KR102279075B1 - 비선형 계류 모사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 계류 모사장치에 관한 것으로, 메인프레임; 상하 높이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임을 상하 높이방향으로 관통 가능하게 형성되며, 일정 범위 안에서 상하 높이방향의 자유도를 갖는 히브축; 좌우 길이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임과 연결되며, 상기 메인프레임이 좌우 길이방향으로 이동 가능하게 구비되는 스웨이레일; 상기 스웨이레일의 좌우 말단에 각각 구비되는 스웨이고정부; 전후 길이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임과 연결되며, 상기 메인프레임이 전후 길이방향으로 이동 가능하게 구비되는 서지레일; 상기 서지레일의 전후 말단에 각각 구비되는 서지고정부; 상기 히브축과 일측이 연결되고 상부에 거치고정수단이 구비된 자중보상장치; 상기 스웨이고정부와 상기 서지고정부의 하부에 각각 연결된 가이드아답터; 및 상기 스웨이탄성부와 상기 서지탄성부의 상부에 각각 연결된 계류보강장치를 포함하며, 상기 계류보강장치는 상기 메인프레임의 상단 양측에 각각 상부로 연장된 가이드바; 상기 각 가이드바의 상단을 이어 고정되는 강성고정부; 상기 강성고정부에 길이 방향을 따라 간격을 두고 하측으로 탄성 구비되는 복수의 보강탄성부; 및 상기 가이드바를 따라 승강 가능하게 구비되며, 상기 보강탄성부의 하단에 연결되는 강성당김부로 구성되며, 상기 강성당김부가 상기 스웨이탄성부 또는 서지탄성부의 각 단부에 연결되는 구성으로 히브(heave), 스웨이(sway), 서지(surge)를 포함하는 자유도를 가지며, 계류를 기존에 비해 보다 정교하게 모사할 수 있는 비선형 계류 모사장치에 관한 것이다.

Description

비선형 계류 모사장치 {SIMULATING APPARATUS OF NONLINEAR MOORING TEST}

본 발명은 계류 모사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전후운동(surge motion), 좌우운동(sway motion)에 대한 복원력을 전달하며 상하운동은(heave motion)은 터렛의 등가 질량을 이용해 선박의 상하운동을 허용할 수 있으며, 모형수조의 특성상 수선면 아래에 모형계류선을 설치할 수 없는 수조시험 시 계류선의 특성을 기존에 비해 보다 정교하게 모사할 수 있는 비선형 계류 모사장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박 또는 구조체 등 거대한 장치 등은 기본 설계 단계에서 수중 운동 등에 대한 성능을 만족하는가에 대하여 시뮬레이션 시험이 필수적이다.

모형시험은 실제의 물리적인 현상을 축소된 실험실에서 동일하게 재현함으로써 모형시험에서 계측하여 해석한 값을 실선단위로 확장 가능하게 함을 목적으로 하는바, 관찰하고자 하는 현상을 지배하는 물리적 상사법칙을 만족하도록 모델링(modelling)을 하는 것이 중요하며, 이는 차원해석을 통하여 물리적 의미를 갖는 무차원수를 추출함으로써 가능해진다.

한편, 모형시험은 다양한 목적에 따라 다양한 형태로 수행될 수 있는데, 그 중에서도 본 발명과 관련한 계류력 성능평가시험은 선박이나 해양구조물 등 부유체의 위치유지를 위한 시험이다.

부유체는 위치를 유지하기 위해 다양한 계류시스템(일점 계류, 다점 계류, 터렛 등)이 사용될 수 있으며, 계류시스템은 설치 해역의 환경, 구조물의 종류, 비용 등의 조건을 고려해 결정된다. 일점 계류 방식은 환경 외력에 따라 선수 각이 자유롭게 회전하여(Weathervaning) 부유체에 작용하는 하중을 감소시킬 수 있기 때문에 가혹한 환경 조건에서 주로 사용되고 있으며, 터렛 계류는 대표적인 일점 계류 방식이다.

극지역에 설치되어 운용되는 해양구조물의 위치유지(station-keeping)를 위한 계류시스템의 설계 및 성능평가를 위한 모형시험은 빙해수조를 생성하고 빙해수조의 수면 위에서 이루어지며, 모형시험용 빙해 생성을 위해 수조 바닥에 다수의 빙해 생성 관련 설비들이 구비된다. 따라서 빙해수조는 특성 상 빙해 생성을 위한 수조 바닥에 구비된 관련 설비로 인하여 일반적인 계류시스템의 구현이 어렵다.

이에 대하여 특허문헌 1은 메인프레임과, 상하 높이방향의 자유도를 갖는 히브축과, 메인프레임에 좌우 길이방향 구비되는 스웨이레일과, 스웨이레일의 좌우 말단에 각각 구비되는 스웨이고정부와, 메인프레임에 전후 길이방향으로 구비되는 서지레일과, 서지레일의 전후 말단에 각각 구비되는 서지고정부와, 상기 히브축과 일측이 연결되고 거치고정수단이 구비된 자중보상장치와, 스웨이고정부와 서지고정부의 하부에 각각 연결된 가이드아답터를 포함하는 비선형 계류 모사장치를 제안하였다.

그러나, 종래는 수중에 발생하는 계류 저항의 다양한 변화를 모두 적용하기에 부족하여 실질적으로 정확한 계류 상태를 모사하기 어려운 문제점이 있다.

KR 10-2019-0071138 A

위와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 수면하 공간에 어떠한 설비도 필요하지 않는 비선형 계류 모사장치를 제공하는 것이다.

또한, 정밀한 측정이 가능한 비선형 계류 모사장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 메인프레임; 상하 높이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임을 상하 높이방향으로 관통 가능하게 형성되며, 일정 범위 안에서 상하 높이방향의 자유도를 갖는 히브축; 좌우 길이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임과 연결되며, 상기 메인프레임이 좌우 길이방향으로 이동 가능하게 구비되는 스웨이레일; 상기 스웨이레일의 좌우 말단에 각각 구비되는 스웨이고정부; 전후 길이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임과 연결되며, 상기 메인프레임이 전후 길이방향으로 이동 가능하게 구비되는 서지레일; 상기 서지레일의 전후 말단에 각각 구비되는 서지고정부; 상기 히브축과 일측이 연결되고 상부에 거치고정수단이 구비된 자중보상장치; 상기 스웨이고정부와 상기 서지고정부의 하부에 각각 연결된 가이드아답터; 및 상기 스웨이탄성부와 상기 서지탄성부의 상부에 각각 연결된 계류보강장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 비선형 계류 모사장치를 제공한다.

여기서, 상기 계류보강장치는 상기 메인프레임의 상단 양측에 각각 상부로 연장된 가이드바; 상기 각 가이드바의 상단을 이어 고정되는 강성고정부; 상기 강성고정부에 길이 방향을 따라 간격을 두고 하측으로 탄성 구비되는 복수의 보강탄성부; 및 상기 가이드바를 따라 승강 가능하게 구비되며, 상기 보강탄성부의 하단에 연결되는 강성당김부로 구성되며, 상기 강성당김부가 상기 스웨이탄성부 또는 서지탄성부의 각 단부에 연결되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 보강탄성부는 상기 강성고정부의 하측에 수직으로 탄성 구비되는 스프링; 상기 스프링의 타단부에 연결되며, 상기 강성당김부에 관통 구비되어 상기 강성당김부의 소정 위치에서 스프링이 당겨질 수 있도록 너트를 갖는 당김위치조절바로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 전후운동(surge motion), 좌우운동(sway motion)에 대한 복원력을 전달하며 상하운동은(heave motion)은 터렛의 등가 질량을 이용해 선박의 상하운동을 허용하며, 모형수조의 특성상 수선면 아래에 모형계류선을 설치할 수 없는 수조시험 시 계류선의 특성을 기존에 비해 보다 정교하게 모사할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비선형 계류 모사장치를 나타내는 전체구성도.
도 2는 본 발명에 따른 비선형 계류 모사장치를 나타내는 측면구성도.
도 3은 본 발명에 따른 비선형 계류 모사장치를 나타내는 평면구성도.
도 4는 본 발명에 따른 비선형 계류 모사장치에서 계류보강장치를 나타내는 구성도.
도 5는 도 4에 도시된 계류보강장치의 작동 상태를 나타내는 모식도.
도 6은 도 5에 도시된 강성보간장치를 통한 비선형 계류가 모사되는 그래프.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 비선형 계류 모사장치는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 메인프레임(100), 상하 높이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임(100)을 상하 높이방향으로 관통가능하게 형성되며, 일정 범위 안에서 상하 높이방향의 자유도를 갖는 히브축(200), 좌우 길이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임(100)과 연결되며, 상기 메인프레임(100)이 좌우 길이방향으로 이동 가능하게 구비되는 스웨이레일(300), 상기 스웨이레일(300)의 말단에 각각 구비되는 스웨이고정부(310), 전후 길이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임(100)과 연결되며, 상기 메인프레임(100)이 전후 길이방향으로 이동 가능하게 구비되는 서지레일(400), 상기 서지레일(400)의 말단에 각각 구비되는 서지고정부(410), 상기 히브축(200)과 일측이 연결되고 상부에 거치고정수단(510)이 구비된 자중보상장치(500), 상기 스웨이고정부(310)와 상기 서지고정부(410)의 하부에 각각 연결된 가이드아답터(600), 및 상기 스웨이탄성부(110)와 상기 서지탄성부(120)의 상부에 각각 연결된 계류보강장치(700)를 포함한다.

상기 메인프레임(100)은 상기 히브축(200), 상기 스웨이레일(300) 및 상기 서지레일(400)을 연결하며, 그 형상은 다양할 수 있다. 본 발명의 일실시예로서, 상기 메인프레임(100)은 바닥판과 상기 바닥판의 상부에 결합된 4개의 기둥과 상기 기둥의 상부에 높이방향으로 연장형성된 측벽으로 구성되며, 상기 바닥판의 중앙부를 상기 히브축(200)이 관통하고, 상기 바닥판의 모서리에 상기 스웨이레일(300)과 상기 서지레일(400)이 높이를 달리하여 결합된다.

상기와 같은 구성은 본 발명의 일실시예에 따른 메인프레임(100)일 뿐이므로, 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 상기 메인프레임(100)의 구성 및 형상은 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 메인프레임(100)의 좌우측에는 스웨이탄성부(110)가 결합될 수 있다. 상기 스웨이탄성부(110)는 탄성 부재를 포함하도록 구성되며, 상기 스웨이고정부(310)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 메인프레임(100)의 전후측에는 서지탄성부(120)가 결합될 수 있고, 상기 서지탄성부(120)는 탄성 부재를 포함하도록 구성되며, 상기 서지고정부(410)와 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 스웨이탄성부(110) 및 서지탄성부(120)는 탄성스프링을 포함하도록 구성되며, 상기 스웨이고정부(310)와 상기 스웨이탄성부(110)는 와이어로 연결될 수 있다. 또한, 상기 서지고정부(410)와 상기 서지탄성부(120)는 와이어로 연결될 수 있다.

상기 스웨이탄성부(110)와 상기 스웨이고정부(310)를 연결하는 와이어의 선상에는 상기 스웨이탄성부(110) 하부에 구비되며 상기 메인프레임(100)에 결합된 스웨이롤러(130)가 더 포함되고, 상기 서지탄성부(120)와 상기 서지고정부(410)를 연결하는 와이어의 선상에는 상기 서지탄성부(120) 하부에 구비되며 상기 메인프레임(100)에 결합된 서지롤러(140)가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 상기 스웨이롤러(130)는 상기 메인프레임(100)의 하부 좌우측에 결합되어 상기 스웨이롤러(130)와 상기 스웨이고정부(310)를 연결하는 와이어는 좌우방향으로 긴장되고, 상기 스웨이롤러(130)와 상기 스웨이롤러(130)의 상부에 구비된 상기 스웨이탄성부(110)를 연결하는 와이어는 높이방향으로 긴장된다.

또한, 상기 서지롤러(140)는 상기 메인프레임(100)의 하부 전후측에 결합되어 상기 서지롤러(140)와 상기 서지고정부(410)를 연결하는 와이어는 전후방향으로 긴장되고, 상기 서지롤러(140)와 상기 서지롤러(140)의 상부에 구비된 상기 서지탄성부(120)를 연결하는 와이어는 높이방향으로 긴장된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 모형 선박의 계류 시험시 모형 선박의 수평면에 좌우방향 및 전후방향의 계류강성을 줄 수 있게 된다.

상기 스웨이롤러(130)와 서지롤러(140)는 같은 높이에 구비되는 것이 바람직하고, 상기 스웨이고정부(310)와 상기 서지고정부(410) 각각의 와이어 연결위치는 같은 높이를 갖는 것이 더욱 바람직하다.

도 4의 도시와 같이, 상기 계류보강장치(700)는 상기 메인프레임(100)의 상단 양측에 각각 상부로 연장된 가이드바(710); 상기 각 가이드바(710)의 상단을 이어 고정되는 강성고정부(720); 상기 강성고정부(720)에 길이 방향을 따라 간격을 두고 하측으로 탄성 구비되는 복수의 보강탄성부(730); 및 상기 가이드바(710)를 따라 승강 가능하게 구비되며, 상기 보강탄성부(730)의 하단에 연결되는 강성당김부(740)를 포함하여 구성되며, 상기 강성당김부(740)가 상기 스웨이탄성부(110) 또는 서지탄성부(120)의 각 단부에 연결될 수 있다.

도 6에 도시와 같이, 상기 스웨이롤러(130)에 와이어로 연결된 스웨이탄성부(110)의 긴장되는 길이(Sway Offset)와 저항력(Forc)에 대한 장력(Tension) 그래프를 비선형에 가갑게 형성할 수 있고, 상기 서지롤러(140)에 와이어로 연결된 서지탄성부(120)의 긴장되는 길이(Surge Offset)와 저항력(Forc)에 대한 장력(Tension) 그래프를 비선형에 가갑게 형성할 수 있다.

도 4에 의하면, 상기 보강탄성부(730)는 상기 강성고정부(720)의 하측에 수직으로 탄성 구비되는 스프링(731); 상기 스프링(731)의 타단부에 연결되며, 상기 강성당김부(740)에 관통 구비되어 상기 강성당김부(740)의 소정 위치에서 스프링(731)이 당겨질 수 있도록 너트(734)를 갖는 당김위치조절바(733)로 구성될 수 있다.

본 발명의 일싱시예에서 상기 보강탄성부(730)가 스프링(731) 및 너트(734)를 갖는 당김위치조절바(733)를 포함하도록 구성되며, 상기 강성당김부(740)에 연결된 스웨이탄성부(110) 및 서지탄성부(120)에 해당하는 계류 힘에 의해 당겨지는 강성당김부(740)가 상기 당김위치조절바(733)를 당겨 스프링(731)의 탄성력으로 계류 힘을 비선형으로 변형시킬 수 있다.

여기서, 상기 너트(734)의 상부에는 상기 강성당김부(740)의 충격을 감소시키는 완충와셔(735)가 더 구비될 수 있다.

즉, 상기 강성당김부(740)가 급격하게 움직이는 경우 상기 너트(734)의 충격으로 이상 파형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 보강탄성부(730)에 사용되는 스프링(731)은 탄성계수가 서로 다른 복수의 탄성그룹(K1,K2)으로 분할 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 도 5의 (a)와 같이, 상기 강성당김부(740)의 당김으로 상기 스프링(731) 중 제1탄성그룹(K1)을 당겨 소정 거리에 따른 선형의 계류저항을 파악하고, 상기 강성당김부(740)를 더 당기게 되면, 도 5의 (b)와 같이, 제1탄성그롭(K1)과 함께 제2탄성그룹(K2)을 더 포함하여 당겨져 더욱 급격히 증가하는 계류저항을 모사하여 비선형의 계류저항을 그래프로 형성할 수 있다.

여기서, 상기 탄성그룹의 서열은 K1 > K2 로서 제1탄성그룹(K1)이 제2탄성그룹(K2)에 비해 상대적으로 높은 탄성력을 갖는다.

또한, 상기 제1,2탄성그룹(K1,K2)으로 한정되는 것이 아니라 다양한 탄성계를 갖는 각 스프링을 적용하여 더욱 원형에 가까운 비선형 계류 저항을 모사할 수 있다.

상기 히브축(200)은 상하 높이방향으로 일정범위 내에서 자유도를 갖도록 구성되고 상기 히브축(200)의 하단은 모형 선박 등 해양 구조물이 연결되어 상기 해양 구조물의 계류시험시 높이방향 자유도가 확보된다. 상기 히브축(200)의 하부와 해양 구조물의 연결은 공지의 기술에 따라 다양한 구성이 적용 될 수 있다.

상기 히브축(200)의 하단에는 상기 해양 구조물의 롤(roll), 요(yaw), 핏치(pitch)의 3방향 회전운동에 자유도를 갖도록 짐벌(gimbal)시스템(미도시)이 결합될 수 있다. 상기 짐벌시스템(220)은 상기 히브축(200)의 하단에 결합되며, 상기 짐벌시스템(220)의 하부는 상기 해양 구조물의 일측에 결합된다. 상기 짐벌시스템(220)은 상기 3방향 회전운동에 대한 각각의 회전축이 구비될 수 있다. 위와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 해양 구조물은 heave, sway, surge, roll, yaw, pitch 의 자유도를 갖게 된다.

상기 히브축(200)의 상단은 상부고정구(210)가 구비될 수 있다. 상기 상부고정구(210)는 상기 자중보상장치(500)와 연결되며, 상기 상부고정구(210)의 형상 및 구성은 상기 자중보상장치(500)와의 연결방법에 따라 다양할 수 있다.

본 발명의 스웨이레일(300)은 상기 메인프레임(100)의 하부에 연결된다. 상기 스웨이레일(300)은 복수개로 구성될 수 있으며, 상기 메인프레임(100)은 상기 스웨이레일(300)을 따라 좌우 방향으로 이동 가능하게 된다. 본 발명의 일실시예에서 상기 메인프레임(100)은 상기 스웨이레일(300)의 상부에 결착되며, 상기 스웨이레일(300) 위를 미끄러짐에 따라 좌우 방향의 자유도가 확보된다.

본 발명의 서지레일(400)은 상기 메인프레임(100)의 하부에 연결된다. 상기 서지레일(400)은 복수개로 구성될 수 있으며, 상기 메인프레임(100)은 상기 서지레일(400)을 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 된다. 본 발명의 일실시예에서 상기 서지레일(400)은 상기 스웨이레일(300)의 상부에 구비되며, 상기 메인프레임(100)에 구비된 복수개의 결합구(150)가 상기 서지레일(400)의 상부를 감싸도록 연결된다. 상기 서지레일(400)의 선상에서 상기 결합구(150)가 미끄러짐에 따라 상기 메인프레임(100)의 전후 방향 자유도가 확보된다.

그러나 상기 스웨이레일(300)과 상기 메인프레임(100) 또는 상기 서지레일(400)과 상기 메인프레임(100)의 결합은 상기와 같은 방법으로 한정되는 것은 아니며, 상기 메인프레임(100)이 상기 스웨이레일(300) 및 서지레일(400)의 선상에서 각각 좌우 및 전후 방향으로 이동 가능한 구성이라면 본 발명의 목적범위 내에서 다양하게 설계변경 될 수 있다.

상기 자중보상장치(500)는 상기 히브축(200)의 상부와 연결되며 상부에 거치고정수단(510)이 구비되어 상기 모형 선박 등 해양 구조물의 계류 시험시 상기 히브축(200)의 자중이 계류 성능평가시험의 대상이 되는 해양 구조물 등에 전달되지 않도록 한다. 상기 거치고정수단(510)은 본 발명인 계류모사 가이드장치의 외부에 구비된 구조물 등에 거치될 수 있으며, 상기 거치고정수단(510)은 상기 메인프레임(100)과 연결될 수 있다. 이 경우 외부 구조물 등에 의해 상기 히브축(200)의 자중이 지지될 수 있다.

상기 자중보상장치(500)는 일측이 상기 히브축(200)과 와이어로 연결될 수 있다. 또한, 상기 자중보상장치(500)는 상기 와이어가 거치되는 거치롤러(520)와 상기 와이어의 타측에 구비된 자중보상구(530)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서 상기 히브축(200)의 상단에 구비된 상기 상부고정구(210)와 상기 자중보상구(530)가 와이어로 연결되고, 상기 와이어의 선상에 상기 거치롤러(520)가 구비되며 상기 히브축(200)의 자중은 상기 자중보상구(530)의 자중과 상쇄된다.

상기 거치롤러(520)는 상기 거치고정수단(510)과 힌지결합될 수 있고, 상기 메인프레임(100)과 일측이 연결될 수도 있다. 또한, 상기 거치롤러(520)는 상하 중심축을 기준으로 일정범위 회전될 수 있다. 상기 히브축(200)의 상하 운동에 대응하여 상기 히브축(200)과 와이어로 연결된 상기 자중보상구(530)가 상하로 운동하며, 상기 거치롤러(520)는 상기 거치롤러(520)에 거치된 와이어의 이동에 따라 상하 방향으로 회전될 수 있다.

또한, 상기 거치고정수단(510)이 상기 외부 구조물 등에 결합된 경우, 상기 메인프레임(100)이 상기 스웨이레일(300) 또는 상기 서지레일(400)을 따라 이동함에 따라 상기 상부고정구(210)와 상기 거치롤러(520)는 거리가 멀어질 수 있으며, 상기 거치롤러(520)는 회전될 수 있다. 상기 자중보상구(530)와 상기 거치롤러(520)는 상기 히브축(200)의 움직임에 지장이 없도록 충분한 거리가 이격되어 위치되는 것이 바람직하다.

상기 가이드아답터(600)는, 상기 스웨이고정부(310)의 하부와 상기 서지고정부(410)의 하부에 각각 연결된다. 또한 상기 가이드아답터(600)는 상기 스웨이고정부(310)가 연결되는 좌우측에 스웨이가이드레일(610)이 구비되고, 상기 서지고정부(410)가 연결되는 전후측에 서지가이드레일(620)이 구비될 수 있다. 이 경우 상기 스웨이고정부(310)는 상기 스웨이가이드레일(610) 위에서 전후방향 자유도를 가질 수 있고, 상기 서지고정부(410)는 상기 서지가이드레일(620) 위에서 좌우방향 자유도를 가질 수 있다.

위와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 스웨이고정부(310)는 하부에 상기 스웨이가이드레일(610)이 안착되는 스웨이가이드홈(311)이 구비되고, 상기 서지고정부(410)는 하부에 상기 서지가이드레일(620)이 안착되는 서지가이드홈(411)이 구비된다. 상기 스웨이가이드홈(311)의 하부에 상기 스웨이가이드레일(610)이 결합되어 좌우방향 움직임이 제한되고 전후방향 움직임에 자유도를 갖게 된다. 또한 상기 서지가이드홈(411)의 하부에 상기 서지가이드레일(620)이 결합되어 전후방향 움직임이 제한되고 좌우방향 움직임에 자유도를 갖는다.

일예로서, 상기 메인프레임(100)이 상기 서지레일(400)을 따라 전후방향으로 움직이는 경우 상기 스웨이고정부(310)는 상기 스웨이가이드레일(610)을 따라 전후방향으로 움직이게 된다.

상기 가이드아답터(600)는 상기 스웨이가이드레일(610) 또는 상기 서지가이드레일(620)의 외부로 돌출형성된 한 쌍의 거치프레임(630)을 더 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 거치프레임(630)은 상기 비선형 계류 모사장치를 기설정된 위치에 고정시키는데 있어서 보다 용이하게 하며, 상기 가이드아답터(600)에서 상기 거치프레임(630)이 구비되는 위치는 상기 비선형 계류 모사장치의 설치 목적, 설치 환경, 설치 장소 등에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 히브(heave), 스웨이(sway), 서지(surge)를 포함하는 자유도를 가지며, 계류를 기존에 비해 보다 정교하게 모사할 수 있어 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 메인프레임
110: 스웨이탄성부
120: 서지탄성부
130: 스웨이롤러
140: 서지롤러
150: 결합구
200: 히브축
210: 상부고정구
220: 짐벌시스템
300: 스웨이레일
310: 스웨이고정부
311: 스웨이가이드홈
400: 서지레일
410: 서지고정부
411: 서지가이드홈
500: 자중보상장치
510: 거치고정수단
520: 거치롤러
530: 자중보상구
600: 가이드아답터
610: 스웨이가이드레일
620: 서지가이드레일
630: 거치프레임
700: 계류보강장치
710: 가이드바
720: 강성고정부
730: 보강탄성부
731: 스프링
733: 당김위치조절바
734: 너트
735: 완충와셔
740: 강성당김부
K1: 제1탄성그룹
K2: 제2탄성그룹

Claims (5)

1. 메인프레임;
   상하 높이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임을 상하 높이방향으로 관통 가능하게 형성되며, 일정 범위 안에서 상하 높이방향의 자유도를 갖는 히브축;
   좌우 길이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임과 연결되며, 상기 메인프레임이 좌우 길이방향으로 이동 가능하게 구비되는 스웨이레일;
   상기 스웨이레일의 좌우 말단에 각각 구비되는 스웨이고정부;
   전후 길이방향으로 연장 형성되어 상기 메인프레임과 연결되며, 상기 메인프레임이 전후 길이방향으로 이동 가능하게 구비되는 서지레일;
   상기 서지레일의 전후 말단에 각각 구비되는 서지고정부;
   상기 히브축과 일측이 연결되고 상부에 거치고정수단이 구비된 자중보상장치;
   상기 스웨이고정부와 상기 서지고정부의 하부에 각각 연결된 가이드아답터; 및
   상기 메인프레임에 구비되어 스웨이탄성부와 서지탄성부에 각각 연결되는 계류보강장치를 포함하며,
   상기 스웨이탄성부는 상기 메인프레임의 좌우 측단에 각각 구비되어 상기 스웨이고정부와 와이어로 연결되고,
   상기 서지탄성부는 상기 메인프레임의 전후 측단에 각각 구비되어 상기 서지고정부와 와이어로 연결되며,
   상기 계류보강장치는,
   상기 메인프레임의 상단 양측에 각각 상부로 연장된 가이드바;
   상기 가이드바의 상단을 이어 고정되는 강성고정부;
   상기 강성고정부에 길이 방향을 따라 간격을 두고 하측으로 탄성 구비되는 복수의 보강탄성부; 및
   상기 가이드바를 따라 승강 가능하게 구비되며, 상기 보강탄성부의 하단에 연결되는 강성당김부로 구성되며,
   상기 강성당김부가 상기 스웨이탄성부 또는 서지탄성부의 각 단부에 연결되고,
   상기 보강탄성부는,
   상기 강성고정부의 하측에 수직으로 탄성 구비되는 스프링;
   상기 스프링의 타단부에 연결되며, 상기 강성당김부에 관통 구비되어 상기 강성당김부의 소정 위치에서 스프링이 당겨질 수 있도록 너트를 갖는 당김위치조절바로 구성되며,
   상기 보강탄성부에 사용되는 스프링은,
   탄성계수가 서로 다른 복수의 탄성그룹(K1,K2)으로 분할 구성되고,
   상기 강성당김부의 당김으로 상기 스프링 중 제1탄성그룹(K1)을 당겨 선형의 계류저항을 파악하고,
   상기 강성당김부를 더 당겨 제1탄성그롭(K1)과 제2탄성그룹(K2)을 당김으로써 비선형의 계류저항을 파악하는 것을 특징으로 하는 비선형 계류 모사장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 너트의 상부에는,
   상기 강성당김부의 충격을 감소시키는 완충와셔가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 비선형 계류 모사장치.
   
5. 삭제

Images