KR102019420B1

KR102019420B1 - 선박용 기름 포집 장치

Info

Publication number: KR102019420B1
Application number: KR1020180116312A
Authority: KR
Inventors: 김한중
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2019-09-11

Abstract

본 개시내용에 따른 선박용 기름 포집 장치는, 선박에 설치되어 해상에 유출되는 기름을 포집 및 확산을 방지하는 공기가 주입되어 팽창되는 기름 포집 장치에 있어서, 공기주입에 의해 팽창되고, 적어도 하나 이상의 로프에 의해 선박의 양측에 연결되어 부력에 의해 해상에 부유하는 스위핑 붐 및 상기 스위핑 붐 하부에 형성되고, 일측이 하부로 연장되는 스커트부를 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 로프는 상기 스위핑 붐 및 상기 스커트부의 일측에 분산되어 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

선박용 기름 포집 장치{SHIP TYPE OIL COLLECTING DEVICE}

본 개시내용은 기름 포집 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스위핑 암이 없는 방식으로 구성되어 신속한 설치 및 기상악화 시 안정성 확보를 극대화하기 위한 선박용 기름 포집 장치에 관한 것이다.

일반적으로 기름 포집 장치는 해상사고 등으로 인해 기름이 해상으로 유출되었을 경우 유출된 오일이 수면에서 확산되는 것을 방지하거나 포집하기 위한 장비로서 방포유지를 씌운 고형식의 포집 장치 또는 공기를 내부로 주입하는 방식의 공기팽창식 포집 장치가 있다.

해상에서 사용되는 기름 포집 장치는 대규모 확산이 우려되거나 신속한 조치가 필요할 경우 고형식보다는 공기팽창식 포집 장치를 주로 이용하게 되며,

여기서 공기팽창식 포집 장치는 해상에 유출되는 기름의 확산을 방지하기 위하여 해상에 둘러치는 것이다. 그러나 기름의 유출시 기름 포집장치가 기름을 포집하거나 확산을 방지하기 위해서는 선박이 일정 위치에 고정되어 작업하여야 하며, 작업과정 또한 인력을 이용해 포집 장치를 조정하여야 함으로 신속한 대처가 필요한 상황에서 시간, 비용 및 인력 면에서 효율적이지 못하며, 해수면을 따라 이동되는 기름을 효과적으로 방제하기 어려운 문제가 있다.

따라서 현재 공기주입이 신속하게 이루어지며 팽창된 기름 포집 장치가 형상을 견고하게 유지하여 파도가 높은 곳에서도 용이하게 이용가능하고, 선박 및 경비함정의 양측면에 설치되어 선박을 이동시키면서 작업이 가능하고, 기름 포집을 위한 부수적 장치의 구매비용을 최소화할 수 있는 장치의 개발 필요성이 대두되고 있다.

현재, 스위핑 암의 끝단에 스위핑 형태로 운용되는 붐을 연결하여 전진하며 기름을 포집하는 VOSS(Vessel of Opportunity Skimming System)형태의 기름 포집 장치가 사용되고 있으나, 기상 불량시 스위핑 암이 파손되기 쉽고 작업자 안전사고위험이 높으며, 스위핑 붐 및 스위핑 암 설치에 많은 시간이 소요되고, 기름 회수 작업을 하기 위한 구역으로 이동시 스위핑 암을 펼친 상태로 이동해야 하기 때문에 이동에 많은 제약이 있다.

한국등록특허 제 10-0259938호

본 개시내용에 따른 선박용 기름 포집 장치는 스위핑 암을 사용하지 않고 스위핑 붐만을 사용하여 설치의 편의성, 신속성 및 운용의 안정성을 도모하고 기상 악화시 파손 우려가 적은 기름 포집장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 장치의 기름 포집 속도를 증가시키고 해상의 강한 조류에서도 안정적인 기름포집이 가능한 기름 포집장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 개시내용에 따르면, 선박에 설치되어 해상에 유출되는 기름을 포집 및 확산을 방지하는, 공기가 주입되어 팽창되는 선박용 기름 포집 장치에 있어서, 공기주입에 의해 팽창되고, 적어도 하나 이상의 로프에 의해 선박의 양측에 연결되어 부력에 의해 해상에 부유하는 스위핑 붐 및 상기 스위핑 붐 하부에 형성되고, 일측이 하부로 연장되는 스커트부를 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 로프는 상기 스위핑 붐 및 상기 스커트부의 일측에 분산되어 연결되는 선박용 기름 포집 장치가 개시되는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 스커트부는 상기 스위핑 붐의 상부보다 짧게 형성되고, 수면 하부에서 확산되는 기름의 흐름을 차단하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 스위핑 붐은 일정 간격으로 격벽이 형성되고, 격벽을 따라 절곡이 가능하도록 구성되며, 상기 스위핑 붐의 상부에 구획별로 공기를 주입하도록 일정 간격으로 형성되는 블로워부를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 스위핑 붐 일단에는 상기 선박의 측면에 연결되는 연결부가 형성되고, 상기 연결부는 상기 선박에 외판 삽입되거나 자석패드 수단으로 상호 탈착가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 스위핑 붐의 상부 일측에는 상기 스위핑 붐 내부로 공기를 주입하도록 하는 공기주입부를 더 포함하고, 상기 스위핑 붐은 외부 공기 주입에 의해 형태가 유지되고, 상기 선박의 전진타력과 상기 스커트부의 저항력의 상호작용을 통해 선박으로부터 수평방향으로 전개되는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 적어도 하나 이상의 로프는 상기 선박의 선수 및 선미로부터 연장되어 상기 스위핑 붐의 일측 끝단에 각각 연결되고, 상기 연결부가 위치한 상기 스위핑 붐의 타측 끝단에 복수 개 연결되며, 상기 스커트 부의 하단에 복수 개의 로프가 연결되어 상기 로프에 작용하는 장력을 분산시키는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 적어도 하나 이상의 로프는 상기 선박으로부터 상기 스위핑 붐에 연장되어 연결되는 길이의 조절이 가능하게 구성되고, 로프 길이의 조절에 따라 상기 스위핑 붐의 전개 각도가 변경되는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 실시예에 따르면, 장비성능 개선 측면에서 스위핑 암 설치 작업과정이 생략되어 설치시간이 단축되며, 스위핑 암의 파손에 따른 안전사고를 방지할 수 있다. 또한 강한 조류에서도 양호한 형태유지를 통해 기상 불량시에도 안정적인 방제 작업이 가능하다.

또한, 비용 절감 측면에서 스위핑 암의 파손이 발생하지 않고, 스위핑 암의 설치가 필요하지 않아 설치 및 수리 비용을 절감할 수 있다.

본 개시내용의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 스위핑 암이 있는 기름 포집 장치의 사시도
도 2는 본 개시내용에 따른 선박용 기름 포집 장치의 전체적인 사시도
도 3은 본 개시내용에 따른 스위핑 붐 및 스커트부 및 공기 주입부분의 사용상태도
도 4는 본 개시내용에 따른 연결부의 사용상태도
도 5는 본 개시내용에 따른 스위핑 붐의 전개각 조절을 나타낸 상태도
도 6은 본 개시내용에 따른 스위핑 붐의 전장 원리를 나타낸 상태도

본 개시내용의 실시예들은 본 개시내용의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이며, 본 개시내용에 따른 권리 범위가 이하에서 개시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.

본 개시내용에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시내용이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가진다. 본 개시내용에 사용되는 모든 용어들은 본 개시내용을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며, 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 개시내용에서 사용되는 "포함하는", "구성되는", "형성되는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(Open-ended terms)로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 개시내용의 바람직한 실시예에 따른 선박용 기름 포집 장치의 구성, 동작, 및 작용효과에 대해 살펴본다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응되는 구성요소는 편의상 생략되거나 개략적으로 도시될 수 있다. 그러나 구성요소에 관한 기술이 생략되어도 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.

도 1은 종래 스위핑 암이 있는 기름 포집 장치의 사시도이고, 도 2는 본 개시내용에 따른 선박용 기름 포집 장치의 전체적인 사시도이며, 도 3은 본 개시내용에 따른 스위핑 붐 및 스커트부 및 공기 주입부분의 사용상태도이고, 도 4는 본 개시내용에 따른 연결부의 사용상태도이고, 도 5는 본 개시내용에 따른 스위핑 붐의 전개각 조절을 나타낸 상태도이고, 도 6은 본 개시내용에 따른 스위핑 붐의 전장 원리를 나타낸 상태도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기름 포집 장치의 경우 선박(1')이 개시되고, 선박의 측면에 스위핑 암(2')이 연결되어 전개되고, 스위핑 암(2')의 일측 끝단에 스위핑 붐(3')이 연결되고 상기 언급한 스위핑 암(2')과 스위핑 붐(3')에 다수의 로프(4')가 연결되어 선박(1')이 전진함에 따라 VOSS형태로 기름포집을 하는 구성으로 되어 있다.

위와 같은 종래 기름 포집 장치의 경우 스위핑 암(2')을 설치하는데 시간이 많이 소요되고, 기상불량 시 스위핑 암 파손 및 작업자 안전사고 우려가 높을 뿐 아니라, 기름 회수 작업 중 다른 해역으로 이동 시 선박(1')의 이동 속도가 제한되고, 스위핑 암(2')의 지속적인 수리 소요가 요구되는 문제점이 있다.

도 2를 참조하면, 선박에 설치되어 해상에 유출되는 기름을 포집 및 확산을 방지하는, 공기가 주입되어 팽창되는 선박용 기름 포집 장치에 있어서, 공기주입에 의해 팽창되고, 적어도 하나 이상의 로프(60)에 의해 선박(100)의 양측에 연결되어 형성되어 부력에 의해 해상에 부유하는 스위핑 붐(10)이 개시된다.

스위핑 붐(10)은 네오프렌 합성고무로 형성되고, 길이 약 12m~15m, 무게는 170kg정도로 형성될 수 있으며, 스위핑 붐(10) 내부에 채워지는 공기의 압력은 0.25bar 정도로 형성될 수 있다. 스위핑 붐(10)은 선박(100)에 스테인리스 스틸(Stainless Steel) 봉 형태로 외판에 삽입되어 연결된다.

도 3을 참조하면, 상기 스위핑 붐(10) 하부에는 스커트부(20)가 형성되는데, 스커트부(20)는 일측이 하부로 연장되며, 하부에 연결되는 복수 개의 로프(60)를 통해 선박(100)과 연결된다. 스커트부(20)는 수면 하부에서 확산되는 기름의 흐름을 차단하는 역할을 한다. 스커트부(20)는 기름을 포집하여 스위핑 붐(10) 바깥쪽으로 빠져나가지 못하게 하는 기능을 하나, 이에 한정되는 것은 아니고 흡착 재질로 형성되어 기름을 흡착시켜 제거할 수도 있다.

또한, 스위핑 붐(10) 상부의 높이는 0.6m, 스커트부(20)는 0.6m ~ 0.9m로 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 선박(100)이 일정 속도 이상으로 항해시 스커트부(20)의 들림 현상이 발생할 수 있는데, 스커트부(20)의 길이를 스위핑 붐(10) 상부 길이보다 짧게 형성함으로써 스커트부(20)의 들림 현상을 방지할 수 있고, 기름 포집 효과를 높일 수 있다.

또한, 스위핑 붐(10)은 상부 일측에 스위핑 붐(10) 내부로 일정 압력의 공기를 주입하도록 하는 공기주입부(30)를 포함하여 형성되고, 일정 간격으로 격벽이 형성되어, 공기가 주입되지 않은 경우 격벽을 따라 절곡이 가능하여 접어서 보관이 가능하다.

더불어, 스위핑 붐(10) 상부에는 일정 간격으로 블로워부(40)가 형성되어 스위핑 붐(10)의 구획별로 공기를 주입시키는 것이 가능하다.

도 4를 참조하면, 스위핑 붐(10)의 일단에 형성되어 선박(100)의 측면 또는 다른 기름 포집 장치와 결합 가능하도록 형성되는 연결부(50)가 개시된다. 연결부(50)는 스위핑 붐(10) 일측 끝단에 형성되고, 도 4(a)와 같이 선박(100) 측면에 위치한 외판삽입부(51)에 연결부(50)가 외판 삽입되어 설치될 수 있다. 외판 삽입부(51)는 플랜지 형태로 형성되며, 스위핑 붐(10)은 외판 삽입부(51)를 통해 슬라이딩 방식으로 외판 삽입부(51)에 끼움결합 되어 선박(100)에 고정된다. 도 4(a)와 같이 스위핑 붐(10) 일측에는 힌지(512)가 결합되어 스위핑 붐(10)이 회동가능하게 구성함으로써 각도 조절이 용이하게 이루어질 수 있다.

도 4(b)를 참조하면, 본 개시내용의 또 다른 실시예가 개시된다. 스위핑 암 및 포집 기능이 없는 일반 선박의 경우 연결부(50)를 자성을 발휘하는 영구자석 등의 소재로 구성하여 선박에 부착된 자석패드(52)에 자성을 이용해 끼움결합함으로써 강체로 이루어진 선박(100)에 부착할 수 있고, 이 때, 도 4(b)와 같이 자석패드(52)에 날개부분을 추가하여 부착력을 증대시켜 스위핑 붐(10) 및 연결부(50)의 내구성을 증대시킬 수 있다.

따라서 스위핑 붐(10) 한 쌍의 경우 연결부(50)가 외판삽입부(51) 또는 자석패드(52) 수단을 통해 선박(100)에 상호 탈착가능하게 결합되어 이탈을 방지하도록 함으로써 선박(100)의 양 측면에 부착될 수 있다.

도 2을 다시 참조하면, 앞서 언급한 적어도 하나 이상의 로프(60)는 스위핑 붐(10) 및 스커트부(20)의 일측에 분산되어 연결된다.

도 2를 보면, 적어도 하나 이상의 로프(60)는 선박(100)의 선수 및 선미로부터 연장되는 로프(60)가 스위핑 붐(10)의 일측 끝단에 각각 연결되고, 연결부(50)가 위치한 스위핑 붐(10)의 타측 끝단에 복수 개 연결되며, 스커트부(20)의 하단에 복수 개의 로프(60)가 연결된다. 이러한 구성으로 로프(60)를 스위핑 붐(10)의 여러 지점에 연결함으로써 로프(60)에 걸리는 장력을 분산시키고, 로프(60) 및 스커트부(20)의 파손을 방지할 수 있다.

한편, 스위핑 붐(10)은 외부 공기 주입에 의해 형태가 유지되고, 지속적인 공기압이 필요하게 된다.

도 6을 참조하면, 선박(100)이 해상을 따라 전진하게 되면 수면을 따라 발생하는 전진타력이 발생하게 되고, 이는 스위핑 붐(10)이 수평으로 전개되는 것을 방해하게 되는데,

도 6에서 볼 수 있듯이 스위핑 붐(10) 하부에 스커트부(20)를 구성함으로써 선박(100)이 전진함에 따라 발생하는 전진타력과 스커트부(20)에 의해 발생하는 저항력의 상호작용을 통해 두 힘이 균형을 이루게 되고 이에 따라 스위핑 붐(10)이 선박(100)으로부터 수평방향으로 전개되게 되고 기름 포집 작업을 원활하게 진행할 수 있게 된다.

도 5를 참조하면, 기상 상황 및 유출된 기름의 형태 및 흐름에 따라 스위핑 붐(10)의 포집범위를 조절할 필요성이 존재한다. 따라서, 본 개시내용의 경우 선박(100)으로부터 연장되어 스위핑 붐(10)의 각 부분에 연결되는 적어도 하나 이상의 로프(60)의 길이의 조절이 가능하게 하여, 로프(60) 길이의 조절에 따라 스위핑 붐의 전개 각도를 변경할 수 있게 구성함으로써 상황에 따른 유동적인 기름 포집이 가능하다. 이에 따른 전개 각도는 45도에서 최대 80도까지 유동적으로 형성될 수 있다.

또한, 기존 기술의 경우 선미로부터 연장되는 로프(60)가 없어 선박(100)의 선체에 스위핑 붐(10)이 달라붙고 선박(100)의 회두력만으로는 재 전개가 어려워 기름 포집 능력이 떨어지는 현상이 발생하였는데, 본 개시내용의 경우 선미로부터 연장되는 로프(60)를 이용하여 스위핑 붐(10)이 선체에 달라붙는 것을 방지하고 스위핑 붐(10)이 전개되는 형태를 유지하기가 용이하다.

본 개시내용의 실시예에 따르면, 장비성능 개선 측면에서 스위핑 암 설치 작업과정이 생략되어 설치시간이 단축되며, 강한 조류에서도 양호한 형태유지를 통해 기상 불량시에도 안정적인 방제 작업이 가능하다.

이상에서 설명한 본 개시내용의 내용은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 개시내용의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 개시내용이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

1' : 선박 2' : 스위핑 암
3' : 스위핑 붐 4' : 로프
100 : 선박 10 : 스위핑 붐
20 : 스커트부 30 : 공기주입부
40 : 블로워 부 50 : 연결부
51 : 외판삽입부 512 : 힌지
52 : 자석패드 60 : 로프

Claims

선박에 설치되어 해상에 유출되는 기름을 포집 및 확산을 방지하는, 공기가 주입되어 팽창되는 기름 포집 장치에 있어서,
공기주입에 의해 팽창되고, 적어도 하나 이상의 로프에 의해 선박의 양측에 연결되어 부력에 의해 해상에 부유하는 스위핑 붐; 및
상기 스위핑 붐 하부에 형성되고, 일측이 하부로 연장되는 스커트부;를 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 로프는 상기 스위핑 붐 및 상기 스커트부의 일측에 분산되어 연결되며,
상기 적어도 하나 이상의 로프는 상기 선박으로부터 상기 스위핑 붐에 연장되어 연결되는 길이의 조절이 가능하게 구성되고, 로프 길이의 조절에 따라 상기 스위핑 붐의 전개 각도가 변경되는 것을 특징으로 하는 선박용 기름 포집 장치.
제 1항에 있어서,
상기 스커트부의 좌우길이는 상기 스위핑 붐의 상부의 좌우길이보다 짧게 형성되고, 수면 하부에서 확산되는 기름의 흐름을 차단하는 것을 특징으로 하는 선박용 기름 포집 장치.
제 1항에 있어서,
상기 스위핑 붐은 일정 간격으로 격벽이 형성되고, 격벽을 따라 절곡이 가능하도록 구성되며,
상기 스위핑 붐의 상부에 구획별로 공기를 주입하도록 일정 간격으로 형성되는 블로워부를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 기름 포집 장치.
제 1항에 있어서,
상기 스위핑 붐 일단에는 상기 선박의 측면에 연결되는 연결부가 형성되고,
상기 연결부는 상기 선박에 외판 삽입되거나 자석패드 수단으로 상호 탈착가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 선박용 기름 포집 장치.
제 1항에 있어서,
상기 스위핑 붐의 상부 일측에는 상기 스위핑 붐 내부로 공기를 주입하도록 하는 공기주입부를 더 포함하고,
상기 스위핑 붐은 외부 공기 주입에 의해 형태가 유지되고, 상기 선박의 전진타력과 상기 스커트부의 저항력의 상호작용을 통해 선박으로부터 수평방향으로 전개되는 것을 특징으로 하는 선박용 기름 포집 장치.
제 4항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 로프는 상기 선박의 선수 및 선미로부터 연장되어 상기 스위핑 붐의 일측 끝단에 각각 연결되고, 상기 연결부가 위치한 상기 스위핑 붐의 타측 끝단에 복수 개 연결되며, 상기 스커트 부의 하단에 복수 개의 로프가 연결되어 상기 로프에 작용하는 장력을 분산시키는 것을 특징으로 하는 선박용 기름 포집 장치.
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