KR101838778B1 - 부유식 환적 플랫폼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부유식 환적 플랫폼과, 이 부유식 환적 플랫폼에서 사용하기 위한 가공 모듈과, 상기 가공 모듈을 위한 부분 모듈에 관한 것이다. 해상 화물 교역의 효율을 더욱 개선하기 위해, 하나 이상의 구동부와, 표준 컨테이너 보관 공간과, 피더선용 선석과, 피더선의 적하 및 양하를 위한 크레인 설비를 갖춘 부유식 환적 플랫폼이 제안된다.

Description

부유식 환적 플랫폼{FLOATING TRANSSHIP PLATFORM}
본 발명은, 부유식 환적 플랫폼과, 이 부유식 환적 플랫폼에서 사용하기 위한 가공 모듈과, 상기 가공 모듈을 위한 부분 모듈에 관한 것이다.
상기 유형의 환적 플랫폼은 해상 화물 운송에서 사용된다. 대양을 통한 화물 운송은 (질적 양적으로) 과거나 현재나 경기 현황 외에 주로 운송비의 영향을 (직접적으로) 받는다. 어느 정도 성공적인 다양한 방법으로, 이러한 직접적인 의존도가 긍정적으로 작용할 수 있도록 하기 위한 노력이 있어왔고, 앞으로도 있을 것이다. 중요한 점은, 상대적으로 작은 컨테이너선에 비해 더 긴 정박 시간이 보상되어야 하고, "효율" 증대를 위해 상응하는 "그린 솔루션 기술(green solution technologies)"이 구비되는, 점점 대형화되는 규격이다. 경기 침체 시에는 이러한 선박들을 효과적으로 개비할 여유가 매우 적다(속력 저하 등). 또한, 항만 능력과 관련되는 선박의 크기가 그 한계에 도달하였다. 단 소수의 항만만이 다른 선박으로의 화물 환적을 위해 제공된다. 하나의 항만에서 대형 컨테이너선 전체를 양하(unloading)하는 것은 통상 부족한 인프로 구조로 인해 불가능하다.
비용 절감의 압박 및 CO2 배출 저감 요구로 인해, 과거에는 규모의 경제(economy of scale) 원칙을 이행하려는 목적으로 점점 더 큰 화물선을 건조해왔다. 근자에 14,000 TEU[Twenty-foot Equivalent Unit", 독일어로는 Standardcontainter(표준 컨테이너)라 함]급 컨테이너선에 이르렀고, 최근에 머스크사의 18,000 TEU 규모의 첫 번째 "트리플 E급"(triple E class) 선박이 건조되었다. 이 선박은 항만 물류와 관련하여 점점 더 큰 과제에 직면하게 하는데, 그 이유는 전 세계에서 이러한 최대 400m 길이의 거선을 위한 인프라 구조를 제공할 수 있는 항만이 극히 적기 때문이다. 더욱이, "트리플 E급"의 경우 단일 프로펠러의 (에너지 측면에서) 유리한 원칙을 탈피해야 했는데, 그 이유는 상기 선박이 어느 항만에도 기항할 수 없을 정도로 단일 프로펠러의 직경이 컸기 때문일 것이다.
본 발명의 과제는 해상 화물 교역의 효율을 더욱 개선하는 것이다.
상기 과제는, 하나 이상의 구동부와, 표준 컨테이너 보관 공간과, 피더선(feeder ship)용 선석(berth)과, 피더선의 적하 및 양하(loading and unloading)를 위한 크레인 설비를 갖춘 부유식 환적 플랫폼에 의해 해결된다.
또한, 상기 과제는 청구항 제17항 내지 제20항에 기재된 특징을 갖는, 상기 유형의 환적 플랫폼을 위한 가공 모듈 및 상기 유형의 가공 모듈을 위한 부분 모듈에 의해 해결된다.
상술된 문제점으로부터 본 발명에 따른 해결책으로서, 특히 적하 및 양하를 위해 더 이상 기항하지 않고 부유식 항만 또는 환적 플랫폼으로서 대양을 통해 항해하는 더 큰 선박을 건조할 수 있다. 상기 환적 플랫폼(또는 선박)은 바람직하게 비교적 저속으로, 예컨대 약 10노트로 항해하며, 여기에 화물을 적하 및 양하하는 피더선이 끊임없이 접안한다. 이러한 방식으로, 예를 들어 일본에서 시작하여 중국만을 따라 대만으로, 거기서 오스트레일리아로 그리고 인도네시아 남해안을 따라 인도 최남단으로, 그곳에서부터 골프만으로 그리고 아프리카 동해안을 따라 희망봉을 돌아 북쪽으로 아일랜드까지, 그 다음 대서양을 지나 캐나다로 가서 미국 동해안으로 그리고 남아메리카 동해안(브라질, 아르헨티나)을 따라 케이프 혼(Cape Horn)으로 그리고 여기서 북쪽으로 남아메리카 및 북아메리카 해안을 따라 알래스카까지, 그곳에서 서쪽으로 캄차카로 가서 다시 일본으로 돌아오는 일주 항해가 수행될 수 있다. 이러한 세계 일주 중에 피더선은 환적 플랫폼과 항만 간에 화물의 반입 및 반출을 수행한다.
현재까지, 18,000개의 컨테이너를 적하 및 양하해야 하는 항만에 대한 까다로운 물류적 요건이 있다. 본 발명에 따른 해결책은 전술한 제한들을 우회한다. 바람직하게 느린 항해 속도로 인해 추진을 위한 연료 소비가 매우 적다. 또한, 항만 물류 부하가 경감되는데, 그 이유는 피더선이 여러 항만에 동시에 기항할 수 있어서 "범람"이 방지되기 때문이다.
한 바람직한 구성 형태에서는, 크레인 설비의 작동을 위한 발전소가 제공된다. 이러한 구성은, 본 발명에 따른 수천 TEU급 환적 플랫폼의 일반적인 수용 능력에서는, 바람직하게 특히 화력 발전소를 통해 공급되는 규모를 갖는다.
이 경우, 또 다른 한 바람직한 실시예에서 구동부는 전기 또는 하이브리드 구동 시스템으로서 설계되며, 발전소로부터 에너지를 공급받을 수 있다. 이러한 실시예가, 바람직하게는 환적 플랫폼의 모든 실시예에서 일반적으로 제공되는, 특히 다이나믹한 위치 설정을 위한, 추가 구동 유닛의 존재를 배제하지 않는 점은 자명하다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 환적 플랫폼에는 하나 이상의 브릿지를 통해 서로 연결되는 적어도 2개의 선체가 장착된다. 이들 선체는, 예를 들어 기존의 대형 컨테이너선에 의해 제공된 것과 유사할 수 있으나 확실히 더 많은 흘수(draft)를 허용한다. 이들 선체가 브릿지를 통해 서로 연결됨에 따라, 선체들 사이의 공간은 예를 들어 2척의 피더선이 나란히 그리고 연달아 정박하기에 충분하다. 이 피더선에서도 예를 들어 컨테이너 터미널에도 존재하는 것과 같은 크레인설비를 이용하여 적하 및 양하 작업이 이루어진다. 부유식 환적 플랫폼의 급유도 마찬가지로 이러한 선체들 사이의 보호 영역으로부터 제공되는 경우, 연료 급유를 위해 유조선이 선체들 사이로 이동할 때에만 피더선의 적하 작업이 방해가 된다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 피더선의 적하 및 양하를 위해 표준 컨테이너용 중간 보관 공간이 제공되며, 이 중간 보관 공간에서는 환적 플랫폼으로부터 양하될 컨테이너가 각각의 피더선을 위해 사전 분류될 수 있다. 환적 플랫폼이 하나 이상의 브릿지와 연결된 복수의 선체를 포함하는 경우에는, 양하될 컨테이너가 해당 피더선을 위한 브릿지에서 미리 사전 분류될 수 있는 한편, 다른 컨테이너는 최적의 트리밍(trimming)을 위해 적부(stowage)되거나, 경우에 따라 재적재된다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 하나 이상의 선체 및/또는 구동부가 유체역학적으로 최적화된다. 지금까지의 대형 컨테이너선 또는 유조선에는, 크기가 증가함에 따라 유체역학과 흘수 사이에 점점 더 많은 절충이 발생하는데, 그 이유는 이러한 선박들이 더 이상 항만으로 와서 적하되지 않거나, 차선의 프로펠러 크기 또는 프로펠러 배열이 선택되어야 하기 때문이다. 따라서, 기항의 회피는 유체역학적으로 최적화된, 더 큰 흘수를 갖는 선체 형태를 허용한다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 산적 화물 및/또는 가스상 및/또는 액상 물질의 적하 및 양하를 위한 장치 및 보관 공간이 제공된다. 이에 의해, 부유식 환적 플랫폼이 컨테이너의 운송에만 제한되어 사용되는 것이 아니라, 모든 종류의 화물을 위해 다방면으로 사용될 수 있다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 부유식 환적 플랫폼의 이미션을 모니터링하기 위한 하나 이상의 에코 소프트웨어가 제공된다. 이에 의해, 특히 배출 가스의 양이 문서화됨으로써, 예를 들어, 경우에 따라 해안 지역에 규정된 한계값을 준수하였는지가 증명될 수 있다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 부유식 환적 플랫폼의 하나 이상의 에너지 발생 장치의 폐열을 이용하기 위한 하나 이상의 열 회수 시스템이 제공된다. 예를 들어 선박 구동 시 배기 가스 내 폐열로부터 에너지를 얻을 수 있는 폐열 회수 시스템(waste heat recovery system)을 사용함으로써, 부유식 환적 플랫폼의 "효율"이 향상될 수 있다. 마찬가지로, 열 펌프(해상 열원) 및 냉각 에너지(해상 냉원)가 사용될 수 있다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서는, 적어도 에너지 발생 장치에서, 그리고/또는 하나 이상의 구동부에서, 그리고/또는 에너지 분배 영역에서 고온 초전도체 기술이 사용된다. 이로써 추가적인 효율 증가가 달성된다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 에너지 발생을 위해 펼침 가능한(unroll) 그리고/또는 전개 가능한 태양 전지가 제공된다. 이러한 "그린 솔루션 기술"의 사용을 통해 추가의 에너지가 절약될 수 있다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 풍력 에너지를 이용하는 추진 장치가 제공된다. 이를 위해, 전통적인 돛 대신 특히 이른바 토잉 카이트(towing kite) 구동이 제공되는데, 상기 토잉 카이트의 사용은 고속으로 항해하는 선박에서보다 저속의 환적 플랫폼에서 훨씬 더 효과적일 수 있다. 이러한 방식으로 환적 플랫폼의 에너지 절약 및 환적 플랫폼의 효율이 한층 더 증대된다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서는 여가 및 휴양 시설이 제공된다. 특히 상술한 세계 횡단과 같은 용례에서는 당연히 승객 및 승무원을 위한 상응하는 시설이 필수적이다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 가공 모듈을 위한 하나 이상의 설치 공간이 제공되며, 상기 가공 모듈을 위해 전기 에너지 공급을 위한 하나 이상의 연결부가 제공된다. 요즘은 통상적으로 제품들이 사용될 형태 또는 추가 가공되어야 하는 형태로 운송된다. 다만, 트롤선에 의해 포획된 생선을 판매 가능한 제품으로 또는 적어도 원재료로서 제조하는 어획물 공선(fish factory ship)은 예외적이다. 지금까지 사용된 운송 수단들에서는 이러한 방안도 의미가 있는데, 그 이유는 오직 운송만이 관심 대상일 뿐 운송 수단이 다른 목적으로도 제공되지는 않기 때문이다. 부유식 환적 플랫폼(또는 초대형 화물선)의 대양을 통한 저속 항해로 완전히 새로운 무역의 가능성이 제공된다. 즉, 본 발명에 따른 구성에서는 가공 모듈을 부유식 환적 플랫폼(또는 부유식 항만)에 도킹(docking)할 수 있고, 예를 들어 동남아시아산 칩과 인쇄회로기판(PCB)을 유럽으로 가는 항해 중에 조립하여 포장할 수 있다. 그럼으로써 생산 공정의 중요하고도 변경 가능한 부분(화물 컨테이너 적입)이 운송 경로 상으로 이전될 수도 있는데, 이는 저속 항해로 인한 시간 손실을 적어도 부분적으로 상쇄한다. 다른 사용도 고려해볼 수 있다. 이러한 모듈식 가공 설비를 위해서는 적절한 인터페이스가 규정되어야 한다. 이러한 규정에는, 컴퓨터에서와 같이 매우 정확한 전기적, 기계적 그리고 열적 파라미터가 규정되어야 한다. 또한, 경우에 따라 투입할 인원이 규정되어야 한다(비축 식량). 이러한 가공 모듈은, 선주가 상기 가공 모듈을 스스로 운영하거나 제조의 부분 공정을 위탁할 수 있는 가능성을 줄 수도 있다. 이를 통해, 상기 항해의 수익성이 더욱 증대될 수 있다. 가공 공정은 물론 에너지 소모가 비교적 적은 공정과 관련되어야 하며, 예를 들어 철강 생산은 현재의 관점에서 논외이다. 이 경우, 부유식 환적 플랫폼의 조선 기술 장비 부문은, 자가 공급, 제조, 운송을 위해 그리고 규정된 최종 제품의 선적을 위해 필요한 인프라 구조(에너지, 에너지 분배 및 보조 구동부)를 충족하도록 구현된다. 이 경우, 구동부는 바람직하게 전기 구동 또는 하이브리드 구동 시스템을 포함하며, 이때 전기 에너지에 대한 수요는 경기에 따라 다양한 제조 공정에 적합하게 맞춰져 있고, 동적인 위치 설정을 위한 성능에 대한 요구가 높으며, 이로써, 전기 에너지의 분배 및 생산(운항 시스템 및 온보드 전력 시스템)이 선박 구동 기술 및 제조 공정에도 공급되며, 이는 상기 두 부분 사이의 시너지 효과를 제공한다. 환적 플랫폼의 선박 구동뿐만 아니라 가공 모듈의 제조 공정에 의한 모든 종류의 공정 폐기물이 예를 들어 피더선을 통한 폐기물 처리 시까지 적절하게 보관되어야 함은 자명하다. 마찬가지로, "하나 이상의 전기 연결부"는 예를 들어 급수 연결부 및/또는 데이터 연결부와 같은 다른 유형의 연결부도 당연히 포함한다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 하나 이상의 설치 공간 외에 각각 하나 이상의 표준 컨테이너용 보관 공간이 제공된다. 이에 의해, 가공 모듈에서의 제조를 위해 필요한 부품들이 표준 컨테이너에서 선상으로 공급되어 가공 모듈의 "영향 범위 내"에서 가공되기 위해 체류할 수 있다. 복수의 컨테이너에 들어 있는 부품들이 필요할 경우, 바람직하게는 이들 컨테이너를 위해 충분한 보관 공간이 제공된다. 그 다음, 제조된 최종 제품은 하나의 또는 복수의 빈 컨테이너에 또는 최종 제품을 위해 제공된 다른 컨테이너에 포장될 수 있다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 다양한 가공 모듈을 위한 모듈식 제어 소프트웨어가 제공된다. 이에 의해, 공장에서와 같이, 교체 가능하고 바람직하게는 자율적이며, 제조될 다양한 제품에 적응된 제조용 제어 소프트웨어가 제공된다. 따라서, 이러한 소프트웨어는 각각의 가공 모듈에 설치되어야 하는 것이 아니라, 활성화 가능한 소프트웨어 모듈로서 부유식 환적 시스템을 통해 제공된다. 에너지 발생 또는 에너지 분배에서 시너지 효과를 개선하기 위해 가공 모듈의 제어 소프트웨어는 바람직하게 환적 플랫폼의 제어 소프트웨어 내에 통합된다.
가공 모듈의 한 바람직한 구성 형태에서, 상기 가공 모듈은 간단하게 결합 가능한 부분 모듈들로 구성된다. 그럼으로써 상응하는 가공 모듈이 신속하고 확실하게 구축 및 해체될 수 있다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 상기 부분 모듈은 표준 컨테이너의 포맷을 갖는다. 그로 인해, 환적 플랫폼의 선상에서도 운송 및/또는 중간 보관이 간편해진다.
요약하면, 본 발명은 부유식 환적 플랫폼과, 상기 부유식 환적 플랫폼에서 사용하기 위한 가공 모듈과, 상기 가공 모듈을 위한 부분 모듈에 관한 것이다. 해상 화물 교역의 효율을 더욱 개선하기 위해, 부유식 환적 플랫폼에 하나 이상의 구동부와, 표준 컨테이너 보관 공간과, 피더선용 선석과, 피더선의 적하 및 양하를 위한 크레인 설비를 갖추는 것이 제안된다.

Claims (20)

  1. 하나 이상의 구동부와, 표준 컨테이너 보관 공간과, 피더선용 선석과, 피더선의 적하 및 양하를 위한 크레인 설비를 구비하고, 가공 모듈을 위한 하나 이상의 설치 공간이 제공되며, 상기 가공 모듈을 위해 전기 에너지 공급을 위한 하나 이상의 연결부가 제공되고, 하나 이상의 설치 공간 외에 각각 하나 이상의 표준 컨테이너용 보관 공간이 제공되고, 다양한 가공 모듈을 위한 모듈식 제어 소프트웨어가 제공되는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  2. 제1항에 있어서, 크레인 설비의 작동을 위한 발전소가 제공되는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  3. 제2항에 있어서, 구동부는 전기 또는 하이브리드 구동 시스템으로 설계되며, 발전소로부터 에너지를 공급받을 수 있는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 브릿지를 통해 서로 연결되는 적어도 두 개의 선체를 갖춘, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 피더선의 적하 및 양하를 위해 표준 컨테이너를 위한 중간 보관 공간이 제공되며, 중간 보관 공간에서는 환적 플랫폼으로부터 각각의 피더선을 위해 양하될 컨테이너가 사전 분류될 수 있는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 선체, 하나 이상의 구동부, 또는 하나 이상의 선체와 하나 이상의 구동부가 유체역학적으로 최적화되는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 산적 화물, 가스상 물질, 및 액상 물질 중 어느 하나 또는 둘 이상의 적하 및 양하를 위한 장치 및 보관 공간이 제공되는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 부유식 환적 플랫폼의 이미션을 모니터링하기 위한 하나 이상의 에코 소프트웨어가 제공되는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 부유식 환적 플랫폼의 하나 이상의 에너지 발생 장치의 폐열을 이용하기 위한 하나 이상의 열 회수 시스템이 제공되는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 에너지 발생 장치와, 하나 이상의 구동부와, 에너지 분배 영역 중 어느 하나 또는 둘 이상에 고온 초전도체 기술이 사용되는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 에너지 발생을 위해 펼침 가능하거나(unroll) 전개 가능하거나 펼침 및 전개 가능한 태양 전지가 제공되는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 풍력 에너지를 이용하는 추진 장치가 제공되는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 여가 및 휴양 시설이 제공되는, 해상 화물 운송을 위한 부유식 환적 플랫폼.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제1항에 따른 부유식 환적 플랫폼에 사용하기 위한 가공 모듈이며,
    상기 가공 모듈은 설치 공간에 상응하는 기본 면적과,
    가공 모듈에 부유식 환적 플랫폼의 전기 에너지를 공급하기 위한 하나 이상의 연결부를 구비하며,
    상기 연결부는 전기 에너지 공급을 위해 제공된 부유식 환적 플랫폼의 연결부에 연결 가능한, 가공 모듈.
  18. 제17항에 있어서, 간단하게 결합 가능한 부분 모듈들로 구성되는, 가공 모듈.
  19. 제18항에 있어서, 부분 모듈은 표준 컨테이너의 포맷을 갖는, 가공 모듈.
  20. 제17항에 따른 가공 모듈을 위한, 표준 컨테이너 포맷의 부분 모듈.
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