KR102039692B1 - 부유식 구조물 - Google Patents

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KR102039692B1
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박태윤
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신상명
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천진솔
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명에서는 선체의 히브 운동을 감지하여 선체의 히브 운동을 제어하는 부유식 구조물을 제공한다. 본 발명에 따른 부유식 구조물은, 선체; 선체의 측면에 위치하여 선체를 계류시키는 파일; 선체의 히브 운동을 감지하는 감지부; 및 선체의 측면에 형성되어 파일과 결합하는 것으로서, 선체의 히브 운동에 대한 감지 결과를 기초로 내부에 구비되는 롤러를 이용하여 선체의 히브 운동을 저감시키는 구동부를 포함한다.

Description

부유식 구조물 {floater}
본 발명은 부유식 구조물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 파일(pile)을 이용하여 계류되는 부유식 구조물에 관한 것이다.
오늘날 원유, 천연가스 등의 해양 자원을 개발하기 위해 다양한 해양 구조물이 해상에 건설되고 있다. 이러한 해양 구조물은 오랜 시간동안 해상에 부유하므로, 그것의 움직임을 제한하거나 위치를 고정시킬 필요가 있는데, 이를 위해 해양 구조물에 파일(pile), 앵커(anchor) 등의 기초를 이용하는 계류 시스템(mooring system)이 적용되고 있다.
한국공개특허 제10-2014-0048834호 (공개일: 2014.04.24.)
파일(pile)을 이용하여 부유식 구조물을 계류하는 경우, 파일은 선체에 형성되어 있는 서포터(supporter)와 결합하여 선체의 움직임을 구속한다. 그런데 이와 같이 파일을 이용하여 선체를 계류시키는 파일 무어링(pile mooring)은 선체의 수평 방향 운동을 구속할 뿐이며, 선체의 수직 방향 운동을 구속하지 않는다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 센서를 이용하여 선체의 히브 운동(heave motion)을 감지하여 선체의 히브 운동을 제어하는 부유식 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 부유식 구조물의 일 면(aspect)은, 선체; 해저면에 고정되는 것으로서, 상기 선체의 측면에 위치하여 상기 선체를 계류시키는 파일(pile); 상기 선체에 구비되는 것으로서, 상기 선체의 히브 운동(heave motion)을 감지하는 감지부; 및 상기 선체의 측면에 형성되어 상기 파일과 결합하는 것으로서, 상기 선체의 히브 운동에 대한 감지 결과를 기초로 내부에 구비되는 롤러(roller)를 이용하여 상기 선체의 히브 운동을 저감시키는 구동부를 포함한다.
상기 구동부는, 내부가 비어 있는 몸체부; 상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로서, 상기 파일에 접촉되어 있지 않은 상기 롤러; 및 상기 몸체부의 내부에 구비되거나 상기 몸체부의 외부에 구비되는 것으로서, 상기 감지 결과를 기초로 내부로 유체가 유입되면 상기 유체에 따른 압력을 기초로 직선 운동을 하여 상기 롤러를 상기 파일에 접촉시켜 상기 선체의 히브 운동을 저감시키는 유압 실린더를 포함할 수 있다.
상기 몸체부의 내부면은 경사를 가지도록 형성되며, 상기 몸체부의 내부면에서 상기 파일에 가까운 부분이 상기 파일로부터 먼 부분보다 높은 경사를 가질 수 있다.
상기 구동부는, 내부가 비어 있는 몸체부; 상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로서, 상기 파일에 접촉되어 있는 상기 롤러; 및 상기 몸체부의 내부에 구비되거나 상기 몸체부의 외부에 구비되는 것으로서, 상기 감지 결과를 기초로 상기 파일의 상하 방향 움직임에 반대되는 방향으로 상기 롤러를 회전시켜 상기 선체의 히브 운동을 저감시키는 회전 제어부를 포함할 수 있다.
상기 롤러는 테두리에 톱니 형태의 제1 돌기들을 구비하며, 상기 파일은 상기 롤러와 접촉되는 테두리에 톱니 형태의 제2 돌기들을 구비할 수 있다.
상기 구동부는, 내부가 비어 있는 몸체부; 상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로서, 상기 파일에 접촉되어 있는 상기 롤러; 및 상기 몸체부의 내부에 구비되거나 상기 몸체부의 외부에 구비되는 것으로서, 상기 롤러에 접촉되어 있지 않으며, 상기 감지 결과를 기초로 상기 롤러에 접촉하여 상기 롤러의 회전을 제동시켜 상기 선체의 히브 운동을 저감시키는 제동부를 포함할 수 있다.
상기 부유식 구조물은, 상기 선체의 측면에 형성되며, 상기 선체를 계류시키기 위해 상기 파일과 결합하는 서포터(supporter)를 더 포함할 수 있다.
상기 구동부는 상기 서포터의 내부에 구비될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부유식 구조물의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 부유식 구조물에 구비되는 구동부의 제1 실시 형태를 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 부유식 구조물에 구비되는 구동부의 제2 실시 형태를 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 부유식 구조물에 구비되는 구동부의 제3 실시 형태를 보여주는 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 부유식 구조물에 구비되는 구동부의 제4 실시 형태를 보여주는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성요소들과 다른 소자 또는 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
수심이 깊지 않은 천해역에 설치되는 부유식 구조물은 제티(jetty)나 돌핀(dolphin)에 계류하여 위치를 유지할 수 있다. 하지만 이러한 계류 방법은 부유식 구조물의 운동을 크게 구속하지 못하기 때문에, 태풍이 발생하면 계류선을 제거하고 부유식 구조물을 대피시켜야 한다. 최근 들어 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법 중의 하나로 파일을 이용한 계류 방법(pile mooring)이 제안되고 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부유식 구조물의 정면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 부유식 구조물(100)은 파일(pile)을 이용하여 선체(110)를 계류한다(mooring). 즉 부유식 구조물(100)은 선체(110)를 계류할 때에 파일 무어링(pile mooring)을 이용한다.
파일 무어링은 해저의 지반에 파일을 관입시킴으로써 선체(110)의 움직임을 효과적으로 구속시킬 수 있으며, 종래의 계류 시스템보다 더 높은 환경 하중을 견뎌낼 수 있다. 또한 파일 무어링은 제티, 돌핀 등 기타 시설물 구축이 필요한 계류 시스템보다 설치 시간과 설치 비용을 감소시킬 수 있다.
그런데 파일 무어링은 선체(110)의 수평 방향 운동(ex. surge, sway 등)을 구속할 뿐, 선체(110)의 수직 방향 운동(ex. heave)을 구속하지 않는다. 따라서 더욱 안정적인 운용을 위해서는 선체(110)의 상하 운동(heave motion)을 제어할 수 있는 방법이 추가되는 것이 효율적이다.
본 발명의 일실시예에 따른 부유식 구조물(100)은 센서를 이용하여 선체(110)의 히브 운동(heave motion)을 감지하고, 감지 결과를 기초로 선체(110)의 히브 운동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 부유식 구조물(100)은 선체(110), 파일(120), 서포터(130), 감지부(140), 제어부(150) 및 구동부(160)를 포함할 수 있다.
파일(120)은 기둥 형태의 것으로서, 선체(110)를 계류시키기 위해 선체(110)의 측면에 연결되어 하방으로 길게 형성된다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 파일(120)은 선체(110)를 관통하여 하방으로 길게 형성되는 것도 가능하다.
파일(120)은 외압(ex. 파도)에 대해 쉽게 파손되지 않고 선체(110)를 유효하게 지탱할 수 있도록 내구성이 우수한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 일례로 파일(120)은 강철(steel)을 소재로 하는 강성 지지체로 형성될 수 있다.
파일(120)은 선체(110)를 계류시키기 위해 복수개 구비될 수 있다. 일례로 파일(120)은 선체(110)의 양측에 각각 복수개 구비될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 파일(120)은 선체(110)의 양측에 한 개씩 구비되거나, 선체(110)의 일측에만 한 개 이상 구비되는 것도 가능하다. 파일(120)이 선체(110)의 양측에 한 개 이상 구비되는 경우, 파일(120)은 선체(110)의 양측에 동일한 개수 구비될 수 있지만, 서로 다른 개수 구비되는 것도 가능하다.
파일(120)은 선체(110)의 양측 뿐만 아니라 전방, 후방 등에도 구비될 수 있다. 이 경우도 위의 경우와 마찬가지로 선체(110)의 각 측에 구비되는 파일(120)의 개수는 한 개이거나 그 이상(두 개 이상)이 될 수 있다. 또한 선체(110)의 각 측에는 동일한 개수의 파일(120)이 구비될 수 있지만, 서로 다른 개수의 파일(120)이 구비되는 것도 가능하다. 본 실시예에서는 각 방향에서 선체(110)를 효과적으로 계류하기 위해 파일(120)이 선체(110)의 적어도 양측에 적어도 한 쌍으로 구비될 수 있다.
파일(120)은 그 단면이 원형인 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 파일(120)은 그 단면이 타원형인 타원기둥 형태로 형성되거나, 그 단면이 다각형인 다각기둥 형태로 형성되는 것도 가능하다.
파일(120)은 해저의 지반으로부터 쉽게 이탈되지 않도록 하기 위해 해저의 지반에 관입되는 일단부가 타단부보다 폭넓게 형성되는 것이 바람직하다. 일례로 파일(120)은 ㅗ 형태, Δ 형태, ↓ 형태 등으로 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 파일(120)은 앵커(anchor)와 결합하여 해저의 지반에 관입되는 것도 가능하다.
파일(120)은 선체(110)에 탑재된 것일 수 있다. 이 경우, 파일(120)은 선체(110)에 탑재된 채 선체(110)가 계류될 장소로 이동하여 해당 장소에서 선체(110)를 계류하는 데에 이용될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 파일(120)은 선체(110)에 탑재되지 않고, 선체(110)가 계류될 장소에 미리 설치되어 있는 것도 가능하다.
서포터(130)는 선체(110)의 측면에 형성되는 것으로서, 파일(120)과 결합하여 선체(110)를 계류시키는 역할을 한다. 서포터(130)는 파일(120)과의 결합을 통해 선체(110)의 수평 방향 운동(ex. surge, sway 등)을 구속한다. 그러나 서포터(130)는 선체(110)의 수직 방향 운동(ex. heave)에 대해서는 구속하지 않는다.
서포터(130)는 파일(120)과의 결합을 통해 선체(110)를 고정시키기 위해 파일(120)이 선체(110)의 측면에 밀착되면 이 파일(120)의 둘레를 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 이때 서포터(130)는 ㄷ 형태로 파일(120)의 둘레를 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 서포터(130)는 반원 형태로 형성되거나 삿갓 형태로 형성되는 것도 가능하다.
서포터(130)는 파일(120)의 삽입이 가능하도록 그 내부에 관통 홀(hole)이 형성되어 있다. 서포터(130)는 그 양측이 선체(110)의 측면에 고정되어 형성될 수 있다. 이 경우 파일(120)은 서포터(130)의 관통 홀을 통해 상측에서 하방으로 이동시켜 삽입될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 서포터(130)는 힌지(hinge)를 이용하여 선체(110)의 측면에 고정되는 것도 가능하다. 이 경우 파일(120)은 힌지에 의해 서포터(130)의 측면이 선체(110)로부터 개방(open)될 때 선체(110)의 측면을 따라 이동시켜 서포터(130)의 관통 홀로 삽입될 수 있다. 한편 서포터(130)의 일측은 파일(120)을 삽입한 후 선체(110)의 측면에 체결될 수 있도록 잠금 장치가 장착될 수도 있다.
서포터(130)는 파일(120)과 결합되는 것임을 참작하여, 파일(120)과 동일한 개수만큼 선체(110)의 측면에 구비될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 두 개 이상의 파일(120)이 한 개의 서포터(130)에 결합되는 것도 가능하므로, 서포터(130)는 이 점을 고려하여 파일(120)보다 적은 개수로 선체(110)의 측면에 구비되는 것도 가능하다. 이 경우 서포터(130)와 관련한 제조 비용을 감축시키는 효과를 얻을 수 있다.
한편 본 실시예에서는 선체(110)에 대한 각 파일(120)의 결속력을 향상시키기 위해, 한 개의 파일(120)이 일렬로 배치되어 있는 복수 개의 서포터(130)와 결합하는 것도 가능하다. 이 경우 복수 개의 서포터(130)는 선체(110)의 측면에서 미리 정해진 간격을 두고 수직 방향으로 일렬로 형성될 수 있다. 복수 개의 서포터(130)는 동일한 간격으로 형성될 수 있지만, 서로 다른 간격으로 형성되는 것도 가능하다.
서포터(130)는 파일(120)과 마찬가지로 쉽게 파손되지 않도록 내구성이 우수한 재질로 형성될 수 있다. 그러나 서포터(130)와 파일(120)이 모두 철을 소재로 하여 형성되는 경우, 파도, 해일 등에 의해 서포터(130) 내에서 파일(120)이 움직일 때마다 서포터(130)와 파일(120) 사이에 마찰력이 생겨 서포터(130)와 파일(120)이 마모되는 현상이 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 이러한 측면을 고려하여, 관통 홀이 형성된 서포터(130)의 내부면에 마찰력을 저감시키는 소재를 부착하는 것도 가능하다. 일례로 스펀지와 같은 완충재가 서포터(130)의 내부면에 부착될 수 있다.
감지부(140)는 선체(110)의 히브 운동을 감지하는 기능을 수행한다. 감지부(140)를 센서로 구현되어 선체(110)의 상하 방향 운동을 감지하는 기능을 수행할 수 있다. 본 실시예에서 감지부(140)는 가속도 센서, 중력 센서 등으로 구현될 수 있다.
감지부(140)는 선상(ex. 갑판)에 구비될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 감지부(140)는 선체(110)의 내부에 구비되는 것도 가능하다.
제어부(150)는 감지부(140)의 감지 결과를 기초로 구동부(160)의 작동을 제어하는 기능을 수행한다. 제어부(150)는 이를 위해 MCU(Micro Controller Unit), MPU(Micro Processor Unit) 등 연산 처리 장치를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(150)는 감지부(140)와 마찬가지로 선상에 구비될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 제어부(150)는 선체(110)의 내부에 구비되는 것도 가능하다.
제어부(150)는 감지부(140)와 유선으로 연결될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(150)는 감지부(140)와 무선으로 연결되는 것도 가능하다.
제어부(150)는 구동부(160)의 개수를 고려하여 다수개 구비될 수 있다. 일례로 제어부(150)는 각각의 구동부(160)에 대응하도록 다수개 구비될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(150)는 본 실시예에서 한 개 구비되거나 두 개 구비되는 것도 가능하다. 제어부(150)는 두 개 구비되는 경우, 선체(110)의 각 측에 위치하는 구동부(160)들을 단독으로 제어할 수 있다.
제어부(150)는 모든 구동부(160)가 동시에 작동하도록 제어할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 제어부(150)는 선체(110)의 경사 방향, 경사 정도 등에 따라 일부의 구동부(160)가 작동하도록 제어하는 것도 가능하다.
구동부(160)는 제어부(150)의 제어에 따라 작동되는 것이다. 이러한 구동부(160)는 선체(110)의 히브 운동을 방해하는 방향으로 작동하여 선체(110)의 계류 상태를 조정하는 기능을 수행한다. 구동부(160)는 선체(110)의 히브 운동을 방해하는 방향으로 작동하기 위해, 히브 운동에 의해 선체(110)가 움직이려는 방향에 대하여 반대 방향으로 움직이도록 힘을 가하는 기능을 수행할 수 있다.
구동부(160)는 서포터(130)와 마찬가지로 선체(110)의 측면에 형성되어 파일(120)과 결합할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 구동부(160)는 서포터(130)의 내부 공간에 구비되어 파일(120)과 결합하는 것도 가능하다.
구동부(160)는 몸체부(161)의 내부에 구비되는 롤러(roller; 162)를 이용하여 선체(110)의 히브 운동을 방해하는 방향으로 작동할 수 있다. 이하에서는 이에 대해 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 부유식 구조물에 구비되는 구동부의 제1 실시 형태를 보여주는 예시도이다.
도 2를 참조하면, 구동부(160)는 몸체부(161), 롤러(162) 및 유압 실린더(163)를 포함할 수 있다.
몸체부(161)는 내부가 비어 있는 형태의 것으로서, 그 내부에 롤러(162)를 구비한다.
롤러(162)는 평상시 파일(120)에 접촉해 있지 않는다. 그런데 제어부(150)가 선체(110)의 히브 운동을 방해하는 방향으로 작동할 것을 요청하면, 유압 실린더(163)는 롤러(162)를 파일(120)이 위치한 방향으로 민다(push). 그러면 파일(120)과 롤러(162) 사이에 마찰력이 발생하여 선체(110)의 히브 운동이 감쇠되거나 중단된다.
유압 실린더(163)는 커버부(163a)와 직선 운동부(163b)를 포함한다.
커버부(163a)는 내부가 비어 있는 형태의 것으로서, 그 내부에 직선 운동부(163b)를 탑재한다. 커버부(163a)는 직선 운동부(163b)의 출입이 가능하도록 일측에 홀(hole)을 구비한다.
직선 운동부(163b)는 커버부(163a)의 일측에 형성되어 있는 홀을 통해 그 일부가 커버부(163a)를 드나들 수 있도록 직선 왕복 운동을 한다. 직선 운동부(163b)는 커버부(163a)의 내부로 유입되는 유체의 압력값에 따라 이러한 기능을 수행할 수 있다.
직선 운동부(163b)는 도 2에 도시된 바와 같이 피스톤(piston) 형태의 것으로 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 직선 운동부(163b)는 플런저(plunger) 형태의 것으로 형성되는 것도 가능하다.
유압 실린더(163)의 작동 방법은 다음과 같다.
커버부(163a)의 내부로 유체(fluid) 성분의 것(ex. 물, 공기 등)이 유입되면, 직선 운동부(163b)는 유체의 압력에 의해 전진한다(즉, 좌측 방향으로 직선 운동을 한다). 이때 직선 운동부(163b)는 롤러(162)를 좌측 방향(즉, 파일(120)이 위치한 방향)으로 민다. 그러면 롤러(162)는 파일(120)과 접촉하게 되며, 이에 따라 파일(120)과 롤러(162) 사이에 마찰력이 발생하여 선체(110)의 히브 운동이 감쇠되거나 중단된다.
한편 커버부(163a)의 내부로 유체 성분의 것이 배출되면, 직선 운동부(163b)는 후퇴한다(즉, 우측 방향으로 직선 운동을 한다). 그러면 롤러(162)도 후퇴하여, 롤러(162)는 더이상 파일(120)과 접촉하지 않게 된다.
그런데 직선 운동부(163b)가 후퇴하더라도 롤러(162)가 후퇴하지 않는 현상이 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 이러한 점을 고려하여 구동부(160)의 내부면이 경사지도록 형성하는 것도 가능하다. 즉, 몸체부(161)의 내부 중 롤러(162)와 접촉하는 일면에서 파일(120)에 가까운 일측(164a)이 파일(120)로부터 먼 타측(164b)보다 높은 경사를 가지도록 형성할 수 있다.
유압 실린더(163)는 도 2에 도시된 바와 같이 구동부(160)의 내부에 구비될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 유압 실린더(163)는 선체(110)의 내부에 구비되어 구동부(160)의 롤러(162)와 연결되도록 형성되는 것도 가능하다.
이상 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 롤러(162)를 지지하는 장치 뒷면에 유압 실린더(163)를 설치하여 히브 운동이 발생하는 정도에 따라 유압이 적당 수준으로 가해져서 롤러(162)를 파일(120)이 설치된 방향으로 밀어서 히브 운동을 제어하도록 할 수 있다. 그러나 본 실시예에서 선체(110)의 히브 운동을 제어하는 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명에 따른 부유식 구조물에 구비되는 구동부의 제2 실시 형태를 보여주는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 구동부(160)는 몸체부(161), 롤러(162) 및 회전 제어부(165)를 포함할 수 있다.
롤러(162)는 평상시 파일(120)에 접촉해 있다. 이러한 롤러(162)는 파일(120)의 움직임에 대응하여 적절한 방향으로 회전한다. 즉, 파일(120)이 위쪽 방향으로 움직이는 경우, 롤러(162)는 좌측 방향으로 회전하며, 파일(120)이 아래쪽 방향으로 움직이는 경우, 롤러(162)는 우측 방향으로 회전한다. 롤러(162)는 이와 같은 회전 작용을 통해 파일(120)과의 마찰력을 발생시키지 않는다.
그런데 제어부(150)가 선체(110)의 히브 운동을 방해하는 방향으로 작동할 것을 요청하면, 회전 제어부(165)는 롤러(162)가 파일(120)의 움직임에 상반되는 방향으로 회전하도록 제어한다. 즉, 회전 제어부(165)는 파일(120)이 위쪽 방향으로 움직이는 경우, 롤러(162)가 우측 방향으로 회전하도록 제어하며, 파일(120)이 아래쪽 방향으로 움직이는 경우, 롤러(162)가 좌측 방향으로 회전하도록 제어한다. 그러면 파일(120)과 롤러(162) 사이에 마찰력이 발생하여 선체(110)의 히브 운동이 감쇠되거나 중단된다.
회전 제어부(165)는 유압 실린더(163)의 경우와 마찬가지로 도 3에 도시된 바와 같이 구동부(160)의 내부에 구비될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 회전 제어부(165)는 선체(110)의 내부에 구비되어 구동부(160)의 롤러(162)와 연결되도록 형성되는 것도 가능하다.
한편 롤러(162)는 도 4에 도시된 바와 같이 테두리면에 톱니 형태의 제1 돌기(162a)를 구비하는 것도 가능하다. 이때 파일(120)도 롤러(162)와 맞물릴 수 있도록 테두리면에 톱니 형태의 제2 돌기(121)를 구비하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 부유식 구조물에 구비되는 구동부의 제3 실시 형태를 보여주는 예시도이다. 도 4에서 롤러(162)와 회전 제어부(165)의 작동 원리는 도 3의 경우와 같으므로, 여기서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 5는 본 발명에 따른 부유식 구조물에 구비되는 구동부의 제4 실시 형태를 보여주는 예시도이다.
도 5를 참조하면, 구동부(160)는 몸체부(161), 롤러(162) 및 제동부(166)를 포함할 수 있다.
롤러(162)는 평상시 파일(120)에 접촉해 있다. 이러한 롤러(162)는 도 3 및 도 4의 경우와 마찬가지로 파일(120)의 움직임에 대응하여 적절한 방향으로 회전한다. 즉, 파일(120)이 위쪽 방향으로 움직이는 경우, 롤러(162)는 좌측 방향으로 회전하며, 파일(120)이 아래쪽 방향으로 움직이는 경우, 롤러(162)는 우측 방향으로 회전한다. 롤러(162)는 이와 같은 회전 작용을 통해 파일(120)과의 마찰력을 발생시키지 않는다.
제동부(166)는 평상시 롤러(162)에 접촉하지 않는다. 그런데 제어부(150)가 선체(110)의 히브 운동을 방해하는 방향으로 작동할 것을 요청하면, 제동부(166)는 롤러(162)와 접촉하여 롤러(162)의 회전을 제동시킨다. 그러면 파일(120)이 상하 방향으로 움직이더라도 롤러(162)가 회전을 멈추어 파일(120)과 롤러(162) 사이에 마찰력이 발생하며, 이에 따라 선체(110)의 히브 운동이 감쇠되거나 중단된다.
제동부(166)는 도 5에 도시된 바와 같이 구동부(160)의 내부에 구비될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 제동부(166)는 선체(110)의 내부에 구비되어 구동부(160)의 롤러(162)와 연결되도록 형성되는 것도 가능하다.
한편 롤러(161)는 도 1에 도시된 바와 같이 파일(120)의 양측에 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 구동부(160)의 동일한 실시 형태를 적용하여 파일(120)의 양측에 위치하는 롤러(161)를 제어할 수 있지만, 구동부(160)의 서로 다른 실시 형태를 적용하여 파일(120)의 양측에 위치하는 롤러(161)를 제어하는 것도 가능하다. 일례로 파일(120)의 일측에 위치하는 롤러(161)의 경우, 도 2를 참조하여 설명한 제1 실시 형태에 따라 작동되며, 파일(120)의 타측에 위치하는 롤러(161)의 경우, 도 3을 참조하여 설명한 제2 실시 형태에 따라 작동될 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 부유식 구조물 110: 선체
120: 파일 130: 서포터
140: 감지부 150: 제어부
160: 구동부 161: 몸체부
161: 롤러 163: 유압 실린더
165: 회전 제어부 166: 제동부

Claims (8)

  1. 선체;
    해저면에 고정되는 것으로서, 상기 선체의 측면에 위치하여 상기 선체를 계류시키는 파일(pile);
    상기 선체에 구비되는 것으로서, 상기 선체의 히브 운동(heave motion)을 감지하는 감지부; 및
    상기 선체의 측면에 형성되어 상기 파일과 결합하는 것으로서, 상기 선체의 히브 운동에 대한 감지 결과를 기초로 내부에 구비되는 롤러(roller)를 이용하여 상기 선체의 히브 운동을 저감시키는 구동부
    를 포함하며,
    상기 파일의 상하 방향 움직임에 반대되는 방향으로 상기 롤러를 회전시키거나, 상기 롤러의 회전을 제동시켜, 상기 선체의 히브 운동을 저감시키는 부유식 구조물.
  2. 선체;
    해저면에 고정되는 것으로서, 상기 선체의 측면에 위치하여 상기 선체를 계류시키는 파일(pile);
    상기 선체에 구비되는 것으로서, 상기 선체의 히브 운동(heave motion)을 감지하는 감지부; 및
    상기 선체의 측면에 형성되어 상기 파일과 결합하는 것으로서, 상기 선체의 히브 운동에 대한 감지 결과를 기초로 내부에 구비되는 롤러(roller)를 이용하여 상기 선체의 히브 운동을 저감시키는 구동부를 포함하며,
    상기 구동부는,
    내부가 비어 있는 몸체부;
    상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로서, 상기 파일에 접촉되어 있지 않은 상기 롤러; 및
    상기 몸체부의 내부에 구비되거나 상기 몸체부의 외부에 구비되는 것으로서, 상기 감지 결과를 기초로 내부로 유체가 유입되면 상기 유체에 따른 압력을 기초로 직선 운동을 하여 상기 롤러를 상기 파일에 접촉시켜 상기 선체의 히브 운동을 저감시키는 유압 실린더
    를 포함하고,
    상기 몸체부의 내부면은 경사를 가지도록 형성되며, 상기 몸체부의 내부면에서 상기 파일에 가까운 부분이 상기 파일로부터 먼 부분보다 높은 경사를 가지는 부유식 구조물.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    내부가 비어 있는 몸체부;
    상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로서, 상기 파일에 접촉되어 있는 상기 롤러; 및
    상기 몸체부의 내부에 구비되거나 상기 몸체부의 외부에 구비되는 것으로서, 상기 감지 결과를 기초로 상기 파일의 상하 방향 움직임에 반대되는 방향으로 상기 롤러를 회전시켜 상기 선체의 히브 운동을 저감시키는 회전 제어부
    를 포함하는, 부유식 구조물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 롤러는 테두리에 톱니 형태의 제1 돌기들을 구비하며,
    상기 파일은 상기 롤러와 접촉되는 테두리에 톱니 형태의 제2 돌기들을 구비하는, 부유식 구조물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    내부가 비어 있는 몸체부;
    상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로서, 상기 파일에 접촉되어 있는 상기 롤러; 및
    상기 몸체부의 내부에 구비되거나 상기 몸체부의 외부에 구비되는 것으로서, 상기 롤러에 접촉되어 있지 않으며, 상기 감지 결과를 기초로 상기 롤러에 접촉하여 상기 롤러의 회전을 제동시켜 상기 선체의 히브 운동을 저감시키는 제동부
    를 포함하는, 부유식 구조물.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 선체의 측면에 형성되며, 상기 선체를 계류시키기 위해 상기 파일과 결합하는 서포터(supporter)
    를 더 포함하는, 부유식 구조물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 서포터의 내부에 구비되는, 부유식 구조물.
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