KR102503162B1

KR102503162B1 - 해양구조물용 추진 장치 및 해양구조물

Info

Publication number: KR102503162B1
Application number: KR1020180002805A
Authority: KR
Inventors: 김성은; 정종진; 이인혜; 박상민; 정보영; 김성훈
Original assignee: 한국조선해양 주식회사
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2023-02-24
Also published as: KR20190084718A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 해양구조물용 추진 장치는, 해양구조물의 자체 추진을 위하여 상기 해양구조물에 부가되는 추진 장치로서, 추진력을 발생시키는 추진기; 및 상기 추진기를 상기 해양구조물에 연결하는 부유체를 포함하며, 상기 부유체는, 상측이 상기 해양구조물의 상갑판에 고정되고, 하측이 상기 해양구조물의 흘수선 아래까지 연장되어 상기 추진기가 바다에 잠기도록 하는 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

해양구조물용 추진 장치 및 해양구조물{Propulsion Apparatus and Floating Production Storageand Off-loading with the same}

본 발명은 해양구조물용 추진 장치 및 해양구조물에 관한 것이다.

해양구조물 중 부유식 생산설비, 예컨대 에프피에스오(FPSO), 엘엔지 에프피에스오(LNG FPSO)는 해상에 부유하면서 해저로부터 원유 또는 천연가스와 같은 해저 자원을 생산하며, 이를 위해 선체와, 선체의 상부에 마련되어 해저 자원을 생산하기 위한 각종 생산 모듈을 포함한다.

이러한, 해양구조물은 해상에서 운항되는 것을 목적으로 하지 않으며, 원유(오일) 또는 천연가스를 생산하기 위한 것을 목적으로 하기 때문에, 선박과 달리 자체 추진 방식(Self Propulsion)을 구비하지 않아, 자체 추진 방식이 아닌 예인선(Tug Boat)에 의하여 생산공장으로 이동된다.

특히, 부유식 생산설비 예인을 위한 예인선(일반적 3대의 용선)은 보통 2년 내지 3년 이전에 용선 계약이 필요하여, FPSO를 실질적으로 제조하기 위한 설치 작업/제작이 아닌, 예인선의 이용을 위한 일정으로 인한 지연 및 비용 증가의 우려가 있어, 부유식 생산설비의 건조에 있어 예인선의 이용 등에 따른 개선이 요구된다. 본 발명의 배경이 되는 기술은 일본 실공 평07-019999호 및 공개특허공보 제10-2013-0060519호에 기재되어 있다.

본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 예인선의 이용을 줄이거나 이용하지 않고도 해양구조물을 건조할 수 있는 해양구조물용 추진 장치 및 해양구조물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 해양구조물은, 자체 추진 시스템이 없으며, 상기 해양구조물용 추진 장치를 구비하여 추진할 수 있다.

구체적으로, 상기 부유체는, 상기 해양구조물의 상갑판에 상기 해양구조물의 계류를 위해 마련되는 무어링 윈치를 통해 고정될 수 있다.

구체적으로, 상기 부유체는, 상기 해양구조물에 마련되는 유압장비로부터 유압을 전달받아 상기 추진기가 가동되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 부유체는, 상기 유압장비와 상기 추진기를 연결하는 유압라인을 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 부유체는, 유선형 구조를 이룰 수 있다.

구체적으로, 해양구조물은, 터그 보트에 의한 예인을 대신하여 상기 해양구조물용 추진 장치로 추진할 수 있다.

구체적으로, 해양구조물은, 부유식 생산설비일 수 있다.

본 발명에 따른 해양구조물용 추진 장치 및 해양구조물은, 해양구조물용 추진 장치를 이용하여, FPSO를 설치 장소로 이동시킬 수 있어 예인선 용선수를 절감할 수 있고, 예인선 확보를 위한 작업지연이 발생 되지 않아 공사 수행을 위한 시간 확보가 가능하다.

또한, 본 발명은, 해양구조물용 추진 장치의 가동을 위해 FPSO 내에 있는 유압장비 및 해양구조물의 계류를 위한 무어링 윈치를 이용함으로써, 추진 장치의 이용만을 위한 추가적인 설비가 줄어들 수 있어, 제조/운용 비용이 절감될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양구조물용 추진 장치가 설치된 해양구조물을 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양구조물용 추진 장치가 설치된 해양구조물을 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양구조물용 추진 장치가 설치된 해양구조물을 도시한 평면도이다.

본 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 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양구조물용 추진 장치가 설치된 해양구조물을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양구조물(10)은, 선체(11), 상부 구조물(12)을 포함할 수 있는데, 해양구조물(10)은 부유식 생산설비(FPSO 등)일 수 있고, 자체 추진 시스템이 없어 종래에는 예인선에 의해 이동이 이루어졌으나, 본 실시예의 해양구조물(10)은 터그 보트와 같은 예인선에 의한 예인을 대신하여 해양구조물용 추진 장치(20)를 구비하여 추진할 수 있다.

여기서, 선체(11)는 각종 장비들을 구동시키기 위한 유압장비(11B)가 내부에 마련될 수 있고, 해상에 부유되는 구조물로 이루어질 수 있으며, 앞서 언급한 바와 같이 추진을 위한 별도의 추진 시스템은 구비되지 않는다.

그리고 상부 구조물(12)은 선체(11)의 상갑판(11A) 상에 마련될 수 있고, 예를 들어, 선실(12A), 탑사이드(12B), 플레어 타워(12C) 등이 구비될 수 있으며, 이러한 구조물은 공지된 기술에 갈음하여 상세한 설명은 생략하도록 한다.

해양구조물용 추진 장치(20)는, 해양구조물(10)의 추진을 위하여 해양구조물(10)에 부가되는 추진 장치로서, 추진기(21) 및 부유체(22)를 포함하며, 해양구조물(10)에 마련되는 구성, 일례로 유압장비(11B), 무어링 윈치(13)를 이용할 수 있으므로, 예인선에 대비하여 제조가 용이한 것은 물론, 제조비가 절감될 수 있고, 이용이 용이하다.

아울러, 본 실시예의 해양구조물용 추진 장치(20)는 한 쌍으로 마련되어, 해양구조물(10)의 좌현과 우현 각각에 구비되어 해양구조물(10)의 이동이 가능하도록 하거나, 하나의 해양구조물용 추진 장치(20)와 예인선 하나를 이용하여 해양구조물(10)을 이동시킬 수 있는 바와 같이, 다양한 사용예가 가능하다.

구체적으로, 추진기(21)는 부유체(22)의 저면 또는 측면 등에 용접 등의 방식으로 고정된 상태로 구비될 수 있으며, 추진력을 발생시킬 수 있어 예인선을 대체하여 해양구조물(10)에 설치된 부유체(22)에 추력을 발생시킴으로써 해양구조물(10)의 이동이 가능하도록 할 수 있다.

이러한, 추진기(21)는 복수의 날개를 구비하는 프로펠러를 구비하여, 프로펠러의 구동에 의해 추력이 발생할 수 있으며, 해수에 잠긴 상태로 작동이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 추진기(21)는 아지무스 쓰러스터(azimuth thruster)로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

부유체(22)는 해양구조물(10)에 탈착 가능하게 마련되어 추진기(21)를 해양구조물(10)에 연결함으로써, 추진기(21)를 통해 발생된 추력을 통해 해양구조물(10)의 이동을 가능하게 할 수 있고, 이동이 완료된 해양구조물(10)로부터 부유체(22)가 분리되어, 또 다른 해양구조물(10)에 부유체(22)가 부착될 수 있으므로, 반복적인 사용 및 재사용이 가능하다.

여기서, 부유체(22)는 해양구조물(10)에서의 설치 위치가 한정되는 것은 아니며, 후술되는 유압라인(23)의 길이가 과도하게 연장되지 않도록 해양구조물(10)의 유압장비(11B)에 인접하게 마련될 수 있고, 또는 무어링 윈치(13)에 인접하게 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 부유체(22)는 상측이 해양구조물(10)의 상갑판(11A)에 고정되고, 부유체(22)의 상측은 도 1과 같이, 해양구조물(10)의 바텀라인 아래 마련되거나, 도 2와 같이, 해양구조물(10)의 바텀라인 상부에 마련될 수 있는데, 바람직하게는 부유체(22)의 하측이 해양구조물(10)의 흘수선 아래까지 연장되어 추진기(21)가 바다에 잠기도록 하는 형태를 가질 수 있다.

이러한, 부유체(22)는 상측이 무어링 윈치(13)(mooring winch)로 인해 해양구조물(10)에 연결 및 분리될 수 있어, 해양구조물(10)에 부유체(22)가 탈착될 수 있고, 하측은 추력에 의한 영향으로 해양구조물(10)의 이동을 가능하게 한다.

구체적으로, 부유체(22)는 해양구조물(10)의 상갑판(11A)에 해양구조물(10)의 계류를 위해 마련되는 무어링 윈치(13)를 통해 고정될 수 있다. 이에 따라, 부유체(22)의 설치/고정만을 위한 별도의 구조물을 이용할 필요없이, 해양구조물에 이미 구비된 무어링 윈치(13)를 이용하여 부유체(22)를 해양구조물(10)에 고정함으로써, 부유체(22)가 해양구조물(10)에 고정되기 위한 별도의 장비가 불필요하여 해양구조물용 추진 장치(20)의 제조가 용이한 것은 물론, 제조에 따른 작업공수 및 비용이 절감될 수 있다.

여기서, 부유체(22)는 무어링 윈치(13)가 연결되기 위한 초크, 비트 또는 러그와 같은 연결구성(와이어, 밧줄 등이 감길 수 있도록 홀이 형성되거나, 둘레면이 오목하게 마련될 수 있음)이 마련될 수 있으며, 이러한 연결구성은 초크 이외에 다양한 형태로 마련될 수 있음은 물론, 연결구성이 생략되고 부유체(22) 자체에 홀이 형성되거나 와이어가 감기기 위한 링 형태의 홈이 마련되는 등 다양한 구조 변형이 가능한 것은 물론 이다. 이와 같이, 부유체(22)는 무어링 윈치(13)가 단순히 계류되기 위한 구성만으로 해양구조물(10)에 연결될 수 있어 그 제조가 용이할 수 있다.

또한, 부유체(22)는 해양구조물(10)에 마련되는 유압장비(11B)로부터 유압을 전달받아 추진기(21)가 가동되도록 할 수 있어, 추진기(21)를 구동하기 위한 별도의 장비 일례로 발전기 등을 추가로 구비할 필요가 없어, 비용이 절감될 수 있다.

예를 들어, 부유체(22)는 유압장비(11B)로부터 유압이 경유하도록 유압라인(23)을 가질 수 있다. 유압라인(23)은 유압장비(11B)와 추진기(21)를 연결할 수 있으며, 추진기(21)로 유압을 공급하는 공급라인(23A)과 유압이 유압장비(11B)로 회수되는 회수라인(23B)을 포함하여, 유압장비(11B)로부터 추진기(21)로 유압이 순환하면서 추진기(21)로부터 추력이 발생될 수 있다.

여기서, 유압라인(23)의 단부에는 니쁠(nipple) 등과 같은 연결구조가 마련되어, 추진기(21)로 유압이 공급될 때는 유압장비(11B)에 유압라인(23)이 결합되도록 하고, 추진기(21)로 유압 공급이 이루어지지 않는 경우에는 유압라인(23)이 유압장비(11B)로부터 분리될 수 있다.

아울러, 부유체(22)가 해양구조물(10)과 분리될 때, 부유체(22)에 유압라인(23)이 감겨진 상태로 보관될 수 있는데, 예를 들어, 부유체(22)에 드럼(도시하지 않음)이 마련될 수 있다. 여기서, 드럼에는 전력소모가 작은 별도의 모터와 모터로 전력을 공급하는 탈착 가능한 배터리가 마련되어, 드럼이 자동으로 유압라인(23)을 권취할 수 있으나, 이와 달리 드럼에 손잡이가 마련되어 작업자가 직접 드럼을 회전시키면서 유압라인(23)을 권취할 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.

게다가, 부유체(22)는 해수의 저항이 최소화되도록, 에어 포일과 같은 유선형 구조를 이룰 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 해상에 부유하기 위한 다양한 구조를 이룰 수 있다.

일례로, 부유체(22)의 상측은 해양구조물(10)의 상갑판(11A)에 단순히 얹혀지는 구조를 이루면 되므로, 다면체 등의 박스 구조를 이루되, 해수에 잠기는 부유체(22)의 하측은 유선형 구조를 이루어, 상하 두 파트로 구분되는 구조를 이룰 수 있다. 다른 예로, 부유체(22)는 상하 구분없이 하나의 유선형 구조를 이루고, 상측 또는 측면에 무어링 윈치(13)가 연결되는 등 다양한 변형예가 가능하다.

이와 같이 본 실시예는, 해양구조물용 추진 장치(20)를 이용하여, 해양구조물(10)을 설치 장소로 이동시킬 수 있어 예인선 용선수를 절감할 수 있고, 예인선 확보를 위한 작업지연이 발생 되지 않아 공사 수행을 위한 시간 확보가 가능하며, 해양구조물용 추진 장치(20)의 가동을 위해 해양구조물(10) 내에 있는 유압장비(11B) 및 해양구조물의 계류를 위한 무어링 윈치(13)를 이용함으로써, 추진 장치(20)의 이용만을 위한 추가적인 설비가 줄어들 수 있어, 제조/운용 비용이 절감될 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.

10: 해양구조물 11: 선체
11A: 상갑판 11B: 유압장비
12: 상부 구조물 12A: 선실
12B: 탑사이드 12C: 플레어 타워
13: 무어링 윈치 20: 해양구조물용 추진 장치
21: 추진기 22: 부유체
23: 유압라인 23A: 공급라인
23B: 회수라인

Claims

해양구조물의 자체 추진을 위하여 상기 해양구조물에 부가되는 추진 장치로서,
추진력을 발생시키는 추진기; 및
상기 추진기를 상기 해양구조물에 연결하는 부유체를 포함하며,
상기 부유체는,
상측이 상기 해양구조물의 상갑판에 고정되고, 하측이 상기 해양구조물의 흘수선 아래까지 연장되어 상기 추진기가 바다에 잠기도록 하는 형태를 갖고,
선체에서 선미에 마련된 선실의 반대편인 선수에 마련되고,
상기 해양구조물의 상갑판에 상기 해양구조물의 계류를 위해 마련되는 무어링 윈치를 통해 고정되고,
상측이 상기 해양구조물의 상갑판에 얹혀지는 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 해양구조물용 추진 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 부유체는,
상기 해양구조물에 마련되는 유압장비로부터 유압을 전달받아 상기 추진기가 가동되도록 하는 것을 특징으로 하는 해양구조물용 추진 장치.
제3항에 있어서, 상기 부유체는,
상기 유압장비와 상기 추진기를 연결하는 유압라인을 갖는 것을 특징으로 하는 해양구조물용 추진 장치.
제1항에 있어서, 상기 부유체는,
유선형 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 해양구조물용 추진 장치.
자체 추진 시스템이 없으며, 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 상기 해양구조물용 추진 장치를 구비하여 추진하는 것을 특징으로 하는 해양구조물.
제6항에 있어서,
터그 보트에 의한 예인을 대신하여 상기 해양구조물용 추진 장치로 추진하는 것을 특징으로 하는 해양구조물.
제6항에 있어서,
부유식 생산설비인 것을 특징으로 하는 해양구조물.