KR102148044B1

KR102148044B1 - 해양구조물에 구비되는 잠수정 핸들링 시스템

Info

Publication number: KR102148044B1
Application number: KR1020150029114A
Authority: KR
Inventors: 이기종
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2020-08-26
Also published as: KR20160106813A

Abstract

본 발명은 해양구조물에 구비되는 잠수정 핸들링 시스템에 관한 것으로서, 적어도 하나의 와이어가 구비되는 복수의 윈치를 포함하고, 해양구조물의 데크에 설치되는 윈치부; 잠수정을 수용하며, 승하강하는 커서; 및 상기 커서의 승하강을 가이드하는 커서 가이드 구조물을 포함하고, 상기 커서 가이드 구조물은, 상기 복수의 윈치 각각에 구비되는 와이어에 연결되어, 해저 탐사 작업 시 상기 해양구조물의 측벽에 설치되고, 운항 시 철거하여 상기 해양구조물에 보관되고, 상기 커서는, 상기 커서 가이드 구조물에 연결되는 와이어를 따라 슬라이딩 방식으로 승하강 이동 가능하고, 상기 커서 가이드 구조물에 안착되며, 상기 잠수정은, 상기 복수의 윈치 중 어느 하나에 구비되는 와이어에 별도로 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

해양구조물에 구비되는 잠수정 핸들링 시스템{Remotely Operated Vehicle Handling System Including Semi-submergible RIG}

본 발명은 해양구조물에 구비되는 잠수정 핸들링 시스템에 관한 것이다.

최근, 국제적으로 급격한 산업화 현상 및 공업 발전 추이에 따라 한정된 지구 자원은 점차 바닥을 내보이고 있으며, 이에 따른 원유의 안정적인 생산 및 공급은 대단히 중요한 사안이 되고 있다. 따라서, 최근에는 해저에 있는 석유 채굴기술의 발달과 더불어 대형 석유회사들은 지금까지 경제성을 상실했던 군소 한계유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선의 필요성을 절실히 느끼고 있고, 이에 대한 개발을 적극 모색하고 있는 현실이다.

시추 작업을 수행하는 대표적인 해양구조물로는 드릴십(Drillship), 드릴링 리그(Drilling-Rig), 잭업(Jack-up), 드릴링 바지(Drilling-Barge) 등이 있다. 이들 중 심해에서 시추 작업이 가능한 것으로는 드릴십과 드릴링 리그가 있다.

드릴십은, 첨단 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 선박과 유사한 형태로 제작된 해양구조물로서, 해상 플랫폼의 설치가 불가능한 심해 지역에서 원유나 가스 등의 채취 작업이 가능하고, 일정 지점에서 시추를 종료하고 다른 지점으로 이동하여 다시 시추를 수행할 수 있다는 장점이 있다.

드릴링 리그는, 세미-서브머서블 드릴링 리그(Semi-Submersible Rig)로도 불리는 반잠수식 해양구조물로서, 이러한 반잠수식 해양구조물은, 그 상부에 데릭(Derrick), 크레인(Crane), 윈치(Winch), 각종 시추설비, 계류설비 등을 탑재한 데크(Deck)와, 데크의 하면에 수직방향으로 설치되어 데크를 지지하는 복수의 칼럼(Column)과, 칼럼의 하단에 결합되어 부유상태의 유지를 위한 부력을 제공하는 폰툰(Pontoon)을 포함하여 구성되며, 이에 따라 수면 상에 노출되는 선체 구조물의 수선 면적이 감소하기 때문에 선체 구조물의 운동특성 중 특히 상하방향의 직선운동(Heaving, 선체의 상하방향 의 직선운동)을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서 상대적으로 해상환경하중이 심한 해역에서도 투입이 가능하며 심해 유전 개발을 위해 많이 투입되고 있다.

상기한, 드릴십이나 반잠수식 해양구조물은, 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 찾기 위한 탐사 작업, 시추 작업에 따른 해저 상황을 관찰 또는 BOP나 크리스마스 트리(X-mas tree) 등과 같은 바다 속의 장비 유지/보수를 위한 목적으로 사용되는 무인잠수정(remotely operated vehicle; ROV)이 구비된다.

이러한 무인잠수정은, 해수에서 작업이 이루어져야 하기 때문에, 선체에서 해수로 또는 해수에서 선체로 이동시키는데 있어 여러 가지 문제점이 있었다.

예컨대, 무인잠수정을 해수로 투입시키기 위해서는 크레인 또는 윈치에 와이어를 연결하고, 다시 와이어와 무인잠수정을 연결한 상태에서 무인잠수정을 들어올린 후, 해수로 내려놓는 과정에서 바람의 영향 또는 파도의 영향에 의해 무인잠수정이 흔들려 선체와 부딪힘으로써 상호 간의 파손 및 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

더욱이, 무인잠수정의 부피가 커질수록 바람의 영향에 더욱 민감한 움직임이 발생할 뿐만 아니라, 무인잠수정의 하중을 충분히 견딜 수 있도록 와이어를 특별하게 설계해야 했고, 반복적으로 점검 또는 교체해야 하는 등의 불편함이 있었다.

드릴십의 경우에는, 상기한 문제점을 해결하기 위해 측면부에 가이드 레일을 설치하는 등 무인잠수정 핸들링 시스템을 구비하여 무인잠수정을 안전하게 이동시키고 있다.

그런데 반잠수식 해양구조물은, 구조상 가이드 레일의 설치가 불가능하여 상기한 문제점에 그대로 노출될 수 밖에 없어, 무인잠수정을 이용한 해저 탐사 작업의 효율성이 저하되는 것이 현실이다.

국내 등록특허공보 제10-0938479호 (등록일: 2010년 01월 15일) 국내 공개특허공보 제10-2013-0011007호 (공개일: 2013년 01월 30일)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 해양구조물에 구비되는 잠수정을 선체에서 해수로 또는 해수에서 선체로 안전하게 이동시킬 수 있는 해양구조물에 구비되는 잠수정 핸들링 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 해양구조물에 구비되는 잠수정 핸들링 시스템은, 적어도 하나의 와이어가 구비되는 복수의 윈치를 포함하고, 해양구조물의 데크에 설치되는 윈치부; 잠수정을 수용하며, 승하강하는 커서; 및 상기 커서의 승하강을 가이드하는 커서 가이드 구조물을 포함하고, 상기 커서 가이드 구조물은, 상기 복수의 윈치 각각에 구비되는 와이어에 연결되어, 해저 탐사 작업 시 상기 해양구조물의 측벽에 설치되고, 운항 시 철거하여 상기 해양구조물에 보관되고, 상기 커서는, 상기 커서 가이드 구조물에 연결되는 와이어를 따라 슬라이딩 방식으로 승하강 이동 가능하고, 상기 커서 가이드 구조물에 안착되며, 상기 잠수정은, 상기 복수의 윈치 중 어느 하나에 구비되는 와이어에 별도로 연결되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 커서 가이드 구조물은, 상기 해양구조물의 측벽에 설치되는 선체 연결부; 상기 커서를 가이드하여 안착시키는 공간을 마련하는 프레임부; 및 상기 선체 연결부와 상기 프레임부를 결합 고정시키는 결합부를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 선체 연결부는, 제1 내지 제4 연결부재를 포함하여 구성되고, 상기 제1 내지 제4 연결부재 각각은, 해양구조물에 탈부착되는 베이스 플레이트와, 상기 결합부에 결합되며, 제1 삽입공이 형성되는 돌출 플레이트를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 결합부는, 제1 내지 제4 결합부재 및 로킹 핀을 포함하여 구성되고, 상기 제1 내지 제4 결합부재 각각은, 제2 삽입공이 형성되는 제1 러그 및 제3 삽입공이 형성되는 제2 러그를 포함하며, 상기 제1 및 제2 러그 각각은, 일측이 상기 프레임부에 연결 고정되고, 타측이 상기 제1, 제2, 제3 삽입공이 일치되도록 상기 돌출 플레이트의 일부와 중첩되어 상기 로킹 핀에 의해 상기 선체 연결부에 연결 고정될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 및 제2 러그 각각의 하단에는, 상기 돌출 플레이트가 상기 제1 및 제2 러그 사이에 삽입될 때 가이드하도록 외측으로 일정각도 벌어진 가이드 베인이 더 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 및 제2 러그 상단에는, 상기 돌출 플레이트가 삽입된 후 상기 로킹 핀 결합 작업 시 상기 돌출 플레이트를 고정시키는 스토퍼가 더 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 로킹 핀은, 단부로 갈수록 지름이 작아지는 테이퍼 핀일 수 있다.

구체적으로, 상기 프레임부는, 단면 형상이 직각 삼각형이고 전체 형상이 직각 삼각기둥을 누인 형상일 수 있다.

구체적으로, 상기 프레임부는, 일측이 제1 수직 프레임, 제1 밑변 프레임, 제1 빗변 프레임이 연결되는 직각 삼각형을 이루고, 타측이 제2 수직 프레임, 제2 밑변 프레임, 제2 빗변 프레임이 연결되는 직각 삼각형을 이루고, 후방측이 상기 제1 수직 프레임의 상단과 상기 제2 수직 프레임의 상단을 제1 수평 프레임으로 연결하고, 상기 제1 수직 프레임의 하단과 상기 제2 수직 프레임의 하단을 제2 수평 프레임으로 연결하여, 상기 제1 수직 프레임, 상기 제1 수평 프레임, 상기 제2 수직 프레임, 상기 제2 수평 프레임이 연결되는 사각형을 이루고, 저면측이 상기 제1 밑변 프레임의 중단과 상기 제2 밑변 프레임의 중단을 제3 수평 프레임으로 연결하여 전방측이 개방되는 사각형을 이루도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 프레임부는, 상기 일측, 상기 타측, 상기 저면측을 이루는 상기 복수의 프레임을 보강하는 복수의 보강 부재가 더 설치될 수 있다.

구체적으로, 상기 프레임부는, 상기 사각형 모서리 부분 각각에 상기 제1 내지 제4 결합부재 각각이 연결 고정될 수 있다.

구체적으로, 상기 해양구조물은 윈치부를 포함하고, 상기 윈치부는, 상기 커서 가이드 구조물을 설치 또는 철거하기 위한 제1 및 제2 와이어와, 상기 제1 및 제2 와이어 각각으로부터 분지되는 제1 및 제2 보조 와이어; 및 상기 커서를 가이드하기 위한 제3 및 제4 와이어가 구비되고, 상기 프레임부는, 상기 제1 수평 프레임의 일측 상부에 상기 제1 와이어가 연결 고정되는 제1 고정부재가 구비되고, 상기 제1 수평 프레임의 타측 상부에 상기 제2 와이어가 연결 고정되는 제2 고정부재가 구비되고, 상기 제1 빗변 프레임의 중간 상부에 상기 제1 보조 와이어가 연결 고정되는 제1 보조 고정부재가 구비되고, 상기 제2 빗변 프레임의 중간 상부에 상기 제2 보조 와이어가 연결 고정되는 제2 보조 고정부재가 구비되고, 상기 제1 밑변 프레임과 상기 제1 빗변 프레임이 연결되는 부분에 상기 제3 와이어가 연결 고정되는 제3 고정부재가 구비되고, 상기 제2 밑변 프레임과 상기 제2 빗변 프레임이 연결되는 부분에 상기 제4 와이어가 연결 고정되는 제4 고정부재가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 해양구조물에 구비되는 잠수정 핸들링 시스템은, 커서 가이드 구조물을 폰툰의 측벽에 설치할 수 있도록 구성함으로써, 잠수정 룸으로부터 커서 가이드 구조물까지 커서 가이드용 와이어를 설치하여, 커서를 바람이나 파도와 같은 외력에 의한 흔들림 없이 커서 가이드용 와이어를 따라 슬라이딩 방식으로 승하강할 수 있어, 커서 내부에 수용되는 잠수정을 선체에서 해수로 또는 해수에서 선체로 안전하게 이동시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 해양구조물에 구비되는 잠수정 핸들링 시스템은, 커서 가이드 구조물을 탈부착식(removable type)으로 제작함으로써, 운항 시에는 잠수정 룸에 보관하고, 수중 작업 시에는 폰툰의 측벽에 설치하여 사용할 수 있어, 운항 시 마찰저항으로부터 자유로워 운항 효율을 증대시킬 수 있고, 수중 작업 시 해저 탐사 작업의 효율성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수정 핸들링 시스템이 해양구조물에 설치된 상태를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 커서 가이드용 와이어 및 잠수정 승하강용 와이어가 설치된 상태를 도시한 측도면이다.
도 3는 본 발명에 따른 커서 가이드 구조물이 폰툰의 측벽에 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 커서 가이드 구조물의 평면도이다.
도 5는 도 4의 섹션(A)에서 바라본 본 발명에 따른 커서 가이드 구조물의 측면도이다.
도 6은 도 4의 섹션(B)에서 바라본 본 발명에 따른 커서 가이드 구조물의 측면도이다.
도 7은 도 5 및 도 6의 섹션(C)에서 바라본 본 발명에 따른 커서 가이드 구조물의 평면도이다.
도 8은 도 4에서 파트(가)의 상세도이다.
도 9는 도 5에서 파트(나)의 상세도이다.
도 10은 도 5에서 파트(다)의 상세도이다.
도 11은 도 6에서 파트(라)의 상세도이다.
도 12는 도 6에서 파트(마)의 상세도이다.
도 13은 도 5에서 파트(바)의 상세도이다.
도 14는 도 6에서 파트(사)의 상세도이다.
도 15는 도 9 내지 도 12에서 파트(아)의 상세도이다.
도 16은 본 발명에 따른 스토퍼를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 러그를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명에 따른 로킹 핀을 나타낸 도면이다.

발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수정 핸들링 시스템이 해양구조물에 설치된 상태를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 커서 가이드용 와이어 및 잠수정 승하강용 와이어가 설치된 상태를 도시한 측도면이고, 도 3는 본 발명에 따른 커서 가이드 구조물이 폰툰의 측벽에 설치된 상태를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 커서 가이드 구조물의 평면도이고, 도 5는 도 4의 섹션(A)에서 바라본 본 발명에 따른 커서 가이드 구조물의 측면도이고, 도 6은 도 4의 섹션(B)에서 바라본 본 발명에 따른 커서 가이드 구조물의 측면도이고, 도 7은 도 5 및 도 6의 섹션(C)에서 바라본 본 발명에 따른 커서 가이드 구조물의 평면도이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양구조물(1)에 구비되는 잠수정 핸들링 시스템(10)은, 윈치부(100), 커서(200), 잠수정(300), 커서 가이드 구조물(400)을 포함한다.

본 실시예에서, 해양구조물(1)은, 시추 작업을 수행하는 드릴십(Drillship), 드릴링 리그(Drilling-Rig), 잭업(Jack-up), 드릴링 바지(Drilling-Barge) 등일 수 있으며, 이하에서는 드릴링 리그로서의 세미-서브머서블 드릴링 리그(Semi-Submersible Rig)로도 불리는 반잠수식의 해양구조물(1)에 잠수정 핸들링 시스템(10)이 구비되는 경우를 일례로 설명한다.

반잠수식의 해양구조물(1)은, 그 상부에 데릭, 크레인, 각종 시추설비, 계류설비 등을 탑재한 데크(2)와, 데크(2) 상에 설치되는 잠수정 룸(5)과, 데크(2)의 하면에 수직방향으로 설치되어 데크(2)를 지지하는 복수의 칼럼(3)과, 칼럼(3)의 하단에 결합되어 부유상태의 유지를 위한 부력을 제공하는 복수의 폰툰(4)을 포함하여 구성될 수 있다. 잠수정 룸(5)에는, 후술할 윈치부(100), 후술할 커서(200), 후술할 잠수정(300) 등이 구비될 수 있다.

윈치부(100)는, 잠수정 룸(5)에 복수의 윈치를 포함하여 구성될 수 있으며, 복수의 윈치 각각에는 제1 내지 제5 와이어(110, 120, 130, 140, 150) 중에서 어느 하나가 구비되어 있다.

제1 와이어(110)는, 후술할 커서 가이드 구조물(400)의 설치 또는 철거용 와이어로서, 윈치부(100)로부터 연장되어 커서 가이드 구조물(400)의 일측에 연결 고정될 수 있다.

이러한 제1 와이어(110)는, 후술할 커서 가이드 구조물(400) 일측의 균형을 유지하기 위하여 제1 와이어(110)로부터 분지되는 제1 보조 와이어(111)가 더 구비될 수 있다.

제2 와이어(120)는, 후술할 커서 가이드 구조물(400)의 설치 또는 철거용 와이어로서, 윈치부(100)로부터 연장되어 커서 가이드 구조물(400)의 타측에 연결 고정될 수 있다.

이러한 제2 와이어(120)는, 후술할 커서 가이드 구조물(400) 타측의 균형을 유지하기 위하여 제2 와이어(120)로부터 분지되는 제2 보조 와이어(121)가 더 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기한 제1 및 제2 와이어(110, 120)는, 한 쌍을 이루도록 구성될 수 있으며, 제1 와이어(110)와 제1 보조 와이어(111)가 후술할 커서 가이드 구조물(400)의 일측에 구비되는 제1 고정부재(441)와 제1 보조 고정부재(445)에 각각 연결되고, 제2 와이어(120)와 제2 보조 와이어(121)가 후술할 커서 가이드 구조물(400)의 타측에 구비되는 제2 고정부재(442)와 제2 보조 고정부재(446)에 각각 연결됨으로써, 후술할 커서 가이드 구조물(400)을 설치 또는 철거하기 위해 내리거나 올릴 때 균형을 유지할 수 있게 한다. 여기서, 후술할 제1 및 제2 고정부재(441, 442)는 후술할 커서 가이드 구조물(400)의 후방측에 구비될 수 있으며, 후술할 제1 및 제2 보조 고정부재(445, 446)는 후술할 커서 가이드 구조물(400)의 전방측에 근접되도록 구비될 수 있다.

제3 와이어(130)는, 후술할 커서(200)의 가이드용 와이어로서, 윈치부(100)로부터 연장되어 후술할 커서 가이드 구조물(400)의 전방 일측에 연결 고정될 수 있고, 후술할 커서(200)의 일측에 홀딩되어 커서(200)가 승하강시 가이드하는 역할을 수행한다.

제4 와이어(140)는, 후술할 커서(200)의 가이드용 와이어로서, 윈치부(100)로부터 연장되어 후술할 커서 가이드 구조물(400)의 전방 타측에 연결 고정될 수 있고, 후술할 커서(200)의 타측에 홀딩되어 커서(200)가 승하강시 가이드하는 역할을 수행한다.

구체적으로, 상기한 제3 및 제4 와이어(130, 140)는, 한 쌍을 이루도록 구성될 수 있으며, 후술할 커서 가이드 구조물(400)이 해양구조물(1)에 설치된 상태에서, 제3 와이어(130)가 후술할 커서 가이드 구조물(400)의 전방 일측에 구비되는 제3 고정부재(443)에 연결되고, 제4 와이어(140)가 후술할 커서 가이드 구조물(400)의 전방 타측에 구비되는 제4 고정부재(444)에 연결됨으로써, 후술할 커서(200)의 일측 및 타측을 홀딩하여 바람이나 파도와 같은 외력에 의한 흔들림 없이 커서(200)가 슬라이딩 방식으로 승하강할 수 있게 한다.

제5 와이어(150)는, 후술할 잠수정(300)의 승하강용 와이어로서, 윈치부(100)로부터 연장되어 후술할 잠수정(300)에 구비되는 제5 고정부재(도면부호 미도시)에 연결 고정될 수 있다.

커서(200)는, 한 쌍으로 이루어진 제3 및 제4 와이어(130, 140)를 따라 슬라이딩 방식으로 승하강 이동 가능하게 결합되어, 내부에 수용된 후술할 잠수정(300)을 고정한 상태에서 윈치부(100)의 승하강 동력에 대응하여 승하강될 수 있으며, 제3 및 제4 와이어(130, 140)에 의해 바람이나 파도와 같은 외력에 의한 흔들림이 방지되어 후술할 잠수정(300)을 선체에서 해수로 또는 해수에서 선체로 안전하게 이동시킬 수 있게 한다.

잠수정(300)은, 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 찾기 위한 탐사 작업, 시추 작업에 따른 해저 상황을 관찰 또는 BOP나 크리스마스 트리(X-mas tree) 등과 같은 바다 속의 장비 유지/보수를 위한 목적으로 사용되는 무인잠수정(remotely operated vehicle; ROV)일 수 있으며, 해양구조물(1)에 적어도 한대 이상 구비될 수 있다.

이러한 잠수정(300)은, 커서(200)의 내부에 수용 고정된 상태로 제5 고정부재에 연결되는 제5 와이어(150)에 의해 승하강할 수 있다.

커서 가이드 구조물(400)은, 커서(200)의 내부에 수용된 잠수정(300)을 선체에서 해수로 또는 해수에서 선체로 안전하게 이동시킬 수 있도록 폰툰(4)의 일측벽에 설치될 수 있으며, 선체 연결부(410), 결합부(420), 프레임부(430), 와이어 고정부(440)를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 커서 가이드 구조물(400)은, 운항 시 마찰저항으로부터 자유로워 운항 효율을 증대시킬 수 있고, 수중 작업 시 해저 탐사 작업의 효율성을 높일 수 있도록, 운항 시에는 잠수정 룸(5) 또는 데크(2)의 여유 공간에 보관하고, 수중 작업 시에는 폰툰(4)의 측벽에 설치하여 잠수정(300)이 수용된 커서(200)의 승하강을 가이드할 수 있는 탈부착식(removable type)으로 제작될 수 있다.

선체 연결부(410)는, 후술할 결합부(420)에 의해 후술할 프레임부(430)를 선체의 폰툰(4)에 고정시킬 수 있도록, 제1 내지 제4 연결부재(411, 412, 413, 414)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 내지 제4 연결부재(411, 412, 413, 414) 각각은, 폰툰(4)의 일측벽의 정해진 위치에 설치될 수 있으며, 후술할 결합부(420)의 제1 내지 제4 결합부재(421, 422, 423, 424)에 대응될 수 있다.

이러한 제1 내지 제4 연결부재(411, 412, 413, 414) 각각은, 도 8에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(415) 및 돌출 플레이트(416)를 포함하여 구성될 수 있다.

베이스 플레이트(415)는, 일측에 폰툰(4)에 탈부착할 수 있는 수단 예를 들어, 볼팅수단(도면부호 미도시)이 구비될 수 있고, 타측에 후술할 돌출 플레이트(416)가 연결되도록 구성될 수 있다.

돌출 플레이트(416)는, 베이스 플레이트(415)의 타측에 연결될 수 있으며, 후술할 한 쌍의 제1 및 제2 러그(425, 426) 사이에 삽입되어 후술할 결합부(420)의 로킹 핀(428)에 의해 고정될 수 있다. 또한, 돌출 플레이트(416)는 후술할 로킹 핀(428)이 삽입되는 제1 삽입공(416a)이 형성될 수 있으며, 이때 제1 삽입공(416a)은 후술할 제2 및 제3 삽입공(425a, 426a)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

결합부(420)는, 선체 연결부(410)에 후술할 프레임부(430)를 결합 고정시킬 수 있도록, 제1 내지 제4 결합부재(421, 422, 423, 424) 및 로킹 핀(428)을 포함하여 구성될 수 있다.

제1 내지 제4 결합부재(421, 422, 423, 424) 각각은, 제1 내지 제4 연결부재(411, 412, 413, 414)에 대응되도록 후술할 프레임부(430)의 후방측에 연결 고정될 수 있다.

이러한 제1 내지 제4 결합부재(421, 422, 423, 424) 각각은, 도 9 내지 도 12, 도 15 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 러그(425) 및 제2 러그(426)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 및 제2 러그(425, 426) 각각은, 일측이 프레임부(430)의 후방측에 연결 고정될 수 있고, 타측이 돌출 플레이트(416)의 일부와 중첩되도록 구성될 수 있다.

이러한 제1 및 제2 러그(425, 426)는, 한 쌍으로 이루어져, 그 사이에 돌출 플레이트(416)가 삽입되어 후술할 로킹 핀(428)에 의해 고정될 수 있다. 또한, 제1 러그(425)는 로킹 핀(428)이 삽입되는 제2 삽입공(425a)이 형성될 수 있으며, 제2 러그(426)는 로킹 핀(428)이 삽입되는 제3 삽입공(426a)과 후술할 로킹 핀(428)의 커버(429)를 고정시키기 위한 복수의 홀(도면부호 미도시)이 형성될 수 있으며, 이때 제2 및 제3 삽입공(425a, 426a)은 제1 삽입공(416a)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

상기한 한 쌍의 제1 및 제2 러그(425, 426) 각각의 하단에는, 도 9 내지 도 12, 도 15에 도시된 바와 같이, 외측으로 일정각도 벌어진 한 쌍의 제1 및 제2 가이드 베인(guide vane; 425b, 426b)이 더 형성될 수 있다. 제1 및 제2 가이드 베인(425b, 426b)은 커서 가이드 구조물(400)이 하강하면서 선체 연결부(410)에 결합부(420)가 접촉되는 시점에서 제1 및 제2 러그(425, 426) 사이에 돌출 플레이트(416)가 용이하게 삽입될 수 있게 가이드 하는 역할을 수행한다.

또한, 상기한 한 쌍의 제1 및 제2 러그(425, 426) 상단에는, 도 9 내지 도 12, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 스토퍼(427)가 더 구비될 수 있다. 스토퍼(427)는, 돌출 플레이트(416)가 삽입된 후 후술할 로킹 핀(428) 결합 작업을 용이하게 할 수 있도록 돌출 플레이트(416)를 고정시키는 역할을 수행한다.

로킹 핀(428)은, 도 9 내지 도 12, 도 15 및 도 18에 도시된 바와 같이, 선체 연결부(410)의 제1 내지 제4 연결부재(411, 412, 413, 414) 각각과 결합부(420)의 제1 내지 제4 결합부재(421, 422, 423, 424) 각각을 연결할 수 있도록, 제3 삽입공(426a), 제1 삽입공(416a), 제2 삽입공(425a)을 순차적으로 관통하도록 삽입될 수 있다.

이러한 로킹 핀(428)은, 제3 삽입공(426a)과 제2 삽입공(425a) 사이의 제1 삽입공(416a)이 정확하게 일치하지 않고 오차가 발생되더라도 결합 작업을 용이하게 할 수 있도록, 삽입되는 단부로 갈수록 지름이 작아지는 테이퍼 핀일 수 있다.

또한, 로킹 핀(428)은, 제3 삽입공(426a), 제1 삽입공(416a), 제2 삽입공(425a)을 통해 삽입 결합한 후, 제2 러그(426) 상에 커버(429)를 덮어 보호될 수 있다. 커버(429)는 제2 러그(426)에 형성된 복수의 홀에 볼트 등의 결합 수단을 이용하여 고정할 수 있음은 물론이다.

프레임부(430)는, 커서(200)의 내부에 수용된 잠수정(300)을 선체에서 해수로 또는 해수에서 선체로 이동시킬 때, 커서(200)를 안착시킬 수 있는 공간이 마련되도록 복수의 프레임의 조합으로 구성될 수 있다.

이러한 프레임부(430)는, 후방측에 연결 고정되는 결합부(420)의 제1 내지 제4 결합부재(421, 422, 423, 424)에 의해 선체 연결부(410)의 제1 내지 제4 연결부재(411, 412, 413, 414)를 통해 선체의 폰툰(4)에 고정될 수 있고, 윈치부(100)의 제1 내지 제4 와이어(110, 120, 130, 140)를 연결 고정할 수 있도록 후술할 와이어 고정부(440)가 구비될 수 있다.

또한, 프레임부(430)는, 후방측에 제1 내지 제4 결합부재(421, 422, 423, 424)가 고정 연결될 수 있고, 커서(200)를 용이하게 안착시키면서 잠수정(300)을 해수로 안전하게 내릴 수 있도록, 복수의 프레임을 이용하여 단면 형상이 삼각형, 사각형, ㄷ자형, ㅏ자형, ㄴ자형 등 다양한 형상으로 구성될 수 있다.

예를 들어, 프레임부(430)는, 단면 형상이 직각 삼각형이고 전체 형상이 직각 삼각기둥을 누인 형상으로 제작될 수 있다.

구체적으로, 프레임부(430)는, 일측이 제1 수직 프레임(431a), 제1 밑변 프레임(432a), 제1 빗변 프레임(433a)이 연결되는 직각 삼각형을 이룰 수 있고, 타측이 제2 수직 프레임(431b), 제2 밑변 프레임(432b), 제2 빗변 프레임(433b)이 연결되는 직각 삼각형을 이룰 수 있고, 후방측이 제1 수직 프레임(431a)의 상단과 제2 수직 프레임(431b)의 상단을 제1 수평 프레임(434a)으로 연결하고, 제1 수직 프레임(431a)의 하단과 제2 수직 프레임(431b)의 하단을 제2 수평 프레임(434b)으로 연결하여, 제1 수직 프레임(431a), 제1 수평 프레임(434a), 제2 수직 프레임(431b), 제2 수평 프레임(434b)이 연결되는 사각형을 이룰 수 있고, 저면측이 제1 밑변 프레임(432a)의 중단과 제2 밑변 프레임(432b)의 중단을 제3 수평 프레임(434c)으로 연결하여 전방측이 개방되는 사각형을 이룰 수 있도록 구성될 수 있다.

상기에서, 제1 수직 프레임(431a), 제1 수평 프레임(434a), 제2 수직 프레임(431b), 제2 수평 프레임(434b)이 연결되어 사각형으로 이루어지는 프레임부(430)의 후방측에는, 사각형 모서리 부분 각각에 제1 내지 제4 결합부재(421, 422, 423, 424) 각각이 연결 고정될 수 있다.

또한, 제1 수평 프레임(434a)의 일측 상부에는 후술할 와이어 고정부(440)의 제1 고정부재(441)가 구비될 수 있고, 제1 수평 프레임(434a)의 타측 상부에는 후술할 와이어 고정부(440)의 제2 고정부재(442)가 구비될 수 있다.

또한, 제1 빗변 프레임(433a)의 중간 상부에는 후술할 와이어 고정부(440)의 제1 보조 고정부재(445)가 구비될 수 있고, 제2 빗변 프레임(433b)의 중간 상부에는 후술할 와이어 고정부(440)의 제2 보조 고정부재(446)가 구비될 수 있다.

또한, 제1 밑변 프레임(432a)과 제1 빗변 프레임(433a)이 연결되는 프레임부(430)의 전방 일측에는 후술할 와이어 고정부(440)의 제3 고정부재(443)가 구비될 수 있고, 제2 밑변 프레임(432b)과 제2 빗변 프레임(433b)이 연결되는 프레임부(430)의 전방 타측에는 후술할 와이어 고정부(440)의 제4 고정부재(444)가 구비될 수 있다.

또한, 프레임부(430)의 일측, 타측, 저면측에는, 프레임부(430)의 골격을 이루는 복수의 프레임을 보강하기 위하여, 트러스 구조를 이루는 복수의 보강 부재(435)가 더 설치될 수 있다.

제1 및 제2 밑변 프레임(432b)과 제1 및 제2 빗변 프레임(433b) 각각에는, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 손잡이(450)가 더 구비될 수 있는데, 손잡이(450)는 작업자가 커서 가이드 구조물(400)의 설치 또는 철거 작업을 용이하게 할 수 있도록 한다.

와이어 고정부(440)는, 윈치부(100)의 제1 내지 제4 와이어(110, 120, 130, 140)를 연결 고정할 수 있도록, 프레임부(430)에 구비될 수 있으며, 제1 내지 제4 고정부재(441, 442, 443, 444) 및 제1 내지 제2 보조 고정부재(445, 446)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 고정부재(441)는, 윈치부(100)의 제1 와이어(110)가 연결 고정될 수 있도록, 제1 수평 프레임(434a)의 일측 상부에 구비될 수 있다.

제2 고정부재(442)는, 윈치부(100)의 제2 와이어(120)가 연결 고정될 수 있도록, 제1 수평 프레임(434a)의 타측 상부에 구비될 수 있다.

제1 보조 고정부재(445)는, 제1 와이어(110)로부터 분지되는 제1 보조 와이어(111)가 연결 고정될 수 있도록, 제1 빗변 프레임(433a)의 중간 상부에 구비될 수 있다.

제2 보조 고정부재(446)는, 제2 와이어(120)로부터 분지되는 제2 보조 와이어(121)가 연결 고정될 수 있도록, 제2 빗변 프레임(433b)의 중간 상부에 구비될 수 있다.

제3 고정부재(443)는, 제3 와이어(130)가 연결 고정될 수 있도록, 제1 밑변 프레임(432a)과 제1 빗변 프레임(433a)이 연결되는 프레임부(430)의 전방 일측에 구비될 수 있다.

제4 고정부재(444), 제4 와이어(140)가 연결 고정될 수 있도록, 제2 밑변 프레임(432b)과 제2 빗변 프레임(433b)이 연결되는 프레임부(430)의 전방 타측에 구비될 수 있다.

상기에서, 제3 및 제4 고정부재(443, 444)는, 커서(200)의 가이드용 와이어로서 제3 및 제4 와이어(130, 140)를 고정시키기 위한 것으로, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 멀티독(multidog) 부재로 형성될 수 있다.

상기한 구성의 잠수정 핸들링 시스템(10)의 운영 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.

해양구조물(1)이 운항 하는 동안에는 해수와의 마찰저항으로부터 자유로울 수 있도록 커서 가이드 구조물(400)을 잠수정 룸(5) 또는 데크(2)의 여유 공간에 보관하게 된다. 해양구조물(1)이 정박된 상태에서 잠수정(300)을 이용하여 해저 탐사 작업을 실시해야 할 필요가 있을 때, 보관하고 있던 커서 가이드 구조물(400)을 폰툰(4)의 측벽에 설치한다.

커서 가이드 구조물(400)의 설치 과정은, 윈치부(100)의 제1 와이어(110), 제1 보조 와이어(111), 제2 와이어(120), 제2 보조 와이어(121) 각각을 커서 가이드 구조물(400)의 제1 고정부재(441), 제1 보조 고정부재(445), 제2 고정부재(442), 제2 보조 고정부재(446) 각각에 연결 고정하고, 윈치부(100)에 동력을 인가하여 커서 가이드 구조물(400)을 폰툰(4)까지 하강시키고, 선체 연결부(410)를 폰툰(4)의 측벽에 설치하고, 설치된 선체 연결부(410)에 프레임부(430)의 후방측에 연결 고정되는 결합부(420)를 일치시켜 로킹 핀(428)으로 선체 연결부(410)와 결합부(420)를 고정함으로써, 설치 작업이 완료된다.

이후, 윈치부(100)의 제3 와이어(130), 제4 와이어(140) 각각을 인출하여 폰툰(4)에 설치된 커서 가이드 구조물(400)의 제3 고정부재(443), 제4 고정부재(444) 각각에 연결 고정함으로써, 커서(200)의 가이드용 와이어의 설치가 완료된다.

잠수정(300)을 해저에 투입시키기 위한 과정은, 잠수정(300)에 제5 와이어(150)를 연결한 상태에서, 잠수정(300)이 수용된 커서(200)의 일측 및 타측에 제3 및 제4 와이어(130, 140)를 홀딩하고, 윈치부(100)에 동력을 인가하여 제5 와이어(150)를 풀게 되면 잠수정(300)이 수용된 커서(200)의 자중에 의해 제3 및 제4 와이어(130, 140)를 따라 슬라이딩 되면서 커서 가이드 구조물(400)까지 하강하여 커서(200)가 커서 가이드 구조물(400)에 안착되고, 이후 커서(200)로부터 잠수정(300)의 고정 상태를 해제하고, 제5 와이어(150)를 계속 풀어주게 되면, 잠수정(300)이 자중에 의해 바다 물속으로 서서히 가라앉으며 해저로 하강하게 된다.

해저 탐사 작업을 완료한 후 잠수정(300)을 인양하는 과정은, 윈치부(100)에 동력을 인가하여 제5 와이어(150)를 감게되면 잠수정(300)이 커서 가이드 구조물(400)에 안착된 커서(200)까지 끌어올려지고, 잠수정(300)을 커서(200)에 고정 시킨 후, 제5 와이어(150)를 계속 감게되면 커서(200)가 제3 및 제4 와이어(130, 140)를 따라 슬라이딩 되면서 잠수정 룸(5)까지 승강하게 된다.

이와 같이 본 실시예는, 폰툰(4)의 측벽에 커서 가이드 구조물(400)을 설치할 수 있도록 구성함으로써, 잠수정 룸(5)으로부터 커서 가이드 구조물(400)까지 커서 가이드용 와이어(130, 140)를 설치하여, 커서(200)를 바람이나 파도와 같은 외력에 의한 흔들림 없이 커서 가이드용 와이어(130, 140)를 따라 슬라이딩 방식으로 승하강할 수 있어, 커서(200) 내부에 수용되는 잠수정(300)을 선체에서 해수로 또는 해수에서 선체로 안전하게 이동시킬 수 있다.

또한, 본 실시예는, 커서 가이드 구조물(400)을 탈부착식(removable type)으로 제작함으로써, 운항 시에는 잠수정 룸(5)에 보관하고, 수중 작업 시에는 폰툰(4)의 측벽에 설치하여 사용할 수 있어, 운항 시 마찰저항으로부터 자유로워 운항 효율을 증대시킬 수 있고, 수중 작업 시 해저 탐사 작업의 효율성을 높일 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 해양구조물 2: 데크
3: 칼럼 4: 폰툰
5: 잠수정 룸 10: 잠수정 핸들링 시스템
100: 윈치부 110: 제1 와이어
111: 제1 보조 와이어 120: 제2 와이어
121: 제2 보조 와이어 130: 제3 와이어
140: 제4 와이어 150: 제5 와이어
200: 커서 300: 잠수정
400: 커서 가이드 구조물 410: 선체 연결부
411: 제1 연결부재 412: 제2 연결부재
413: 제3 연결부재 414: 제4 연결부재
415: 베이스 플레이트 416: 돌출 플레이트
416a: 제1 삽입공 420: 결합부
421: 제1 결합부재 422: 제2 결합부재
423: 제3 결합부재 424: 제4 결합부재
425: 제1 러그 425a: 제2 삽입공
425b: 제1 가이드 베인 426: 제2 러그
426a: 제3 삽입공 426b: 제2 가이드 베인
427: 스토퍼 428: 로킹 핀
429: 커버 430: 프레임부
431a: 제1 수직 프레임 431b: 제2 수직 프레임
432a: 제1 밑변 프레임 432b: 제2 밑변 프레임
433a: 제1 빗변 프레임 433b: 제2 빗변 프레임
434a: 제1 수평 프레임 434b: 제2 수평 프레임
434c: 제3 수평 프레임 435: 보강 부재
440: 와이어 고정부 441: 제1 고정부재
442: 제2 고정부재 443: 제3 고정부재
444: 제4 고정부재 445: 제1 보조 고정부재
446: 제2 보조 고정부재 450: 손잡이

Claims

적어도 하나의 와이어가 구비되는 복수의 윈치를 포함하고, 해양구조물의 데크에 설치되는 윈치부;
잠수정을 수용하며, 승하강하는 커서; 및
상기 커서의 승하강을 가이드하는 커서 가이드 구조물을 포함하고,
상기 커서 가이드 구조물은,
상기 복수의 윈치 각각에 구비되는 와이어에 연결되어, 해저 탐사 작업 시 상기 해양구조물의 측벽에 설치되고, 운항 시 철거하여 상기 해양구조물에 보관되고,
상기 커서는,
상기 커서 가이드 구조물에 연결되는 와이어를 따라 슬라이딩 방식으로 승하강 이동 가능하고, 상기 커서 가이드 구조물에 안착되며,
상기 잠수정은,
상기 복수의 윈치 중 어느 하나에 구비되는 와이어에 별도로 연결되는 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 커서 가이드 구조물은,
상기 해양구조물의 측벽에 설치되는 선체 연결부;
상기 커서를 가이드하여 안착시키는 공간을 마련하는 프레임부; 및
상기 선체 연결부와 상기 프레임부를 결합 고정시키는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 선체 연결부는,
제1 내지 제4 연결부재를 포함하여 구성되고,
상기 제1 내지 제4 연결부재 각각은, 해양구조물에 탈부착되는 베이스 플레이트와, 상기 결합부에 결합되며, 제1 삽입공이 형성되는 돌출 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 결합부는,
제1 내지 제4 결합부재 및 로킹 핀을 포함하여 구성되고,
상기 제1 내지 제4 결합부재 각각은, 제2 삽입공이 형성되는 제1 러그 및 제3 삽입공이 형성되는 제2 러그를 포함하며,
상기 제1 및 제2 러그 각각은, 일측이 상기 프레임부에 연결 고정되고, 타측이 상기 제1, 제2, 제3 삽입공이 일치되도록 상기 돌출 플레이트의 일부와 중첩되어 상기 로킹 핀에 의해 상기 선체 연결부에 연결 고정되는 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 러그 각각의 하단에는,
상기 돌출 플레이트가 상기 제1 및 제2 러그 사이에 삽입될 때 가이드하도록 외측으로 일정각도 벌어진 가이드 베인이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 러그 상단에는,
상기 돌출 플레이트가 삽입된 후 상기 로킹 핀 결합 작업 시 상기 돌출 플레이트를 고정시키는 스토퍼가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 로킹 핀은,
단부로 갈수록 지름이 작아지는 테이퍼 핀인 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 프레임부는,
단면 형상이 직각 삼각형이고 전체 형상이 직각 삼각기둥을 누인 형상인 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 프레임부는,
일측이 제1 수직 프레임, 제1 밑변 프레임, 제1 빗변 프레임이 연결되는 직각 삼각형을 이루고,
타측이 제2 수직 프레임, 제2 밑변 프레임, 제2 빗변 프레임이 연결되는 직각 삼각형을 이루고,
후방측이 상기 제1 수직 프레임의 상단과 상기 제2 수직 프레임의 상단을 제1 수평 프레임으로 연결하고, 상기 제1 수직 프레임의 하단과 상기 제2 수직 프레임의 하단을 제2 수평 프레임으로 연결하여, 상기 제1 수직 프레임, 상기 제1 수평 프레임, 상기 제2 수직 프레임, 상기 제2 수평 프레임이 연결되는 사각형을 이루고,
저면측이 상기 제1 밑변 프레임의 중단과 상기 제2 밑변 프레임의 중단을 제3 수평 프레임으로 연결하여 전방측이 개방되는 사각형을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 프레임부는,
상기 일측, 상기 타측, 상기 저면측을 이루는 상기 복수의 프레임을 보강하는 복수의 보강 부재가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 프레임부는,
상기 사각형 모서리 부분 각각에 상기 제1 내지 제4 결합부재 각각이 연결 고정되는 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 윈치부는,
상기 커서 가이드 구조물을 설치 또는 철거하기 위한 제1 및 제2 와이어와, 상기 제1 및 제2 와이어 각각으로부터 분지되는 제1 및 제2 보조 와이어; 및
상기 커서를 가이드하기 위한 제3 및 제4 와이어가 구비되고,
상기 프레임부는,
상기 제1 수평 프레임의 일측 상부에 상기 제1 와이어가 연결 고정되는 제1 고정부재가 구비되고,
상기 제1 수평 프레임의 타측 상부에 상기 제2 와이어가 연결 고정되는 제2 고정부재가 구비되고,
상기 제1 빗변 프레임의 중간 상부에 상기 제1 보조 와이어가 연결 고정되는 제1 보조 고정부재가 구비되고,
상기 제2 빗변 프레임의 중간 상부에 상기 제2 보조 와이어가 연결 고정되는 제2 보조 고정부재가 구비되고,
상기 제1 밑변 프레임과 상기 제1 빗변 프레임이 연결되는 부분에 상기 제3 와이어가 연결 고정되는 제3 고정부재가 구비되고,
상기 제2 밑변 프레임과 상기 제2 빗변 프레임이 연결되는 부분에 상기 제4 와이어가 연결 고정되는 제4 고정부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 잠수정 핸들링 시스템.