KR102659928B1 - 화재 진압 시스템 및 이를 구비하는 부유식 구조물 - Google Patents
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Abstract
배터리 룸에 화재가 발생하면 액체 이산화탄소와 같은 액화 가스를 이용하여 화재를 진압하는 화재 진압 시스템 및 이를 구비하는 부유식 구조물을 제공한다. 상기 부유식 구조물은, 선체; 복수 개의 배터리 모듈을 구비하며, 배터리 모듈을 통해 선체에 구비되는 부하에 전력을 공급하는 배터리 룸; 및 배터리 룸의 내부에 발생된 화재를 진압하는 화재 진압 시스템을 포함하며, 화재 진압 시스템은, 배터리 룸의 내부에 화재가 발생했는지 여부를 판단하는 제어 유닛; 액화 가스를 저장하는 제1 저장 유닛; 및 배터리 룸의 내부에 화재가 발생한 것으로 판단되면 배터리 룸의 내부에 액화 가스를 분사하여 화재를 진압하는 분사 유닛을 포함한다.
Description
본 발명은 화재를 진압하는 시스템 및 이를 구비하는 부유식 구조물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 배터리 룸에 발생된 화재를 진압하는 시스템 및 이를 구비하는 부유식 구조물에 관한 것이다.
육지 뿐만 아니라 해양에서도 배출 가스 환경 규제가 심해짐에 따라 기존의 내연 기관으로는 운항을 할 수 없는 지역까지 생겨나고 있다.
최근 들어 이러한 문제점을 해결하기 위한 대안으로 전기 추진을 이용하여 선박을 구동하는 방식이 제안되고 있으며, 이러한 방식으로 선박을 구동하기 위해 전기 추진에 필요한 배터리를 구비하는 선박이 점차 늘어나고 있는 추세이다.
배터리 룸(battery room)은 선체 내에서 독립된 구역에 구비된다. 따라서 배터리 룸에 화재가 발생하는 경우, 선원이 화재를 진압하기 위해 배터리 룸까지 진입하는 데에 오랜 시간이 소요되어, 화재를 조기에 진압하는 데에 어려움이 따를 수 있다.
또한 배터리의 경우, 온도 상승에 따라 폭발 위험성이 있으므로, 자칫 배터리 룸에 발생된 화재가 선체 내의 모든 구역으로 확산될 가능성이 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 배터리 룸에 화재가 발생하면 액체 이산화탄소와 같은 액화 가스(liquefied gas)를 이용하여 화재를 진압하는 화재 진압 시스템을 제공하는 것이다.
또한 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 배터리 룸에 화재가 발생하면 액체 이산화탄소와 같은 액화 가스를 이용하여 화재를 진압하는 화재 진압 시스템을 구비하는 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; 복수 개의 배터리 모듈을 구비하며, 상기 배터리 모듈을 통해 상기 선체에 구비되는 부하에 전력을 공급하는 배터리 룸; 및 상기 배터리 룸의 내부에 발생된 화재를 진압하는 화재 진압 시스템을 포함하며, 상기 화재 진압 시스템은, 상기 배터리 룸의 내부에 화재가 발생했는지 여부를 판단하는 제어 유닛; 액화 가스를 저장하는 제1 저장 유닛; 및 상기 배터리 룸의 내부에 화재가 발생한 것으로 판단되면 상기 배터리 룸의 내부에 상기 액화 가스를 분사하여 화재를 진압하는 분사 유닛을 포함한다.
상기 부유식 구조물은, 상기 제1 저장 유닛과 상기 분사 유닛을 연결하는 제1 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제1 파이프 부재를 개폐시키는 제1 밸브; 및 상기 제1 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제1 파이프 부재가 개방되면 상기 액화 가스를 상기 제1 저장 유닛에서 상기 분사 유닛으로 이동시키는 제1 펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 부유식 구조물은, 제2 파이프 부재를 통해 상기 제1 저장 유닛과 연결되는 제2 저장 유닛을 더 포함하며, 상기 액화 가스 또는 기체 상태의 방재용 가스가 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동할 수 있다.
상기 부유식 구조물은, 상기 액화 가스가 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동하는 경우, 상기 제2 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제2 파이프 부재를 개폐시키는 제2 밸브; 및 상기 제2 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제2 파이프 부재가 개방되면 상기 액화 가스를 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동시키는 제2 펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 부유식 구조물은, 상기 방재용 가스가 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동하는 경우, 상기 제2 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제2 파이프 부재를 개폐시키는 제3 밸브; 상기 제2 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제2 파이프 부재가 개방되면 상기 방재용 가스를 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동시키는 컴프레서; 및 상기 제2 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동하는 상기 방재용 가스를 냉각시켜 상기 액화 가스로 변환시키는 냉각 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 방재용 가스는 BOG(Boil Off Gas)일 수 있다.
상기 부유식 구조물은, 상기 배터리 룸의 측벽에 개폐 가능하게 설치되며, 상기 배터리 룸의 내부가 상기 액화 가스가 분사되면 상기 배터리 룸의 내부를 개방시키는 벤트 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 분사 유닛은 상기 제1 저장 유닛과 연결되는 제1 파이프 부재 상에 설치되며, 회전 가능할 수 있다.
상기 부유식 구조물은 상기 액화 가스로 액체 이산화탄소를 운반하는 선박일 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 화재 진압 시스템의 일 면은, 선체 내에 구비되는 배터리 룸의 내부에 화재가 발생했는지 여부를 판단하는 제어 유닛; 액화 가스를 저장하는 제1 저장 유닛; 및 상기 배터리 룸의 내부에 화재가 발생한 것으로 판단되면 상기 배터리 룸의 내부에 상기 액화 가스를 분사하여 화재를 진압하는 분사 유닛을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구비하는 부유식 구조물의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 시스템의 개략적인 구조를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 분사 유닛의 기능을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 제1 저장 유닛과 분사 유닛 간 연결 관계를 설명하는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템의 개략적인 구조를 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 제2 저장 유닛과 제1 저장 유닛 간 연결 관계를 설명하는 제1 예시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 제2 저장 유닛과 제1 저장 유닛 간 연결 관계를 설명하는 제2 예시도이다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템의 개략적인 구조를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 시스템의 개략적인 구조를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 분사 유닛의 기능을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 제1 저장 유닛과 분사 유닛 간 연결 관계를 설명하는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템의 개략적인 구조를 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 제2 저장 유닛과 제1 저장 유닛 간 연결 관계를 설명하는 제1 예시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 제2 저장 유닛과 제1 저장 유닛 간 연결 관계를 설명하는 제2 예시도이다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템의 개략적인 구조를 도시한 개념도이다.
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.
본 발명은 배터리 룸(battery room)에 화재 발생시 액체 이산화탄소와 같은 액화 가스(liquefied gas)를 이용하여 화재를 진압하는 화재 진압 시스템 및 이를 구비하는 부유식 구조물에 관한 것이다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구비하는 부유식 구조물의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 1에 따르면, 부유식 구조물(100)은 선체(110), 배터리 룸(120) 및 화재 진압 시스템(130)을 포함하여 구성될 수 있다.
부유식 구조물(100)은 해상에 부유하는 것이다. 이러한 부유식 구조물(100)은 액체 이산화탄소와 같은 액화 가스를 운반하는 선박으로 구현될 수 있다. 이 경우, 부유식 구조물(100)은 CO2 캐리어(CO2 carrier)로 구현될 수 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 부유식 구조물(100)은 해상에서 사람이나 화물을 목적지까지 운송하는 선박으로 구현되거나, 원유, 천연가스 등의 해양 자원을 개발하기 위해 해상에 건설되는 해양 구조물로 구현되는 것도 가능하다. 전자의 경우, 부유식 구조물(100)은 예를 들어, 여객선, 화물 운반선, LNGC(LNG Carrier) 등으로 구현될 수 있으며, 후자의 경우, 부유식 구조물(100)은 예를 들어, FSRU(Floating, Storage and Regasification Unit), FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), FLNG(Floating LNG) 등으로 구현될 수 있다. 본 실시예에서 부유식 구조물(100)은 액화 가스가 저장되어 있는 탱크를 구비하고 있다면, 그 어떠한 것으로 구현되어도 무방하다.
선체(110)는 부유식 구조물(100)의 몸체를 구성하는 것이다. 이러한 선체(110)는 해상에서 부유한 상태로 그 내부나 데크(deck) 상에 구비되는 각종 부하에 전력을 공급하기 위해 복수 개의 배터리 모듈(121a, 121b, …, 121n)을 구비할 수 있다.
선체(110)는 복수 개의 발전기(generator)를 이용하여 각종 부하에 전력을 공급할 수 있다. 이때 선체(110)는 복수 개의 발전기를 주요 전력원으로 이용하고, 복수 개의 배터리 모듈(121a, 121b, …, 121n)을 보조 전력원으로 이용할 수 있다.
선체(110)는 복수 개의 연료 전지를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 선체(110)는 복수 개의 발전기를 주요 전력원으로 이용하고, 복수 개의 연료 전지와 복수 개의 배터리 모듈(121a, 121b, …, 121n)을 보조 전력원으로 이용할 수 있다.
배터리 룸(120)은 그 내부에 복수 개의 배터리 모듈(121a, 121b, …, 121n)을 보관할 수 있도록 소정 크기의 공간을 제공하는 것이다. 이러한 배터리 룸(120)은 선체(110)의 내부 공간에 설치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 배터리 룸(120)은 선체(110)의 데크(deck) 상에 설치되는 것도 가능하다.
한편, 복수 개의 배터리 모듈(121a, 121b, …, 121n)은 예를 들어, 리튬 이온 배터리(lithium ion battery)로 구현될 수 있다.
화재 진압 시스템(130)은 배터리 룸(120) 내에 화재가 발생하면 배터리 룸(120) 내에 발생된 화재를 진압하는 것이다. 이러한 화재 진압 시스템(130)은 배터리 룸(120) 내에 액화 가스를 분사하여 화재를 진압할 수 있다. 화재 진압 시스템(130)은 예를 들어, 액체 이산화탄소를 분사하여 화재를 진압할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 시스템의 개략적인 구조를 도시한 개념도이다.
도 2에 따르면, 화재 진압 시스템(130)은 센서 유닛(sensor unit; 210), 제1 저장 유닛(220), 분사 유닛(230) 및 제어 유닛(control unit; 240)을 포함하여 구성될 수 있다.
센서 유닛(210)은 배터리 룸(120) 내에 화재가 발생했는지 여부를 감지하는 것이다. 이러한 센서 유닛(210)은 배터리 룸(120)의 내부 온도를 측정하는 온도 센서로 구현될 수 있다.
센서 유닛(210)은 온도 센서로 구현되는 경우, 배터리 룸(120)의 내부에 배치될 수 있다. 센서 유닛(210)은 배터리 룸(120)의 내부에 단일 개 배치될 수 있으나, 정확도를 높이기 위해 배터리 룸(120)의 내부에 복수 개 배치되는 것도 가능하다.
한편, 센서 유닛(210)은 배터리 룸(120)의 내부에 발생되는 열을 감지하는 열 감지 센서로 구현되는 것도 가능하다.
제1 저장 유닛(220)은 액화 가스를 저장하는 것이다. 제1 저장 유닛(220)은 예를 들어, 액체 이산화탄소를 저장할 수 있다. 제1 저장 유닛(220)은 액체 이산화탄소를 저장하는 경우, 배터리 방재용 CO2 TANK로 구현될 수 있다.
제1 저장 유닛(220)은 탱크 형태로 구현되어 선체(110)의 내부에 탑재될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 저장 유닛(220)은 데크 상에 설치되는 것도 가능하다.
분사 유닛(230)은 제1 저장 유닛(220)에 저장되어 있는 액화 가스를 배터리 룸(120)의 내부에 분사하는 것이다. 분사 유닛(230)은 이를 위해 제1 파이프 부재(250)를 통해 제1 저장 유닛(220)과 연결될 수 있다.
분사 유닛(230)은 센서 유닛(210)의 측정 결과를 토대로 액화 가스를 배터리 룸(120)의 내부에 분사할 수 있다. 즉, 분사 유닛(230)은 센서 유닛(210)의 측정 결과를 토대로 제어 유닛(240)에 의해 배터리 룸(120)의 내부에 화재가 발생한 것으로 판단되면, 액화 가스를 배터리 룸(120)의 내부에 분사할 수 있다.
분사 유닛(230)은 액화 가스를 배터리 룸(120)의 내부에 분사하기 위해 배터리 룸(120)의 내부에 설치될 수 있다. 이러한 분사 유닛(230)은 분사 노즐 형태로 구현되어 배터리 룸(120)의 내부에 설치될 수 있다.
분사 유닛(230)은 배터리 룸(120)의 내부에 복수 개 설치될 수 있다. 이 경우, 분사 유닛(230)은 배터리 룸(120) 내에 형성되는 제1 파이프 부재(250)의 길이 방향을 따라 복수 개 설치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 분사 유닛(230)은 배터리 룸(120)의 내부에 단일 개 설치되는 것도 가능하다. 이 경우, 분사 유닛(230)은 배터리 룸(120) 내에서 이동 가능하게 설치될 수 있다.
분사 유닛(230)은 제1 파이프 부재(250) 상에서 회전 가능하게 설치될 수 있다. 분사 유닛(230)이 이와 같이 회전 가능하게 설치되면, 도 3에 도시된 바와 같이 복수 개의 분사 유닛(230)이 소정 각도 회전한 후 배터리 룸(120) 내에서 화재가 발생한 배터리 모듈(121k)을 향해 액화 가스를 집중적으로 분사하여 화재를 조기에 진압하는 것이 가능해질 수 있다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 분사 유닛의 기능을 설명하기 위한 예시도이다.
제어 유닛(240)은 센서 유닛(210), 분사 유닛(230) 등을 제어하는 것이다. 이러한 제어 유닛(240)은 연산 기능을 갖춘 프로세서가 탑재된 컴퓨터로 구현될 수 있다.
제어 유닛(240)은 센서 유닛(210)을 제어하는 경우, 센서 유닛(210)으로부터 측정 결과를 획득할 수 있다. 제어 유닛(240)은 센서 유닛(210)의 측정 결과를 토대로 배터리 룸(120)의 내부에 화재가 발생했는지 여부를 판단할 수 있다.
제어 유닛(240)은 배터리 룸(120)의 내부에 화재가 발생했는지 여부를 판단하여 얻은 결과를 토대로 분사 유닛(230)을 제어할 수 있다. 제어 유닛(240)은 배터리 룸(120)의 내부에 화재가 발생한 것으로 판단되면 분사 유닛(230)을 통해 액화 가스가 배터리 룸(120)의 내부에 분사되도록 분사 유닛(230)을 제어할 수 있다.
분사 유닛(230)이 액화 가스를 배터리 룸(120)의 내부에 분사하는 경우, 액화 가스는 제1 파이프 부재(250)를 통해 제1 저장 유닛(220)에서 분사 유닛(230)으로 이동할 수 있다. 제1 파이프 부재(250)는 이를 위해 적어도 하나의 밸브(valve)와 적어도 하나의 펌프(pump)를 구비할 수 있다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 제1 저장 유닛과 분사 유닛 간 연결 관계를 설명하는 예시도이다. 이하 설명은 도 4를 참조한다.
제1 밸브(310)는 제1 저장 유닛(220)과 분사 유닛(230) 사이에서 액화 가스의 유동을 제어하는 것이다. 이러한 제1 밸브(310)는 제1 저장 유닛(220)과 분사 유닛(230)을 연결하는 제1 파이프 부재(250) 상에 설치되어, 제1 파이프 부재(250)를 개폐함으로써 액화 가스의 유동을 제어할 수 있다.
제1 펌프(320)는 제1 저장 유닛(220)에 저장되어 있는 액화 가스를 분사 유닛(230)으로 이동시키는 것이다. 이러한 제1 펌프(320)는 액화 가스에 압력을 가하여 액화 가스를 제1 저장 유닛(220)에서 분사 유닛(230)으로 이동시킬 수 있다.
제1 펌프(320)는 제1 밸브(310)와 마찬가지로 제1 파이프 부재(250) 상에 설치될 수 있다. 이러한 제1 펌프(320)는 제1 밸브(310)에 의해 제1 파이프 부재(250)가 개방될 때 액화 가스를 제1 저장 유닛(220)에서 분사 유닛(230)으로 이동시킬 수 있다.
제1 밸브(310) 및 제1 펌프(320)는 제어 유닛(240)의 제어에 따라 작동할 수 있다. 이때 제어 유닛(240)은 제1 밸브(310) 및 제1 펌프(320)의 순서로 작동하도록 제1 밸브(310) 및 제1 펌프(320)를 제어할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제어 유닛(240)은 제1 밸브(310) 및 제1 펌프(320)가 동시에 작동하도록 제1 밸브(310) 및 제1 펌프(320)를 제어하는 것도 가능하다.
제1 밸브(310)는 제1 펌프(320)보다 제1 저장 유닛(220)에 가깝게 배치되고, 제1 펌프(320)는 제1 밸브(310)보다 분사 유닛(230)에 가깝게 배치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 밸브(310)는 제1 펌프(320)보다 분사 유닛(230)에 가깝게 배치되고, 제1 펌프(320)는 제1 밸브(310)보다 제1 저장 유닛(220)에 가깝게 배치되는 것도 가능하다.
앞서 설명하였지만, 부유식 구조물(100)은 액화 가스를 운반하는 선박, 예를 들어 액체 이산화탄소를 운반하는 CO2 캐리어로 구현될 수 있다. 이 경우, 제1 저장 유닛(220)은 화물용 CO2 TANK로부터 액체 이산화탄소를 공급받을 수 있다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템의 개략적인 구조를 도시한 개념도이다.
도 5에 따르면, 화재 진압 시스템(130)은 센서 유닛(210), 제1 저장 유닛(220), 분사 유닛(230), 제어 유닛(240) 및 제2 저장 유닛(260)을 포함하여 구성될 수 있다.
센서 유닛(210), 제1 저장 유닛(220), 분사 유닛(230) 및 제어 유닛(240)에 대해서는 도 2를 참조하여 이미 설명하였는 바, 여기서는 그 자세한 설명을 생략한다.
제2 저장 유닛(260)은 액화 가스를 저장하는 것이다. 이러한 제2 저장 유닛(260)은 제1 저장 유닛(220)으로 액화 가스를 이송시키기 위해 제1 저장 유닛(220)과 연결될 수 있다.
제2 저장 유닛(260)은 액화 가스를 운반하기 위해 대형으로 형성될 수 있다. 이에 반해, 제1 저장 유닛(220)은 배터리 룸(120)의 방재용으로 사용하기 위해 소형으로 형성될 수 있다. 제2 저장 유닛(260)은 예를 들어, 화물용 CO2 TANK로 구현될 수 있으며, 제1 저장 유닛(220)은 예를 들어, 배터리 방재용 CO2 TANK로 구현될 수 있다.
제2 저장 유닛(260)은 탱크 형태로 구현되어 선체(110)의 내부에 탑재될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 저장 유닛(260)은 데크 상에 설치되는 것도 가능하다.
제2 저장 유닛(260)은 제1 저장 유닛(220)과 동일한 장소에 설치될 수 있다. 이 경우, 제1 저장 유닛(220)과 제2 저장 유닛(260)은 선체(110)의 내부에 함께 설치되거나, 데크 상에 함께 설치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 저장 유닛(260)은 제1 저장 유닛(220)과 서로 다른 장소에 설치되는 것도 가능하다. 일례로, 제1 저장 유닛(220)은 데크 상에 설치되고, 제2 저장 유닛(260)은 선체(110)의 내부에 설치될 수 있다.
제2 저장 유닛(260)은 제2 파이프 부재(270)를 통해 제1 저장 유닛(220)과 연결될 수 있다. 이 경우, 제2 파이프 부재(270)를 통해 제2 저장 유닛(260)에서 제1 저장 유닛(220)으로 이송되는 액화 가스는 제2 밸브 및 제2 펌프에 의해 그 유동이 제어될 수 있다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 제2 저장 유닛과 제1 저장 유닛 간 연결 관계를 설명하는 제1 예시도이다. 이하 설명은 도 6을 참조한다.
제2 밸브(330)는 제2 저장 유닛(260)과 제1 저장 유닛(220) 사이에서 액화 가스의 유동을 제어하는 것이다. 이러한 제2 밸브(330)는 제2 저장 유닛(260)과 제1 저장 유닛(220)을 연결하는 제2 파이프 부재(270) 상에 설치되어, 제2 파이프 부재(270)를 개폐함으로써 액화 가스의 유동을 제어할 수 있다.
제2 펌프(340)는 제2 저장 유닛(260)에 저장되어 있는 액화 가스를 제1 저장 유닛(220)으로 이동시키는 것이다. 이러한 제2 펌프(340)는 액화 가스에 압력을 가하여 액화 가스를 제2 저장 유닛(260)에서 제1 저장 유닛(220)으로 이동시킬 수 있다.
제2 펌프(340)는 제2 밸브(330)와 마찬가지로 제2 파이프 부재(270) 상에 설치될 수 있다. 이러한 제2 펌프(340)는 제2 밸브(330)에 의해 제2 파이프 부재(270)가 개방될 때 액화 가스를 제2 저장 유닛(260)에서 제1 저장 유닛(220)으로 이동시킬 수 있다.
제2 밸브(330) 및 제2 펌프(340)는 제어 유닛(240)의 제어에 따라 작동할 수 있다. 이때 제어 유닛(240)은 제2 밸브(330) 및 제2 펌프(340)의 순서로 작동하도록 제2 밸브(330) 및 제2 펌프(340)를 제어할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제어 유닛(240)은 제2 밸브(330) 및 제2 펌프(340)가 동시에 작동하도록 제2 밸브(330) 및 제2 펌프(340)를 제어하는 것도 가능하다.
제2 밸브(330)는 제2 펌프(340)보다 제2 저장 유닛(260)에 가깝게 배치되고, 제2 펌프(340)는 제2 밸브(330)보다 제1 저장 유닛(220)에 가깝게 배치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 밸브(330)는 제2 펌프(340)보다 제1 저장 유닛(220)에 가깝게 배치되고, 제2 펌프(340)는 제2 밸브(330)보다 제2 저장 유닛(260)에 가깝게 배치되는 것도 가능하다.
한편, 제2 저장 유닛(260)은 탱크 내에서 자연적으로 기화된 가스(예를 들어, BOG(Boil Off Gas))를 제1 저장 유닛(220)으로 이송시키는 것도 가능하다. 이 경우, 제2 파이프 부재(270) 상에는 컴프레서(compressor) 및 열 교환기(heat exchanger)가 구비될 수 있다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템을 구성하는 제2 저장 유닛과 제1 저장 유닛 간 연결 관계를 설명하는 제2 예시도이다. 이하 설명은 도 7을 참조한다.
제3 밸브(350)는 제2 저장 유닛(260)과 제1 저장 유닛(220) 사이에서 방재용 가스의 유동을 제어하는 것이다. 이러한 제3 밸브(350)는 제2 저장 유닛(260)과 제1 저장 유닛(220)을 연결하는 제2 파이프 부재(270) 상에 설치되어, 제2 파이프 부재(270)를 개폐함으로써 방재용 가스의 유동을 제어할 수 있다.
컴프레서(360)는 제2 저장 유닛(260)에 저장되어 있는 방재용 가스를 제1 저장 유닛(220)으로 이동시키는 것이다. 이러한 컴프레서(360)는 방재용 가스에 압력을 가하여 방재용 가스를 제2 저장 유닛(260)에서 제1 저장 유닛(220)으로 이동시킬 수 있다.
컴프레서(360)는 제3 밸브(350)와 마찬가지로 제2 파이프 부재(270) 상에 설치될 수 있다. 이러한 컴프레서(360)는 제3 밸브(350)에 의해 제2 파이프 부재(270)가 개방될 때 방재용 가스를 제2 저장 유닛(260)에서 제1 저장 유닛(220)으로 이동시킬 수 있다.
냉각 모듈(370)은 방재용 가스를 냉각시키는 것이다. 냉각 모듈(370)은 이를 통해 방재용 가스를 액화 가스로 변환시킬 수 있다.
냉각 모듈(370)은 제2 파이프 부재(270)를 통과하는 방재용 가스를 냉각시키기 위해 제3 밸브(350), 컴프레서(360) 등과 함께 제2 파이프 부재(270) 상에 설치될 수 있다. 냉각 모듈(370)은 예를 들어, 열 교환기로 구현될 수 있다.
제3 밸브(350), 컴프레서(360), 냉각 모듈(370) 등은 제어 유닛(240)의 제어에 따라 작동할 수 있다. 이때 제어 유닛(240)은 제3 밸브(350), 컴프레서(360), 냉각 모듈(370) 등의 순서로 작동하도록 제3 밸브(350), 컴프레서(360), 냉각 모듈(370) 등을 제어할 수 있다. 제어 유닛(240)은 제3 밸브(350), 컴프레서(360), 냉각 모듈(370) 등이 동시에 작동하도록 제3 밸브(350), 컴프레서(360), 냉각 모듈(370) 등을 제어하는 것도 가능하다.
제3 밸브(350), 컴프레서(360), 냉각 모듈(370) 등이 제2 파이프 부재(270) 상에 설치될 때, 제3 밸브(350), 컴프레서(360), 냉각 모듈(370) 등의 순서로 제2 저장 유닛(260)에 가깝게 배치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴프레서(360), 제3 밸브(350), 냉각 모듈(370) 등의 순서로 제2 저장 유닛(260)에 가깝게 배치되는 것도 가능하다.
한편, 배터리 룸(120) 내에 발생된 화재를 진압한 후, 화재 진압에 이용된 액화 가스를 외부로 배출시킬 필요가 있다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 화재 진압 시스템의 개략적인 구조를 도시한 개념도이다.
도 8에 따르면, 화재 진압 시스템(130)은 센서 유닛(210), 제1 저장 유닛(220), 분사 유닛(230), 제어 유닛(240) 및 벤트 유닛(vent unit; 280)을 포함하여 구성될 수 있다.
센서 유닛(210), 제1 저장 유닛(220), 분사 유닛(230) 및 제어 유닛(240)에 대해서는 도 2를 참조하여 이미 설명하였는 바, 여기서는 그 자세한 설명을 생략한다.
벤트 유닛(280)은 배터리 룸(120) 내에서 화재 진압시 기화된 가스를 외부로 배출시키기 위한 것이다. 벤트 유닛(280)은 이를 위해 배터리 룸(120)의 측벽에 적어도 하나 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 벤트 유닛(280)은 배터리 룸(120)의 천장이나 바닥면에 형성되는 것도 가능하다.
벤트 유닛(280)은 제어 유닛(240)의 제어에 따라 배터리 룸(120)의 내부를 개폐시킬 수 있다. 제어 유닛(240)은 분사 유닛(230)을 작동시킨 다음 소정의 시간이 경과하면 벤트 유닛(280)을 작동시킬 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제어 유닛(240)은 분사 유닛(230)과 벤트 유닛(280)을 동시에 작동시키는 것도 가능하다.
한편, 벤트 유닛(280)은 미닫이 형태로 형성되거나, 여닫이 형태로 형성되어, 배터리 룸(120)을 개폐시킬 수 있다.
한편, 도 8의 화재 진압 시스템(130)은 도 5의 경우와 마찬가지로 제2 저장 유닛(260)을 더 포함하는 것도 가능하다.
이상 도 1 내지 도 8을 참조하여 부유식 구조물(100)에 구비되는 화재 진압 시스템(130)에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, CO2 캐리어에 배터리를 적용할 경우, CO2 저장 배관의 경로를 변경하여 배터리 룸의 방재 용도로 활용할 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: 배터리 룸
121a, 121b, …, 121k, …, 121n: 배터리 모듈
130: 화재 진압 시스템 210: 센서 유닛
220: 제1 저장 유닛 230: 분사 유닛
240: 제어 유닛 250: 제1 파이프 부재
260: 제2 저장 유닛 270: 제2 파이프 부재
280: 벤트 유닛 310: 제1 밸브
320: 제1 펌프 330: 제2 밸브
340: 제2 펌프 350: 제3 밸브
360: 컴프레서 370: 냉각 모듈
120: 배터리 룸
121a, 121b, …, 121k, …, 121n: 배터리 모듈
130: 화재 진압 시스템 210: 센서 유닛
220: 제1 저장 유닛 230: 분사 유닛
240: 제어 유닛 250: 제1 파이프 부재
260: 제2 저장 유닛 270: 제2 파이프 부재
280: 벤트 유닛 310: 제1 밸브
320: 제1 펌프 330: 제2 밸브
340: 제2 펌프 350: 제3 밸브
360: 컴프레서 370: 냉각 모듈
Claims (8)
- 선체;
복수 개의 배터리 모듈을 구비하며, 상기 배터리 모듈을 통해 상기 선체에 구비되는 부하에 전력을 공급하는 배터리 룸; 및
상기 배터리 룸의 내부에 발생된 화재를 진압하는 화재 진압 시스템을 포함하며,
상기 화재 진압 시스템은,
상기 배터리 룸의 내부에 화재가 발생했는지 여부를 판단하는 제어 유닛;
액화 가스를 저장하는 제1 저장 유닛;
제2 파이프 부재를 통해 상기 제1 저장 유닛과 연결되는 제2 저장 유닛; 및
상기 배터리 룸의 내부에 화재가 발생한 것으로 판단되면 상기 배터리 룸의 내부에 상기 액화 가스를 분사하여 화재를 진압하는 분사 유닛을 포함하고,
상기 선체는 CO2 캐리어이고,
상기 제2 저장 유닛은 CO2 카고 탱크이고,
상기 액화 가스는 CO2이고, 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동하고,
상기 분사 유닛은 상기 CO2 캐리어의 CO2를 소화에 활용하는 부유식 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 저장 유닛과 상기 분사 유닛을 연결하는 제1 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제1 파이프 부재를 개폐시키는 제1 밸브; 및
상기 제1 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제1 파이프 부재가 개방되면 상기 액화 가스를 상기 제1 저장 유닛에서 상기 분사 유닛으로 이동시키는 제1 펌프를 더 포함하는 부유식 구조물. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 액화 가스가 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동하는 경우,
상기 제2 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제2 파이프 부재를 개폐시키는 제2 밸브; 및
상기 제2 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제2 파이프 부재가 개방되면 상기 액화 가스를 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동시키는 제2 펌프를 더 포함하는 부유식 구조물. - 제 1 항에 있어서,
기체 상태의 방재용 가스가 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동하는 경우,
상기 제2 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제2 파이프 부재를 개폐시키는 제3 밸브;
상기 제2 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제2 파이프 부재가 개방되면 상기 방재용 가스를 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동시키는 컴프레서; 및
상기 제2 파이프 부재 상에 설치되며, 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동하는 상기 방재용 가스를 냉각시켜 상기 액화 가스로 변환시키는 냉각 모듈을 더 포함하는 부유식 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 배터리 룸의 측벽에 개폐 가능하게 설치되며, 상기 배터리 룸의 내부가 상기 액화 가스가 분사되면 상기 배터리 룸의 내부를 개방시키는 벤트 유닛을 더 포함하는 부유식 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 분사 유닛은 상기 제1 저장 유닛과 연결되는 제1 파이프 부재 상에 설치되며, 회전 가능한 부유식 구조물. - 배터리 모듈을 구비하는 배터리 룸을 갖는 선박에 포함되고, 상기 배터리 룸의 내부에 발생된 화재를 진압하는 화재 진압 시스템에 있어서,
상기 배터리 룸의 내부에 화재가 발생했는지 여부를 판단하는 제어 유닛;
액화 가스를 저장하는 제1 저장 유닛;
제2 파이프 부재를 통해 상기 제1 저장 유닛과 연결되는 제2 저장 유닛; 및
상기 배터리 룸의 내부에 화재가 발생한 것으로 판단되면 상기 배터리 룸의 내부에 상기 액화 가스를 분사하여 화재를 진압하는 분사 유닛을 포함하고,
상기 선박은 CO2 캐리어이고,
상기 제2 저장 유닛은 CO2 카고 탱크이고,
상기 액화 가스는 CO2이고, 상기 제2 저장 유닛에서 상기 제1 저장 유닛으로 이동하고,
상기 분사 유닛은 상기 CO2 캐리어의 CO2를 소화에 활용하는 화재 진압 시스템.
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