KR102036190B1 - 유출기름 회수용 부력체유닛과 이것을 이용한 유출기름 회수시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수면의 유출기름에 안정된 흡입력을 전달하여 하나의 펌핑력으로도 복수의 기름유입로에서 유출기름의 흡입력을 일정하게 유지시킬 수 있고, 수면의 유출기름에 대한 회수율을 높일 수 있는 유출기름 회수용 부력체유닛과 이것을 이용한 유출기름 회수시스템에 관한 것이다.
이를 위해 유출기름 회수용 부력체유닛은 회수선박에 구비되어 수면의 유출기름을 흡입하기 위한 유출기름 회수용 부력체유닛이고, 부력에 의해 수면에 떠 있는 부력체와, 유출기름의 유입면으로부터 함몰 형성되어 유출기름의 수용공간을 형성되는 다수의 기름수용홈과, 기름수용홈과 1:1 대응으로 연통되어 유출기름의 유입경로를 형성하는 다수의 기름유입로 및 부력체의 부력 조절을 위해 유체가 저장되는 부력조절공간을 포함하고, 기름유입로에는 각각 개별의 기설정된 흡입력이 제공된다.

Description

유출기름 회수용 부력체유닛과 이것을 이용한 유출기름 회수시스템{BUOYANT BODY UNIT FOR RECOVERY OF SPILL OIL AND SPILL OIL RECOVERY SYSTEM USING THIS}

본 발명은 유출기름 회수용 부력체유닛과 이것을 이용한 유출기름 회수시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수면의 유출기름에 안정된 흡입력을 전달하여 하나의 펌핑력으로도 복수의 기름유입로에서 유출기름의 흡입력을 일정하게 유지시킬 수 있고, 수면의 유출기름에 대한 회수율을 높일 수 있는 유출기름 회수용 부력체유닛과 이것을 이용한 유출기름 회수시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 산업물동량의 증가에 따라 해상운송이 점차 증가하고 있으며, 이에 따른 대형선박의 증가와 더불어 선박의 충돌이나 기타 선박좌초 등으로 인한 해상사고가 빈번하게 일어나고 있고, 이러한 해상사고의 발생시 수반되는 해상오염의 실태는 상상을 초월할 정도록 심각한 실정이다. 다시 말해, 대량의 기름유출은 매우 확산속도가 빠르며, 이로 인한 오염은 해양의 생태계 전체를 위협하는 수위에 있으며, 이러한 해상사고시에는 신속하고 효율적인 기름수거가 급선무이다.

이와 같은 해상사고뿐 아니라 공장등에서 배출되어 해상으로 배출되는 폐수, 폐유는 자국에 한정되는 것이 아니고 인접국가에도 심대한 영향을 주므로, 해양오염에 의한 해양상태계 파괴에 대한 우려가 심각하여 세계 각국은 이를 방지하기 위한 노력을 해오고 있다.

해양오염의 주원인은 유류유출, 각종 생활 폐기물, 폐유, 공장폐수, 양식어장 폐기물 등이 있으나 단기적인 오염원으로서는 선박의 해난사고로 인한 유류유출이 가장 심각한 오염원이 되고 있다.

국제해사기술(IMO:International Maritime Organization)은 선박에 의한 해양오염을 방지하기 위하여 MARPOL73/78을 제정하였으며, 유류 오염사고에 대한 국제협력에 의한 대응방법으로 OPRC(Oil Pollution Preparedness, Response and Co-operation)을 제정하여 국제적으로 적용해 오고 있다.

근래에는, 국내 연안에서도 선박의 해난사고가 빈번히 발생하여 주변 어장의 황폐화와 해양환경의 파괴가 심각한 실정이다. 태안 앞바다에서 허베이호의 해난사고로 기름이 유출되었을 때의 예를 살펴보면, 대량의 기름이 유출되었을 때, 펜스를 설치하여 유출기름의 확산을 방지하고, 흡착포를 이용하여 유출기름을 포집하거나 유출기름을 그대로 소각시킴으로써, 오염물질을 제거하였지만, 유출된 기름의 소각에 따른 막대한 손해를 감수해야 했다. 또한, 바람과 파도에 밀려서 해안으로 떠밀려온 유출기름을 수많은 사람들이 수작업으로 방제도구를 가지고 비효율적으로 오염된 바다에 분산된 기름을 제거하는 작업을 하면서 재대로 처리되지 못하였고, 생태계가 파괴되는 것을 경험했기 때문에 후유증이 오랜 기간동안 계속되었다.

이외에도 항구의 포구마다 수많은 선박들에서 유출되는 기름들과 각종 오염물질들을 제거하고 바다를 청소하는데 많은 인력과 장비들이 동원되고 있지만, 바다에서 일어나는 각종 해난사고 등으로 인한 기름 유출과 오염물질을 효과적으로 청소하고 처리하는 기능을 갖춘 선박이 없었고, 다양한 방법으로 바다에 버려져서 방치되고 있는 기름이나 폐품 쓰레기 오염물질을 청소하고 처리하는 기능을 갖춘 특수선반을 제작하는 기술의 상용화가 시급한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제2014-0009958호 (발명의 명칭 : 해상에 유출된 기름 회수와 오염물질 청소용 특수선박, 2014. 01. 23. 공개)

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수면의 유출기름에 안정된 흡입력을 전달하여 하나의 펌핑력으로도 복수의 기름유입로에서 유출기름의 흡입력을 일정하게 유지시킬 수 있고, 수면의 유출기름에 대한 회수율을 높일 수 있는 유출기름 회수용 부력체유닛과 이것을 이용한 유출기름 회수시스템을 제공함에 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 유출기름 회수용 부력체유닛은 회수선박에 구비되어 수면의 유출기름을 흡입하기 위한 유출기름 회수용 부력체유닛이고, 부력에 의해 수면에 떠 있는 부력체; 상기 유출기름의 유입면으로부터 함몰 형성되어 상기 유출기름의 수용공간을 형성되는 다수의 기름수용홈; 상기 기름수용홈과 1:1 대응으로 연통되어 상기 유출기름의 유입경로를 형성하는 다수의 기름유입로; 및 상기 부력체의 부력 조절을 위해 유체가 저장되는 부력조절공간;을 포함하고, 상기 기름유입로에는, 각각 개별의 기설정된 흡입력이 제공된다. 이때, 상기 기름수용홈의 입구에는, 상기 기름수용홈의 바닥으로부터 하향 경사를 이루어 수면의 유출기름을 상기 수용공간으로 유도하는 제1유도경사부;가 구비된다. 또한, 본 발명에 따른 유출기름 회수용 부력체유닛은 상기 기름수용홈의 천장, 상기 기름수용홈의 입구, 상기 부력체의 전방 중 적어도 어느 하나에 구비되어 상기 제1유도경사부에 유체를 분사하는 청소유닛; 및 상기 제1유도경사부에 구비되어 상기 기름수용홈을 가열하는 히터유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.

여기서, 상기 부력체의 평면을 기준으로 상기 기름수용홈의 입구폭은, 상기 기름유입로의 직경보다 크게 형성된다.

여기서, 상기 부력체는, 다수의 상기 기름수용홈이 모두 형성되는 하나의 단위체로 이루어진다.

여기서, 상기 부력체는, 다수의 상기 기름수용홈 중 하나 또는 둘이 형성된 둘 이상의 단위부력부; 인접한 두 단위부력부 중 어느 하나에 구비되는 제1회동브라켓부; 상기 제1회동브라켓부와의 연결을 위해 인접한 두 단위부력부 중 다른 하나에 구비되는 제2회동브라켓부; 및 상기 제1회동브라켓부와 상기 제2회동브라켓부 중 적어도 어느 하나가 회전 가능하도록 상기 제1회동브라켓부와 상기 제2회동브라켓부를 연결하는 회동축부;를 포함한다.

여기서, 상기 기름수용홈의 입구에는, 상기 기름수용홈의 천장으로부터 상향 경사를 이루어 수면에서 비산되는 유출기름을 상기 수용공간으로 유도하는 제2유도경사부;가 구비된다.

여기서, 상기 부력조절공간은, 유입되는 유체에 따라 상기 부력체가 가라앉는 깊이를 조절하는 밸러스트탱크;를 포함하고, 상기 밸러스트탱크의 일측에 구비되어 상기 기름수용홈의 입구 쪽으로 기울어지는 정도를 조절하는 제1조절탱크; 및 상기 밸러스트탱크의 타측에 구비되어 상기 기름수용홈의 입구 반대쪽으로 기울어지는 정도를 조절하는 제2조절탱크; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.

본 발명에 따른 유출기름 회수시스템은 회수선박에 구비되어 수면의 유출기름을 회수하기 위한 유출기름 회수시스템이고, 상기 회수선박의 이동 방향과 교차되도록 한 쌍이 상호 이격되어 상기 회수선박에 구비되고, 수면의 유출기름이 유입되는 부력체유닛; 상기 기름유입로에 각각의 흡입력을 제공하는 기름흡입유닛; 및 상기 기름흡입유닛의 흡입력에 의해 유입되는 혼합액에서 유출기름을 분리해내는 유수분리유닛;을 포함한다. 이때, 상기 기름흡입유닛은, 상기 기름유입로에 1:1 대응으로 구비되고, 상기 기름유입로가 연통되는 잘록한 부분이 형성되는 복수의 벤츄리관; 각각의 상기 벤츄리관에 공급되는 유체의 압력을 기설정된 유입압으로 조절하는 압력조절밸브; 및 상기 압력조절밸브에서 분기되도록 유체의 압력을 발생시키는 압력발생기;를 포함한다. 또한, 상기 부력체유닛은, 부력에 의해 수면에 떠 있는 부력체; 상기 유출기름의 유입면으로부터 함몰 형성되어 상기 유출기름의 수용공간을 형성하는 다수의 기름수용홈; 상기 기름수용홈과 1:1 대응으로 연통되어 상기 유출기름의 유입경로를 형성하는 다수의 기름유입로; 및 상기 부력체의 부력조절을 위해 유체가 저장되는 부력조절공간;을 포함하고, 상기 기름유입로에는, 각각 개별의 기설정된 흡입력이 제공된다.

본 발명에 따른 유출기름 회수시스템은 회수선박에 구비되어 수면의 유출기름을 회수하기 위한 유출기름 회수시스템이고, 상기 회수선박의 이동 방향과 교차되도록 한 쌍이 상호 이격되어 상기 회수선박에 구비되고, 수면의 유출기름이 유입되는 부력체유닛; 상기 기름유입로에 각각의 흡입력을 제공하는 기름흡입유닛; 및 상기 기름흡입유닛의 흡입력에 의해 유입되는 혼합액에서 유출기름을 분리해내는 유수분리유닛;을 포함한다. 이때, 본 발명에 따른 유출기름 회수시스템은 상기 회수선박에 구비되고, 상기 부력체유닛이 각각 지지되는 한 쌍의 지지가이드유닛; 상기 유수분리유닛을 거쳐 분리된 유출기름이 저장되는 회수탱크; 상기 기름흡입유닛을 통해 흡입된 상기 혼합액이 저장되는 버퍼유닛; 상기 회수선박의 선단부에 구비되어 상기 기름흡입유닛에 의해 흡입되지 않은 수면의 유출기름 또는 상기 회수선박의 전방에서 공급되는 수면의 유출기름이 수용되는 전방포집유닛; 상기 기름흡입유닛 또는 상기 회수선박의 전방에서 공급되는 상기 혼합액을 상기 유수분리유닛으로 전달하는 펌핑유닛; 및 상기 부력체의 부력 조절을 위해 상기 부력조절공간에 저장되는 유체의 유량을 조절하는 부력조절유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다. 또한, 상기 부력체유닛은, 부력에 의해 수면에 떠 있는 부력체; 상기 유출기름의 유입면으로부터 함몰 형성되어 상기 유출기름의 수용공간을 형성하는 다수의 기름수용홈; 상기 기름수용홈과 1:1 대응으로 연통되어 상기 유출기름의 유입경로를 형성하는 다수의 기름유입로; 및 상기 부력체의 부력조절을 위해 유체가 저장되는 부력조절공간;을 포함하고, 상기 기름유입로에는, 각각 개별의 기설정된 흡입력이 제공된다.

본 발명에 따른 유출기름 회수시스템은 회수선박에 구비되어 수면의 유출기름을 회수하기 위한 유출기름 회수시스템이고, 상기 회수선박의 이동 방향과 교차되도록 한 쌍이 상호 이격되어 상기 회수선박에 구비되고, 수면의 유출기름이 유입되도록 하는 본 발명에 따른 유출기름 회수용 부력체유닛; 상기 기름유입로에 각각의 흡입력을 제공하는 기름흡입유닛; 및 상기 기름흡입유닛의 흡입력에 의해 유입되는 혼합액에서 유출기름을 분리해내는 유수분리유닛;을 포함한다.

여기서, 상기 기름흡입유닛은, 상기 기름유입로에 1:1 대응으로 구비되고, 상기 기름유입로가 연통되는 잘록한 부분이 형성되는 복수의 벤츄리관; 각각의 상기 벤츄리관에 공급되는 유체의 압력을 기설정된 유입압으로 조절하는 압력조절밸브; 및 상기 압력조절밸브에서 분기되도록 유체의 압력을 발생시키는 압력발생기;를 포함한다.

본 발명에 따른 유출기름 회수시스템은 상기 회수선박에 구비되고, 상기 부력체유닛이 각각 지지되는 한 쌍의 지지가이드유닛; 상기 유수분리유닛을 거쳐 분리된 유출기름이 저장되는 회수탱크; 상기 기름흡입유닛을 통해 흡입된 상기 혼합액이 저장되는 버퍼유닛; 상기 회수선박의 선단부에 구비되어 상기 기름흡입유닛에 의해 흡입되지 않은 수면의 유출기름 또는 상기 회수선박의 전방에서 공급되는 수면의 유출기름이 수용되는 전방포집유닛; 상기 기름흡입유닛 또는 상기 회수선박의 전방에서 공급되는 상기 혼합액을 상기 유수분리유닛으로 전달하는 펌핑유닛; 및 상기 부력체의 부력 조절을 위해 상기 부력조절공간에 저장되는 유체의 유량을 조절하는 부력조절유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.

본 발명에 따른 유출기름 회수용 부력체유닛과 이것을 이용한 유출기름 회수시스템에 따르면, 수면의 유출기름에 안정된 흡입력을 전달하여 하나의 펌핑력으로도 복수의 기름유입로에서 유출기름의 흡입력을 일정하게 유지시킬 수 있고, 수면의 유출기름에 대한 회수율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 부력체유닛의 세부 구성을 통해 각각의 기름유입로에 기설정된 흡입력이 제공됨으로써, 기름수용홈으로 유입되는 수면의 유출기름을 충분히 흡입할 수 있도록 한다. 이때, 기설정된 흡입력이 각각의 기름유입로에 실질적으로 동일하게 작용하는 경우, 각각의 기름수용홈에 수용된 혼합액의 회수율을 일정하게 유지시킬 수 있다. 또한, 기설정된 흡입력이 부력체의 길이에 대응하여 회수선박에서 멀어질수록 커지게 작용하는 경우, 흡입된 혼합액이 버퍼유닛이나 유수분리유닛으로 안정되게 전달되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 하나의 부력체가 플랙시블한 재질로 이루어짐에 따라 수면의 출렁임에 대응하여 부력체가 수면에 안정적으로 밀착되도록 하고, 수면과 부력체 사이로 수면의 유출기름이 통과하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 기름수용홈의 평면 형상을 한정함으로써, 기름수용홈에 수용된 혼합액에 대한 기름유입로로의 유입율을 향상시키고, 흡입력이 제공될 때, 기름수용홈의 혼합액이 빠르게 기름유입로로 유입되도록 한다.

또한, 본 발명은 제1유도경사부를 통해 수면의 유출기름을 안정되게 기름수용홈의 내부로 유도할 수 있고, 제2유도경사부를 통해 수면에서 비산되는 유출기름을 안정되게 기름수용홈의 내부로 유도할 수 있으며, 유도경사부를 통해 기름수용홈으로부터 물의 배출을 유도할 수 있으며, 기름수용홈에서 유출기름의 수용율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 기름유입로의 입구 한정을 통해 기름수용홈에 수용된 혼합액에서 유출기름의 흡입율을 향상시키고, 유수분리유닛에서의 유출기름 회수율을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 부력조절공간을 통해 부력체의 부력 조절이 이용하고, 수면의 출렁임에 대응하여 부력체의 자유단부를 안정되게 수면에 밀착시킬 수 있으며, 부력체의 경사를 조절하여 기름수용홈에서 유출기름의 수용율을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 부력체유닛의 세부 구성을 통해 수면의 출렁임에 대응하여 수면에서 부력체의 들뜸 현상을 방지하고, 수면과 부력체 사이로 유출기름이 통과하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 유출기름 회수시스템의 세부 구성을 통해 부력체유닛으로 유입되는 유출기름에 안정된 흡입력을 제공하여 수면의 유출기름을 빠르게 회수할 수 있다.

또한, 본 발명은 지지가이드유닛의 구성을 통해 수면의 출렁임에 대응하여 부력체유닛이 수면에 밀착된 상태에서의 자유도를 향상시키고, 부력체유닛의 경사도를 조절할 수 있다.

또한, 본 발명은 가이드잠금유닛을 통해 회수선박의 이동에 따라 부력체유닛을 안정되게 지지하는 한편, 지지가이드유닛 및 부력체유닛의 꺽임을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 기름흡입유닛의 세부 구성을 통해 기름유입로에 안정된 흡입력을 제공할 수 있고, 충분한 흡입력으로 유출기름의 회수를 원활하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 유수분리유닛을 통해 혼합액에서 유출기름을 안정적으로 분리해낼 수 있고, 유출기름의 회수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 회수탱크를 통해 유수분리유닛을 거쳐 분리된 유출기름을 안정적으로 보관할 수 있고, 회수탱크의 탈부착 구조를 통해 회수탱크의 교체를 간편하게 하여 유출기름의 회수 작업을 지속시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 버퍼유닛을 통해 기름흡입유닛으로 회수되는 혼합액을 안정적으로 수용할 수 있고, 유수분리유닛에 연속적으로 혼합액을 공급하여 유수분리유닛이 공회전되거나 오동작되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 전방포집유닛을 통해 한 쌍의 부력체유닛 사이로 모아진 수면의 유출기름 및 부력체유닛에서 회수하지 못한 수면의 유출기름을 안정적으로 포집할 수 있고, 포집된 유출기름을 포함하는 혼합액을 유수분리유닛에 연속적으로 공급하여 유수분리유닛이 공회전되거나 오동작되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 부력조절유닛을 통해 부력체유닛의 부력 조절을 안정화시키고, 부력체유닛이 수면에서 이격되는 것을 방지시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 청소유닛 또는 히터유닛을 통해 기름수용홈의 입구 쪽 또는 제1유도경사부에서 유출기름이 퇴적되는 것을 방지하고, 기름수용홈 및 기름유입로가 유출기름에 의해 막히는 현상을 방지할 수 있으며, 유출기름의 회수율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템에서 부력체유닛을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템에서 부력체유닛을 도시한 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템에서 부력체유닛에 구비된 청소유닛의 배치 상태를 도시한 확대평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템에서 부력체유닛에 구비된 청소유닛의 배치 상태를 도시한 확대종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템에서 부력체유닛의 변형예를 도시한 평면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 유출기름 회수용 부력체유닛과 이것을 이용한 유출기름 회수시스템의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템은 수면의 유출기름에 안정된 흡입력을 전달하여 하나의 펌핑력으로도 복수의 기름유입로(33)에서 유출기름의 흡입력을 일정하게 유지시킬 수 있고, 수면의 유출기름에 대한 회수율을 높일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템은 부력체유닛(30)과, 기름흡입유닛(40)과, 유수분리유닛(50)을 포함한다.

부력체유닛(30)은 한 쌍이 상호 이격되어 회수선박(PS)에 구비된다. 한 쌍의 부력체유닛(30)은 회수선박(PS)의 이동 방향과 교차되도록 배치된다. 부력체유닛(30)에는 수면의 유출기름이 유입되도록 한다.

부력체유닛(30)은 부력체(31)와, 기름수용홈(32)과, 기름유입로(33)와, 부력조절공간(34)을 포함한다. 이러한 부력체유닛(30)의 세부 구성에 대응하여 기름유입로(33)에는 각각 개별의 기설정된 흡입력이 제공됨으로써, 기름수용홈(32)의 혼합액을 안정되게 흡입하여 유수분리유닛(50)에 전달할 수 있다. 다른 표현으로, 기름유입로(33)에는 1:1 대응으로 후술하는 벤츄리관(41)이 결합되고, 벤츄리관(41)의 잘록한 부분(411)이 연통됨으로써, 각각의 벤츄리관(41)에 기설정된 유입압으로 유체가 공급됨에 따라 기름유입로(33)에 기설정된 흡입력이 안정되게 제공되고, 기름수용홈(32)의 혼합액을 안정되게 흡입하여 유수분리유닛(50)에 전달할 수 있다. 여기서, 기름수용홈(32)의 혼합액은 수면의 유출기름과, 수면을 형성하는 물과, 이들의 혼합액 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

부력체(31)는 부력에 의해 수면에 떠 있다.

제1실시예에서 부력체(31)는 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 기름수용홈(32)이 모두 형성되는 하나의 단위체로 이루어질 수 있다. 좀더 자세하게, 부력체(31)는 하나의 단위체로 길게 형성된다. 또한, 부력체(31)는 플랙시블한 재질로 이루어져 수면의 출렁임에 따라 안정되게 구부러질 수 있도록 한다. 이때, 부력체(31)가 구부러지더라도 기름수용홈(32)의 두께과 기름유입로(33)의 직경과 부력조절공간(34)의 체적은 실질적으로 동일하게 유지되도록 하여 기름유입로(33)에서의 흡입력이 변동되는 것을 방지할 수 있다.

제2실시예에서 부력체(31)는 도 5에 도시된 바와 같이 둘 이상의 단위부력부(313)가 제1회동브라켓부(311)와 제2회동브라켓부(312)와 회동축부(314)를 매개로 상호 회전 가능하게 결합될 수 있다. 좀더 자세하게, 부력체(31)는 둘 이상의 단위부력부(313)와, 제1회동브라켓부(311)와, 제2회동브라켓부(312)와, 회동축부(314)를 포함할 수 있다. 단위부력부(313)에는 다수의 기름수용홈(32) 중 하나 또는 둘이 형성된다. 제1회동브라켓부(311)는 인접한 두 단위부력부(313) 중 어느 하나에 구비된다. 제2회동브라켓부(312)는 제1회동브라켓부(311)와의 연결을 위해 인접한 두 단위부력부(313) 중 다른 하나에 구비된다. 여기서, 단위부력부(313)는 지지가이드유닛(10)에 결합되는 제1부력부와, 부력체(31)의 자유단부를 형성하도록 제1부력부에 연결되는 제2부력부를 포함하고, 제1부력부와 제2부력부를 연결하는 하나 이상의 제3부력부를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1부력부에는 일측에만 제1회동브라켓부(311)가 구비되고, 제2부력부에는 타측에만 제2회동브라켓부(312)가 구비된다. 또한, 제3부력부에는 일측에 제1회동브라켓부(311)가 구비되고 타측에 제2회동브라켓부(312)가 구비된다. 그러면, 제3부력부의 양측에 각각 제1부력부와 제2부력부가 회동축부(314)를 매개로 연결되거나, 인접한 두 제3부력부가 회동축부(314)를 매개로 연결될 수 있다. 회동축부(314)는 제1회동브라켓부(311)와 제2회동브라켓부(312)를 연결시킨다. 회동축부(314)에는 제1회동브라켓부(311)와 제2회동브라켓부(312) 중 적어도 어느 하나가 회전 가능하게 결합된다. 회동축부(314)는 제1회동브라켓부(311)와 제2회동브라켓부(312) 중 적어도 어느 하나에 회전 가능하게 끼움 결합되는 관통볼트(315)와, 관통볼트(315)를 제1회동브라켓부(311)와 제2회동브라켓부(312)에서 관통볼트(315)의 슬라이드 이동을 제한하는 지지너트(317)를 포함할 수 있다. 일예로, 관통볼트(315)의 머리부는 제1회동브라켓부(311) 또는 제2회동브라켓부(312)에 지지되고, 머리부에서 연장되는 볼트부는 제1회동브라켓부(311)와 제2회동브라켓부(312)를 통과하며, 지지너트(317)는 관통볼트(315)의 볼트부에 나사 결합된 상태로 제1회동브라켓부(311) 또는 제2회동브라켓부(312)에 지지된다.

기름수용홈(32)은 수면의 유출기름의 유입면으로부터 함몰 형성되어 물과 함께 유입되는 유출기름의 수용공간을 형성한다. 기름수용홈(32)은 부력체(31)의 길이 방향을 따라 다수 개가 일렬로 배열된다. 여기서, 수면의 유출기름의 유입면은 회수선박(PS)의 이동에 따라 수면의 유출기름이 접촉되는 부력체(31)의 측면을 나타낸다.

여기서, 기름수용홈(32)의 입구에는 기름수용홈(32)의 바닥으로부터 하향 경사를 이루는 제1유도경사부(321)가 구비될 수 있다. 제1유도경사부(321)는 회수선박(PS)의 이동에 따라 수면의 유출기름을 기름수용홈(32)의 수용공간으로 유도하는 역할을 수행할 수 있다.

또한, 기름수용홈(32)의 입구에는 기름수용홈(32)의 천장으로부터 상향 경사를 이루는 제2유도경사부(322)가 구비될 수 있다. 제2유도경사부(322)는 회수선박(PS)의 이동에 따라 수면에서 비산되는 유축기름을 기름수용홈(32)의 수용공간으로 유도하는 역할을 수행할 수 있다.

기름유입로(33)는 다수 개가 기름수용홈(32)과 1:1 대응으로 연통된다. 기름유입로(33)는 기름수용홈(32)에 물과 함께 수용된 유출기름의 유입경로를 형성한다. 기름유입로(33)의 입구는 기름수용홈(32)의 내측벽 또는 기름수용홈(32)의 내측 천장에서 연통되도록 하여 기름수용홈(32)의 혼합액이 안정적으로 흡입되도록 한다.

부력조절공간(34)은 부력체(31)의 부력 조절을 위해 유체가 저장된다. 부력조절공간(34)의 유체에 대한 유량은 부력조절유닛(100)에 의해 조절할 수 있다.

부력조절공간(34)은 유입되는 유체에 따라 부력체(31)가 가라앉는 깊이를 조절하는 밸러스트탱크(341)를 포함하고, 밸러스트탱크(341)의 일측에 구비되어 기름수용홈(32)의 입구 쪽으로 기울어지는 정도를 조절하는 제1조절탱크(342)와, 밸러스트탱크(341)의 타측에 구비되어 기름수용홈(32)의 입구 반대쪽으로 기울어지는 정도를 조절하는 제2조절탱크(343) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

이러한 부??체유닛(30)에서 부력체(31)의 표면, 기름수용홈(32)의 내벽, 기름유입로()의 내벽 중 적어도 어느 하나는 소수성의 표면처리를 실시함으로써, 유출기름의 퇴적을 방지할 수 있다.

부력체유닛(30)에 대하여 기름수용홈(32)의 평면을 기준으로 기름수용홈(32)의 두께(h2)는 기름유입로(33)의 직경(h1)과 실질적으로 동일하게 구비될 수 있다. 또한, 기름수용홈(32)의 두께(h2)는 부력체(31)의 전체두께(t)의 5% 내지 15% 또는 부력체(31)의 전체두께(t)의 5% 내지 10%에 해당되도록 한다.

또한, 제1유도경사부(321)의 경사도(c1/d1)는 제2유도경사부(322)의 경사도((c2-h2)/d2)와 같거나 작게 형성되도록 한다. 제1유도경사부(321)의 경사도(c1/d1)는 제1유도경사부(321)의 경사두께(c1)를 제1유도경사부(321)의 경사깊이(d1)로 나눈 값으로 나타낼 수 있고, 제2유도경사부(322)의 경사도((c2-h2)/d2)는 제2유도경사부(322)의 경사두께(c2)에서 기름수용홈(32)의 두께(h2)를 뺀 값을 제2유도경사부(322)의 경사깊이(d2)로 나눈 값으로 나타낼 수 있다. 또한, 기름수용홈(32)을 기준으로 부력체(31)의 선단 상부는 부력체(31)의 선단 하부와 같거나 부력체(31)의 선단 하부보다 돌출될 수 있다. 그러면, 수면의 유출기름이 안정적으로 기름수용홈(32)에 유도 수용될 수 있지만, 허용범위를 벗어나는 경우, 수면에서 비산되는 유출기름이 부력체(31)의 상부에 묻어나거나 부력체(31)를 통과할 수 있는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 기름수용홈(32)의 입구폭(w)은 기름유입로(33)의 직경(h1)보다 크게 형성되어 기름수용홈(32)으로 유입되는 수면의 유출기름의 양을 증가시킬 수 있다.

또한, 기름수용홈(32)의 폭은 기름수용홈(32)의 입구로부터 기름유입로(33)를 향해 점차로 좁아지도록 한다. 그러면, 기름유입로(33)에 제공되는 기설정된 흡입력으로 기름수용홈(32)에 수용되는 수면의 유출기름이 기름유입로(33)로 안정되게 전달되도록 한다.

또한, 기름수용홈(32)의 바닥은 부력체(31)의 바닥으로부터 부력체(31)의 전체두께(t)의 50%~55%에 해당되도록 한다. 또한, 유출기름의 두께(a)가 포함된 수면을 기준으로 부력체(31)의 잠김두께(b)는 부력체(31)의 바닥으로부터 부력체(31)의 전체두께(t)의 50% 내지 60%에 해당되도록 한다. 그러면, 회수선박(PS)의 이동에 따라 수면의 유출기름이 기름수용홈(32)에 안정적으로 유입 수용되고, 기름유입로(33)에서 기설정된 흡입력으로 기름수용홈(32)의 유출기름을 안정되게 흡입할 수 있지만, 기름수용홈(32)의 바닥을 기준으로 기름수용홈(32)의 두께(h2) 및 부력체(31)의 잠김두께(b)가 허용범위를 벗어나는 경우, 기름수용홈(32)으로의 수면의 유출기름 유입량이 현저히 감소하게 되어 수면의 유출기름에 대한 회수율이 저하되는 문제점을 내포하고 있다.

부력체유닛(30)은 진행경사부(31a)와, 방향타(35)와, 부력체조인트(36)와, 기름안내브라켓(37)과, 저항경사부(38)와, 청소유닛(200)과, 히터유닛(300) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

진행경사부(31a)는 부력체(31)의 길이 방향 자유단부에 구비된다. 진행경사부(31a)는 부력체(31)의 자유단부 전방으로부터 부력체(31)의 자유단부 후방을 향해 하향 경사를 이루어 부력체(31)의 자유단부에서 수면의 유출기름이 묻어나는 것을 최소화시킬 수 있다.

방향타(35)는 부력체(31)의 하부에서 돌출 형성된다. 방향타(35)는 회수선박(PS)의 이동에 대응하여 부력체(31)의 직선 주행을 안정화시킬 수 있다. 방향타(35)는 별도의 구동력(미도시)에 의해 부력체(31)의 하부에서 회전이 가능하다.

부력체조인트(36)는 지지가이드유닛(10)과 부력체(31)를 연결한다. 부력체조인트(36)에는 지지가이드유닛(10)과 부력체유닛(30) 중 적어도 어느 하나가 회전 가능하게 결합된다. 부력체조인트(36)는 후술하는 회수연결부(J)와 동일한 구성을 나타낼 수 있다.

기름안내브라켓(37)은 부력체(31)에서 지지가이드유닛(10)이 결합되는 단부에 구비된다. 기름안내브라켓(37)은 부력체조인트(36)를 보호하고, 부력체조인트(36)에 수면의 유출기름이 유입되는 것을 방지하며, 수면의 유출기름을 회수선박(PS)의 전방으로 유도하여 수면의 유출기름이 전방포집유닛(80)을 향하도록 한다.

저항경사부(38)는 부력체(31)의 바닥으로부터 부력체(31)의 상부 선단을 향해 상향 경사를 이루도록 구비된다. 저항경사부(38)는 회수선박(PS)의 이동에 따라 부력체(31)의 하부가 수면으로부터 잠긴 상태에서 부력체(31)의 이동을 원활하게 할 수 있다.

청소유닛(200)은 기름수용홈(32)에 유체를 분사함으로써, 기름수용홈(32)에서 유출기름이 퇴적되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 청소유닛(200)은 기름수용홈(32)의 제1유도경사부(321)에서 유출기름이 퇴적되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 청소유닛(200)은 제1유도경사부(321)에 유체를 분사하기 위한 것으로, 분사노즐과, 유체공급부(240)를 포함하고, 유체가열부(230)와, 해수공급라인(250)과, 희석제공급부(260)와, 노즐회전부(270) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

분사노즐은 기름수용홈(32)의 제1유도경사부(321)에 유체를 분사한다. 분사노즐은 제1노즐(210)과, 제2노즐(220)로 구분할 수 있다. 제1노즐(210)은 제2유도경사부(322)에 설치된다. 제1노즐(210)은 기름유입로(33) 쪽으로 편심되어 제1유도경사부(321)에 유체를 분사한다. 제2노즐(220)은 제1노즐(210)에서 이격되어 제2유도경사부(322)에 설치된다. 제2노즐(220)은 기름수용홈(32)의 입구 쪽으로 편심 설치되어 제1유도경사부에 유체를 분사한다. 제2노즐(220)은 기름수용홈(32)의 입구 또는 부력체(31)의 전방에 설치될 수 있다. 제2노즐(220)은 부력체(31)의 길이 방향에 대응하여 하나 이상이 구비될 수 있다.

유체공급부(240)는 분사노즐에서 분사되는 유체의 분사력을 발생시킨다. 유체공급부(240)는 상술한 압력발생기(44)와 마찬가지로 유체의 분사력을 발생시킨다. 여기서, 유체가 수면을 형성하는 물인 경우, 유체공급부(240)는 물을 펌핌함으로써, 물의 펌핑력으로 유체의 분사력을 나타낼 수 있다. 또한, 유체가 대기 중의 공기인 경우, 유체공급부(240)는 공기를 압축시킴으로써, 공기의 압축력으로 유체의 분사력을 나타낼 수 있다.

유체가열부(230)는 분사노즐에 공급되는 유체를 가열한다. 유체가열부(230)를 이용한 유체의 가열을 통해 제1유도경사부(321)에 퇴적되는 유출기름의 분리를 원활하게 할 수 있다. 또한, 유체가열부(230)를 이용한 유체의 가열을 통해 겨울철 제1유도경사부(321)에 퇴적되는 유출기름의 응결을 방지할 수 있다.

해수공급라인(250)은 유체가 수면을 형성하는 물인 경우, 유체공급부(240)에 유체를 공급하는 경로를 형성한다.

희석제공급부(260)는 유출기름의 희석을 위한 희석제가 저장된다. 희석제공급부(260)는 유체공급부(240)와 연결되어 유체공급부(240)에 희석제를 전달할 수 있다. 여기서, 희석제는 제1유도경사부(321)에 퇴적되는 유출기름을 희석하여 유출기름의 경화 또는 응결을 방지하고, 유출기름이 기름유입로(33)로 안정되게 유입되도록 한다.

노즐회전부(270)는 분사노즐 중 제2노즐(220)을 피벗 운동시킨다.

노즐회전부(270)에 의해 제2노즐(220)이 제1유도경사부(321)를 향하도록 회전된 상태에서는 제1유도경사부(321)에 유체를 분사함으로써, 제1유도경사부(321)에서의 유출기름 퇴적을 방지할 수 있다.

노즐회전부(270)에 의해 제2노즐(220)이 부력체유닛(30)의 전방을 향하도록 회전된 상태에서는 제2노즐(220)에서 분사되는 유체가 커튼 기능을 나타내므로, 수면으로부터 기름수용홈(32)으로 수용되는 혼합액의 유도를 안정화시킬 수 있고, 수면에서 비산되는 유출기름 및 물이 부력체(31)의 상부로 이동되는 것을 방지할 수 있다.

히터유닛(300)은 기름수용홈(32)의 바닥에 구비되어 기름수용홈(32)을 가열한다. 히터유닛(300)은 제1유도경사부(321)에 구비될 수 있다. 히터유닛(300)은 기름수용홈(32)의 혼합액을 가열하여 혼합액의 응결을 방지함은 물론 엉켜있는 혼합액을 풀어주는 역할을 할 수 있다. 히터유닛(300)의 동작에 따라 기름수용홈(32)의 제1유도경사부(321)에서 유출기름이 퇴적되는 것을 방지하고, 기름수용홈(32)의 혼합액이 기름유입로(33)에 안정되게 전달되도록 한다.

기름흡입유닛(40)은 부력체유닛(30)에 구비된 다수의 기름유입로(33)에 각각의 흡입력을 제공한다.

기름흡입유닛(40)은 벤츄리관(41)과, 압력조절밸브(42)와, 압력발생기(44)를 포함하고, 압력탱크(43)를 더 포함할 수 있다.

벤츄리관(41)은 기름유입로(33)에 1:1대응으로 구비된다. 벤츄리관(41)의 잘록한 부분(411)에는 기름유입로(33)가 연통된다. 벤츄리관(41)에 유체가 공급됨에 따라 기름유입로(33)에 기설정된 흡입력이 발생된다. 여기서, 벤츄리관(41)에 공급되는 유체는 대기 중의 공기이거나 수면을 형성하는 물로 이루어질 수 있다.

압력조절밸브(42)는 각각의 벤츄리관(41)에 공급되는 유체의 압력을 기설정된 유입압으로 조절한다. 기설정된 유입압으로 벤츄리관(41)에 유체가 공급됨에 따라 기름유입로(33)에 기설정된 흡입력이 발생되므로, 기름수용홈(32)의 혼합액을 기름유입로(33)를 거쳐 버퍼유닛(70) 또는 유수분리유닛(50)에 전달할 수 있다. 압력조절밸브(42)는 체크밸브(421)와, 릴리프밸브(422)를 포함할 수 있다. 체크밸브(421)는 공급되는 유체의 압력에서 기설정된 유입압의 최소값을 설정한다. 체크밸브(421)는 공급되는 유체의 압력이 기설정된 유입압의 최소값보다 작은 경우, 유체를 차단하고, 공급되는 유체의 압력이 기설정된 유입압의 최소값과 같거나 큰 경우, 유체를 통과시킨다. 체크밸브(421)는 압력발생기(44) 쪽으로의 유체 역류를 방지할 수 있다. 릴리프밸브(422)는 공급되는 유체의 압력에서 기설정된 유입압의 최대값을 설정한다. 릴리프밸브(422)는 공급되는 유체의 압력이 기설정된 유입압의 최대값보다 큰 경우, 유체를 외부로 방류하고, 공급되는 유체의 압력이 기설정된 유입압의 최대값과 같거나 작은 경우, 유체를 통과시킨다.

압력발생기(44)는 압력조절밸브(42)로 분기되는 유체의 압력을 발생시킨다. 여기서, 유체가 수면을 형성하는 물인 경우, 압력발생기(44)는 물을 펌핌함으로써, 물의 펌핑력으로 유체의 압력을 나타낼 수 있다. 또한, 유체가 대기 중의 공기인 경우, 압력발생기(44)는 공기를 압축시킴으로써, 공기의 압축력으로 유체의 압력을 나타낼 수 있다.

이때, 압력조절밸브(42)는 벤츄리관(41)에 대응하여 병렬로 배치됨에 따라 압력발생기(44)에서 발생되는 유체의 압력은 기설정된 유입압의 최대값과 벤츄리관(41)의 개수의 곱과 같거나 크다.

압력탱크(43)는 압력발생기(44)에서 발생되는 유체의 압력을 유지시켜 압력조절밸브(42)에 전달한다. 압력탱크(43)는 공기의 압축력을 유지시킬 수 있다.

유수분리유닛(50)은 기름흡입유닛(40)의 흡입력에 의해 유입되는 혼합액에서 유출기름을 분리해낸다. 또한, 유수분리유닛(50)은 회수선박(PS)의 전방에서 공급되는 혼합액에서 유출기름을 분리해낸다. 유수분리유닛(50)은 API 방식, PPI 방식, CPI 방식을 이용하여 혼합액에서 유출기름을 분리해낼 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템은 지지가이드유닛(10)과, 회수탱크(60)와, 버퍼유닛(70)과, 전방포집유닛(80)과, 펌핑유닛과, 부력조절유닛(100) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

지지가이드유닛(10)은 한 쌍이 상호 이격되어 회수선박(PS)에 회전 가능하게 결합된다. 지지가이드유닛(10)은 회수선박(PS)에 구비되는 지지축(11)을 중심으로 회전 가능하고, 별도의 유닛구동원(미도시)에 의해 회전 가능하도록 한다. 지지가이드유닛(10)은 수면의 출렁임에 대응하여 지지축(11)에서 자율 승강 이동이 가능하다. 회수선박(PS)의 이동에 대응하여 수면의 유출기름이 접촉되는 지지가이드유닛(10)의 일측면에는 가이드날개(12)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 지지가이드유닛(10) 또는 가이드날개(12)는 회수선박(PS)의 전방으로 공급되는 수면의 유출기름을 전방포집유닛(80)으로 유도할 수 있다. 가이드날개(12)는 지지가이드유닛(10)의 길이 방향을 따라 하나 이상이 구비될 수 있다. 가이드날개(12)는 회수선박(PS)의 전방에서 공급되는 수면의 유출기름을 전방포집유닛(80)으로 유도할 수 있다. 가이드날개(12)는 별도의 날개구동원(미도시)에 의해 지지가이드유닛(10)에서 회전 가능하도록 한다.

한 쌍의 지지가이드유닛(10)은 회수선박(PS)을 기준으로 대칭을 이루도록 한다. 한 쌍의 지지가이드유닛(10)에는 각각 한 쌍의 부력체유닛(30)이 지지되도록 한다. 다시 말해, 지지가이드유닛(10)은 부력체유닛(30)의 부력체조인트(36)를 매개로 부력체유닛(30)에 지지되도록 한다. 이때, 부력체조인트(36)는 지지가이드유닛(10)의 자유단부에 구비될 수 있다.

지지가이드유닛(10)은 접힌 상태에서 회수선박(PS)에 내장되고, 펼쳐진 상태에서 회수선박(PS)의 이동 방향과 평행해지도록 한다. 또한, 지지가이드유닛(10)이 더 펼쳐지는 경우, 부력체유닛(30)이 회수선박(PS)의 이동 방향과 평행해지도록 한다.

지지가이드유닛(10)이 펼쳐진 상태에서 부력체유닛(30)은 지지가이드유닛(10)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되도록 한다. 다시 말해. 지지가이드유닛(10)이 펼쳐진 상태에서 한 쌍의 부력체유닛(30)은 지지가이드유닛(10)으로부터 회수선박(PS)의 이동 방향을 따라 벌어지는 형태를 나타낸다.

지지가이드유닛(10)과 더불어 본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템은 가이드잠금유닛(20)을 더 포함할 수 있다.

가이드잠금유닛(20)은 지지가이드유닛(10)이 펼쳐진 상태를 유지시킨다. 가이드잠금유닛(20)은 지지가이드유닛(10)에서 돌출되는 잠금로드(21)와, 지지가이드유닛(10)이 펼쳐진 상태에서 잠금로드(21)를 구속시키는 잠금후크(22)를 포함할 수 있다. 잠금후크(22)는 지지가이드유닛(10)의 자율 승강 이동에 대응하여 잠금로드(21)가 자율 승강 이동 가능하도록 한다.

회수탱크(60)는 유수분리유닛(50)을 거쳐 분리된 유출기름이 저장된다. 유수분리유닛(50)을 거쳐 분리된 유출기름은 유수분리유닛(50)에서 배출되는 유출기름의 배출압에 의해 회수유로를 거쳐 회수탱크(60)에 전달되거나 배출되는 유출기름의 배출높이 차이에 의해 회수탱크(60)에 전달될 수 있다. 또한, 유수분리유닛(50)을 거쳐 분리된 유출기름은 회수유로에 구비된 별도의 저장펌핑유닛(미도시)에 의해 회수탱크(60)에 전달되도록 할 수 있다.

회수탱크(60)와 더불어 본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템은 탱크견인부와, 회수연결부(J)를 더 포함할 수 있다.

탱크견인부는 회수선박(PS)과 회수탱크(60)를 탈부착 가능하게 결합시킨다. 탱크견인부는 회수선박(PS)에 구비되는 탱크연결부(TC)와, 회수탱크(60)에 구비되어 탱크연결부(TC)와 탈부착 가능하게 결합되는 선박연결부(SC)를 포함할 수 있다. 탱크연결부(TC)와 선박연결부(SC)는 탈부착 가능한 후크 결합을 통해 상호 결합될 수 있다. 탱크연결부(TC)는 회수선박(PS)과 함께 이동되는 견인선(TS)에도 구비되어 회수선박(PS)에 결합된 회수탱크(60)와 견인선(TS)에 결합된 회수탱크(60) 사이의 교체가 가능하도록 한다.

회수연결부(J)는 유수분리유닛(50)으로부터 분기되는 유로와 회수탱크(60)에서 분기되는 유로를 연결하여 유수분리유닛(50)에서 분리된 유출기름의 회수를 위한 회수유로를 형성한다. 회수연결부(J)는 유수분리유닛(50)으로부터 분기되는 유로의 자유단에 구비되는 제1조인트(J1)와, 회수탱크(60)에서 분기되는 유로의 자유단에 구비되어 제1조인트(J1)와 탈부착 가능하게 결합되는 제2조인트(J2)를 포함할 수 있다. 제1조인트(J1)와 제2조인트(J2)의 결합을 통해 유수분리유닛(50)으로부터 분기되는 유로와 회수탱크(60)에서 분기되는 유로가 연통됨으로써, 회수유로를 형성할 수 있다.

버퍼유닛(70)은 기름흡입유닛(40)을 통해 흡입된 혼합액이 저장된다. 버퍼유닛(70)에는 벤츄리관(41)에 1:1 대응되는 버퍼유로가 분기되고, 각각의 버퍼유로는 해당 벤츄리관(41)에 연결된다. 여기서 버퍼유닛(70)의 구조를 한정하는 것은 아니고, 기름흡입유닛(40)을 통해 흡입된 혼합액을 저장할 수 있다.

전방포집유닛(80)은 회수선박(PS)의 선단부에 구비된다. 전방포집유닛(80)은 기름흡입유닛(40)에 의해 흡입되지 않은 수면의 유출기름 또는 회수선박(PS)의 전방에서 공급되는 수면의 유출기름이 수용된다. 이때, 전방포집유닛(80)에는 수면의 유출기름과 함께 물이 유입되어 혼합액을 나타낼 수 있다. 기름흡입유닛(40)에 의해 흡입되지 않은 수면의 유출기름 또는 회수선박(PS)의 전방에서 공급되는 수면의 유출기름은 회수선박(PS)의 이동에 따라 전방포집유닛(80)으로 자연스럽게 유입되도록 할 수 있다.

펌핑유닛은 기름흡입유닛(40) 또는 회수선박(PS)의 전방에서 공급되는 혼합액을 유수분리유닛(50)으로 전달한다. 펌핑유닛은 분리펌핑유닛(90-1)과, 전달펌핑유닛(90-2)으로 구분할 수 있다. 분리펌핑유닛(90-1)은 버퍼유닛(70)에 저장된 혼합액을 유수분리유닛(50)으로 전달한다. 전달펌핑유닛(90-2)은 전방포집유닛(80)에 저장된 혼합액을 버퍼유닛(70)과 유수분리유닛(50) 중 적어도 어느 하나로 전달한다.

부력조절유닛(100)은 부력의 조절을 위해 부력조절공간(34)에 저장되는 유체의 유량을 조절한다. 부력조절유닛(100)은 부력체유닛(30)의 외부에 구비되어 유출기름이 혼합되지 않은 유체를 부력조절공간(34)에 공급하거나 부력조절공간(34)의 유체를 배출시킬 수 있다. 부력조절유닛(100)은 부력체유닛(30)의 외부에 구비되어 유출기름이 혼합되지 않은 유체 또는 부력조절공간(34)의 유체의 펌핑을 위한 펌핑력을 발생시키는 부력조절펌프(101)와, 유체의 공급 또는 배출을 위해 부력조절공간(34)을 개폐하는 부력조절밸브(102)를 포함할 수 있다. 부력조절펌프(101)는 하나가 구비되고, 부력조절펌프(101)에서 밸러스트탱크(341)와, 제1조절탱크(342)와, 제2조절탱크(343)로 조절유로가 각각 분기되며, 부력조절밸브(102)는 부력조절공간(34)의 밸러스트탱크(341)와, 제1조절탱크(342)와, 제2조절탱크(343)에 각각 연결될 수 있다. 부력조절펌프(101)가 정방향 펌핑력을 발생시키고, 부력조절밸브(102)가 개방되면, 유체를 부력조절공간(34)에 공급할 수 있다. 또한, 부력조절펌프(101)가 역방향 펌핑력을 발생시키고, 부력조절밸브(102)가 개방되면, 유체를 부력조절공간(34)에서 배출시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유출기름 회수시스템의 동작을 살펴보면, 수면에 유출기름이 떠 있는 지역으로 이동되면(회수선박이동단계, S1), 이동된 회수선박(PS)에서는 지지가이드유닛(10)을 회전시켜 수면에 부력체유닛(30)을 배치시킨다(부력체유닛배치단계, S2). 이때, 회수선박(PS)에는 비어 있는 회수탱크(60)가 탱크견인부를 매개로 탈부착 가능하게 결합될 수 있다(회수탱크결합단계, S3). 이와 더불어 회수탱크결합단계(S3)는 회수연결부(J)를 이용하여 유수분리유닛(50)에서 분기되는 유로와 회수탱크(60)에서 분기되는 유로를 연결함으로써, 유수분리유닛(50)으로부터 분리된 유출기름이 회수탱크(60)로 전달되는 회수유로를 형성할 수 있다. 또한, 회수선박(PS)의 이동과 더불어 비어 있는 다른 회수탱크(60)는 회수선박(PS)을 따라 이동되는 견인선(TS)에 탱크견인부를 매개로 탈부착 가능하게 결합될 수 있다(회수탱크견인단계, S4). 또한, 수면에 배치된 부력체유닛(30)은 부력조절유닛(100)에 의해 수면에 부력체(31)의 잠김두께(b)만큼 잠기도록 한다(부력조절단계, S5).

계속해서, 회수선박(PS)이 수면의 유출기름을 향해 이동(S1)함에 따라 기름흡입유닛(40)이 동작된다(기름흡입단계, S6). 그러면, 회수선박(PS)의 이동에 대응하여 부력체유닛(30)의 기름수용홈(32)에는 물과 유출기름의 혼합액이 수용되고, 기름흡입유닛(40)의 동작에 따라 기름수용홈(32)의 혼합액은 기설정된 흡입력에 의해 버퍼유닛(70) 또는 유수분리유닛(50)에 전달된다. 버퍼유닛(70)의 혼합액은 분리펌핑유닛(90-1)의 동작에 따라 유수분리유닛(50)에 전달된다(분리펌핑단계, S7). 버퍼유닛(70)이 없는 경우, 기름흡입유닛(40)의 흡입력만으로 기름수용홈(32)의 혼합액을 유수분리유닛(50)에 직접 전달할 수 있다.

유수분리유닛(50)에 혼합액이 전달됨에 따라 유수분리유닛(50)은 혼합액에서 유출기름을 분리해낸다(유수분리단계, S8). 이러한 유수분리유닛(50)은 API 방식, PPI 방식, CPI 방식을 이용하여 혼합액에서 유출기름을 분리해낼 수 있다. 여기서, 분리된 유출기름은 회수탱크(60)로 전달되고, 유출기름이 분리된 혼합액은 회수선박(PS)의 외부로 방류되거나 기름흡입유닛(40)의 동작을 위한 유체로 사용될 수 있다. 유수분리유닛(50)을 거쳐 분리된 유출기름은 유수분리유닛(50)에서 배출되는 유출기름의 배출압에 의해 회수유로를 거쳐 회수탱크(60)에 전달되거나 배출되는 유출기름의 배출높이 차이에 의해 회수탱크(60)에 전달될 수 있다. 또한, 유수분리유닛(50)을 거쳐 분리된 유출기름은 회수유로에 구비된 별도의 저장펌핑유닛(미도시)에 의해 회수탱크(60)에 전달되도록 할 수 있다.

또한, 회수선박(PS)이 수면의 유출기름을 향해 이동(S1)함에 따라 부력체유닛(30)으로 유입되지 못한 수면의 유출기름 또는 회수선박(PS)의 전방으로 유입되는 수면의 유출기름은 물과 함께 혼합액을 형성하여 전방포집유닛(80)으로 포집된다(전방포집단계, S9). 전방포집유닛(80)으로 포집된 혼합액은 전달펌핑유닛(90-2)의 동작에 따라 버퍼유닛(70)에 전달되거나 유수분리유닛(50)에 전달되도록 한다.

상술한 유출기름 회수용 부력체유닛과 이것을 이용한 유출기름 회수시스템에 따르면, 수면의 유출기름에 안정된 흡입력을 전달하여 하나의 펌핑력으로도 복수의 기름유입로(33)에서 유출기름의 흡입력을 일정하게 유지시킬 수 있고, 수면의 유출기름에 대한 회수율을 높일 수 있다.

또한, 부력체유닛(30)의 세부 구성을 통해 각각의 기름유입로(33)에 기설정된 흡입력이 제공됨으로써, 기름수용홈(32)으로 유입되는 수면의 유출기름을 충분히 흡입할 수 있도록 한다. 이때, 기설정된 흡입력이 각각의 기름유입로(33)에 실질적으로 동일하게 작용하는 경우, 각각의 기름수용홈(32)에 수용된 혼합액의 회수율을 일정하게 유지시킬 수 있다. 또한, 기설정된 흡입력이 부력체(31)의 길이에 대응하여 회수선박(PS)에서 멀어질수록 커지게 작용하는 경우, 흡입된 혼합액이 버퍼유닛(70)이나 유수분리유닛(50)으로 안정되게 전달되도록 할 수 있다.

또한, 하나의 부력체(31)가 플랙시블한 재질로 이루어짐에 따라 수면의 출렁임에 대응하여 부력체(31)가 수면에 안정적으로 밀착되도록 하고, 수면과 부력체(31) 사이로 수면의 유출기름이 통과하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 기름수용홈(32)의 형상을 한정함으로써, 기름수용홈(32)에 수용된 혼합액에 대한 기름유입로(33)로의 유입율을 향상시키고, 흡입력이 제공될 때, 기름수용홈(32)의 혼합액이 빠르게 기름유입로(33)로 유입되도록 한다.

또한, 제1유도경사부(321)를 통해 수면의 유출기름을 안정되게 기름수용홈(32)의 내부로 유도할 수 있고, 제2유도경사부(322)를 통해 수면에서 비산되는 유출기름을 안정되게 기름수용홈(32)의 내부로 유도할 수 있으며, 유도경사부(321, 322)를 통해 기름수용홈(32)으로부터 물의 배출을 유도할 수 있으며, 기름수용홈(32)에서 유출기름의 수용율을 높일 수 있다.

또한, 기름유입로(33)의 입구 한정을 통해 기름수용홈(32)에 수용된 혼합액에서 유출기름의 흡입율을 향상시키고, 유수분리유닛(50)에서의 유출기름 회수율을 증가시킬 수 있다.

또한, 부력조절공간(34)을 통해 부력체(31)의 부력 조절이 이용하고, 수면의 출렁임에 대응하여 부력체(31)의 자유단부를 안정되게 수면에 밀착시킬 수 있으며, 부력체(31)의 경사를 조절하여 기름수용홈(32)에서 유출기름의 수용율을 증가시킬 수 있다.

또한, 부력체유닛(30)의 세부 구성을 통해 수면의 출렁임에 대응하여 수면에서 부력체(31)의 들뜸 현상을 방지하고, 수면과 부력체(31) 사이로 유출기름이 통과하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 유출기름 회수시스템의 세부 구성을 통해 부력체유닛(30)으로 유입되는 유출기름에 안정된 흡입력을 제공하여 수면의 유출기름을 빠르게 회수할 수 있다.

또한, 지지가이드유닛(10)의 구성을 통해 수면의 출렁임에 대응하여 부력체유닛(30)이 수면에 밀착된 상태에서의 자유도를 향상시키고, 부력체유닛(30)의 경사도를 조절할 수 있다.

또한, 가이드잠금유닛(20)을 통해 회수선박(PS)의 이동에 따라 부력체유닛(30)을 안정되게 지지하는 한편, 지지가이드유닛(10) 및 부력체유닛(30)의 꺽임을 방지할 수 있다.

또한, 기름흡입유닛(40)의 세부 구성을 통해 기름유입로(33)에 안정된 흡입력을 제공할 수 있고, 충분한 흡입력으로 유출기름의 회수를 원활하게 할 수 있다.

또한, 유수분리유닛(50)을 통해 혼합액에서 유출기름을 안정적으로 분리해낼 수 있고, 유출기름의 회수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 회수탱크(60)를 통해 유수분리유닛(50)을 거쳐 분리된 유출기름을 안정적으로 보관할 수 있고, 회수탱크(60)의 탈부착 구조를 통해 회수탱크(60)의 교체를 간편하게 하여 유출기름의 회수 작업을 지속시킬 수 있다.

또한, 버퍼유닛(70)을 통해 기름흡입유닛(40)으로 회수되는 혼합액을 안정적으로 수용할 수 있고, 유수분리유닛(50)에 연속적으로 혼합액을 공급하여 유수분리유닛(50)이 공회전되거나 오동작되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 전방포집유닛(80)을 통해 한 쌍의 부력체유닛(30) 사이로 모아진 수면의 유출기름 및 부력체유닛(30)에서 회수하지 못한 수면의 유출기름을 안정적으로 포집할 수 있고, 포집된 유출기름을 포함하는 혼합액을 유수분리유닛(50)에 연속적으로 공급하여 유수분리유닛(50)이 공회전되거나 오동작되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 부력조절유닛(100)을 통해 부력체유닛(30)의 부력 조절을 안정화시키고, 부력체유닛(30)이 수면에서 이격되는 것을 방지시킬 수 있다.

또한, 청소유닛(200) 또는 히터유닛(300)을 통해 기름수용홈(32)의 입구 쪽 또는 제1유도경사부(32)에서 유출기름이 퇴적되는 것을 방지하고, 기름수용홈(32) 및 기름유입로(33)가 유출기름에 의해 막히는 현상을 방지할 수 있으며, 유출기름의 회수율을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.

10: 지지가이드유닛 11: 지지축 12: 가이드날개
20: 가이드잠금유닛 21: 잠금로드 22: 잠금후크
30: 부력체유닛 31: 부력체 31a: 진행경사부
311: 제1회동브라켓부 312: 제2회동브라켓부313: 단위부력부
314: 회동축부 315: 관통볼트 317: 지지너트
32: 기름수용홈 321: 제1유도경사부 322: 제2유도경사부
33: 기름유입로 34: 부력조절공간 341: 밸러스트탱크
342: 제1조절탱크 343: 제2조절탱크 35: 방향타
36: 부력체조인트 37: 기름안내브라켓 38: 저항경사부
40: 기름흡입유닛 41: 벤츄리관 411: 잘록한 부분
42: 압력조절밸브 421: 체크밸브 422: 릴리프밸브
43: 압력탱크 44: 압력발생기 50: 유수분리유닛
60: 회수탱크 70: 버퍼유닛 80: 전방포집유닛
90-1: 분리펌핑유닛 90-2: 전달펌핑유닛 100: 부력조절유닛
101: 부력조절펌프 102: 부력조절밸브 200: 청소유닛
210: 제1노즐 220: 제2노즐 230: 유체가열부
240: 유체공급부 250: 해수공급라인 260: 희석제공급부
270: 노즐회전부 300: 히터유닛 PS: 회수선박
TS: 견인선 TC: 탱크연결부 SC: 선박연결부
J: 회수연결부 J1: 제1조인트 J2: 제2조인트
w: 기름수용홈의 입구폭 t: 부력체의 전체두께
h1: 기름유입로의 직경 h2: 기름수용홈의 두께
a: 수면의 유출기름 두께 b: 부력체의 잠금두께
c1: 제1유도경사부의 경사두께 c2: 제2유도경사부의 경사두께
d1: 제1유도경사부의 경사깊이 d2: 제2유도경사부의 경사깊이

Claims (11)

1. 회수선박에 구비되어 수면의 유출기름을 흡입하기 위한 유출기름 회수용 부력체유닛이고,
   부력에 의해 수면에 떠 있는 부력체;
   상기 유출기름의 유입면으로부터 함몰 형성되어 상기 유출기름의 수용공간을 형성하는 다수의 기름수용홈;
   상기 기름수용홈과 1:1 대응으로 연통되어 상기 유출기름의 유입경로를 형성하는 다수의 기름유입로; 및
   상기 부력체의 부력조절을 위해 유체가 저장되는 부력조절공간;을 포함하고,
   상기 기름유입로에는, 각각 개별의 기설정된 흡입력이 제공되며,
   상기 기름수용홈의 입구에는, 상기 기름수용홈의 바닥으로부터 하향 경사를 이루어 수면의 유출기름을 상기 수용공간으로 유도하는 제1유도경사부;가 구비되고,
   상기 기름수용홈의 천장, 상기 기름수용홈의 입구, 상기 부력체의 전방 중 적어도 어느 하나에 구비되어 상기 제1유도경사부에 유체를 분사하는 청소유닛; 및
   상기 제1유도경사부에 구비되어 상기 기름수용홈을 가열하는 히터유닛;
   중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유출기름 회수용 부력체유닛.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 부력체의 평면을 기준으로 상기 기름수용홈의 입구폭은, 상기 기름유입로의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 유출기름 회수용 부력체유닛.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 부력체는, 다수의 상기 기름수용홈이 모두 형성되는 하나의 단위체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유출기름 회수용 부력체유닛.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 부력체는,
   다수의 상기 기름수용홈 중 하나 또는 둘이 형성된 둘 이상의 단위부력부;
   인접한 두 단위부력부 중 어느 하나에 구비되는 제1회동브라켓부;
   상기 제1회동브라켓부와의 연결을 위해 인접한 두 단위부력부 중 다른 하나에 구비되는 제2회동브라켓부; 및
   상기 제1회동브라켓부와 상기 제2회동브라켓부 중 적어도 어느 하나가 회전 가능하도록 상기 제1회동브라켓부와 상기 제2회동브라켓부를 연결하는 회동축부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유출기름 회수용 부력체유닛.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 기름수용홈의 입구에는,
   상기 기름수용홈의 천장으로부터 상향 경사를 이루어 수면에서 비산되는 유출기름을 상기 수용공간으로 유도하는 제2유도경사부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 유출기름 회수용 부력체유닛.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 부력조절공간은,
   유입되는 유체에 따라 상기 부력체가 가라앉는 깊이를 조절하는 밸러스트탱크;를 포함하고,
   상기 밸러스트탱크의 일측에 구비되어 상기 기름수용홈의 입구 쪽으로 기울어지는 정도를 조절하는 제1조절탱크; 및
   상기 밸러스트탱크의 타측에 구비되어 상기 기름수용홈의 입구 반대쪽으로 기울어지는 정도를 조절하는 제2조절탱크;
   중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유출기름 회수용 부력체유닛.
   
7. 회수선박에 구비되어 수면의 유출기름을 회수하기 위한 유출기름 회수시스템이고,
   상기 회수선박의 이동 방향과 교차되도록 한 쌍이 상호 이격되어 상기 회수선박에 구비되고, 수면의 유출기름이 유입되는 부력체유닛;
   기름유입로에 각각의 흡입력을 제공하는 기름흡입유닛; 및
   상기 기름흡입유닛의 흡입력에 의해 유입되는 혼합액에서 유출기름을 분리해내는 유수분리유닛;을 포함하고,
   상기 기름흡입유닛은,
   상기 기름유입로에 1:1 대응으로 구비되고, 상기 기름유입로가 연통되는 잘록한 부분이 형성되는 복수의 벤츄리관;
   각각의 상기 벤츄리관에 공급되는 유체의 압력을 기설정된 유입압으로 조절하는 압력조절밸브; 및
   상기 압력조절밸브에서 분기되도록 유체의 압력을 발생시키는 압력발생기;를 포함하며,
   상기 부력체유닛은,
   부력에 의해 수면에 떠 있는 부력체;
   상기 유출기름의 유입면으로부터 함몰 형성되어 상기 유출기름의 수용공간을 형성하는 다수의 기름수용홈;
   상기 기름수용홈과 1:1 대응으로 연통되어 상기 유출기름의 유입경로를 형성하는 다수의 기름유입로; 및
   상기 부력체의 부력조절을 위해 유체가 저장되는 부력조절공간;을 포함하고,
   상기 기름유입로에는, 각각 개별의 기설정된 흡입력이 제공되는 것을 특징으로 하는 유출기름 회수시스템.
   
8. 회수선박에 구비되어 수면의 유출기름을 회수하기 위한 유출기름 회수시스템이고,
   상기 회수선박의 이동 방향과 교차되도록 한 쌍이 상호 이격되어 상기 회수선박에 구비되고, 수면의 유출기름이 유입되는 부력체유닛;
   기름유입로에 각각의 흡입력을 제공하는 기름흡입유닛; 및
   상기 기름흡입유닛의 흡입력에 의해 유입되는 혼합액에서 유출기름을 분리해내는 유수분리유닛;을 포함하고,
   상기 회수선박에 구비되고, 상기 부력체유닛이 각각 지지되는 한 쌍의 지지가이드유닛;
   상기 유수분리유닛을 거쳐 분리된 유출기름이 저장되는 회수탱크;
   상기 기름흡입유닛을 통해 흡입된 상기 혼합액이 저장되는 버퍼유닛;
   상기 회수선박의 선단부에 구비되어 상기 기름흡입유닛에 의해 흡입되지 않은 수면의 유출기름 또는 상기 회수선박의 전방에서 공급되는 수면의 유출기름이 수용되는 전방포집유닛;
   상기 기름흡입유닛 또는 상기 회수선박의 전방에서 공급되는 상기 혼합액을 상기 유수분리유닛으로 전달하는 펌핑유닛; 및
   상기 부력체의 부력 조절을 위해 부력조절공간에 저장되는 유체의 유량을 조절하는 부력조절유닛;
   중 적어도 어느 하나를 더 포함하며,
   상기 부력체유닛은,
   부력에 의해 수면에 떠 있는 부력체;
   상기 유출기름의 유입면으로부터 함몰 형성되어 상기 유출기름의 수용공간을 형성하는 다수의 기름수용홈;
   상기 기름수용홈과 1:1 대응으로 연통되어 상기 유출기름의 유입경로를 형성하는 다수의 기름유입로; 및
   상기 부력체의 부력조절을 위해 유체가 저장되는 부력조절공간;을 포함하고,
   상기 기름유입로에는, 각각 개별의 기설정된 흡입력이 제공되는 것을 특징으로 하는 유출기름 회수시스템.
   
9. 회수선박에 구비되어 수면의 유출기름을 회수하기 위한 유출기름 회수시스템이고,
   상기 회수선박의 이동 방향과 교차되도록 한 쌍이 상호 이격되어 상기 회수선박에 구비되고, 수면의 유출기름이 유입되도록 청구항 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 부력체유닛;
   상기 기름유입로에 각각의 흡입력을 제공하는 기름흡입유닛; 및
   상기 기름흡입유닛의 흡입력에 의해 유입되는 혼합액에서 유출기름을 분리해내는 유수분리유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유출기름 회수시스템.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 기름흡입유닛은,
    상기 기름유입로에 1:1 대응으로 구비되고, 상기 기름유입로가 연통되는 잘록한 부분이 형성되는 복수의 벤츄리관;
    각각의 상기 벤츄리관에 공급되는 유체의 압력을 기설정된 유입압으로 조절하는 압력조절밸브; 및
    상기 압력조절밸브에서 분기되도록 유체의 압력을 발생시키는 압력발생기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유출기름 회수시스템.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 회수선박에 구비되고, 상기 부력체유닛이 각각 지지되는 한 쌍의 지지가이드유닛;
    상기 유수분리유닛을 거쳐 분리된 유출기름이 저장되는 회수탱크;
    상기 기름흡입유닛을 통해 흡입된 상기 혼합액이 저장되는 버퍼유닛;
    상기 회수선박의 선단부에 구비되어 상기 기름흡입유닛에 의해 흡입되지 않은 수면의 유출기름 또는 상기 회수선박의 전방에서 공급되는 수면의 유출기름이 수용되는 전방포집유닛;
    상기 기름흡입유닛 또는 상기 회수선박의 전방에서 공급되는 상기 혼합액을 상기 유수분리유닛으로 전달하는 펌핑유닛; 및
    상기 부력체의 부력 조절을 위해 상기 부력조절공간에 저장되는 유체의 유량을 조절하는 부력조절유닛;
    중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유출기름 회수시스템.
    

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