측 끝단에 연결되는 관로를 통해 예컨대, 유류 저장통으로부터 유류를 공급받게 되며, 이렇게 공급된 유로는 상기 베이스 라이저(100)와 인보드암(200) 및 아웃보드암(300)을 순차적으로 유동한 후 상기 유류의 공급 대상으로 공급된다.
한편, 전술된 유류 공급을 위한 사용이 완료되거나 혹은, 선박의 운항시에는 해양 로딩암을 갑판(10)에 수납되도록 한다.
이는, 두 유압실린더(160,170)의 동작 제어를 통해 고정측 수평단(130)과 회전측 수평단(140)의 서로 연결되는 부위에 구비된 스위블 조인트(190)를 회전킴으로써 수행된다.
이때, 상기 스위블 조인트(190)가 회전되면 상기 회전측 수평단(140)은 지지프레임(180)의 지지를 받아 회전되며, 이와 동시에 상기 회전측 수평단(140)에 연결된 상측 수직단(120)과 이 상측 수직단(120)에 연결된 인보드암(200) 및 상기 인보드암(200)에 연결된 아웃보드암(300)이 일괄적으로 회전측 수평단(140)의 회전 방향으로 기울어지면서 그 수납이 이루어지게 된다.
특히, 이러한 회전측 수평단(140)을 회전시킬 때에는 제1동작실린더(230)와 제2동작실린더(240) 및 제3동작실린더(320)의 동작 제어를 통해 아웃보드암(300)이 인보드암(200)에 접혀진 상태를 이루도록 함으로써 그 부피가 최소화될 수 있도록 한다. 이에 대하여는 첨부된 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같다.
결국, 전술된 작업을 통해 베이스 라이저(100)의 높이가 최소화됨에 따른 선박의 무게 중심을 최대한 낮출 수 있게 되며, 이로 인해 선박의 운항시 해양 로딩암의 높이로 인해 해당 선박이 전복되거나 혹은, 해양 로딩암이 여타 구조물에 걸리는 등의 문제점은 방지될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 갑판 수납형 해양 로딩암은 전술된 실시예로만 구성되는 것으로 한정되지 않는다.
즉, 본 발명의 갑판 수납형 해양 로딩암은 아웃보드암(300)의 끝단에 갑판 고정부(310)를 더 구비하여 구성할 수도 있다.
이와 같은 갑판 고정부(310)는 해당 아웃보드암(300)을 갑판(10)에 결합시켜 고정함으로써 선박의 운항시 파도 등에 의한 선박의 흔들림이 발생된다 하더라도 상기 해양 로딩암은 갑판에 수납된 구속 상태로 유지될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
이때, 상기 갑판 고정부(310)는 다양하게 구성될 수 있지만 본 발명의 실시예에서는 상기 갑판 고정부(310)가 상기 아웃보드암(300)의 끝단 둘레를 감싸면서 회전 가능하게 설치됨과 더불어 갑판(10)에 분리 가능하게 결합 고정되도록 구성됨을 그 예로 하며, 이는 첨부된 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같다.
물론, 상기 갑판(10)에는 상기 갑판 고정부(310)의 결합을 위한 결합플랜지(11)가 구비되며, 이때 상기 갑판 고정부(310)와 결합플랜지(11)는 결합핀(12)에 의해 서로 결합될 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 갑판 고정부(310)의 추가 제공에 의해 선박의 운항시 파도 등에 의한 선박의 흔들림이 발생된다 하더라도 상기 해양 로딩암은 갑판에 수납된 구속 상태로 유지되기 때문에 선박의 흔들림에 의한 해양 로딩암의 손상 역시 방지될 수 있게 된다.
10. 갑판 11. 결합플랜지
12. 결합핀 100. 베이스 라이저
110. 하측 수직단 120. 상측 수직단
130. 고정측 수평단 140. 회전측 수평단
160,170. 유압실린더 161,171. 플런저로드
180. 지지프레임 190. 스위블 조인트
200. 인보드암 210. 유입관
220. 연결관체 230. 제1동작실린더
240. 제2동작실린더 250. 밸런스웨이트
300. 아웃보드암 310. 갑판 고정부
320. 제3동작실린더

Claims (5)

  1. 갑판(10)에 설치되는 베이스 라이저(100)와, 상기 베이스 라이저(100)의 상측 끝단에 연결된 인보드암(200) 및 상기 인보드암(200)에 연결된 아웃보드암(300)을 포함하여 이루어진 해양 로딩암에 있어서,
    상기 베이스 라이저(100)는 갑판(10)으로부터 상하로 수직하게 세워지도록 이루어진 하측 수직단(110) 및 상측 수직단(120)과, 상기 두 수직단(110,120) 사이의 부위를 이루면서 상기 갑판(10)의 표면과는 수평하도록 형성되어 이루어진 복수의 수평단을 포함하여 구성되며,
    상기 복수의 수평단은 상기 하측 수직단(110)과 연결되는 고정측 수평단(130) 및 상측 수직단(120)과 연결되는 회전측 수평단(140)으로 분할 형성됨과 더불어 상기 회전측 수평단(140)과 상기 고정측 수평단(130) 사이에는 스위블 조인트(190)가 구비되어 상기 스위블 조인트(190)에 의해 상기 회전측 수평단(140)이 상기 고정측 수평단(130)으로부터 회전 가능하게 연결되고,
    상기 회전측 수평단(140)에는 상기 스위블 조인트(190)를 회전 중심으로 하여 서로 대칭되는 양측에 각각 위치되는 유압실린더(160,170)를 구비하여 상기 각 유압실린더(160,170)의 동작에 의해 상기 회전측 수평단(140)이 고정측 수평단(130)으로부터 강제 회전되면서 상기 상측 수직단(120)이 갑판(10)으로부터 세워진 상태를 이루도록 하거나 혹은, 눕혀진 상태를 이루도록 함을 특징으로 하는 갑판 수납형 해양 로딩암.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    하단이 갑판(10)에 고정 설치됨과 더불어 상단은 상기 회전측 수평단(140)이 얹히거나 혹은, 관통되면서 상기 회전측 수평단(140)을 지지하도록 이루어진 지지프레임(180)이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 갑판 수납형 해양 로딩암.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아웃보드암(300)의 끝단에는 상기 아웃보드암(300)의 끝단 둘레를 감싸면서 회전 가능하게 설치됨과 더불어 갑판(10)에 분리 가능하게 결합 고정되는 갑판 고정부(310)가 더 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 갑판 수납형 해양 로딩암.
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