KR20050044553A - 오일 수집설비 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개방된 해역 및/또는 동절기 조건하에서 물로부터 오일을 수집하기 위한 설비 및 방법에 관한 것으로서, 선박(1)의 선체(2) 및 오일 수집장치(4)가 오일수집기로서 이용된다. 본 발명에 따르면, 오일 수집장치(4)는 선박(1)의 선체에 부착되며 보조장치(7)가 구비되며, 이 보조장치는 상호간에 접속되어 상호간에 대하여 이동가능한 적어도 2개의 보조수단(10a,10b)을 포함하여 구성된다. 보조수단(10a,10b)은 상이한 조건에서 다양한 방식으로 이용될 수 있다.

Description

오일 수집설비 및 방법{ARRANGEMENT AND METHOD FOR COLLECTING OIL}

본 발명은 특허청구의 범위 제 1 항의 서문에 기재된 바에 따라서, 개방된 해역 및/또는 동절기 조건하에 해수면으로부터 오일을 수집하기 위한 설비 및 특허청구의 범위 제 13항에 따라 그 설비에 적용되는 방법에 관한 것이다.

해수면으로부터 기계적으로 오일이 수집되는 방법은 이미 알려져 있다. 기계적인 오일수집은 발트해지역의 발트해 해양환경보호위원회(Baltic Marine Envi ronment Protection Commission)에 의하여 권장되고 있는 오일유출방지방법이기도 하다. 오일수집장치는, 예를 들어 핀랜드 특허공보 FI73029 호에 개시된 바와 같이, 개별적으로 떠있는 수집기로서 기능한다. 이 공보에서는, 오일이 해수 및 얼음으로부터 수집기에 형성된 구멍을 통하여 내부로 수집된다.

선박에 부착되도록 되어 있으며, 선박에 마련된 물이 흐르는 홈에 부착되는 강모(剛毛)에 의하여 오일을 수집하는 개별적인 오일수집수단은 핀랜드 특허 FI 85528 호에 개시되어 있다.

이 종래기술은 상당한 단점을 가진다. 아마도 가장 심각한 단점은, 강풍 및 험한 파도하에서는 오일을 수집하기가 어렵도록 되어 있다는 점이다. 부가적으로, 공지의 방법으로 오일을 수집하는 것은 매우 속도가 느리다. 따라서, 환경조건으로서 10-15m/s 의 풍속과 1.5m 의 파고가 한계치로서 사용된다. 이러한 한계치를 초과하면, 수집은 중단되며 그 효율이 현저하게 저하되고 오일수집장비에 대한 손상의 위험이 증가된다. 또한, 오일을 수집하고 그것을 수집장치로 들여오기 위하여 기중기의 팔이 통상 사용되는데, 이들의 충격에 대한 민감성 때문에, 수집의 속도는 최대한 1.5노트로 제한된다. 이보다 높은 속도는 오일이 기중기 팔의 밑으로 빠져나가도록 한다.

또한 독일특허공보 DE 2843952 A1 호에서는, 선박의 선체가 오일수집기로서 사용되는 방법이 개시되어 있다. 선박의 선체는 종래의 구조에서 사용되던 직물 또는 고무구조의 팔보다 훨씬 내구성이 있으며 더 높이 위치한다. 이러한 구조의 강도는 전보다 훨씬 나쁜 기상조건및 결빙조건에서의 오일수집이 가능하도록 한다. 오일수집기로서 사용되는 선박의 넓은 측부의 높이도, 오일이 그에 접속된 장치의 아래쪽 또는 선박의 넓은 측부의 아래로 빠져나가게 하는 것을 방해하여, 신속한 수집속도를 방해할 수 있다. 그러나, 이러한 공지의 방법은 상당히 이론적인 것이며, 해수면에 얼음덩어리등이 존재하게 되는 동절기 조건및 개방된 해역과 같이 상이한 조건에서 오일을 수집하는 것에는 별달리 주목을 끌고 있지 못하다.

본 발명은 이하의 첨부도면을 참조하여 예시적으로 기술될 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 오일수집에 적합한 선박의 측면도이다.

도 2 는 도 1 의 선박의 G-G 선에 따른 단면도이다.

도 3 은 선박의 진행방향에 대하여 특정한 횡행각을 가지는 선박의 항해상황을 나타내는 도면이다.

도 4 는 선박의 모식적인 평면도로서, 보조수단이 개방상태로 전환된 도면이다.

도 5 는 선박에 추가된 보조장치의 측면도이다.

도 6 은 도 5 에 따른 장치를 나타내는 평면도이다.

도 7 은 선박에 부가된 선택적인 보조장치의 측면도이다.

도 8 은 상이한 작동위치에 있는 도 7 의 보조장치의 평면도이다.

본 발명의 목적은 공지의 기술에 관련된 단점을 제거함에 있으며, 다양한 기상조건에 대하여 보다 효과적인 오일수집이 가능하도록 하는 새로운 해결방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 특허청구의 범위 제 1 및 제 2 내지 12 항에서 보다 상세한 방식으로 상세하게 기술된 오일수집설비와, 특허청구의 범위 제 13 항 및 제 14 항 내지 18항에서 기술된 바와 같은 오일수집방법에 의하여 달성될 수 있다.

본 발명은, 하나의 선박이 한 방향으로 항해할 때, 그 방향이 선박의 뱃머리의 방향에 관하여 특정한 각도로 자유롭게 선택될 수 있는 것이며, 그 선박의 넓은 측부가 오일수집기로서 사용될 수 있다는 아이디어에 근거한 것이다. 또한, 하나의 오일 수집설비가 선박의 선체에 부착되며, 이 설비는 해수로부터 오일을 분리하기 위한 오일수집수단 및 그 오일수집수단으로 분리시킬 오일을 도입하기 위한 보조장치를 포함한다. 오일수집수단은, 그 자체로 알수 있는 바와 같이 브러시 청소기를 포함하여 구성될 수 있다. 오일수집효과를 극대화하기 위하여, 보조장치는 적어도 2개의 보조수단을 포함하여 구성되며, 이들은 상호결합되어 상호간에 대해 이동가능하다. 따라서, 각 경우에 대하여 어떤 보조수단을 어떤 방식으로 사용할 것인지를 선택할 수 있으며, 그에 의하여, 선박이 적절한 항해각도로 조타될 때, 오일이 상이한 조건하에서 가능한한 광범위하게 해역내에서 최적으로 수집될 수 있다.

오일수집시에, 보조장치는 주로 선체의 외부에 위치될 수 있다. 선택적으로, 특정한 조건하에서는, 보조장치가 선체의 내부 및/또는 선박의 갑판상에 부분적으로 또는 전체가 있을 수 있다. 보조장치는 선체에 고정될 수 있으며, 그의 일부를 형성하거나 또는 별개로 설치될 수 있다. 오일수집이 확대되어 보조장치가 선체의 후방끝단에 위치될 수도 있으며, 이 경우에는 가장 넓은 수집폭을 얻을 수 있다.

실제적으로, 보조장치내에 포함된 보조수단은 기능적으로 접속되어 일체화된 하나의 벽이나 해치(hatch)등으로 형성될 수 있다. 이러한 종류의 방법은 개방된 해역의 조건에 잘 적응된다.

보조장치내에 포함된 보조수단은 2개의 상이한 크기의 벽, 해치등을 포함하여 구성된다. 이 경우에, 상기 보조수단중의 소형은 바람직하게는 대형의 내부에 있게 되고, 동절기 사용을 위하여 선체의 내부에서 별도로 선회될 수 있다. 보조수단은 동일한 스텁(stub)축에 대하여 선회되도록 구성될 수 있다.

또한, 동계 사용을 위하여, 오일수집장치에는 오일을 오일수집수단으로 공급하기 전에 얼음으로부터 오일로부터 분리하기 위한 기구가 마련될 수 있다. 실제적으로, 상기 오일분리기구는 경사면을 포함할 수 있으며, 그의 경사진 바닥은 상기 소형 보조수단의 아래쪽에 배치된다.

보조수단의 선회각은 몇몇 편리한 방식, 예를 들면 기계식, 유압식, 공기압식, 전기식 또는 전자기기식으로 조정가능하며, 선박 자체는 항해방향에 관하여 특정한 횡행각으로 조타될 수 있다. 조타절차는, 필요하면, 선박의 진행방향, 풍속, 파고등의 범주를 고려하여 자동화될 수 있으며, 따라서 오일수집은 수행되는 연산에 따라서 최적의 방식으로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 오일수집기로서 기능하는 선박의 넓은 측부는 가능한한 직선형상이며, 가능하게는 형상이 약간 오목할 수 있다. 예를 들면, 쇄빙선 및 여객선도 오일수집선박으로서 사용될 수 있다. 소위 경사식 쇄빙선이 가장 안정된 것으로 고려될 수 있으며 선박의 진행방향에 대하여 큰 횡행각(橫行角)에서도 특히 유효하게 측방향으로 조타되도록 설계된다. 이러한 목적을 위하여, 선박은 그의 길이방향에 관하여 비대칭형으로 되며, 뱃머리와 후미측의 양쪽에 조향추진장치를 구비하며, 이들에 의하여 필요하다면 선박은 앞뒤로 조타될 수 있다.

본 발명의 제 2 의 실시형태는 이 설비에 적용되는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 선박의 선체가 오일을 수집하고 얼음을 깨는데 사용되며, 이미 알려져 있는 오일수집수단에 부가하여 오일을 오일수집수단으로 도입하는 적어도 2개의 보조수단을 포함하는 오일수집장치를 구비한다. 이 보조수단은, 필요하다면 독립적으로 조정될 수 있다. 이 경우에 기능적으로 일체화된 벽 또는 해치가 선박의 넓은 측부에 형성될 수 있으며, 이들 벽 또는 해치는 선박의 측부에 대하여 특정한 각으로 외부를 향하여 선회할 수 있으며, 따라서 개방된 해역의 조건하에서 보다 효과적인 오일수집을 제공할 수 있다. 한편, 동절기 조건하에서는, 해수에 얼음이 있을 수 있으며, 이 경우에는 보조수단중 소형의 것이 사용된다. 만약 이 보조수단이 부가적으로 선체의 내부에서 선회된다면, 얼음에 의하여 야기되는 스트레스에 대하여 해치 또는 그에 상당하는 보조수단을 노출시키지 않고서도 오일 또는 오일이 덮힌 물이 선박으로 수집될 수 있다.

오일수집을 극대화하기 위하여, 선박은 바람직하게는 그의 중심선이 오일수집의 관점에서 선박의 항해방향에 관하여 가장 바람직한 횡행각을 그의 횡행속도에 따라서 형성하도록 조타된다.

수집폭의 관점에서 보면, 물론 오일수집을 위한 보조수단이 선박의 넓은 측부에서 선박의 가능한한 뒷쪽에 위치되는 것이 가장 유리하다.

개방된 해역에 있어서는, 상기 횡행각(E:F)이 20°내지 70°의 범위내에 있는 것으로 선택되며, 그에 따라서 선박의 넓은 측부(3)에 대한 보조수단(10a)의 각도는 최소 20°내지 70°, 최대 40°내지 140°로 된다. 따라서, 동절기 조건하에서 전파각(E;F)은 0°내지 30°의 범위내에서 바람직하게 선택되며, 그에 의하여 한개의 보조적인 수단(10a)은 개방되지 않으며 다른 보조수단(10b)이 완전히 개방된다.

상기 2개의 보조수단이 2개의 상이한 크기의 상호접속된 보조수단을 포함하여 구성되는 경우에는, 동절기 조건하에서 소형의 것이 선체의 내부로 선회된다.

얼음으로부터 오일을 분리하는 것은, 예를 들면 핀랜드 특허공보 FI 106969 호에 따른 판형상의 외부에 고정된 기구에 의하여 가능한데, 이 판은 얼음을 수면아래쪽으로 누르는 한편 오일을 얼음으로부터 분리하고, 오일과 물이 섞인 것을 선체외부 또는 내부로 도입한후, 공지의 방법에 의하여 물로부터 오일을 분리하게 된다.

이하, 도면을 참조하여 실시예를 설명한다.

오일수집 설비는 선박(1)을 포함하여 구성되며, 이 선박은 오일 수집장치(4)를 구비하고 있다. 이 장치는 그 자체로 알 수 있는 바와 같이, 예를 들면 강모와 함께 기능하는 수집벨트와 같은 오일수집수단을 포함하여, 해수의 표면으로부터 오일을 분리하고 선박내에 위치된 오일수집탱크(도면에는 상세히 도시않됨)로 도입한다. 도 1 에 있어서, 선박의 선체는 참조부호 2 로 표시되며 해수면은 G 로 표시되었다. 선박을 조타하는 추진기구에는 참조부호 9를 부여하였다. 이들에 의하여 선박은 주행방향과 상이한 방향으로 조타될 수 있다.

도 2 에는, 가장 우수한 오일수집결과를 얻기 위하여 사용되는 선박의 매우 편평한 넓은 측부(3)를 별도로 나타내었다. 수집장치(4)에 부가하여, 선박의 통상적인 진행방향은 화살표 A로 나타내었으며, 화살표 B는 예외적인 경우, 예를 들면 쇄빙시의 선박의 진행방향을 나타낸다. 가능한한 오일을 효과적으로 수집할 수 있도록 하기 위하여, 선박은 화살표 C 의 방향, 즉 통상의 조타방향에 대하여 각도 E 만큼의 편차가 있도록 조타된다. 따라서, 만약 조건이 요구하는 경우에는 화살표 D 의 방향으로도 조타될 수 있으며, 즉 대부분의 주행방향에 관하여 각도 F 만큼의 편차가 있게 된다. 이러한 관계에서, 각도 E 및 F 들은 선박의 횡행각(橫行角)이라 불린다.

도 3 은 방향 C 에서 횡행각 E 를 가지고 대각선방향으로 비스듬하게 항해하는 선박을 나타내며, 그에 의하여 선박의 넓은 측부(3)를 사용하고, 또한 가능한 한 풍속 및 파고등을 고려함으로써 오일을 최적으로 수집하도록 오일 수집영역 L 을 최대한 광범위하게 하기 위한 것이다. 만약 오일 수집장치(4)가 선박의 후미에 위치한다면 오일 수집영역은 확장될 수 있다.

도 4는 오일 수집장치(4)를 나타내며, 이 장치는 보조장치(7) 및 오일수집수단(6)을 포함하여 구성되며, 오일수집수단은 선박의 내부 또는 그의 갑판(5)상에 위치된다. 보조장치(7)는 고정점(8)에서 선박의 넓은 측부(3)에 회전가능하게 지지된다. 보조장치(7)는 필요에 따라서는, 예를 들어, 도 2 에서 D 로 표시된 방향으로 대각선으로 뒤쪽으로 진행할때는 다른쪽 끝단에도 지지될 수 있다. 부가적으로, 2개의 상이한 부분으로 만들어지며 각 부분이 선체내의 개구의 대향하는 측에 고정되는 보조장치(7)를 사용하는 것도 가능하다.

도 5 는 선박에 고정된 보조수단을 비스듬하게 나타내며, 이 보조수단은 대형해치(10a) 및 소형해치(10b)를 포함한다. 이 선박은 오일을 오일수집수단으로 도입하기 전에 얼음으로부터 오일을 분리하기 위한 장치(11)를 더욱 구비한다. 도 6은 평면도이다. 이 분리장치(11)는 가장 단순한 평태로는 경사진 판으로서, 그의 하부면(11a)은 얼음이 해치(10a) 및 (10b)안으로 들어오는 것을 방지한다. 도 6 의 경우에 있어서는, 전형적으로는 동절기 조건에서, 대형해치(10a)는 완전히 폐쇄되고 소형해치(10b)는 선체의 내부에서 선회될 수 있다.

도 7 은 본 발명의 변형된 실시예를 나타내며, 마찬가지로 2 부분의 보조수단(10a),(10b)을 포함하며 하절기 및 동절기의 양 시점에서 오일을 수집하도록 사용될 수 있다. 하절기에는, 양쪽 부분(10a) 및 (10b)이 동시에 개방된다. 동절기에는, 보조수단중의 하나만, 즉 소형부분(10b)이 오일수집용으로 사용된다.

도 8 은 도 7 을 평면으로 나타낸 도면으로서, 보조수단이 상이한 작동위치에 있는 상태를 나타낸다. 다시 말해서, 조건에 따라서 오일을 수집하기 위하여, 2개의 보조수단(10a) 및 (10b)들이 개방될 수도 있으며, 특히 동절기 조건하에서는, 대형의 보조수단(10a)은 완전히 폐쇄되고 소형 보조수단(10b)이 선체(2)의 내부로 전환될 수 있다.

본 발명의 범위내에서, 상술한 것과는 다른 구성들도 가능하다. 다수개의 상이한 보조수단들이 있을 수 있는데, 즉, 해치와 같은 것들이 선체 및/또는 상호간에 상이한 방식으로 선회가능하게 지지될 수 있다. 앞에서는, 본 발명은 주로 쇄빙선 또는 예인선에 적용될 수 있는 것으로 기술되었으나, 동일한 구성을 통상의 선박, 예를 들면 상선 또는 여객선등에 적용하지 못할 이유는 없다. 따라서, 각각의 부품들은 선박의 선체 혹은 갑판으로부터 부착 및 이탈이 가능하며, 보조장치로서 사용될 수 있다. 물론, 보조장치들의 규격은 매우 크게 가변적이다. 또한, 보조장치들의 재료도 목적에 따라서 금속, 플라스틱 또는 이들의 조합과 같은 상이한 종류로 적절하게 만들어질 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 대한 다양한 변형이 첨부된 특허청구의 범위내에서 가능하다.

본 발명에 따르면 상당히 유리한 점이 많다. 따라서 본 발명에 따르면, 수집속도가 상당히 증가되고, 이는 단위시간당의 오일수집범위를 증가시키게 된다. 또한 전에 보다 훨씬 악조건하인 개방된 해역의 기상상태에서의 오일수집을 수행하는 것이 가능하며, 동절기 결빙조건하에서도 가능하다.

Claims (18)

1. 개방된 해역 및/또는 동절기 조건하에 해수로부터 오일을 수집하기 위한 설비로서:

   선박(1) 및,

   해수로부터 오일을 분리하기 위한 오일 수집수단(6) 및, 분리될 오일을 오일 수집수단(6)으로 도입하기 위한 보조장치(7)로 구성되는 오일 수집장치(4)를 포함하여 구성되며,

   선박의 선체(2)가 오일을 수집하도록 이용되는 설비에 있어서,

   오일 수집장치(4)는 선박(1)의 선체(2)에 부착되며, 보조장치(7)는 적어도 2개의 보조수단(10a, 10b)을 포함하여 구성되며, 이들 보조수단은 상호결합되어 있어서 상호간에 대하여 이동가능한 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
2. 제 1 항에 있어서, 오일수집 장치(4)가 선박(1)의 넓은 측부(3)에, 필요하다면 착탈이 가능하도록 부착된 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 오일수집 장치(4)가 부분적으로 또는 전체적으로 선박(1)의 선체(2)의 내부 또는 선박(1)의 갑판(5)상에 위치되는 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
4. 상기 항중의 어느 1 항에 있어서, 오일수집중에, 보조장치(7)는 주로 선박 (1)의 선체(2)의 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
5. 제 4 항에 있어서, 보조장치(7)는 선박(1)의 선체(2)의 일부인 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
6. 제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서, 보조장치(7)는 선박(1)의 선체(2)에 착탈이 가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
7. 상기 항중의 어느 1 항에 있어서, 보조장치(7)는 선박(2)에 선회가능하게 지지(8)되며, 선박의 선체(2)의 후부끝단에 위치되는 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
8. 상기 항중의 어느 1 항에 있어서, 보조장치(7)내에 포함된 보조수단(10a, 10b)들은 기능적으로 접속되어 일체적인 벽, 해칭등을 형성하는 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
9. 상기 항중의 어느 1 항에 있어서, 보조장치(7)내에 포함된 보조수단(10a, 10b)들은 상이한 크기의 2개의 벽, 해치등을 포함하여 구성되며, 상기 보조수단중의 소형(10b)은 바람직하게는 대형(10a)의 내부에 배치되며 동절기 사용을 위하여 선박의 선체(2)내부에서 개별적으로 선회가능한 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
10. 제 9 항에 있어서, 동절기 사용을 위하여, 오일수집장치(4)는 오일을 오일수집수단(6)으로 공급하기 전에 얼음으로부터 오일을 분리하기 위한 기구(11)를 구비하며, 상기 오일분리기구의 경사진 하부(11b)가 상기 소형 보조수단(10b)의 아래쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
11. 상기 항중의 어느 1 항에 있어서, 선박(1)은 선박의 항해방향에 대하여 특정한 횡행각(E,F)을 두고 조타될 수 있으며, 보조장치(7)의 선회각이 선박의 항해방향(A,B,C,D)에 따라 조정가능한 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
12. 제 11 항에 있어서, 선박(1)의 선체는 그의 길이방향에 대하여 비대칭적일 수 있으며, 선박(1)의 오일수집기로서 기능하는 넓은 측부(3)가 그 형태에 있어서 바람직하게는 가능한한 직선적이거나, 또는 다소 오목한 것을 특징으로 하는 오일수집설비.
13. 상기 항중의 어느 1 항에 따른 설비를 사용함으로써 개방된 해역 및/또는 동절기 조건하에서 물로부터 오일을 수집하는 방법으로서, 선박(1)의 선체(2)는 오일을 수집하고 쇄빙을 행하며, 오일 수집수단(6)및, 분리될 오일을 오일 수집수단(6)으로 도입하는 적어도 2개의 보조수단(10a, 10b)을 포함하는 오일 수집 장치(4)를 구비하며, 개방된 해역으로부터 오일을 수집하기 위하여 상기 적어도 2개의 보조수단(10a,10b)들이 선박의 넓은 측부(3)에 관하여 외부방향으로 특정한 제 1 각도로 선회되며, 또한 동절기 조건하에 오일을 수집하기 위하여, 해수중에 얼음이 있을 때, 바람직하게는 상기 보조수단중의 한개(10b)만이 선박의 넓은 측부(3)에 관하여 바람직하게는 내부방향으로 특정한 제 2 각도로 선회하는 방식으로 오일의 수집이 달성되는 것을 특징으로 하는 오일수집방법.
14. 제 13 항에 있어서, 선박은 그의 중심선이, 횡행속도에 따라서, 오일수집의 관점에서 선박의 항해방향(C;D)에 관하여 가장 적절한 횡행각(E;F)을 형성하도록 조타되는 것을 특징으로 하는 오일수집방법.
15. 제 14 항에 있어서, 개방된 해역에 있어서, 상기 횡행각(E;F)은 바람직하게는 20°내지 70°범위내에서 선택되며, 그에 의하여 선박의 넓은 측부(3)에 관한 보조수단(10a)의 각도가 최소 20°내지 70°, 최대 40°내지 140°인 것을 특징으로 하는 오일수집방법.
16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 동절기 조건하에서 횡행각(E;F)은 바람직하게는 0°내지 30°범위내에서 선택되며, 그에 의하여 하나의 보조수단(10a)은 개방되지 않으며 다른 보조수단(10b)은 완전히 개방되는 것을 특징으로 하는 오일수집방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 보조수단(10a,10b)이 상이한 크기의 2개의 상호접속된 보조수단을 포함하여 구성될 때, 동절기 조건하에서 소형의 보조수단(10b)이 선체의 내부로 선회하는 것을 특징으로 하는 오일수집방법.
18. 제 17 항에 있어서, 동절기 조건하에서 얼음의 분리는 오일 및 물을 오일수집수단(6)으로 도입하기 전에 달성되는 것을 특징으로 하는 오일수집방법.