KR101877037B1

KR101877037B1 - 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101877037B1
Application number: KR1020170175199A
Authority: KR
Inventors: 정동우; 김영식; 박인보; 원영욱; 김윤호; 정재상; 곽현욱; 김진하
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2018-07-12

Abstract

본 발명은 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치 및 방법을 공개한다. 이 장치는 모형 실험용 수조; 상기 수조의 하부면에 위치하는 이동형 바닥판; 상기 이동형 바닥판 중앙부의 수직 상향 위치의 수면에 위치하여 복수개의 계류 라인을 상기 수조의 수중으로 내리는 모형선; 상기 모형선을 중심으로 방사형으로 배치되고, 하부면이 상기 이동형 바닥판의 하부면에 접촉되어, 상기 모형선을 소정의 장력으로 정박시키는 복수개의 앵커; 및 모형 실험 개시시 상기 이동형 바닥판의 잠수 전에 상기 모형선이 위치할 장소에서 상기 복수개의 앵커의 위치를 측정하여 상기 복수개의 계류 라인의 장력이 동일하도록 상기 복수개의 앵커의 위치를 조절하는 앵커 위치 설정 모듈;을 구비하고, 상기 복수개의 계류 라인 각각은 상기 복수개의 앵커 각각의 일측에 돌출된 샤프트의 일단에 형성된 계류 라인 연결부를 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치 및 방법{A positioning device of mooring anchor for model test and a method thereof}

본 발명은 모형 실험용 계류계 앵커 시스템에 관한 것으로서, 특히 선박 또는 해양 구조물에 대한 모형 실험에서, 원하는 특정 위치에 계류된 상태에서 중량이 큰 다수의 앵커와 다수의 계류 라인을 직접 이동시켜 맞출 필요 없이 복수개의 계류 라인의 장력을 쉽고 빠르게 조절할 수 있는 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치 및 방법을 제공한다.

일반적으로 계류계는 선박이나 해양 구조물이 위치를 유지하기 위해 선박이나 해양 구조물에서 해저 바닥까지 설치하여 외란에 의한 평면 운동에 대해 복원력을 제공하기 위한 전체적인 시스템을 말한다.

여기에는 해저에 설치되는 앵커(Anchor), 와이어나 체인 등으로 구성되는 계류 라인(mooring line), 선박이나 해양 구조물에 연결하기 위한 페어리드(fairlead), 터렛(turret), 윈치(winch) 등으로 구성된다.

도 1은 일반적인 실제 계류계 앵커가 계류 라인을 통해 실제 선박에 연결된 개략적인 구성도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 계류계는 다수의 계류 라인을 포함하는데, 그 일단부가 선박의 터렛에 각각 설치되고, 방사상으로 펼쳐져 배치된다.

다수의 계류 라인의 각각의 타단부에는 해저면에 고정되는 앵커가 각각 설치된다.

그런데, 선박에 파도와 해류, 바람, 지진 등 다양한 환경하중이 가해지면 선수(船首)부가 환경하중이 가해지는 방향을 향하게 되는 웨더배닝(Weathervaning) 효과가 일어나게 되는데, 선박이 계류 라인에 의해 고정되어 있으므로, 선박에는 환경 하중에 의한 영향이 지속적으로 가해지게 된다.

이때, 터렛은 계류 라인의 장력에 의해 선체에 대해 상대 회전하여 원위치를 유지함으로써, 환경하중에 효과적으로 대응할 수 있다.

윈치는 선박이나 해양 구조물의 상부에 설치되어 이를 고정시키는 로프인 계류 라인을 해상에서 회수하거나 풀어준다.

페어리드는 선박이나 해양 구조물의 일부분에 설치되며 계류 라인을 관통시키면서 윈치로 가이드한다.

이를 위해 계류 라인이 선외로 빠져 나가는 구멍인 계선공(chock)과 계선 로프의 마모를 방지하기 위한 설비로써 롤러들로 구성될 수 있다.

한편, 선박 또는 해양 구조물에 대한 성능 시험은 선박 또는 해양 구조물이 수면에서 설계 조건에 의한 자세를 갖고, 원하는 특정 위치에 계류된 상태에서 파도, 바람, 조류 등의 해양 환경 조건에서 해당 물체의 운동 특성 등을 계측하는 것을 주요 내용으로 한다.

이러한 선박 또는 해양 구조물의 성능 시험은 해양공학 수조에서 수행할 수 있도록 하기 위하여 해당 선박이나 해양 구조물에 대한 축소 모형을 제작한 다음, 제작된 축소 모형을 해양공학 수조에 부유시키고, 부유된 축소 모형(이하 부유체)의 운동을 구속하기 위하여 복수개의 계류 라인으로 지지하게 된다.

이 때 부유체에 연결된 계류 라인의 끝단은 수조의 바닥면에 설치되어 있는 바닥판에 고정된다.

이와 같은 부유체 수조 시험을 위해서 먼저 부유체와 계류 라인 지지대의 배치 및 계류 라인의 길이를 결정하고, 수조 밖에서 부유체와 계류 라인 지지대를 계류 라인과 연결한 후 수조 안에 이들을 배치하게 되는데, 이때 수조 바닥에 설치되는 계류 라인 지지대의 위치가 정확하지 않는 경우가 자주 발생하게 된다.

이 경우 계류계에 맞추어야 할 값은 크게 초기 장력과 정적 오프셋 커브(static offset curve)인데, 초기 장력은 모형선 설치 후 앵커의 위치를 전후로 이동시켜 다수의 계류 라인의 장력을 변경해 줄 필요가 있다.

그런데, 앵커 위치 변화는 잠수사 투입으로 진행되며, 중량이 큰 앵커와 다수의 계류 라인을 모두 맞추어야 하기 때문에 작업에 많은 시간이 소요된다.

수심이 얕을 경우는 시간 제약이 크지 않지만, 15 m 정도의 수조에서 실험이 진행될 경우 잠수 시간에 상당한 제약이 따르게 되는 한계가 있었다.

보통 해양 구조물은 환경하중에 의해 6 자유도 운동으로 인해 계류 라인에 장력이 가해진다.

과도한 장력은 계류 라인의 한계 장력 범위를 초과함으로써 작업의 중단을 초래하고, 운용 비용을 증대시키며, 과도한 장력 자체가 계류 라인에 자주 걸리게 되면 계류 라인의 피로수명에도 큰 영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.

한편, 해양 구조물을 제작하기 위해서는 하중의 설계조건을 다각적으로 검토하여야 하므로 실제 해양 구조물의 내용을 알기 위하여 모형 실험을 수행하고 실제 해양 구조물의 상황과 내용을 비교 판단하는 것이 아주 중요하다.

모형 실험은 관심 있는 물리적 현상에 대해 실제 환경과 유사한 환경조건을 축소된 상황에서 구현하여 실제의 물리적 현상을 사실에 가깝게 재현하고 이를 계측 및 해석을 통하여 물리적, 공학적 지식의 체계를 세우는 일련의 행위이다.

모형 실험은 실제의 물리적인 현상을 축소된 실험실에서 동일하게 재현함으로써 모형 실험에서 계측하여 해석한 값을 실선단위로 확장 가능하게 함을 목적으로 하는바, 관찰하고자 하는 현상을 지배하는 물리적 상사 법칙을 만족하도록 모델링(modeling)을 하는 것이 중요하며, 이는 차원해석을 통하여 물리적 의미를 갖는 무차원수를 추출함으로써 가능해진다.

일반적으로 모형 실험은 다양한 목적에 따라 다양한 형태로 수행될 수 있는데, 그 중에서도 본 발명과 관련한 절단계류 모형 실험은 실제 해역의 수심과 모형 실험을 수행하는 수조의 수심비가 맞지 않는 경우 해양 구조물의 거동 특성을 파악하는 모형 실험을 말한다.

특히 최근 들어서는 해양 구조물의 운용해역이 심해로 가는 추세가 강해져 실제 해역의 수심과 모형 실험을 수행하는 수조의 수심비가 맞지 않는 경우가 빈번히 발생한다.

따라서 절단계류 모형 실험을 수행함에 있어서는, 수심에 대한 기하학적 상사(geometric similarity)를 만족하지 못하는 경우 수조의 얕은 수심에서도 실제 해역의 깊은 수심에서의 계류 라인의 역학적 거동을 구현할 수 있는 방안을 찾는 것이 무엇보다 중요하다.

따라서, 계류계를 포함한 선박이나 해양 구조물에 대한 모형 실험에서 앵커의 모사는 선박이나 해양 구조물이 움직임에 따라 앵커 초기 위치가 변하지 않도록 큰 중량(대략 30 ~100 kg)으로 고정한다.

이에, 본 발명자들은 선박 또는 해양 구조물에 대한 모형 실험에서, 원하는 특정 위치에 계류된 상태에서 중량이 큰 다수의 앵커의 위치를 전후로 자유롭게 이동시켜 복수개의 계류 라인의 장력을 쉽고 빠르게 조절할 수 있는 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치 및 방법을 발명하기에 이르렀다.

KR 10-0943457 B1

본 발명의 목적은 선박 또는 해양구조물에 대한 모형 실험에서, 모형선 설치 전에 수조 밖에서 레이저 빔을 이용하여 앵커를 수조 바닥에 정확하게 위치시키고, 모형선이 원하는 특정 위치에 계류된 상태에서 실제 해양 환경과 유사하게 복수개의 계류 라인의 장력을 측정하여 동일한 장력을 가지도록 조절할 수 있는 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치는 모형 실험용 수조; 상기 수조의 하부면에 위치하는 이동형 바닥판; 상기 이동형 바닥판 중앙부의 수직 상향 위치의 수면에 위치하여 복수개의 계류 라인을 상기 수조의 수중으로 내리는 모형선; 상기 모형선을 중심으로 방사형으로 배치되고, 하부면이 상기 이동형 바닥판의 하부면에 접촉되어, 상기 모형선을 소정의 장력으로 정박시키는 복수개의 앵커; 및 모형 실험 개시시 상기 이동형 바닥판의 잠수 전에 상기 모형선이 위치할 장소에서 상기 복수개의 앵커의 위치를 측정하여 상기 복수개의 계류 라인의 장력이 동일하도록 상기 복수개의 앵커의 위치를 조절하는 앵커 위치 설정 모듈;을 구비하고, 상기 복수개의 계류 라인 각각은 상기 복수개의 앵커 각각의 일측에 돌출된 샤프트의 일단에 형성된 계류 라인 연결부를 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치의 상기 복수개의 앵커 각각은 사각판 형상으로서, 상부면의 4개의 모퉁이에 마그네틱 스토퍼를 구비하고, 중앙부에 상기 샤프트의 길이 방향으로 제1 직사각홀이 형성되는 기본 판; 탁자 형상으로서, 상기 기본 판 상부에 상기 제1 직사각홀 중앙부 상에 위치하며, 제2 직사각홀을 포함하는 받침대; 상기 받침대 하부에 설치되어 상기 제2 직사각홀을 관통하는 상기 레버와 연결되어 상기 레버의 조작 운동을 상기 샤프트에 전달하는 동력 전달부; 및 상기 기본 판 상부면에 상기 마그네틱 스토퍼와 상기 제1 직사각홀 사이에 장착되어 해당 앵커의 초기 위치 대비 이동한 거리를 측정하는 이동 거리 게이지;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치의 상기 동력 전달부는 상기 받침대 하부에 위치하고, 상기 레버와 연결되어 상기 레버의 조작 운동을 인가받아 회전 운동하는 피니언 기어; 및 상기 제1 직사각홀 내에 위치하고, 상기 피니언 기어와 맞물려 연결되어 상기 피니언 기어의 회전 운동을 인가받아 전진 또는 후진 직선 운동하여 상기 샤프트에 전달하는 랙 기어;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치의 상기 앵커 위치 설정 모듈은 사각판 형상으로서, 상부면 중앙부에 원통형 받침부를 구비하는 모듈 판; 상기 받침부의 중앙부에 위치하고, 상기 복수개의 앵커 각각의 상기 레이저 빔 수신 타겟으로 레이저 빔을 발사하여 상기 복수개의 앵커 각각과의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기; 상기 레이저 거리 측정기와 이격된 측부에 위치하고, 반사되는 레이저 빔을 상기 레이저 거리 측정기가 수신하도록 모듈의 수평을 맞추는 레벨러; 및 7-세그먼트 타입으로서, 상기 레이저 거리 측정기와 이격된 다른 측부에 위치하고, 상기 레이저 거리 측정기의 회전 각도를 표시하는 회전 각도 표시계;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법은 (a) 이동형 바닥판의 상부면에 모형선이 위치할 장소에 앵커 위치 설정 모듈이 배치되는 단계; (b) 상기 앵커 위치 설정 모듈을 원점으로 하여 복수개의 앵커가 방사형으로 배치되는 단계; (c) 상기 앵커 위치 설정 모듈의 수평이 맞추어지고, 레이저 빔을 이용하여 복수개의 앵커 각각의 위치가 설정되는 단계; (d) 위치가 설정된 상기 복수개의 앵커 각각의 위치를 고정시킨 후 상기 앵커 위치 설정 모듈이 제거되는 단계; (e) 상기 제거된 위치에 상기 모형선을 설치하고, 위치가 설정된 상기 복수개의 앵커 각각이 계류 라인으로 상기 모형선에 연결되는 단계; (f) 상기 설치된 모형선만 수조의 수면 위에 띄우고 상기 이동형 바닥판이 수조의 바닥까지 내려져, 상기 계류 라인의 초기 장력이 측정되는 단계; 및 (g) 상기 측정된 초기 장력이 맞지 않을 경우, 상기 복수개의 앵커 중 해당 앵커에 구비된 레버의 조작을 통해 상기 계류 라인의 초기 장력이 조절되는 단계;를 포함하되, 상기 초기 장력은 상기 앵커 위치 설정 모듈의 일측에 구비된 샤프트의 전진 또는 후진 운동을 통해 조절되는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법의 상기 (c) 단계는, 상기 앵커 위치 설정 모듈에 구비된 레벨러가 상기 앵커 위치 설정 모듈의 수평을 맞추는 단계; 및 상기 앵커 위치 설정 모듈 내 레이저 거리 측정기가 레이저 빔을 발사하여 상기 복수개의 앵커 각각으로부터 반사되는 레이저 빔을 통해 상기 복수개의 앵커 각각과의 거리가 측정되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법의 상기 (g) 단계는, 상기 레버가 상기 앵커 위치 설정 모듈 방향으로 당겨지는 경우, 상기 레버와 연결되어 있는 피니언 기어의 회전 운동이 랙 기어의 후진 직선 운동으로 전달되는 단계; 상기 샤프트가 상기 랙 기어의 후진 직선 운동을 전달받아 상기 앵커 위치 설정 모듈과 멀어지게 후진 이동하는 단계; 상기 샤프트의 후진 이동에 따라, 상기 계류 라인의 초기 장력이 증가되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법의 상기 (g) 단계는, 상기 레버가 상기 앵커 위치 설정 모듈 반대측 방향으로 당겨지는 경우, 상기 레버와 연결되어 있는 피니언 기어의 회전 운동이 랙 기어의 전진 직선 운동으로 전달되는 단계; 상기 샤프트가 상기 랙 기어의 전진 직선 운동을 전달받아 상기 앵커 위치 설정 모듈과 가까워지게 전진 이동하는 단계; 상기 샤프트의 전진 이동에 따라, 상기 계류 라인의 초기 장력이 감소되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법의 상기 (g) 단계에서, 상기 피니언 기어 및 랙 기어의 이빨 피치는 0.3 내지 0.7 cm 인 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법의 상기 (f) 단계에서, 상기 계류 라인의 초기 장력은 상기 모형선에 구비된 장력 측정기를 통해 측정되는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.

본 발명에 의할 경우, 앵커의 레버를 움직임에 따라 복수개의 계류 라인의 초기 장력을 간단히 변경시킬 수 있어 잠수사의 작업이 편해질 뿐만 아니라, 중량이 큰 다수의 앵커와 다수의 계류 라인을 직접 이동시킬 필요가 없어져 작업 시간을 절감할 수 있다.

또한, 수심이 깊은 수조에서 실험이 진행될 경우에도 잠수사의 잠수 시간에 따른 한계를 극복할 수 있고, 잠수사 대신 원격 무인 잠수정을 활용하여 초기 장력을 맞출 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 실제 계류계 앵커가 계류 라인을 통해 실제 선박에 연결된 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치를 설명하기 위한 개략적인 부분 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치의 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 도 5에 도시된 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법 중 단계(S200)의 부분 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있다.

더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다.

이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

또한, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있다.

또한, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있다.

한편, 상기 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용된다.

하지만, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 한다.

또한, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.

더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "부", "기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미한다.

이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서, 모형 실험용 수조(10), 이동형 바닥판(50), 모형선(60), 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 및 계류 라인(S)을 구비하고, 모형선(60)은 장력 측정기(65)를 포함한다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커가 계류 라인(S)을 통해 모형선(60)에 연결되어 계류계 앵커의 위치에 따라 계류 라인(S)의 초기 장력을 조절하는 원리를 모형 실험을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

모형 실험에서 실선의 축척비에 따라 해저면 위치 및 앵커의 수평면 위치를 결정한다.

계류 라인(S)은 실선의 단위 길이당 무게, 라인의 크기를 모형과 실제의 상사 법칙에 의해 제작하여 설치한다.

여기에서, 모형과 실제의 상사 법칙에는 기하학적 상사(geometric similarity), 운동학적 상사(kinematic similarity), 역학적 상사(dynamic similarity)의 세 가지가 있다.

기하학적 상사는 모형과 실제의 사이의 모든 대응하는 길이의 비가 같을 때 기하학적 상사를 만족한다고 한다.

운동학적 상사는 모형과 실제의 운동현상에 있어서 운동의 모양 또는 경로가 기하학적으로 상사하고, 그 운동에 내제된 대응하는 입자들의 속도비가 같을 때 운동학적 상사를 만족한다고 한다.

역학적 상사는 모형과 실제의 각 대응점에 작용하는 힘의 비가 같을 때 역학적 상사를 만족한다고 한다.

보통 계류 시스템은 도 1에서 보는 바와 같이, 다방향으로 여러 계류 라인(S)으로 구성되고, 실험에서 앵커 위치 및 계류 라인(S)의 특성을 잘 일치시켰다고 하더라도 미소한 오차에 의해 초기 장력이 맞지 않는 문제가 있다.

초기 장력은 앵커 위치를 변경하고, 터치 다운 지점(touch down point)을 이동시킨 후에 계류 라인(S)의 길이를 변경함으로써 조절이 가능하다.

그런데, 모형선(60)과 연결된 여러 계류 선들이 상호 간섭을 주기 때문에 하나의 계류 라인(S) 길이를 변경하면 복수개의 다른 앵커에 연결된 다른 계류 라인(S) 길이도 모두 바꾸어야 한다.

따라서, 계류 라인(S)의 초기 장력(T)을 맞추기 위해 복수개의 앵커에 연결된 각 계류 라인(S)의 길이를 모두 바꾸려면 수저 바닥에 설치된 복수개의 모든 앵커의 위치를 조금씩 바꾸는 다소의 시간과 노력이 필요한 작업을 수행해야 한다.

이를 위하여 이러한 잠수사의 절대적인 도움이 필요한데, 실험 시설의 수심이 얕을 경우에는 잠수사의 잠수 시간에 큰 제약이 없지만, 15미터 이상 깊어지게 되면 잠수 가능 시간의 제약으로 다수의 잠수사가 투입되어야 한다.

이에 따라, 계류 라인(S)의 초기 장력(T)을 맞추기 위한 많은 인력과 소요시간이 필요할 뿐 아니라, 앵커 고정을 위한 무게 추가 무겁기 때문에 잠수사 작업에 어려움이 있다.

이와 같은 어려움을 극복하기 위하여 본 발명에서는, 복수개의 앵커에 구비된 위치 조절 레버를 잠수사의 조작에 따라 복수개의 앵커 위치를 간단히 이동시킬 수 있게 하여 잠수사의 작업이 편해질 뿐만 아니라, 잠수사가 아닌 원격 무인 잠수정(ROV)을 이용하여 초기 장력(T)을 맞출 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치를 설명하기 위한 개략적인 부분 구성도로서, 이동형 바닥판(50), 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 및 앵커 위치 설정 모듈(200)을 구비한다.

도 4는 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치의 부분 사시도로서, 앵커(100-1) 및 앵커 위치 설정 모듈(200)을 구비한다.

앵커(100-1)는 기본 판(110), 받침대(120), 레이저 빔 수신 타겟(121), 동력 전달부(130), 마그네틱 스토퍼(140), 이동 거리 게이지(150) 및 샤프트(160)를 포함하고, 동력 전달부(130)는 피니언 기어(131) 및 랙 기어(132)를 포함한다.

앵커 위치 설정 모듈(200)은 모듈 판(210), 받침부(220), 레이저 거리 측정기(230), 레벨러(240) 및 회전 각도 표시계(250)를 포함한다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치의 구성 및 기능을 설명하면 다음과 같다.

이동형 바닥판(Movable bottom, 50)은 평상시에는 모형 실험용 수조(10)의 하부면에 잠수하여 위치하고, 모형 실험 개시시에는 수면으로 상승하여 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 및 앵커 위치 설정 모듈(200)이 설치된 후에는 다시 잠수한다.

모형선(60)은 모형 실험 개시시 앵커 위치 설정 모듈(200)이 이동형 바닥판(50)에 설치되기 전에, 이동형 바닥판(50) 중앙부의 수직 상향 위치의 수면에 위치하여 복수개의 계류 라인(S)을 수조의 수중으로 내린다.

복수개의 앵커(100-1 내지 100-N)는 모형선(60)을 중심으로 방사형으로 배치되고, 하부면이 이동형 바닥판(50)의 하부면에 접촉되어, 모형선(60)과 연결된 복수개의 계류 라인(S)을 이용하여 소정의 장력으로 정박시킨다.

앵커 위치 설정 모듈(200)은 모형 실험 개시시 상기 이동형 바닥판(50)의 잠수 전에 상기 모형선(60)이 위치할 장소에서 상기 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N)의 위치를 측정하여 상기 복수개의 계류 라인(S)의 장력이 동일하도록 상기 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N)의 위치를 조절한다.

복수개의 계류 라인(S) 각각은 상기 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각의 일측에 돌출된 샤프트(160)의 일단에 형성된 계류 라인 연결부(161)를 통해 연결된다.

도 5는 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법의 개략적인 동작을 설명하면 다음과 같다.

평상시에는 모형 실험용 수조(10)의 하부면에 잠수하여 위치하는 이동형 바닥판(50)의 상부면에 모형선(60)이 위치할 장소에 앵커 위치 설정 모듈(200)이 배치된다(S110).

앵커 위치 설정 모듈(200)을 원점으로 하여 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N)가 방사형으로 배치된다(S120).

앵커 위치 설정 모듈(200)의 수평이 맞추어지고(S130), 레이저 빔(LB)을 이용하여 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각의 위치가 설정된다(S140).

위치가 설정된 상기 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각의 위치를 고정시킨 후 상기 앵커 위치 설정 모듈(200)이 제거된다(S150).

앵커 위치 설정 모듈(200)이 제거된 위치에 상기 모형선(60)을 설치하고(S160), 위치가 설정된 상기 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각이 계류 라인(S)으로 상기 모형선(60)에 연결된다(S170).

설치된 모형선(60)만 수조의 수면 위에 띄우고 상기 이동형 바닥판(50)이 수조의 바닥까지 내려져(S180), 상기 계류 라인(S)의 초기 장력(T)이 측정된다(S190).

측정된 초기 장력(T)이 맞지 않을 경우, 상기 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 중 해당 앵커(100-1)에 구비된 레버의 조작(S200)을 통해 상기 계류 라인(S)의 초기 장력(T)이 조절된다(S300).

이때, 초기 장력(T)은 상기 앵커 위치 설정 모듈(200)의 일측에 구비된 샤프트(160)의 전진 또는 후진 운동을 통해 조절된다.

본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법의 상세한 동작 설명은 후술하도록 한다.

도 6은 도 5에 도시된 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법 중 단계(S200)의 부분 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법 중 단계(S200)의 개략적인 동작을 설명하면 다음과 같다.

앵커(100-1)의 레버(122)가 당겨지는 방향을 판단하여(S210), 상기 앵커 위치 설정 모듈(200) 방향으로 당겨지는 경우, 상기 레버와 연결되어 있는 피니언 기어(131)의 회전 운동이 랙 기어(132)의 후진 직선 운동으로 전달된다(S220).

샤프트(160)가 상기 랙 기어(132)의 후진 직선 운동을 전달받아 상기 앵커 위치 설정 모듈(200)과 멀어지게 후진 이동한다(S230).

샤프트(160)의 후진 이동에 따라, 상기 계류 라인(S)의 초기 장력(T)이 증가된다(S240).

만일, 레버가 상기 앵커 위치 설정 모듈(200) 반대측 방향으로 당겨지는 경우, 상기 레버와 연결되어 있는 피니언 기어(131)의 회전 운동이 랙 기어(132)의 전진 직선 운동으로 전달된다(S225).

샤프트(160)가 상기 랙 기어(132)의 전진 직선 운동을 전달받아 상기 앵커 위치 설정 모듈(200)과 가까워지게 전진 이동한다(S235).

샤프트(160)의 전진 이동에 따라, 상기 계류 라인(S)의 초기 장력(T)이 감소된다(S245).

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수조에서 이동형 바닥판(50)(Movable bottom)을 올려 상부면에 앵커 위치 설정 모듈(200)을 모형선(60)이 위치할 장소에 위치시킨다.

모듈의 수평을 맞추어 레이저가 정확하게 반사되도록 하기 위하여 앵커 위치 설정 모듈(200)에 장착된 레벨러(240)로 모듈의 수평을 맞춘다.

그리고, 받침부(220)의 상부면에 레벨러(240)와 이격되어 장착된 레이저 거리 측정기(230) 및 회전 각도 표시계(250)로 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각의 위치를 설정한다.

즉, 레이저 거리 측정기(230)가 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각의 레이저 빔 수신 타겟(121)으로 레이저 빔(LB)을 발사하여 반사되는 레이저 빔(LB)을 통해 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각과의 거리를 측정하고, 회전 각도 표시계(250)가 레이저 거리 측정기(230)의 회전 각도를 표시하여 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각의 위치를 설정한다.

위치가 설정된 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각의 4개의 모퉁이에 구비된 마그네틱 스토퍼(140)로 앵커의 위치를 고정시킨 후에 앵커 위치 설정 모듈(200)을 제거한다.

앵커 위치 설정 모듈(200)이 제거된 위치에 모형선(60)을 설치하고, 위치가 설정된 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각을 계류 라인(S)으로 연결한다.

모형선(60)만 수조의 수면 위에 띄우고 이동형 바닥판(50)을 수조의 바닥까지 내려, 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N)는 가라앉힌 후에 모형선(60)에 구비된 소정의 장력 측정기(65)를 통해 계류 라인(S)의 초기 장력(T)을 측정한다.

만일, 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N)의 초기 장력(T)이 맞지 않을 경우, 잠수사 또는 원격 무인 잠수정(ROV)을 이용하여 해당 앵커(100-1)에 구비된 레버를 당기거나 밀면서 모든 계류 라인(S)의 초기 장력(T)을 맞춘다.

즉, 앵커(100-1)의 레버를 앞으로 즉, 앵커 위치 설정 모듈(200) 방향으로 한 번 당기면 레버와 연결되어 있는 피니언 기어(131)가 레버의 조작 운동을 인가받아 회전 운동하고, 그 회전 운동이 랙 기어(132)의 후진 직선 운동으로 전달되어 샤프트(160)가 앵커 위치 설정 모듈(200)과 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 이동한다.

이때, 소정 거리는 0.3 내지 0.7 cm 로 설정 가능하고, 0.5 cm 가 바람직하며, 피니언 기어(131) 및 랙 기어(132)의 이빨 피치는 샤프트(160)가 이동한 소정 거리인 것을 사용한다.

마찬가지로, 앵커(100-1)의 레버를 뒤로 즉, 앵커 위치 설정 모듈(200) 반대측 방향으로 한 번 당기면 레버와 연결되어 있는 피니언 기어(131)가 레버의 조작 운동을 인가받아 회전 운동하고, 그 회전 운동이 랙 기어(132)의 전진 직선 운동으로 전달되어 샤프트(160)가 앵커 위치 설정 모듈(200)과 가까워지는 방향으로 소정 거리만큼 이동한다.

이와 같이 샤프트(160)의 전후 이동을 통하여 샤프트(160)의 일단에 구비된 계류 라인 연결부(161)에 연결되는 계류 라인(S)의 초기 장력(T)을 조절할 수 있다.

다음으로, 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각의 구성요소들의 구조 및 기능을 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

기본 판(Base plate, 110)은 사각판 형상으로서, 상부면의 4개의 모퉁이에 마그네틱 스토퍼(140)를 구비하고, 중앙부의 샤프트(160)의 길이 방향으로 제1 직사각홀이 형성된다.

또한, 기본 판(110) 상부에 제1 직사각홀 중앙부 상에 제2 직사각홀을 구비한 탁자 형상의 받침대(120)가 구비되는데, 받침대(120) 상부면에는 이중 구조의 레이저 빔 수신 타겟이 구비되고, 제2 직사각홀에는 레버가 관통하여 받침대(120) 하부에 구비된 피니언 기어(131)와 연결된다.

또한, 제1 직사각홀 내에는 랙 기어(132)가 구비되어 피니언 기어(131)와 맞물려 연결되고, 피니언 기어(131)의 일측, 즉 앵커 위치 설정 모듈(200) 방향으로 샤프트(160)가 연결된다.

따라서, 앵커(100-1)의 레버를 전후 방향으로 당기면 레버와 연결되어 있는 피니언 기어(131)의 회전 운동이 랙 기어(132)의 직선 운동으로 전달되고, 랙 기어(132)와 연결된 샤프트(160)가 앵커 위치 설정 모듈(200)과 멀어지는 방향 또는 가까워지는 방향으로 전후 이동하게 된다.

한편, 마그네틱 스토퍼(140)와 제1 직사각홀 사이에는 기본 판(110) 상부면에 이동 거리 게이지(150)가 구비되어, 앵커(100-1)의 초기 위치 대비 이동한 거리를 측정한다.

샤프트(160)는 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각의 일측에 돌출되게 형성되어 계류 라인 연결부(161)를 통해 복수개의 계류 라인(S) 각각에 연결되고, 상부면에 나사산이 형성되어 타측이 랙 기어(132)와 연결되어 랙 기어(132)의 전진 또는 후진 직선 운동을 전달받아 전진 또는 후진 운동한다.

다음으로, 앵커 위치 설정 모듈(200)의 구성요소들의 구조 및 기능을 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

모듈 판(210)은 사각판 형상으로서, 상부면 중앙부에 원통형 받침부(220)가 구비되고, 받침부(220) 상부면에는 레이저 거리 측정기(230), 레벨러(240) 및 회전 각도 표시계(250)가 구비된다.

레이저 거리 측정기(230)는 받침부(220)의 중앙부에 위치하면서 내장된 레이저 포인터로 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각의 레이저 빔 수신 타겟(121)을 향하여 레이저 빔(LB)을 발사하여 레이저 빔 수신 타겟(121)에서 반사되는 레이저 빔(LB)을 통해 복수개의 앵커(100-1 내지 100-N) 각각과의 거리가 측정된다.

또한, 레벨러(240)는 레이저 거리 측정기(230)의 우측에 위치하면서 레이저 빔 수신 타겟(121)으로부터 레이저 빔(LB)이 정확하게 반사되도록 모듈의 수평을 맞춘다.

회전 각도 표시계(250)는 7-세그먼트 타입으로서, 레이저 거리 측정기(230)의 좌측에 위치하면서 레이저 거리 측정기(230)의 회전 각도를 표시한다.

이와 같이, 본 발명은 선박 또는 해양구조물에 대한 모형 실험에서, 레이저 빔을 이용하여 앵커를 수조 바닥에 정확하게 위치시키고, 모형선이 원하는 특정 위치에 계류된 상태에서 실제 해양 환경과 유사하게 복수개의 계류 라인의 장력을 측정하여 동일한 장력을 가지도록 조절할 수 있는 모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치 및 방법을 제공한다.

이를 통하여, 본 발명은 앵커의 레버를 움직임에 따라 복수개의 계류 라인의 초기 장력을 간단히 변경시킬 수 있어, 잠수사의 작업이 편해질 뿐만 아니라, 중량이 큰 다수의 앵커와 다수의 계류 라인을 직접 이동시킬 필요가 없어져 작업 시간을 절감할 수 있다.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.

100-1: 앵커
110: 기본 판
120: 받침대
121: 레이저 빔 수신 타겟
130: 동력 전달부
131: 피니언 기어
132: 랙 기어
140: 마그네틱 스토퍼
150: 이동 거리 게이지
160: 샤프트
161: 계류 라인 연결부
200: 앵커 위치 설정 모듈
210: 모듈 판
220: 받침부
230: 레이저 거리 측정기
240: 레벨러
250: 회전 각도 표시계

Claims

모형 실험용 수조;
상기 수조의 하부면에 위치하는 이동형 바닥판;
상기 이동형 바닥판 중앙부의 수직 상향 위치의 수면에 위치하여 복수개의 계류 라인을 상기 수조의 수중으로 내리는 모형선;
상기 모형선을 중심으로 방사형으로 배치되고, 하부면이 상기 이동형 바닥판의 하부면에 접촉되어, 상기 모형선을 소정의 장력으로 정박시키는 복수개의 앵커; 및
모형 실험 개시시 상기 이동형 바닥판의 잠수 전에 상기 모형선이 위치할 장소에서 상기 복수개의 앵커의 위치를 측정하여 상기 복수개의 계류 라인의 장력이 동일하도록 상기 복수개의 앵커의 위치를 조절하는 앵커 위치 설정 모듈;
을 구비하고,
상기 복수개의 계류 라인 각각은 상기 복수개의 앵커 각각의 일측에 돌출된 샤프트의 일단에 형성된 계류 라인 연결부를 통해 연결되며,
상기 복수개의 앵커가 초기 장력이 맞지 않을 경우,
해당 앵커에 구비된 레버를 상기 수조의 수중에서 상기 앵커 위치 설정 모듈 방향 또는 반대 방향으로 당김에 따라 상기 샤프트가 전후 이동하여 상기 복수개의 계류 라인의 초기 장력이 조절되며,
상기 복수개의 앵커 각각은
사각판 형상으로서, 상부면의 4개의 모퉁이에 마그네틱 스토퍼를 구비하고, 중앙부에 상기 샤프트의 길이 방향으로 제1 직사각홀이 형성되는 기본 판;
탁자 형상으로서, 상기 기본 판 상부에 상기 제1 직사각홀 중앙부 상에 위치하며, 제2 직사각홀을 포함하는 받침대; 및
상기 받침대 하부에 설치되어 상기 제2 직사각홀을 관통하는 상기 레버와 연결되어, 상기 수조의 수중에서의 상기 레버의 조작 운동을 상기 샤프트에 전달하는 동력 전달부;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 앵커 각각은
상기 기본 판 상부면에 상기 마그네틱 스토퍼와 상기 제1 직사각홀 사이에 장착되어 해당 앵커의 초기 위치 대비 이동한 거리를 측정하는 이동 거리 게이지;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는,
모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 동력 전달부는
상기 받침대 하부에 위치하고, 상기 레버와 연결되어 상기 레버의 조작 운동을 인가받아 회전 운동하는 피니언 기어; 및
상기 제1 직사각홀 내에 위치하고, 상기 피니언 기어와 맞물려 연결되어 상기 피니언 기어의 회전 운동을 인가받아 전진 또는 후진 직선 운동하여 상기 샤프트에 전달하는 랙 기어;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 앵커 위치 설정 모듈은
사각판 형상으로서, 상부면 중앙부에 원통형 받침부를 구비하는 모듈 판;
상기 받침부의 중앙부에 위치하고, 상기 복수개의 앵커 각각의 레이저 빔 수신 타겟으로 레이저 빔을 발사하여 상기 복수개의 앵커 각각과의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기;
상기 레이저 거리 측정기와 이격된 측부에 위치하고, 반사되는 레이저 빔을 상기 레이저 거리 측정기가 수신하도록 모듈의 수평을 맞추는 레벨러; 및
7-세그먼트 타입으로서, 상기 레이저 거리 측정기와 이격된 다른 측부에 위치하고, 상기 레이저 거리 측정기의 회전 각도를 표시하는 회전 각도 표시계;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 장치.
(a) 이동형 바닥판의 상부면에 모형선이 위치할 장소에 앵커 위치 설정 모듈이 배치되는 단계;
(b) 상기 앵커 위치 설정 모듈을 원점으로 하여 복수개의 앵커가 방사형으로 배치되는 단계;
(c) 상기 앵커 위치 설정 모듈의 수평이 맞추어지고, 레이저 빔을 이용하여 복수개의 앵커 각각의 위치가 설정되는 단계;
(d) 위치가 설정된 상기 복수개의 앵커 각각의 위치를 고정시킨 후 상기 앵커 위치 설정 모듈이 제거되는 단계;
(e) 상기 제거된 위치에 상기 모형선을 설치하고, 위치가 설정된 상기 복수개의 앵커 각각이 계류 라인으로 상기 모형선에 연결되는 단계;
(f) 상기 설치된 모형선만 수조의 수면 위에 띄우고 상기 이동형 바닥판이 수조의 바닥까지 내려져, 상기 계류 라인의 초기 장력이 측정되는 단계; 및
(g) 상기 측정된 초기 장력이 맞지 않을 경우, 상기 복수개의 앵커 중 해당 앵커에 구비된 레버를 상기 수조의 수중에서 상기 앵커 위치 설정 모듈 방향 또는 반대 방향으로 당김에 따라 해당 앵커의 일측에 돌출되어 구비된 샤프트가 전후 이동하여 상기 계류 라인의 초기 장력이 조절되는 단계;
를 포함하며,
상기 복수개의 앵커 각각은
사각판 형상으로서, 상부면의 4개의 모퉁이에 마그네틱 스토퍼를 구비하고, 중앙부에 상기 샤프트의 길이 방향으로 제1 직사각홀이 형성되는 기본 판;
탁자 형상으로서, 상기 기본 판 상부에 상기 제1 직사각홀 중앙부 상에 위치하며, 제2 직사각홀을 포함하는 받침대; 및
상기 받침대 하부에 설치되어 상기 제2 직사각홀을 관통하는 상기 레버와 연결되어, 상기 수조의 수중에서의 상기 레버의 조작 운동을 상기 샤프트에 전달하는 동력 전달부;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
상기 앵커 위치 설정 모듈에 구비된 레벨러가 상기 앵커 위치 설정 모듈의 수평을 맞추는 단계; 및
상기 앵커 위치 설정 모듈 내 레이저 거리 측정기가 레이저 빔을 발사하여 상기 복수개의 앵커 각각으로부터 반사되는 레이저 빔을 통해 상기 복수개의 앵커 각각과의 거리가 측정되는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 (g) 단계는,
상기 레버가 상기 앵커 위치 설정 모듈 방향으로 당겨지는 경우, 상기 레버와 연결되어 있는 피니언 기어의 회전 운동이 랙 기어의 후진 직선 운동으로 전달되는 단계;
상기 샤프트가 상기 랙 기어의 후진 직선 운동을 전달받아 상기 앵커 위치 설정 모듈과 멀어지게 후진 이동하는 단계;
상기 샤프트의 후진 이동에 따라, 상기 계류 라인의 초기 장력이 증가되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 (g) 단계는,
상기 레버가 상기 앵커 위치 설정 모듈 반대측 방향으로 당겨지는 경우, 상기 레버와 연결되어 있는 피니언 기어의 회전 운동이 랙 기어의 전진 직선 운동으로 전달되는 단계;
상기 샤프트가 상기 랙 기어의 전진 직선 운동을 전달받아 상기 앵커 위치 설정 모듈과 가까워지게 전진 이동하는 단계;
상기 샤프트의 전진 이동에 따라, 상기 계류 라인의 초기 장력이 감소되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 (g) 단계에서,
상기 피니언 기어 및 랙 기어의 이빨 피치는 0.3 내지 0.7 cm 인 것을 특징으로 하는,
모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (f) 단계에서,
상기 계류 라인의 초기 장력은
상기 모형선에 구비된 장력 측정기를 통해 측정되는 것을 특징으로 하는,
모형 실험용 계류계 앵커의 위치 조절 방법.