KR102606378B1 - 해양 오염원 회수용 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해양 오염원 회수용 선박을 개시한다. 이러한 본 발명은 해양 오염지역을 운항하면서 오일 펜스를 통해 포집되는 해양 오염원을 오염수 흡입구를 통해 내부의 오염원 저장공간으로 저장시키는 것으로 부유물 수거기가 포함되는 선박을 구성한 것이고, 이에 따라 현장에 노출된 오일을 최대한 다량 그리고 신속하게 수거하여 오염원이 증발과 용해 침강, 분산 등의 형태로 해양을 병들게 하는 문제를 방지하는 한편, 오염원이 내부 저장공간으로 유입되어 저장시 오염원과 함께 유입되는 각종 부유물을 부유물 수거기를 통해 효율적으로 분리시키면서 해양 오염원 제거 효율을 높이는 것이다.

Description

해양 오염원 회수용 선박{Vessels used to recover marine pollutants}

본 발명은 해양 오염 발생시 오염원을 회수하는 선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해양에서 발생하는 오염원을 선박내의 저장공간으로 저장시켜 회수하는 해양 오염원 회수용 선박에 관한 것이다.

일반적으로, 해양에서 사고 등에 의해 오염원(예; 기름띠)이 발생하는 경우, 상기 오염원은 오일 펜스와 오일 제거선, 유화제 살포 방법 등으로 제거하고 있다.

즉, 유조선 등에서 오일이 대량 유출될 때 긴급하게 오일을 회수하여야 하나 해상 날씨가 거칠고 파도가 심할 경우 기존 장비는 사용에 어려움이 있다.

지상에 흡착되는 오염원을 제거하기 위하여 흡착포 등이 사용되나 흡착포는 일회용으로 사용할 수 밖에 없어 다량의 흡착포를 소모하게 되어 문제가 된다.

한편, 기름띠로 오염된 해수 부분에 오일 제거용 약품을 살포하거나 흡착포에 오일을 흡수시켜 제거하지만, 약품을 살포하여 제거시킬 경우에는 약품으로 인한 해수를 오염시킬 염려가 있고, 흡착포로 제거시킬 경우에는 오일이 흡수된 흡착포의 처리 문제, 그리고 오염원 제거 효율이 10% 미만에도 이르지 못하는 등 기름띠를 대량으로 제거시킬 수 없게 되면서 증발과 용해 침강, 분산 등의 형태로 자연을 병들게 하는 문제점이 있었다.

이에 종래에는 등록특허공보 제10-2044150호와, 공개특허공보 제10-2021-0120200호에서와 같은 오일 회수장치가 개시되기도 하였지만, 상기의 선행기술들은 해양 오염원의 소규모 포집만 가능한 것으로, 산업 방제용으로는 적합하지는 않았으며, 이에 현장에 노출된 오염원인 오일을 최대한 다량 그리고 신속하게 수거하는 선박이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

등록특허공보 제10-2044150호(공고일 2019.11.13.) 공개특허공보 제10-2021-0120200호(공개일 2021.10.07.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 해양 오염지역을 운항하면서 오일 펜스를 통해 포집되는 해양 오염원을 오염수 흡입구를 통해 내부의 오염원 저장공간으로 저장시키는 선박을 구성함으로써, 현장에 노출된 오일을 최대한 다량 그리고 신속하게 수거하여 오염원이 증발과 용해 침강, 분산 등의 형태로 해양을 병들게 하는 문제를 방지할 수 있도록 하는 해양 오염원 회수용 선박을 제공하려는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 오염원이 내부 저장공간으로 유입되어 저장시 오염원과 함께 유입되는 각종 부유물을 부유물 수거기를 통해 효율적으로 분리시키면서, 해양 오염원 제거 효율을 높일 수 있도록 하는 해양 오염원 회수용 선박을 제공하려는 것이다.

본 발명의 과제 해결 수단인 해양 오염원 회수용 선박은, 평형수가 저장되는 평형수 탱크를 가지는 것으로, 전방측에는 오염수 유입을 위한 오염수 흡입구를 형성하되, 상기 오염수 흡입구를 통해 오염원을 수집할 때 상기 오염수 흡입구가 해수면 아래로 잠긴 상태를 유지하도록 형성하는 선박체; 상기 선박체의 전방측 양단에 형성되는 것으로 해양에서 발생하는 오염원이 포함되는 해수를 포집하기 위해 펼침 전개가 이루어지는 오일펜스; 상기 선박체 내부에서 상기 평형수 탱크와 분리 형성되는 것으로, 상기 오일펜스에 의해 포집된 오염원을 포함하는 해수가 상기 오염수 흡입구를 통해 유입시 이를 저장하는 오염수 저장조; 및 상기 선박체의 상측 둘레면에 형성되는 것으로서, 상기 오염수 흡입구가 해수면 아래로 잠긴 상태를 유지하는 상기 선박체의 자세 낮춤시 상기 오염수 저장조에 유입되는 오염수 수위의 불균형이 발생하더라도 상기 선박체의 평형 상태를 유지할 수 있도록 하는 평형 유지용 공기탱크; 를 포함하는 것이다.

또한, 상기 오일펜스는, 상기 선박체의 전방측 양단에 형성되는 유압 구동부에 의해 회전하는 권취드럼에 수납 권취되는 것이다.

또한, 상기 선박체는 예인선 또는 견인선에 의해 운항되는 것으로 엔진이 미탑재된 부유식 바지선 형태의 선박 구조물이고, 상기 오일펜스는 상기 예인선 또는 견인선에 연결되면서 펼침 전개되는 것이다.

또한, 상기 예인선 또는 견인선에 의해 상기 선박체의 전방측 양단으로부터 펼침 전개되는 상기 오일펜스는, 상기 예인선 또는 견인선에 결속되었던 상기 오일펜스의 펼침 단부를 상기 예인선 또는 견인선으로부터 분리한 후 결속하여 오염된 부유물이 방제 영역 외부로 유실되지 않도록 하는 한편, 상기 선박체의 전방측 양단에 형성되는 유압 구동부에 의해 회전하는 상기 권취드럼에 권취하여 상기 오일펜스를 수납할 때 상기 오일펜스 영역 안에 수집된 상기 부유물이 상기 선박체의 상기 오염수 흡입구를 통해 상기 오염수 저장조 내부로 유입되도록 하는 것이다.

또한, 상기 선박체는 운항을 위한 엔진이 탑재된 선박 구조물이고, 상기 오일펜스는 작업자에 의해 조정되는 드론장치에 연결되면서 펼침 전개될 수 있다.

또한, 상기 오일펜스는, 피복 PE섬유를 소재로 하고 양면에 오염 지역의 물 흡수가 차단되도록 비닐 코팅막을 피복시킨 것으로 상기 권취드럼에 권취되는 섬유벨트인 것이다.

또한, 상기 섬유벨트에는, 길이방향 중심부를 기준으로 하여 상측에는 공기가 충진된 적어도 하나 이상의 부력 고무공이 채워지는 고무 부력부가 형성되고, 하측에는 모래가 충진된 적어도 하나 이상의 무게추 고무공이 채워지는 고무 하중부가 교차 형성되는 것이다.

또한, 상기 고무 부력부와 상기 고무 하중부가 교차 반복되게 형성되는 상기 섬유벨트에는 상기 권취드럼에 권취시 폭방향으로의 접힘을 방지시키는 고정막대가 상기 고무 부력부와 상기 고무 하중부의 설치 영역을 구획하면서 일정간격을 유지하도록 고정되어, 상기 섬유벨트 펼침 전개시 해수면에 경사지게 세워진 상태에서 일부가 수면 위로 돌출 가능하며, 상기 권취드럼에 권취시에는 치우침 없이 균일한 두께를 유지하며 권취되어 구겨짐(접힘)을 방지하게 되는 것이다.

또한, 상기 고무 부력부와 상기 고무 하중부 및 상기 고정막대는 상하 2겹의 섬유벨트 사이에 삽입되면서 그 둘레면을 봉제 또는 열접착시켜 상기 섬유벨트의 표면으로 돌출되도록 일체형으로 고정되는 것이다.

또한, 상기 권취드럼은 지지 바아에 의해 지지되도록 하되, 상기 지지바아는 상기 섬유벨트를 사용하지 않을 때 상부로 들어 올리는 접힘이 이루어지고, 상기 섬유벨트의 펼침 전개시에는 상기 섬유벨트의 펼침 길이와 전개각 조절이 조절되도록 수평방향으로도 이동하는 양방향 회전이 가능한 힌지 구조물를 통해 상기 선박체의 전방측 양단에 결합되는 것이다.

또한, 상기 오염수 저장조의 양측부에는 상기 오염수 저장조의 내부 수위 조절을 위해 해수의 유입을 가이드하도록 밸브에 의해 개폐되는 다단의 해수 유입관이 형성되는 것이다.

또한, 상기 오염수 저장조에는 상기 오염수 흡입구를 통해 상기 오염수 저장조로 유입되는 해수를 상기 오염수 저장조로 상부로 부상되는 오염원과 분리하여서 상기 선박체의 후방으로 배수시키도록 밸브에 의해 개폐되는 적어도 하나 이상의 배수라인이 형성되는 것이다.

또한, 상기 배수라인은, 중앙에 설치되어서 상기 선박체가 직진하며 진행하도록 방향을 설정하는 직진 방향 배수 토출구; 상기 선박체 좌우 양측에 설치되어서 상기 선박체가 좌측방향으로 또는 우측방향으로 회전하며 진행하도록 방향을 설정하는 측면 방향 배수 토출구; 및, 상기 직진 방향 배수 토출구와 상기 측면 방향 배수 토출구 사이에 좌우 한쌍으로 설치되는 것으로서 출구를 바닥면 향하도록 경사지게 설치하여서, 상기 오염수 저장조의 내부에 수용된 오염수를 토출할 때 상기 선박체 후미가 부상하는 동시에 상기 선박체 전방이 낮아지게 되고 이로 인해 상기 오염수 흡입구가 해수면 아래로 위치되도록 제어하는 하향 토출구; 를 포함하는 것이다.

또한, 상기 직진방향 배수 토출구와 상기 측면방향 배수 토출구 및 상기 하향 토출구에는 각각 부유물질 유류필터 걸름망이 설치되는 것이다.

또한, 상기 밸브는 작업자에 의해 열림 또는 닫힘이 이루어지는 수동밸브 또는 제어패널의 제어신호에 따라 열림 또는 닫힘 제어되는 전동 밸브인 것이다.

또한, 상기 오염수 흡입구의 인접부위에는, 상기 오염원과 함께 유입되는 부유물을 끌어 당기면서 상기 오염원으로부터 상기 부유물을 분리시키는 복수의 갈퀴를 가지는 부유물 수거기가 일정간격을 유지하면서 배치되는 것이다.

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또한, 상기 선박체에는 적어도 하나 또는 하나 이상의 유류 방제용 살수기가 형성되는 것이다.

또한, 상기 오염수 저장조에는 저장하여둔 오염원 또는 부유물을 외부로 강제 이송시키는 연결관이 연결되는 연결구가 형성되는 것이다.

또한, 상기 선박체의 상기 오염수 저장조 상측에는 유증기 회수장치가 설치되는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 해양 오염지역을 운항하면서 오일 펜스를 통해 포집되는 해양 오염원을 오염수 흡입구를 통해 내부의 오염원 저장공간으로 저장시키는 것으로 부유물 수거기가 포함되는 선박을 구성한 것이며, 이를 통해 현장에 노출된 오일을 최대한 다량 그리고 신속하게 수거하여 오염원이 증발과 용해 침강, 분산 등의 형태로 해양을 병들게 하는 문제를 방지하는 한편, 오염원이 내부 저장공간으로 유입되어 저장시 오염원과 함께 유입되는 각종 부유물을 부유물 수거기를 통해 효율적으로 분리시키면서 해양 오염원 제거 효율을 높이는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 예인선 또는 견인선에 의해 견인되는 해양 오염원 회수용 선박의 구조를 보인 측면 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예로 예인선 또는 견인선에 의해 견인되는 해양 오염원 회수용 선박의 구조를 보인 평면 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예로 예인선 또는 견인선에 의해 견인되는 해양 오염원 회수용 선박의 구조를 보인 정면 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예로 예인선 또는 견인선에 의해 견인되는 해양 오염원 회수용 선박의 전방측 확대도.
도 5는 본 발명의 실시예로 권취드럼 지지바아의 구조를 보인 확대도.
도 6은 본 발명의 실시예로 섬유벨트로 이루어진 오일펜스가 권취드럼에 권취된 상태를 보인 확대도.
도 7은 본 발명의 실시예로 섬유벨트로 이루어진 오일펜스의 펼침 전개 상태를 보인 평면 및 정면, 그리고 중첩된 측단면 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예로 오일펜스를 예인선 또는 견인선으로부터 분리하여 폐루프를 이루도록 연결한 상태를 보인 평면 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 예인선 또는 견인선에 의해 견인되는 해양 오염원 회수용 선박의 구조를 보인 측면 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 예인선 또는 견인선에 의해 견인되는 해양 오염원 회수용 선박의 구조를 보인 평면 개략도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 예인선 또는 견인선에 의해 견인되는 해양 오염원 회수용 선박의 구조를 보인 정면 개략도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 예인선 또는 견인선에 의해 견인되는 해양 오염원 회수용 선박의 전방측 확대도를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예로 권취드럼 지지바아의 구조를 보인 확대도이고, 도 6은 본 발명의 실시예로 섬유벨트로 이루어진 오일펜스가 권취드럼에 권취된 상태를 보인 확대도이며, 도 7은 본 발명의 실시예로 섬유벨트로 이루어진 오일펜스의 펼침 전개 상태를 보인 평면 및 정면, 그리고 중첩된 측단면 개략도. 도 8은 본 발명의 실시예로 오일펜스를 예인선 또는 견인선으로부터 분리하여 폐루프를 이루도록 연결한 상태를 보인 평면 개략도를 각각 도시한 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해양 오염원 회수용 선박은, 선박체(10), 오일펜스(30), 오염수 저장조(40), 및 권취드럼(20), 부유물 수거기(60), 평형 유지용 공기탱크(70), 유류 방제용 살수기(80), 유증기 회수장치(90)를 더 포함할 수 있는 것이다.

상기 선박체(10)는 예인선 또는 견인선(100)에 의해 운항되는 것으로 엔진이 미탑재된 부유식 바지선 형태의 선박 구조물로서 평형수가 저장되는 평형수 탱크(11)를 가지며, 전방측에는 오염수 유입을 위한 오염수 흡입구(12)가 형성될 수 있는 것이다.

즉, 상기 선박체(10)는 상기 예인선 또는 견인선(100)에 의해 견인되면서 운항시 상기 오염수 흡입구(12)를 통해 해양 오염지역에서 발생하는 오염수(해수+오일 및/또는 부유물)가 유입되고 이렇게 유입되는 오염수는 상기 오염수 저장조(40)에 저장될 수 있는 것이다.

상기 권취드럼(20)은 상기 선박체(10)의 전방측 양단에 형성되면서 유압 구동부(미도시)에 의해 회전하는 것으로, 상기 권취드럼(20)에는 상기 오일펜스(30)가 권취되어 수납되거나 또는 펼침 전개될 수 있는 것이다.

여기서, 상기 권취드럼(20)은 지지 바아(21)에 의해 지지되면서 미도시된 유압 구동부에 의해 회전되는 것으로, 상기 지지바아(21)는 상기 오일펜스(30)를 사용하지 않을 때 상부로 들어 올리는 접힘이 이루어지고, 상기 오일펜스(30)가 상기 예인선 또는 견인선(100)에 의해 펼침 전개시에는 상기 오일펜스(30)의 펼침 길이와 전개각 조절이 조절되도록 수평방향으로도 이동하는 양방향 회전이 가능한 힌지 구조물(22)를 통해 상기 선박체(10)의 전방측 양단에 결합될 수 있는 것이다.

상기 오일펜스(30)는 상기 권취드럼(20)에 수납 권취되면서 해양에서 발생하는 오염수(해수+오일 및/또는 부유물)를 포집하기 위해 펼침 전개가 이루어지는 섬유벨트로서, 상기 섬유벨트에는 고무 부력부(31)와 고무 하중부(32) 및 고정막대(33)가 수용될 수 있는 것이다.

즉, 상기 오일펜스(30)는 피복 PE섬유를 소재로 하고 양면에 오염 지역의 물 흡수가 차단되도록 비닐 코팅막을 피복시킨 것으로 상기 권취드럼(20)에 권취되는 섬유벨트로서, 상기 섬유벨트에는 도 7a 내지 도 7c에서 구체적으로 예시하는 바와 같이 길이방향 중심부를 기준으로 하여 상측에는 공기가 충진된 적어도 하나 이상의 부력 고무공(31a)이 채워지는 상기 고무 부력부(31), 하측에는 모래가 충진된 적어도 하나 이상의 무게추 고무공(32a)이 채워지는 상기 고무 하중부(32)가 교차 형성되는 것이다.

이는 상기 오일펜스(30)를 권취드럼(20)에 감았을 때 섬유밸트의 상하 교차영역에 상기 고무 부력부(31)와 상기 고무 하중부(32)가 중첩되지 아니하고 서로 빈자리에 위치하게 됨으로서 안정된 두께의 감김 상태를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

그리고 상기 고무 부력부(31)와 상기 고무 하중부(32)가 교차 반복되게 형성되는 상기 섬유벨트에는 상기 권취드럼(20)에 권취시 폭방향으로의 접힘을 방지시키는 상기 고정막대(33)가 상기 고무 부력부(31)와 상기 고무 하중부(32)의 설치 영역을 구획하면서 일정간격을 유지하도록 고정되는 것이다.

여기서, 상기 고무 부력부(31)와 상기 고무 하중부(32) 및 상기 고정막대(33)는 상하 2겹의 섬유벨트 사이에 삽입되면서 그 둘레면을 봉제 또는 열접착시켜 상기 섬유벨트의 표면으로 돌출되도록 일체형으로 고정될 수 있는 것이다.

한편, 상기 섬유벨트는 펼침 전개시 해수면에 경사지게 세워진 상태에서 일부가 수면 위로 돌출 가능하도록 하고, 상기 권취드럼(20)에 권취시에는 치우침 없이 균일한 두께를 유지하며 권취되도록, 상기 고정막대(33)를 경계로 하여 상기 섬유벨트의 상부에는 상기 고무 부력부(31)가 교차 반복 형성되고, 상기 고정막대(33)를 경계로 하여 상기 섬유벨트의 하부에는 상기 고무 하중부(32)가 교차 반복 형성되도록 하였다.

여기서, 상기 오일펜스(30)는 상기 예인선 또는 견인선(100)에 연결되면서 펼침 전개가 이루어지는 한편, 상기 예인선 또는 견인선(100)에 결속되었던 상기 오일펜스(30)의 펼침 단부를 상기 예인선 또는 견인선(100)으로부터 분리한 후 첨부된 도 8에서와 같이 결속하여 폐루프를 이루도록 하면서 오염된 부유물이 방제영역 외부로 유실되지 않도록 하는 한편, 상기 선박체(10)의 전방측 양단에 형성되는 유압 구동부에 의해 회전하는 상기 권취드럼(20)을 권취하여 상기 오일펜스(30)를 수납할 때 상기 오일펜스(30)의 영역안에 수집된 상기 부유물이 상기 선박체(10)의 상기 오염수 흡입구(12)를 통해 상기 오염수 저장조(40)의 내부로 유입되도록 하는 가이드하는 것이다.

상기 오염수 저장조(40)에는 상기 선박체(10)의 내부에서 상기 평형수 탱크(11)와 분리 형성되는 것으로, 상기 오일펜스(30)에 의해 포집된 오염수(해수+오일 및/또는 부유물)가 상기 오염수 흡입구(12)를 통해 유입시 이를 저장하는 것이며, 상기 오염수 저장조(40)에는 양측부에 상기 오염수 저장조(40)의 내부 수위 조절을 위해 해수의 유입을 가이드하도록 밸브(43a)에 의해 개폐되는 다단의 해수 유입관(43)이 형성됨은 물론, 상기 오염수 저장조(40)의 후방측에는 상기 오염수 흡입구(12)를 통해 유입되는 해수에 포함되는 오염원이 상기 해수 상부로 부유시, 상기 해수 수위를 조절하여서 상기 해수를 상기 선박체(10)의 외부로 배수시키도록 개폐되는 적어도 하나 이상의 미도시된 밸브가 형성될 수 있는 것이다.

여기서, 상기 밸브는 작업자에 의해 열림 또는 닫힘이 이루어지는 수동밸브 또는 제어패널(미도시)의 제어신호에 따라 열림 또는 닫힘 제어되는 전동 밸브일 수 있는 것이다.

이때, 상기 밸브는 상기 선박체(10)의 후방에 형성되는 직진 방향 배수 토출구(41a)와 측면방향 배수 토출구(41b) 및 하향 토출구(41c)를 가지는 배수라인에 설치될 수 있는 것이다.

더욱 구체적으로, 상기 직진방향 배수 토출구(41a)는 상기 해수 수위 조절을 위해 상기 선박체(10) 후방 중앙에 설치되어서 상기 선박체(10)가 직진하며 진행하도록 방향을 설정하는 것이고, 상기 측면방향 배수 토출구(41b)는 상기 선박체(10)의 좌우 양측에 설치되어서 상기 선박체(10)가 좌측방향으로 또는 우측방향으로 회전하며 진행하도록 방향을 설정하는 것이며, 상기 하향 토출구(41c)는 상기 직진 방향 배수 토출구(41a)와 상기 측면 방향 배수 토출구(41b) 사이에 좌우 한쌍으로 설치되는 것으로서 출구를 바닥면 향하도록 경사지게 설치하여서 상기 오염수 저장조(40)의 내부에 수용된 오염수를 토출할 때 상기 선박체(10)의 후미가 부상하는 동시에 상기 선박체(10)의 전방이 낮아지게 되고 이로 인해 오염수 흡입구(12)가 해수면 아래로 위치되도록 제어하는 것이다.

이때, 상기 직진 방향 배수 토출구(41a)와 측면방향 배수 토출구(41b) 및 하향 토출구(41c)에는 각각 부유물질 유류필터 걸름망(41d)이 설치된다.

한편, 상기 평형수 탱크(11)와 오염수 저장조(40)의 해수 체움은 기능적으로 제어하게 된다.

먼저, 선박체(10)가 정박 중이거나 작업 현장으로 이동할 때는 평형수 탱크(11)는 최대한 체운상태를 유지하여 운행 안정성을 유지하는 반면, 오염수 저장조(40)는 충분히 비운 상태를 유지한다.

그리고, 선박체(10)가 방제 작업 현장에 도착하면, 선박체(10) 측면의 해수 유입관(43)을 개방하여서 오염수 저장조(40)에 해수를 체운 선박체(10)를 해수면 아래로 서서히 낮추게 된다.

이러한 선박체(10) 자세 낮춤에 따라 선박체(10) 선단의 오염수 흡입구(12)를 통해 해양을 오염하고 있는 부유물들이 오염수 저장조(40) 내부로 유입되는 것이며, 방제 작업 현장으로 이동할 때 최대한으로 체운 상태로 유지하던 평형수 탱크(11)로부터 평행수를 방류하여 30% 수준을 유지하게 된다.

오염수 저장조(40) 내부로 유입된 부유물의 량 만큼의 해수를 선박체(10)의 후방에 설치되는 배수 토출구(41a, 41b, 41c)를 통해 배출하면, 오염수 저장조(40) 내부에 오염된 부유물들은 적층되는 량이 증가함에 따라 밀도가 낮아져 부력이 증가하게 되는 것이므로, 이때 30% 수준을 유지하던 평형수를 일정량 다시 체워가며 선박체(10)의 안정성을 제어하게 된다.

더욱 구체적으로, 상기 평형수 탱크(11)에 저장되는 평형수는 상기 선박체(10)가 정박 중에 있거나 작업 현장으로 이동하는 중에는 상기 오염수 저장조(40)의 내부 해수를 비워 상기 오염수 흡입구(12)를 해수면보다 높게 위치하도록 유지하며, 반면 평형수 탱크(11)는 최대한 채워진 상태를 유지하여 상기 선박체(10)의 안정화를 유지하게 되는 것이며, 방제 작업시에는 상기 오염수 흡입구(12)가 해수면보다 낮게 위치하도록 상기 오염수 저장조(40)에 해수를 가득 채우고 상기 평형수 탱크(11)는 30% 정도만 채운 상태를 유지하다가, 오염원의 수집량에 따라 부력이 증가하게 되면 평형수를 점진적으로 추가하며 채워줌으로서 안전한 행해를 지속할 수 있도록 하는 것이다.

그리고, 해양 오염원 수집시에는 항상 해수면보다 상기 오염수 흡입구(12) 하단부위에서 약 20cm 가량이 해수면 아래로 잠긴 상태를 유지하게 되는 것이며, 상기 선박체(10)의 진행 방향, 곧 전후좌우 수평 이동에 따라 상기 오염수 저장조(40)에 수용된 해수를 선박 하단 후미에 설치된 상기 배수 토출구(41a, 41b, 41c) 중 어느 하나를 이용하여 펌핑 배출함으로서 새로운 유입공간을 확보하게 되는 것인데, 이러한 오염수의 유입과 이에 상응하는 해수의 배출을 반복하게 되는 것이다.

이같이, 전면의 오염수 흡입구(12)를 통해 오염원이 유입되어서 비중이 낮은 오염원은 상부에 쌓이도록 하고, 상대적으로 비중이 무거워 가라 않은 해수는 계속 펌핑함으로써, 상기 오염수 저장조(40)에는 오염원을 최대한의 량으로 채우며 수거할 수 있게 되는 것이다.

상기 부유물 수거기(60)는 복수의 갈퀴(61)를 가지는 것으로, 상기 오염수 흡입구(12)의 인접부위에 일정간격을 유지하면서 다단 배치되어 상기 해수와 함께 유입되는 부유물을 끌어 당기면서 상기 해수로부터 상기 부유물을 분리시키도록 하는 것이다.

상기 평형 유지용 공기탱크(70)는 상기 평형수 탱크(11)에 저장되는 평형수 저장 수위는 물론 상기 오염수 저장조(40)에 유입되는 오염수 수위의 불균형이 발생하더라도 상기 선박체(10)의 평형 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 유류 방제용 살수기(80)는 상기 선박체(10)에 적어도 하나 또는 하나 이상이 형성되면서, 해양 오염 지역의 오염원을 제거하기 위한 방제 약품을 살포하는 것이다.

상기 유증기 회수장치(90)는 상기 선박체(10)의 상기 오염수 저장조(40) 상측에 설치되는 것이다.

즉, 상기 유증기 회수장치(90)는 상기 오염수 저장조(40)에 저장된 오일의 대기오염을 막기 위해 상기 오염수 저장조(40)의 천정에 설치될 수 있는 것이다.

한편, 상기 오염수 저장조(40)에는 연결구(42)가 형성되면서, 상기 연결구(42)에는 필요에 따라 오염원 또는 부유물을 외부로 강제 이송시키는 연결관(300)이 연결될 수 있도록 하는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 해양 오염원 회수용 선박은 첨부된 도 1 내지 도 8에서와 같이, 우선 오염수 저장조(40)에 해수가 유입되면 평형수 탱크(11)에 담겨 있던 해수를 일부 배출하여서 30% 정도를 유지하면서 해수면보다 오염수 흡입구(12)가 조금 낮은 높이가 되도록 배의 부력을 맞춘다.

이후, 해양 사고로 인해 오일이 누출되면서 해양 오염지역이 발생하면, 엔진이 미탑재된 부유식 바지선 형태의 선박 구조물인 선박체(10)를 복수로 이루어진 예인선 또는 견인선(100)을 통해 해양 오염지역으로 이동시킨다.

선박체(10)가 오염원 제거 현장에 도착하면, 선박체(10)의 측면에 설치되는 해수 유입관(43)의 밸브(43a)를 개방하여서 외측 유입통로를 통해 해수가 선박체(10) 내부로 유입되도록 한다.

이때 밸브(43a)를 개폐하는 동작 외에 별도의 순환펌프를 사용하지 아니하며(무동력), 선박체(10)의 자중에 의해 내부로 유입되는 해수는 내측 최하단의 유입관(43)을 잠길 만큼의 수위를 유지할 때 최하단의 유입관(43)에 설치된 밸브(43a)를 잠그어서 선박체(10) 내부로 유입된 해수가 다시 방류되지 않도록 하며, 2단 유입관(43)의 위치까지 수위가 이르게 되면 또다시 2단 유입관(43)의 밸브(43a)를 잠그는 방식으로 최상단의 유입관(43)에 이르기까지 수위를 조절하게 되는 것이다.

다시말해, 상기 오염수 저장조(40)의 양측부에 형성되는 밸브(43a)를 개방시키면서 다단의 해수 유입관(43)을 통해 상기 오염수 저장조(40)의 내부로 해수 유입이 이루어지도록 하면, 상기 오염수 저장조(40)에 유입되는 해수의 유입량에 따라 선박체(10)의 전방측에 형성되는 오염수 흡입구(12)의 수위는 해수면보다 낮아질 수 있는 것이다.

다음으로, 상기 선박체(10)의 전방측에 형성되는 권취드럼(20)에 감기어져 있는 섬유벨트 구조의 오일펜스(30)를 복수의 예인선 또는 견인선(100)에 연결하여, 상기 오일펜스(30)를 펼침 전개시켜, 상기 오일펜스(30)가 상기 해양 오염지역을 에워싸도록 한다.

그리고, 상기 예인선 또는 견인선(100)에 의해 상기 선박체(10)의 전방측 양단으로부터 펼침 전개되는 상기 오일펜스(30)는 상기 예인선 또는 견인선(100)에 결속되었던 펼침 단부를 상기 예인선 또는 견인선(100)으로부터 분리한 후 첨부된 도 8에서와 같이 폐루프를 이루도록 결속하여 오염된 부유물이 방제영역 외부로 유실되지 않도록 하는 것이다.

상기 오일펜스(30)는 섬유벨트 구조물로서 상부에는 공기가 충진된 적어도 하나 이상의 부력 고무공(31a)이 채워진 고무 부력부(31)이 형성되고, 하부에는 모래가 충진된 적어도 하나 이상의 무게추 고무공(32a)이 채워진 고무 하중부(32)가 형성되어 있으므로, 상기 오엘펜스(30)는 펼침 전개시 해수면에 경사지게 세워진 상태에서 일부가 수면 위로 돌출 가능하게 되는 것이다.

다음으로, 상기 선박체(10)의 추진방향에 따라 상기 오염수 저장조(40)의 하부에 부착된 직진 방향 배수 토출구(41a)와 측면 방향 배수 토출구(41b) 및 하향 토출구(41c)의 밸브를 선택적으로 개방하면서 해수를 배수시킨다.

그러면, 상기 오염수 흡입구(12)를 통해 해양 오염지역에서 발생하는 오염수는 상기 오일펜스(30)의 외부로 빠져나가지 못한 체, 상기 선박체(10)의 전방측에 형성되는 오염수 흡입구(12)를 통해 상기 선박체(10)의 내부에 유입되면서, 상기 선박체(10)의 내부에 형성되는 오염수 저장조(40)에 저장될 수 있는 것이다.

즉, 상기 선박체(10)의 전방측 양단에 형성되는 유압 구동부에 의해 회전하는 상기 권취드럼(20)을 권취하여 상기 오일펜스(30)를 수납할 때 상기 오일펜스(30)의 영역 안에 수집된 상기 부유물이 상기 선박체(10)의 상기 오염수 흡입구(12)를 통해 오염수 저장조(40)의 내부로 유입되어 저장될 수 있는 것이다.

다시말해, 펼침 전개된 상기 오일펜스(30)를 상기 오염수 흡입구(12) 쪽으로 말아 당겨주면서 상기 오염수를 회수하거나 또는 양쪽 오일펜스(30)를 예인선 또는 견인선(100)이 당겨주면, 상기 오염수 저장조(40)에 해수와 오일의 유입이 가능하게 되는 것이다.

이때, 상기 오염수 저장조(40)의 하부에 부착된 직진 방향 배수 토출구(41a)와 측면 방향 배수 토출구(41b) 및 하향 토출구(41c)의 밸브를 선택적으로 개방하면, 상기 오염수 저장조(40)에서는 무거운 해수만 대량으로 외부에 배수시키게 되면서, 상기 오염수 저장조(40)의 해수 수위는 낮아지고, 이에따라 상기 오염수 저장조(40)에는 현장에 노출된 오염원인 기름띠 등을 최대한 많은 량 신속하게 포집 저장할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 오염수 흡입구(12)를 통해 유입되는 오염수는 해수와 오일 및/또는 부유물이 포함되므로, 상기 부유물은 상기 오염수 흡입구(12)에 인접 배치되는 부유물 제거기(60)의 갈퀴(61)에 의해 상기 오일로부터 분리되면서, 상기 오염수 저장조(40)에는 해수와 오일만이 유입될 수 있으며, 상기 오일은 상기 오염수 저장조(40)내에서 함께 유입되는 해수면 위로 떠오르게 된다.

한편, 본 발명은 다른 실시예로서 도면에는 도시하지 않았지만, 운항을 위한 엔진이 탑재된 선박체(10)를 구성하면서, 상기 선박체(10)의 전방측에 형성되는 오일펜스(30)는 드론장치(미도시)를 통해 펼침 전개가 이루어지도록 구성할 수도 있을 것임은 물론이다.

이상에서 본 발명의 해양 오염원 회수용 선박에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

뿐만 아니라, 상기한 실시예는 해양의 오염된 환경을 예시하여 설명하고 있지만, 하천이나 담수호 등에서 발생하는 오염원의 수거 및 제거에도 본 발명이 효과적으로 적용될 수 있음은 상식적으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명에서 사용된 용어 "해양"은 하천이나 기타 오염된 물의 영역을 포괄하는 "오염지역"의 의미로 해석되어야 할 것이다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10, 10'; 선박체 11; 평형수 탱크
12; 오염수 흡입구 20; 권취드럼
21; 지지 바아 22; 힌지 구조물
30; 오일펜스 31; 고무 부력부
31a; 부력 고무공 32; 고무 하중부
32a; 무게추 고무공 33; 고정막대
40; 오염수 저장조 41a; 직진방향 배수 토출구
41b; 측면방향 배수 토출구 41c; 하향 토출구
41d; 부유물질 유류필터 걸름망 42; 연결구
43; 해수 유입관 43a; 밸브
60; 부유물 제거기 61; 갈퀴
70; 평형 유지용 공기탱크 80; 유류 방제용 살수기
90; 유증기 회수장치 100; 예인선 또는 견인선
300; 연결관

Claims (19)

1. 평형수가 저장되는 평형수 탱크를 가지는 것으로, 전방측에는 오염수 유입을 위한 오염수 흡입구를 형성하되, 상기 오염수 흡입구를 통해 오염원을 수집할 때 상기 오염수 흡입구가 해수면 아래로 잠긴 상태를 유지하도록 형성하는 선박체;
   상기 선박체의 전방측 양단에 형성되는 것으로 해양에서 발생하는 오염원이 포함되는 해수를 포집하기 위해 펼침 전개가 이루어지는 오일펜스;
   상기 선박체 내부에서 상기 평형수 탱크와 분리 형성되는 것으로, 상기 오일펜스에 의해 포집된 오염원을 포함하는 해수가 상기 오염수 흡입구를 통해 유입시 이를 저장하는 오염수 저장조; 및
   상기 선박체의 상측 둘레면에 형성되는 것으로서, 상기 오염수 흡입구가 해수면 아래로 잠긴 상태를 유지하는 상기 선박체의 자세 낮춤시 상기 오염수 저장조에 유입되는 오염수 수위의 불균형이 발생하더라도 상기 선박체의 평형 상태를 유지할 수 있도록 하는 평형 유지용 공기탱크; 를 구비하고 있고,
   상기 오염수 저장조에는 상기 오염수 흡입구를 통해 상기 오염수 저장조로 유입되는 해수에 포함되는 오염원이 상기 해수 상부로 부유시, 상기 해수 수위를 조절하여서 상기 해수를 상기 선박체의 후방으로 배수시키도록 밸브에 의해 개폐되는 적어도 하나 이상의 배수라인이 형성되는 것이며,
   상기 배수라인에는, 출구를 바닥면 향하도록 경사지게 설치하여서, 상기 오염수 저장조의 내부에 수용된 오염수를 토출할 때 상기 선박체 후미가 부상하는 동시에 상기 선박체 전방이 낮아지게 되고 이로 인해 상기 오염수 흡입구가 해수면 아래로 위치되도록 제어하는 하향 토출구; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
2. 평형수가 저장되는 평형수 탱크를 가지는 것으로, 전방측에는 오염수 유입을 위한 오염수 흡입구를 형성하되, 상기 오염수 흡입구를 통해 오염원을 수집할 때 상기 오염수 흡입구가 해수면 아래로 잠긴 상태를 유지하도록 형성하는 선박체;
   상기 선박체의 전방측 양단에 형성되는 것으로 해양에서 발생하는 오염원이 포함되는 해수를 포집하기 위해 펼침 전개가 이루어지는 오일펜스;
   상기 선박체 내부에서 상기 평형수 탱크와 분리 형성되는 것으로, 상기 오일펜스에 의해 포집된 오염원을 포함하는 해수가 상기 오염수 흡입구를 통해 유입시 이를 저장하는 오염수 저장조; 및
   상기 선박체의 상측 둘레면에 형성되는 것으로서, 상기 오염수 흡입구가 해수면 아래로 잠긴 상태를 유지하는 상기 선박체의 자세 낮춤시 상기 오염수 저장조에 유입되는 오염수 수위의 불균형이 발생하더라도 상기 선박체의 평형 상태를 유지할 수 있도록 하는 평형 유지용 공기탱크; 를 구비하고 있고,
   상기 오일펜스는 피복 PE섬유를 소재로 하고 양면에 오염 지역의 물 흡수가 차단되도록 비닐 코팅막을 피복시킨 것으로, 상기 선박체의 전방측 양단에 형성되는 유압 구동부에 의해 회전하는 섬유벨트인 권취드럼에 수납 권취되는 것이며,
   상기 섬유벨트에는, 길이방향 중심부를 기준으로 하여 상측에는 공기가 채워지는 적어도 하나 이상의 부력 고무공이 채워지는 고무 부력부가 형성되고, 하측에는 모래가 채워지는 적어도 하나 이상의 무게추 고무공이 채워지는 고무 하중부가 교차 형성되도록 구성하되,
   상기 고무 부력부와 상기 고무 하중부가 교차 반복되게 형성되는 상기 섬유벨트에는 상기 권취드럼에 권취시 폭방향으로의 접힘을 방지시키는 고정막대가 상기 고무 부력부와 상기 고무 하중부의 설치 영역을 구획하면서 일정간격을 유지하도록 고정되어, 상기 섬유벨트 펼침 전개시 해수면에 경사지게 세워진 상태에서 일부가 수면 위로 돌출 가능하며, 상기 권취드럼에 권취시에는 치우침 없이 균일한 두께를 유지하며 권취되도록 하는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 선박체는 예인선 또는 견인선에 의해 운항되도록 엔진이 미탑재된 부유식 바지선 형태의 선박 구조물이고,
   상기 오일펜스는 상기 예인선 또는 견인선에 연결되면서 펼침 전개되는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 예인선 또는 견인선에 의해 상기 선박체의 전방측 양단으로부터 펼침 전개되는 상기 오일펜스는,
   상기 예인선 또는 견인선에 결속되었던 상기 오일펜스의 펼침 단부를 상기 예인선 또는 견인선으로부터 분리한 후 결속하여 오염된 부유물이 방제 영역 외부로 유실되지 않도록 하는 한편, 상기 선박체의 전방측 양단에 형성되는 유압 구동부에 의해 회전하는 권취드럼에 권취하여 상기 오일펜스를 수납할 때 상기 오일펜스 영역 안에 수집된 상기 부유물이 상기 선박체의 상기 오염수 흡입구를 통해 상기 오염수 저장조 내부로 유입되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 하는 해양 오염원 회수용 선박.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 선박체는 운항을 위한 엔진이 탑재된 선박 구조물이고,
   상기 오일펜스는 작업자에 의해 조정되는 드론장치에 연결되면서 펼침 전개되는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 고무 부력부와 상기 고무 하중부 및 상기 고정막대는 상하 2겹의 섬유벨트 사이에 삽입되며 그 둘레면을 봉제 또는 열접착시켜 상기 섬유벨트의 표면으로 돌출되도록 일체형으로 고정되는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
10. 제 2 항에 있어서,
    상기 권취드럼은 지지 바아에 의해 지지되도록 하되, 상기 지지바아는 상기 오일펜스를 사용하지 않을 때 상부로 들어 올리는 접힘이 이루어지고, 상기 오일펜스의 펼침 전개시에는 상기 오일펜스의 펼침 길이와 전개각 조절이 조절되도록 수평방향으로도 이동하는 양방향 회전이 가능한 힌지 구조물를 통해 상기 선박체의 전방측 양단에 결합되는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 오염수 저장조의 양측부에는 상기 오염수 저장조의 내부 수위 조절을 위해 해수의 유입을 가이드하도록 밸브에 의해 개폐되는 다단의 해수 유입관을 형성하는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
12. 삭제
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수라인에는,
    중앙에 설치되어서 상기 선박체가 직진하며 진행하도록 방향을 설정하는 직진 방향 배수 토출구;
    상기 선박체 좌우 양측에 설치되어서 상기 선박체가 좌측방향으로 또는 우측방향으로 회전하며 진행하도록 방향을 설정하는 측면 방향 배수 토출구; 및,
    상기 직진 방향 배수 토출구와 상기 측면 방향 배수 토출구 사이에 좌우 한쌍으로 설치되는 상기 하향 토출구; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 직진방향 배수 토출구와 상기 측면방향 배수 토출구 및 상기 하향 토출구에는 각각 부유물질 유류필터 걸름망이 설치되는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 오염수 흡입구의 인접부위에는, 상기 오염원과 함께 유입되는 부유물을 끌어 당기면서 상기 오염원으로부터 상기 부유물을 분리시키는 복수의 갈퀴를 가지는 부유물 수거기가 일정간격을 유지하면서 배치되는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
16. 삭제
17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 선박체에는 적어도 하나 또는 하나 이상의 유류 방제용 살수기가 형성되는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
18. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 오염수 저장조에는 저장된 오염원 또는 부유물을 외부로 강제 이송시키는 연결관이 연결되는 연결구가 형성되는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.
19. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 선박체의 상기 오염수 저장조 상측에는 유증기 회수장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 해양 오염원 회수용 선박.