KR101903757B1 - 해상 벙커링 터미널 및 벙커링 선박의 계류 방법 - Google Patents

해상 벙커링 터미널 및 벙커링 선박의 계류 방법 Download PDF

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Abstract

해상 벙커링 터미널이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 해상 벙커링 터미널은 선체의 외측판에 구비된 벙커링 공간에 설치된 계류장치를 포함하고, 계류장치는 벙커링 공간에 진입한 벙커링 선박과 벙커링 공간을 형성하는 측벽 사이의 거리를 감지하기 위한 감지부와, 벙커링 공간의 측벽에 설치되며 벙커링 공간에서 위치한 벙커링 선박의 위치를 제어하기 위한 송풍력을 제공하는 송풍장치와, 감지부에서 감지된 거리정보에 기초하여 송풍장치의 송풍력을 조절하는 제어부를 포함한다.

Description

해상 벙커링 터미널 및 벙커링 선박의 계류 방법{OFFSHORE BUNKERING TERMINAL AND METHOD FOR MOORING BUNKERING VESSEL}
본 발명은 해상 벙커링 터미널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 벙커링 터미널에 벙커링 선박을 계류시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.
액화 천연 가스(LNG)는 가스 상태에서 천연 가스의 동일한 양이 차지하는 부피의 약 1/600만을 차지하며, 액화 천연가스는 천연가스를 비등점(주위 압력에서 -259℉)이하로 냉각시켜 만든다.
이러한 이유로 액화 천연가스는 대기압 또는 그보다 다소 높은 압력에서 극저온 탱크에 보관된다.
보관된 액화 천연가스는 온도를 상승시켜 다시 가스 형태로 변환시키는데, 이러한 과정을 일반적으로 액화 가스 재기화 (Regasification) 과정이라 한다.
종래에는 일반적으로 육지에서 상기 액화 가스의 재기화 작업을 하였다. 액화 천연가스 운반선이 목적 항에 도착하면 육지에 기반을 둔 재기화 시설로 액화 가스를 보내고, 상기 액화 가스는 극 저온 펌프에 의해 하적되어 액화 상태 또는 기체 상태로 보관되었다.
그러나 2001년 미국에서 발생한 911테러 이후에 위험물에 대한 안전상의 요구가 크게 증가하였고, 위험시설을 사람이 거주하는 육지에 되도록 두지 않고 해상에 두는 경향을 가지게 되었다.
이와 같은 세계적인 추세에 따라 상기 액화 가스의 재기화 과정 역시 해상에서 이루어지는 형태가 출현하게 되었고, 부유식 천연 가스 저장선(FSRU: Floating Storage and Regasification Unit), 부유식 해상 원유생산 및 저장설비(FPSO: Floating Production Storage Offloading)등과 같은 해상구조물은 이와 같은 요구에 의해 만들어진 것들이다.
이러한 해상구조물들의 출현에 따라 상기 해상구조물에서 직접 액화 천연가스를 공급받을 수 있는 액화 천연가스 운반선 등이 등장하였다.
해상구조물에서 액화 천연가스 운반선으로 액화 천연 가스를 공급하기 위해서는 해상구조물과 액화 천연가스 운반선을 서로 연결시켜야 한다.
그러나, 거친 파도가 발생하는 해상에서는 파도에 따른 두 선체의 움직임(변위)이 서로 달라 해상구조물과 액화 천연가스 운반선이 서로 충돌하거나 해상구조물과 액화 천연가스 운반선을 연결한 연결수단이 파손되는 문제점이 있었다.
따라서 선박을 해양구조물에 원활하게 접안 시키기 위한 다양한 방법 및 구조가 고안되고 있다. 그러나 이러한 접안은 접촉 식 구조물(계류장비)을 통한 두 선박의 고정을 수행함에 따라 움직임 변위에 따라 계류장비가 파손되는 문제가 발생한다.
한국공개특허 제2017-0000778호(2017.03.02 공개)
본 발명의 실시 예들은 해상 벙커링 터미널에 벙커링 선박을 비 접촉 방식에 의해 계류시킴으로써 두 선박의 변위 발생에 따른 계류장비의 손상을 방지할 수 있도록 하는 계류장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체의 외측판에 구비된 벙커링 공간에 설치된 계류장치를 포함하고, 상기 계류장치는 상기 벙커링 공간에 진입한 벙커링 선박과 상기 벙커링 공간을 형성하는 측벽 사이의 거리를 감지하기 위한 감지부와, 상기 벙커링 공간의 측벽에 설치되며 상기 벙커링 공간에서 위치한 상기 벙커링 선박의 위치를 제어하기 위한 송풍력을 제공하는 송풍장치와, 상기 감지부에서 감지된 거리정보에 기초하여 상기 송풍장치의 송풍력을 조절하는 제어부를 포함하는 해상 벙커링 터미널이 제공될 수 있다.
또한 상기 벙커링 공간의 측벽에는 펜더가 설치될 수 있다.
또한 상기 선체에는 액화연료를 저장하는 저장탱크가 설치되고, 상기 벙커링 공간에는 상기 저장탱크에 저장된 액화연료를 상기 벙커링 선박에 급유하기 위한 급유수단이 구비될 수 있다.
또한 상기 감지부는 초음파 센서, 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
또한 상기 송풍장치는 송풍력을 발생하는 송풍팬과, 송풍팬의 풍향을 조절하기 위한 풍향 조절부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 해상 벙커링 터미널에 구비된 벙커링 공간에서 벙커링 선박의 위치를 감지하여 상기 벙커링 공간에 대한 상기 벙커링 선박의 상대적인 위치 정보를 획득하고, 상기 획득된 위치 정보에 기초하여 상기 벙커링 공간에 구비된 송풍장치의 풍향 및 풍속을 제어하여 상기 벙커링 공간의 지정 위치에 상기 벙커링 선박이 이동하도록 제어하는 것을 포함하는 벙커링 선박의 계류 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 기상 조건이 좋지 않은 경우 급유 중 발생할 수 있는 계류장치의 손상을 방지할 수 있음과 아울러 접안 시 계류라인 연결 시간이 과도하게 소모되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 해상 벙커링 터미널을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 벙커링 공간을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 계류장치의 제어 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 계류장치의 동작 상태도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 해상 벙커링 터미널을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 벙커링 공간을 개략적으로 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 계류장치의 제어 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 해상 벙커링 터미널(10)은 해상에 부유한 상태에서 액화연료(LNG 등)를 추진이나 발전 등을 위해 연료로 사용하는 벙커링 선박(40)에 충전시키는 충전소이다.
해상 벙커링 터미널(10)은 폭풍에 따른 해상재난에 대비하기 위해 적정한 용량의 추진시스템을 구비할 수 있고, 이와 달리 예인선의 도움으로 이동하는 바지선의 형태를 가지거나, 그 밖에 해상에 부유하기 위한 다양한 구조를 가질 수 있다.
또한 해상 벙커링 터미널(10)은 해양에서 선박의 왕래가 잦은 위치나 그 외 필요로 하는 위치에 고정되기 위하여 자기 계류(self-mooring) 장치를 가질 수 있다.
또한 해상 벙커링 터미널(10)은 액화연료의 적하량이나 해상 상태에 따른 동요를 방지하기 위하여 다수의 밸러스트 탱크와 펌핑장치 등으로 이루어지는 밸러스트 시스템을 가질 수 있다.
해상 벙커링 터미널(10)의 외측판(11)에는 선체의 내측 방향으로 오목하게 형성된 벙커링 공간(20)을 구비한다.
또한 선체 내부에는 액화연료를 저장하기 위한 저장탱크(12)가 배치된다.
저장탱크(12)는 액화연료가 저장되도록 마련된 멤브레인 타입 또는 B, C 타입의 독립 형태의 화물창을 적용할 수 있다.
저장탱크(12)는 벙커링 공간(20)에서 저장된 액화연료를 하역하기 위한 하역라인(13)과 연결되고, 하역라인(13)은 벙커링 공간(20)에 구비된 급유수단(14)과 연결될 수 있다.
급유수단(14)은 유연성을 가진 호스 또는 로딩암 등을 포함한다. 또는 급유수단(14)은 매니폴드로 이루어질 수 있다.
매니폴드는 벙커링 선박(40)에 구비된 극저온 유연성 호스를 연결하는 장치로서, 호스를 쉽게 연결하거나 연결 해제할 수 있도록 형성된다.
벙커링 공간(20)은 선체의 외측판(11)에서 선체의 내측 방향으로 오목하게 패인 형태로 이루어질 수 있다.
벙커링 공간(20)은 액화연료를 보급받기 위한 벙커링 선박(40)을 수용할 수 있는 적당한 크기를 가질 수 있다.
벙커링 공간(20)에는 내부로 들어온 벙커링 선박(40)을 계류시킬 수 있는 계류장치(30)가 구비될 수 있다.
계류장치(30)는 벙커링 공간(20)에서 비 접촉 방식에 의해 벙커링 선박(40)을 정해진 위치에 계류시킬 수 있도록 함에 의해 심한 파도가 치는 해상에서 안전하게 액화연료를 이송할 수 있도록 한다.
이러한 계류장치(30)는 벙커링 공간(20)을 형성하는 측벽(21)에 설치된 감지부(31)와, 송풍장치(32) 및 제어부(35)를 포함한다.
감지부(31)는 빛을 조사하여 벙커링 선박(40)으로부터 반사되어 돌아오는 시간 또는 세기를 감지하여 벙커링 공간(20)의 측벽(21)과 벙커링 선박(40) 사이의 거리를 측정할 수 있다.
감지부(31)는 초음파 센서 및 적외선 센서가 이용될 수 있다. 이외에도 벙커링 공간(20)에서 벙커링 선박(40) 사이의 거리를 측정하기 위한 다양한 센서가 이용될 수 있다.
감지부(31)는 벙커링 공간(20)의 측벽(21) 둘레를 따라 소정간격 이격 배치될 수 있다. 본 실시 예에서는 벙커링 공간(20)의 측벽(21) 세 면에 하나씩 배치된 구성을 도시하나, 이는 일 예에 불과한 것으로서, 벙커링 공간(20)의 형상, 크기에 따라서 그 위치 및 개수는 적절히 설계 변경될 수 있다.
감지부(31)는 제어부(35)와 전기적으로 연결되며, 벙커링 공간(20)에서 감지된 감지정보를 제어부(35)로 전달하고, 제어부(35)는 감지부(31)에서 제공된 감지정보에 기초하여 송풍장치(32)의 풍속 및 풍향을 조절함에 따라 벙커링 공간(20)에 위치된 벙커링 선박(40)의 위치를 제어한다.
제어부(35)는 감지부(31)의 출력값에 기초하여 벙커링 공간(20)에 위치된 벙커링 선박(40)의 상대적인 위치 정보를 연산하고, 연산된 상대적인 위치 정보에 기초하여 벙커링 공간(20)에서 벙커링 선박(40)이 정해진 위치에 계류하도록 송풍장치(32)의 풍속 및 풍향을 제어한다.
송풍장치(32)는 벙커링 공간(20)의 측벽(21) 둘레를 따라 소정간격 이격 배치될 수 있다. 송풍장치(32)는 송풍력을 발생시키는 송풍팬(33)과, 송풍팬(33)에 의해 토출되는 공기의 풍향을 조절하기 위한 풍향 조절부(34)를 포함한다.
풍향 조절부(34)는 수직 다관절 암 또는 수평 다관절 암으로 구성된 로봇암으로 이루어지거나, 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 또는 풍향 조절부(34)는 송풍팬(33)을 지지하면서 방향을 전환시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 형태라도 가능하다.
풍향 조절부(34)는 조인트를 통해 서로 결합되는 다수의 암을 구비할 수 있고, 각 암은 조인트에 의해 상하, 좌우, 회전 등 다자유도 운동을 하도록 구성될 수 있다. 또한 각 암의 길이가 신축하도록 구성될 수도 있다.
벙커링 공간(20)에는 벙커링 선박의 충돌을 방지하기 위해 복수개의 방현물인 펜더(fender)(50)가 설치될 수 있다.
펜더(50)는 벙커링 공간(20)의 측벽(21)과 벙커링 선박(40) 간의 충돌에 의한 파손을 방지할 수 있는 것으로 합성 수지재나 고무재 등의 충격 흡수 재질이나 충격 흡수 구조를 가질 수 있고, 간격을 두고 다수개 설치될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 벙커링 선박의 계류 방법에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4와 같이, 급유가 필요한 벙커링 선박(40)이 벙커링 공간(20)으로 진입하면, 벙커링 공간(20)에 위치된 벙커링 선박(40)의 위치를 감지한다.
벙커링 선박(40)의 위치 감지는 벙커링 공간(20)의 측벽(21)에 구비된 복수의 감지부(31)를 통해 감지한다. 복수의 감지부(31)에 의해 각각 감지된 거리정보는 제어부(35)로 전송되고, 제어부(35)는 전송된 각 감지정보에 기초하여 벙커링 공간(20)에 위치된 벙커링 선박(40)의 상대적인 위치 정보를 연산한다.
제어부(35)는 벙커링 선박(40)의 위치 정보에 기초하여 벙커링 선박(40)이 지정 위치에서 위치되지 않는 경우, 연산된 상대적인 위치 정보에 기초하여 벙커링 선박(40)이 지정 위치에 이동되도록 송풍장치(32)의 풍향과 풍속을 조절하여 벙커링 선박(40)을 지정 위치로 이동시킨다.
이를 통해, 파도나 바람 등의 영향으로 기상 조건이 좋지 않은 상태에서 벙커링 선박(40)이 급유하는 동안 상대적 변위 발생에 따라 벙커링 선박(40)이 접촉 식 계류장치에 의한 정박 시 발생할 수 있는 계류장치의 파손을 방지할 수 있게 된다.
또한 벙커링 공간(20)에 벙커링 선박(40)을 접안 시 계류라인 연결 관련 과도한 시간이 소모되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
10: 해상 벙커링 터미널, 11: 외측판,
12: 저장탱크, 13: 하역라인,
14: 급유수단, 20: 벙커링 공간,
21: 측벽, 30: 계류장치,
31: 감지부, 32: 송풍장치,
33: 송풍팬, 34: 풍향 조절부,
35: 제어부, 40: 벙커링 선박,
50: 펜더.

Claims (6)

  1. 선체의 외측판에 구비된 벙커링 공간에 설치된 계류장치를 포함하고,
    상기 계류장치는,
    상기 벙커링 공간에 진입한 벙커링 선박과 상기 벙커링 공간을 형성하는 측벽 사이의 거리를 감지하기 위한 감지부와,
    상기 벙커링 공간의 측벽에 설치되며 상기 벙커링 공간에서 위치한 상기 벙커링 선박의 위치를 제어하기 위한 송풍력을 발생하는 송풍팬과, 상기 송풍팬의 풍향을 조절하기 위한 풍향 조절부를 포함하는 송풍장치와,
    상기 감지부에서 감지된 거리정보에 기초하여 상기 송풍장치의 송풍력을 조절하는 제어부를 포함하는 해상 벙커링 터미널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 벙커링 공간의 측벽에는 펜더가 설치되는 해상 벙커링 터미널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선체에는 액화연료를 저장하는 저장탱크가 설치되고,
    상기 벙커링 공간에는 상기 저장탱크에 저장된 액화연료를 상기 벙커링 선박에 급유하기 위한 급유수단이 구비되는 해상 벙커링 터미널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는 초음파 센서, 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함하는 해상 벙커링 터미널.
  5. 삭제
  6. 해상 벙커링 터미널에 구비된 벙커링 공간에서 벙커링 선박의 위치를 감지하여 상기 벙커링 공간에 대한 상기 벙커링 선박의 상대적인 위치 정보를 획득하고,
    상기 획득된 위치 정보에 기초하여 상기 벙커링 공간에 구비된 송풍장치의 풍향 및 풍속을 제어하여 상기 벙커링 공간의 지정 위치에 상기 벙커링 선박이 이동하도록 제어하는 것을 포함하는 벙커링 선박의 계류 방법.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110550161A (zh) * 2019-09-26 2019-12-10 中建空列（北京）科技有限公司 用于码头对接定位的渡船

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