KR20110045867A

KR20110045867A - 선박의 기름 유출 방지 설비

Info

Publication number: KR20110045867A
Application number: KR1020090102602A
Authority: KR
Inventors: 박성호
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2011-05-04
Also published as: KR101096659B1

Abstract

본 발명은 유류를 저장하는 기름 탱크의 파손을 검출하고, 파손의 검출시 공기 관의 차단과 함께 손상된 기름 탱크 내부에 저장된 기름을 손상되지 않은 다른 기름 탱크로 옮기도록 함으로써, 해양으로 유출되는 기름의 양을 최소화하고 이를 통해 해상 오염을 억제할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 대기와 기름 탱크(10) 사이를 교통시키는 공기 관(12)과, 상기 기름 탱크(10)내에 설치되는 염분 센서(10a), 상기 공기 관(12)에 설치되는 제1셧 오프 밸브(14), 상기 기름 탱크(10)와 오버 플로우 관로(16)를 매개로 교통되는 오버 플로우 탱크(18), 상기 오버 플로우 관로(16)에 설치되는 이송 펌프(20), 상기 오버 플로우 관로(16)에 설치되는 제2셧 오프 밸브(22) 및, 상기 염분 센서(10a)를 매개로 해수의 유입을 검출하여 상기 제1셧 오프 밸브(14)의 차단과 상기 제2셧 오프 밸브(22)의 개방 및 상기 이송 펌프(20)의 구동을 제어하는 제어 유닛(24)을 구비한다.

선박, 해수, 염분, 기름, 유출, 오염

Description

선박의 기름 유출 방지 설비{Equipment for preventing oil outflow in ships}

본 발명은 선박의 기름 유출 방지 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기름 탱크의 파손을 검출하고 파손의 검출시 손상된 기름 탱크내에 저장된 기름을 오버 플로우 탱크 또는 파손되지 않은 잉여의 다른 기름 탱크로 옮겨 해양으로의 기름 유출을 억제하고 이를 통해 해상 오염을 최소화할 수 있도록 하는 선박의 기름 유출 방지 설비에 관한 것이다.

일반적으로 선박을 이용한 해상운송은 산업 물동량의 증가에 따라 점차 확대되고 있는 실정이고, 특히 선박의 대형화도 크게 증가하는 추세이다. 이에 따라 해상에서 선박의 충돌이나 기타 선박의 좌초 등과 같은 사고로 인한 유류의 유출이 빈번하게 이루어지고, 이로부터 기인하는 해양오염의 정도도 극심한 실정이다.

아울러, 해상사고에 의해 유출된 유류로부터 기인하는 해양오염은 해양 생태계의 전반을 크게 위협하고 있을 뿐만 아니라, 연안 양식업과 같은 수산업의 전반에 걸쳐 심각한 부작용을 초래하고 있다.

또한, 유류의 유출에 의한 해양오염은 방제에 많은 시간과 비용의 소모를 초래하고, 유화제의 살포에 따른 해양의 2차 오염에 대한 문제를 유발하는 부작용을 내재하고 있다.

따라서, 세계 각국에서는 해상사고에 의한 유류의 유출로부터 기인하는 해양오염을 방지하는 데 많은 노력을 경주하고 있으나, 이를 완벽하게 해결할 수 있는 근본적인 대책은 아직 강구되지 않고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 선박에 있어 유류를 저장하는 기름 탱크의 파손을 실시간으로 검출하고, 파손의 검출시 공기 관의 차단과 함께 손상된 기름 탱크 내부에 저장된 기름을 손상되지 않은 잉여의 다른 기름 탱크 등으로 옮기도록 함으로써, 해양으로 유출되는 기름의 양을 최소화하고 이를 통해 해상 오염을 억제할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 대기와 기름 탱크 사이를 교통시키는 공기 관과, 상기 기름 탱크에 설치되어 상기 기름 탱크 내부로 해수의 유입을 검출하는 염분 센서, 상기 공기 관에 설치되어 상기 기름 탱크와 상기 공기 관을 통한 대기와의 사이의 교통을 조절하는 원격 제어방식의 제1셧 오프 밸브, 상 기 기름 탱크와 오버 플로우 관로를 매개로 교통되는 오버 플로우 탱크, 상기 오버 플로우 관로에 설치되어 상기 기름 탱크 내부의 기름을 상기 오버 플로우 탱크로 유출하는 이송 펌프, 상기 오버 플로우 관로에 설치되어 상기 기름 탱크와 상기 오버 플로우 탱크 사이의 교통을 조절하는 원격 제어방식의 제2셧 오프 밸브 및, 상기 염분 센서로부터 해수의 유입을 검출하여 상기 제1셧 오프 밸브의 차단과 상기 제2셧 오프 밸브의 개방 및 상기 이송 펌프의 구동을 제어하는 제어 유닛을 구비하는 선박의 기름 유출 방지 설비를 제시한다. 이 경우, 상기 염분 센서는 상기 기름 탱크의 바닥에 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어, 상기 오버 플로우 관로와 연통 관로를 매개로 교통되는 잉여의 다른 기름 탱크를 더 포함하고, 상기 연통 관로에는 수동 조작방식의 제3셧 오프 밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 오버 플로우 관로에는 비상용 셧 오프 밸브가 설치되고, 상기 비상용 셧 오프 밸브는 상기 기름 탱크와 상기 이송 펌프 사이의 경로중에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 제어 유닛을 통해 제어되는 셧 오프 밸브의 개폐 상황을 가시적으로 출력하는 개폐상황 출력유닛을 더 포함하고, 상기 개폐상황 출력유닛은 조타실 내부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 제어 유닛을 통해 검출되는 파손된 기름 탱크의 위치를 가시적으로 출력하는 파손위치 출력유닛을 더 포함하고, 상기 파손위치 출력유닛은 조타실 내부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 선박의 기름 유출 방지 설비에 의하면, 선박의 운항중 유류를 저장하는 기름 탱크의 내부에 염분을 검출할 수 있는 센서를 설치하고 이를 통해 기름 탱크의 파손을 실시간으로 검출할 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 기름 탱크의 파손 검출시 자동적으로 대기와 교통하는 공기 관을 차단함과 더불어 손상된 기름 탱크 내부에 저장된 기름을 강제로 손상되지 않은 잉여의 다른 기름 탱크 또는 오버 플로우 탱크 등으로 옮기도록 함으로써, 해양으로 유출되는 기름의 양을 최소화하고 이를 통해 해상 오염을 억제할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 해양을 항해하는 선박은 물론, 기타 해양 구조물과 같이 유류를 저장하고 사용하는 전 설비에 걸쳐 동일한 장비를 구축함으로써, 해양오염 사고의 발생시 보다 신속하게 유출되는 유류를 차단하고 이를 손상되지 않은 잉여의 기름 탱크 또는 오버 플로우 탱크 등으로 옮길 수 있으므로, 해상오염의 방제에 소요되는 시간과 비용을 크게 줄일 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 기름 유출 방지 설비를 도시한다.

선박에 있어 기관의 구동 등에 사용되는 유류는 기름 탱크(10)의 내부에 저장된다. 또한 유류는 상기 기름 탱크(10)와 별도로 구분된 다른 기름 탱크(11) 등 에도 분할하여 저장된다. 이 경우, 상기 각각의 기름 탱크(10,11)는 공기 관(12)을 매개로 대기와 교통하는 상태를 이루고 있어 기관으로의 유류 공급을 원활하게 한다.

상기 기름 탱크(10)는 파손에 따른 해수의 유입시 해수에 포함된 염분을 검출하기 위한 염분 센서(10a)를 구비하는 바, 상기 염분 센서(10a)는 상기 기름 탱크(10)의 내부에서 바닥부의 위치로 설치되는 것이 바람직하다. 이는 해수의 비중이 대략 1.025 정도이고 기름의 비중이 최대 0.98 정도이므로, 상기 기름 탱크(10)의 파손에 따라 기름 탱크(10)의 내부로 유입되는 해수는 기름 탱크(10)의 바닥부터 고이기 때문이고, 이때 해수의 유입을 보다 빨리 검출하기 위함인 것이다.

상기 공기 관(12)은 원격 제어방식의 제1셧 오프 밸브(14)를 설치하고, 상기 제1셧 오프 밸브(14)는 상기 기름 탱크(10)와 상기 공기 관(12)을 통한 대기와의 교통을 조절하게 되는 데, 통상의 경우 상기 제1셧 오프 밸브(14)는 개방된 상태를 유지하여 상기 기름 탱크(10)의 내부에 대기압이 작용하도록 한다.

상기 기름 탱크(10)는 오버 플로우 관로(16)를 매개로 상기 기름 탱크(10)와 별도의 공간으로 마련된 오버 플로우 탱크(18)와 교통하는 데, 상기 오버 플로우 관로(16)에는 이송 펌프(20)가 설치되어 있어 상기 기름 탱크(10) 내부에 저장된 기름을 외부로 유출할 수 있도록 되어 있다. 이 경우, 상기 오버 플로우 관로(16)를 통해 외부로 유출되는 기름은 상기 오버 플로우 탱크(18)는 물론, 상기 오버 플로우 관로(16)로부터 연통 관로(16a)를 매개로 분지된 다른 기름 탱크(11)로도 제공될 수 있다.

상기 오버 플로우 관로(16)는 원격 제어방식의 제2셧 오프 밸브(22)를 설치하고, 상기 제2셧 오프 밸브(22)는 상기 기름 탱크(10)와 상기 오버 플로우 탱크(18) 사이의 교통을 조절하게 되는 데, 통상의 경우 상기 제2셧 오프 밸브(22)는 폐쇄된 상태를 유지하여 상기 기름 탱크(10) 내부에 저장된 기름의 불필요한 외부로의 유출을 제한하게 된다.

상기 염분 센서(10a)와 상기 제1셧 오프 밸브(14), 상기 이송 펌프(20) 및 상기 제2셧 오프 밸브(22)는 각각 제어 유닛(24)과 전기적으로 연결되어 있어, 상기 제어 유닛(24)은 상기 염분 센서(10a)를 통해 상기 기름 탱크(10) 내부로 해수의 유입을 실시간으로 검출할 수 있게 된다. 또한, 상기 제어 유닛(24)은 상기 염분 센서(10a)를 매개로 해수의 유입을 검출시 상기 제1셧 오프 밸브(14)를 차단함과 더불어 상기 제2셧 오프 밸브(22)를 개방하고 상기 이송 펌프(20)의 구동을 개시하게 된다. 이에 따라, 상기 기름 탱크(10)의 파손에 따른 해수의 유입시 상기 기름 탱크(10) 내부에 저장된 기름은 상기 이송 펌프(20)의 구동에 따라 상기 오버 플로우 관로(16)를 통해 상기 오버 플로우 탱크(18)로 옮겨질 수 있게 된다. 이때, 상기 제1셧 오프 밸브(14)는 폐쇄상태로 전환됨에 따라, 상기 기름 탱크(10)는 상기 공기 관(12)을 통한 대기와의 교통을 단절받게 되므로, 상기 기름 탱크(10)의 내부로 해수의 유입을 최대한 억제할 수 있고, 상기 이송 펌프(20)의 동작에 따라 상기 오버 플로우 탱크(18)로 이송되는 유류의 양에 부합하는 정도만큼 상기 기름 탱크(10)의 내부로 해수의 유입이 이루어질 수 있게 된다.

상기 오버 플로우 관로(16)는 연통 관로(16a)를 매개로 잉여의 다른 기름 탱 크(11)와도 교통하고, 상기 연통 관로(16a)에는 수동 조작방식의 제3셧 오프 밸브(26)가 설치된다. 이에 따라 상기 오버 플로우 관로(16)를 통해 상기 오버 플로우 탱크(18)로 옮겨지는 기름은 상기 연통 관로(16a)를 통해 상기 다른 기름 탱크(11)로도 옮겨질 수 있어 상기 오버 플로우 탱크(18)의 용량을 초과하는 분량의 기름에 대한 외부 유출까지도 원천적으로 차단할 수 있게 된다.

상기 제어 유닛(24)은 원격 제어방식의 셧 오프 밸브(14,22)에 대한 개폐 상황을 가시적으로 출력하는 개폐상황 출력유닛(28)과도 전기적으로 연결되는 데, 상기 개폐상황 출력유닛(28)은 조타실 내부에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제어 유닛(24)은 파손된 기름 탱크(10)의 위치를 가시적으로 출력하는 파손위치 출력유닛(30)과도 전기적으로 연결되는 데, 상기 파손위치 출력유닛(30)도 역시 조타실 내부에 설치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 조타실 내부에서 상기 개폐상황 출력유닛(28)과 상기 파손위치 출력유닛(30)을 통해 현재 이상상황이 발생된 기름 탱크(10)의 위치를 보다 용이하게 파악할 수 있음과 더불어 파손된 기름 탱크(10)로부터 외부의 다른 기름 탱크(11)로 이송되는 기름의 유동경로까지도 용이하게 파악할 수 있게 된다.

상기 기름 탱크(10)와 상기 오버 플로우 관로(16)상에 위치한 이송 펌프(20) 사이에는 비상용 셧 오프 밸브(32)가 설치되는 데, 상기 비상용 셧 오프 밸브(32)는 상기 기름 탱크(10)의 손상을 대비하여 항상 개방된 상태로 유지하는 것이 바람직하고, 상기 비상용 셧 오프 밸브(32)는 상기 기름 탱크(10) 내부에 저장된 기름의 이송이 완료되는 등의 특별한 시점에서 폐쇄되어 상기 기름 탱크(10)의 내부로 유입된 해수가 상기 오버 플로우 탱크(18) 또는 상기 다른 기름 탱크(11)로 유입되는 것을 차단할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 실시예에 있어, 상기 염분 센서(10a)를 구비한 기름 탱크(10)와 오버 플로우 탱크(18)는 선박에 따라 복수개로 구비될 수 있음은 물론이고, 상기 제어 유닛(24)은 각 기름 탱크(10)내에 설치된 염분 센서(10a)로부터 각 기름 탱크(10) 별로 손상의 여부를 판단하고, 각각의 공기 관(12)에 설치된 제1셧 오프 밸브(14)와 오버 플로우 관로(16)에 설치된 제2셧 오프 밸브(22)의 개폐와 이송 펌프(20)의 작동을 각각 적절하게 제어함으로써 해상으로 기름의 유출을 최소화할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 선박의 기름 유출 방지 설비의 바람직한 작용을 상세히 설명한다.

선박의 운항중 사고 등의 외부적 요인에 의해 상기 기름 탱크(10)에 손상이 발생되면, 손상된 부위를 통해 해수가 상기 기름 탱크(10)의 내부로 유입된다. 이때 상기 염분 센서(10a)는 해수의 유입을 실시간으로 검출하여 상기 제어 유닛(24)로 검출 신호를 출력하게 된다.

이어, 상기 제어 유닛(24)은 상기 공기 관(12)에 설치된 제1셧 오프 밸브(14)를 개방상태에서 폐쇄상태로 전환되도록 제어한 다음, 상기 오버 플로우 관로(16)에 설치된 제2셧 오프 밸브(22)를 폐쇄상태에서 개방상태로 전환되도록 제어한다.

이어, 상기 제어 유닛(24)은 상기 오버 플로우 관로(16)에 설치된 이송 펌 프(20)를 구동시켜 손상된 기름 탱크(10)의 내부에 저장된 기름을 상기 오버 플로우 탱크(18)로 이송한다. 이때 상기 오버 플로우 관로(16)를 통해 이송되는 기름은 상기 연통 관로(16a)를 통해 다른 기름 탱크(11)의 내부에도 공급될 수 있게 된다. 이 경우 상기 제3셧 오프 밸브(26)는 수동조작에 의해 개방상태로 전환된 상태임은 전제 조건이다.

이어, 상기 제어 유닛(24)은 손상된 기름 탱크(10) 내부에 저장된 기름에 대한 이송에 소요되는 소정 시간의 경과후 혹은 오버 플로우 탱크(18)에 설치된 하이 레벨 스위치에 의한 기름 레벨의 검출로부터 상기 제2셧 오프 밸브(22)를 폐쇄상태로 전환하고 상기 이송 펌프(20)의 구동도 종료하게 된다. 이때 상기 제3셧 오프 밸브(26)도 수동조작에 의해 폐쇄상태로 전환됨은 물론이다. 이에 따라, 손상된 기름 탱크(10)의 내부에는 해수만이 가득 찬 상태로 전환되고, 상기 기름 탱크(10)의 내부로 유입된 해수는 상기 제1셧 오프 밸브(14)와 상기 제2셧 오프 밸브(22)의 폐쇄로 인해 다른 경로를 통해 선박내 다른 기름 탱크(11) 또는 오버 플로우 탱크(18) 등으로 유동하지 못하게 된다.

아울러, 상기와 같은 일련의 과정 중에 상기 제어 유닛(24)은 상기 개폐상황 출력유닛(28)과 상기 파손위치 출력유닛(30)을 매개로 현재의 진행상황을 출력하게 되고, 이를 통해 조타실 내부에서 현재 이상상황이 발생된 기름 탱크(10)의 위치를 쉽게 파악할 수 있으며, 그에 따른 기름의 유동경로도 함께 파악할 수 있게 된다.

이 결과, 본 발명은 운항중 기름 탱크(10)의 손상에 따른 해수의 유입시 해양으로 유출되는 기름의 양을 절대적으로 줄일 수 있고, 이를 통해 해상 오염의 정 도를 최소화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 선박의 기름 유출 방지 설비는 소형 선박의 경우, 대기와 기름 탱크(10) 사이를 교통시키는 공기 관(12)과 상기 기름 탱크(10)에 설치되어 상기 기름 탱크(10) 내부로 해수의 유입을 검출하는 염분 센서(10a), 상기 공기 관(12)에 설치되어 상기 기름 탱크(10)와 상기 공기 관(12) 사이의 교통을 조절하는 원격 제어방식의 제1셧 오프 밸브(14) 및 상기 염분 센서(10a)로부터 해수의 유입을 검출하여 상기 제1셧 오프 밸브(14)를 차단시키는 제어 유닛(24)만을 구비하여도 유사시 손상된 기름 탱크(10)로 유입되는 해수에 의한 기름의 해상 유출을 효과적으로 막을 수 있게 된다. 이는 상기 기름 탱크(10)와 대기 사이의 교통만을 제1셧 오프 밸브(14)에 의한 단절을 통해 차단하면, 기름 탱크(10)의 상단부가 해수면 아래에 있을 경우는 해수로부터 정압을 받게 되고 또한 해수의 비중이 기름의 비중 보다 크기 때문에 손상된 기름 탱크(10)로 해수의 유입만이 이루어지고, 손상된 기름 탱크(10)로부터 해양으로 기름의 유출은 정압 및 비중의 차이로 인해 차단될 수 있고, 만일 선박의 특성상 기름 탱크(10)의 상단부가 해수면 보다 위에 위치하고 기름 레벨도 해수면 보다 위에 있을 경우는 탱크내 기름 레벨과 해수면 사이의 정압에 의해 다소의 기름이 유출될 수도 있으나 공기 관(12)이 닫힌 상태이기 때문에 그 양은 미미하다고 할 수 있겠다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상 과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 기름 유출 방지 설비를 도시한 구성도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10,11-기름 탱크 12-공기 관

14-제1셧 오프 밸브 16-오버 플로우 관로

18-오버 플로우 탱크 20-이송 펌프

22-제2셧 오프 밸브 24-제어 유닛

26-제3셧 오프 밸브 28-개폐상황 출력유닛

30-파손위치 출력유닛 32-비상용 셧 오프 밸브

Claims

대기와 기름 탱크(10) 사이를 교통시키는 공기 관(12);

상기 기름 탱크(10)에 설치되어 내부로 해수의 유입을 실시간으로 검출하는 염분 센서(10a);

상기 공기 관(12)에 설치되어 상기 기름 탱크(10)와 대기 사이의 교통을 조절하는 제1셧 오프 밸브(14); 및

상기 염분 센서(10a)로부터 해수의 유입을 검출하여 상기 제1셧 오프 밸브(14)를 차단시키는 제어 유닛(24)을 구비하는 선박의 기름 유출 방지 설비.
청구항 1에 있어서,

상기 기름 탱크(10)와 오버 플로우 관로(16)를 매개로 교통되는 오버 플로우 탱크(18)와, 상기 오버 플로우 관로(16)에 설치되어 상기 기름 탱크(10) 내부의 기름을 상기 오버 플로우 탱크(18)로 유출시키는 이송 펌프(20) 및, 상기 오버 플로우 관로(16)에 설치되어 상기 기름 탱크(10)와 상기 오버 플로우 탱크(18) 사이의 교통을 조절하는 제2셧 오프 밸브(22)를 더 포함하고, 상기 제어 유닛(24)은 상기 염분 센서(10a)를 매개로 해수 유입의 검출시 상기 제1셧 오프 밸브(14)의 차단과 상기 제2셧 오프 밸브(22)의 개방 및 상기 이송 펌프(20)의 구동을 각각 제어하는 것을 특징으로 하는 선박의 기름 유출 방지 설비.
청구항 2에 있어서,

상기 오버 플로우 관로(16)와 연통 관로(16a)를 매개로 교통되는 잉여의 다른 기름 탱크(11)를 더 포함하고, 상기 연통 관로(16a)에는 제3셧 오프 밸브(26)가 설치되는 것을 특징으로 하는 선박의 기름 유출 방지 설비.
청구항 2에 있어서,

상기 오버 플로우 관로(16)에는 비상용 셧 오프 밸브(32)가 설치되고, 상기 비상용 셧 오프 밸브(32)는 상기 기름 탱크(10)와 상기 이송 펌프(20) 사이의 경로중에 설치되는 것을 특징으로 하는 선박의 기름 유출 방지 설비.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 유닛(24)을 통해 제어되는 셧 오프 밸브의 개폐 상황을 가시적으로 출력하는 개폐상황 출력유닛(28)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 기름 유출 방지 설비.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 유닛(24)을 통해 검출되는 파손된 기름 탱크(10)의 위치를 가시적으로 출력하는 파손위치 출력유닛(30)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 기름 유출 방지 설비.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 염분 센서(10a)는 상기 기름 탱크(10)의 바닥에 설치되는 것을 특징으로 하는 선박의 기름 유출 방지 설비.