KR20120002981U - 반잠수선이 되는 쌍동선 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반잠수선이 되는 쌍동선에 관한 것으로, 밸러스트탱크를 갖고 밸러스트수의 흡입과 배출을 통해 부력조절이 가능하고, 선미에는 각각 추진체를 갖춘 적어도 2개 이상의 부교와; 상기 부교의 상면에 일체로 고정되고, 수직하게 배치된 기둥과; 상기 기둥에 조립되어 상기 부교를 결속하며, 탑승공간을 제공하는 플랫폼과; 상기 플랫폼과 상기 기둥 사이에 설치되어 상기 기둥에 대하여 상기 플랫폼을 상하로 움직일 수 있게 조절하는 구동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반잠수선이 되는 쌍동선을 제공한다.
본 고안에 따르면, 반잠수선이 이동성을 갖추게 되어 선원을 모두 태운 상태에서 자력으로 작업 해역까지 이동할 수 있어 운영이 편리하고, 자력 이동이 가능하기 때문에 작업 해역 내에서도 정밀한 작업 수행이 가능한 효과를 얻을 수 있다.

Description

반잠수선이 되는 쌍동선{SEMI SUBMERSIBLE TYPE TWIN SHIP}

본 고안은 반잠수선이 되는 쌍동선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항구에서 작업 해역까지 이동할 때 쌍동선의 형상을 갖추어 안정성과 기동성을 확보하고, 작업 해역에서는 반잠수선 형태를 유지하여 거친 해상 상태에서도 안전하고 안정적인 작업조건을 확보할 수 있도록 한 반잠수선이 되는 쌍동선에 관한 것이다.

일반적으로, 반잠수선(半潛水船)은 조절가능한 밸러스트(ballast)를 갖는 선체(hull) 또는 부교(pontoon)에 부착된 기둥들에 의해 지지되는 선루 갑판(superstructure deck) 또는 갑판을 갖는다.

전형적인 종래 반잠수선, 이를 테면 오레일리(O'Reilly) 등에 허여된 미국 특허 제3,490,406호에 따르면, 상기 선루 갑판이 수면위에 유지되는 동안 부교가 지니는 밸러스트를 조절함으로서 상기 부교는 수면 또는 수면 근처에 위치되거나 수면 아래의 수중에 위치될 수 있다.

이러한 반잠수선은 사용되기 위한 해상의 작업위치로 이동하는 동안, 상기 부교를 부양시켜 이동을 원할하게 하고, 원하는 위치에 도달한 후에는 상기 부교의 밸러스트를 조절하여 부교를 수면 아래로 잠기게 함으로써 거칠고 깊은 바다에서도 향상된 안정성을 제공한다.

이와 같은 반잠수선은 그 특성상 주로 석유 시추, 해상 플랜트 등에 주로 사용된다.

그런데, 종래 반잠수선은 작업 해역까지 이동하기에 충분한 추진기가 설치되어 있지 않아 보통 예인선을 통해 작업 해역까지 운반되어야 하는 단점을 가지고 있다.

즉, 반잠수선은 작업 해역까지 예인선에 의해 예인되고, 선원들은 별도의 서플라이보트(Supply Boat)나 혹은 헬리콥터 등으로 실어 나르며 작업을 하고 있다.

다시 말해, 반잠수선의 경우 거친 해상에서의 안정적인 작업조건을 확보해 주지만 이동성이 좋지 않아 이동을 위해 별도의 예인선을 필요로 하고, 선원도 별도의 선박이나 헬리콥터와 같은 수단을 통해 따로 이동해야 하는 불편이 있다.

따라서, 이러한 반잠수선은 앞서 설명하였듯이, 시추선 혹은 해상 플랜트와 같이 한 번 설치하면 오랫동안 작업할 수 있는 영역에서만 이용되고 있어 많은 장점에도 불구하고 그 활용성이 떨어지는 단점을 가졌다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창안된 것으로, 반잠수선을 구성하는 기둥을 오르내리게 조절할 수 있고, 밸러스트 기능을 갖는 쌍동형 선박 형태로 구현하여 안전하고 빠른 이동성과 함께 거친 해역에서의 안정적인 작업성을 모두 갖출 수 있도록 개선된 반잠수선이 되는 쌍동선을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 밸러스트탱크를 갖고 밸러스트수의 흡입과 배출을 통해 부력조절이 가능하고, 선미에는 각각 추진체를 갖춘 적어도 2개 이상의 부교와; 상기 부교의 상면에 일체로 고정되고, 수직하게 배치된 기둥과; 상기 기둥에 조립되어 상기 부교를 결속하며, 탑승공간을 제공하는 플랫폼과; 상기 플랫폼과 상기 기둥 사이에 설치되어 상기 기둥에 대하여 상기 플랫폼을 상하로 움직일 수 있게 조절하는 구동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반잠수선이 되는 쌍동선을 제공한다.

이때, 상기 구동수단은, 상기 플랫폼의 일부에 고정된 구동모터, 상기 구동모터의 회전축에 고정된 피니언, 상기 피니언과 치결합되고 상기 기둥에 구비된 래크로 이루어진 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 구동모터의 회전축과 피니언 사이에는 감속기가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 래크는 상기 기둥의 길이방향을 따라 기둥 자체에 일체로 형성되거나 혹은 별도의 부재에 가공된 후 상기 기둥에 조립 고정된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 구동수단은 볼스크류 타입 또는 LM 가이드 타입인 것에도 그 특징이 있다.

본 고안에 따르면, 반잠수선이 이동성을 갖추게 되어 선원을 모두 태운 상태에서 자력으로 작업 해역까지 이동할 수 있어 운영이 편리하고, 자력 이동이 가능하기 때문에 작업 해역 내에서도 정밀한 작업 수행이 가능한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 반잠수선이 되는 쌍동선의 운항중 상태를 보인 모식도이다.
도 2는 본 고안에 따른 반잠수선이 되는 쌍동선의 작업중 상태를 보인 모식도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안은 개념적으로 두 개의 유닛(여기서는 물에 뜰 수 있기 때문에 '선박'이라 칭하기로 함)을 포함하기 때문에 쌍동선의 개념을 취하고 있고, 또 물 속으로 가라앉을 수도 있기 때문에 잠수선의 개념도 일부 포함한다.

이와 같은 본 고안에 따른 쌍동선은 적어도 2개 이상의 부교(Pontoon)(100)를 포함한다.

상기 부교(100)는 선박 형태를 가지며, 내부에는 밸러스트탱크(미도시)가 구비된다.

이때, 상기 밸러스트탱크는 밸러스트수, 즉 해상에 존재하는 해수를 넣고 빼는 과정을 통해 상기 부교(100)를 잠수시키거나 부상시킬 수 있게 된다.

아울러, 상기 부교(100)의 선미에는 추진체가 장착되는데, 상기 추진체는 선박에서 일반적으로 사용되는 프로펠러(스크류) 타입이 바람직하며, 이는 잘 알려져 있는 사항이므로 도면에서는 도시상 도시를 생략하였다.

그리고, 상기 부교(100)의 상면에는 다수개의 기둥(200)이 고정 설치되어 일체로 구비된다.

이때, 상기 기둥(200)은 원형 단면을 가질 수도 있으나, 바람직하기로는 사각 단면을 갖도록 구비하는 것이 설치 조립상 유리하다.

따라서, 상기 부교(100)의 밸러스트탱크내 밸러스트수를 조절함으로써 상기 쌍동형 선박, 즉 쌍동선을 구성하는 부교(100)와 기둥(200)은 함께 수선면(400)을 기준으로 도 1과 같이 부상될 수도 있고, 도 2와 같은 형태로 일정 깊이 잠수될 수도 있다.

또한, 상기 기둥(200)들은 플랫폼(300)에 의해 연결 구속된다.

이때, 상기 기둥(200)과 플랫폼(300)이 서로 연결 접속되는 부위에는 상기 기둥(200)을 플랫폼(300)에 대하여 유동시킬 수 있는 구동수단이 구비된다.

상기 구동수단은 볼스크류 타입, LM가이드 타입 등 여러가지 형태가 될 수 있으나, 바람직하기로는 래크와 피니언 형태가 좋다.

즉, 상기 플랫폼(300)의 일부에는 구동모터(500)와 같은 구동원이 고정설치되고, 상기 구동모터(500)의 회전축에는 피니언(510)이 고정되며, 상기 피니언(510)은 래크(520)와 치결합되되 상기 래크(520)는 상기 기둥(200)에 구비되는 형태가 될 수 있다.

이 경우, 상기 래크(520)는 상기 기둥(200) 자체에 기둥(200)의 길이방향을 따라 형성될 수 있고, 필요에 따라 별도의 부재를 기둥(200)에 덧대는 형태로 구비할 수도 있다.

또한, 제어의 용이성을 위해 상기 피니언(510)과 구동모터(500) 사이에는 감속기가 더 설치될 수도 있다.

따라서, 상기 기둥(200)은 상기 플랫폼(300)을 관통하여 상하로 움직일 수 있는 구조를 갖추어야 하며, 상기 기둥(200)을 유동시키는 구동수단이 앞서 설명한 래크(520)와 피니언(510) 및 구동모터(500)일 수 있다.

뿐만 아니라, 이러한 구동수단은 구비된 모든 기둥(200)에 동일하게 구비되고, 동기속도로 움직이도록 동시 제어됨이 특히 바람직하다.

덧붙여, 상술한 기둥(200)과 플랫폼(300)의 구조는 기둥(200)을 기준으로 플랫폼(300)이 상하로 움직인다고 볼 수도 있고, 반대로 플랫폼(300)을 기준으로 기둥(200)이 상하로 출몰한다고 볼 수도 있는데, 이는 기준이 무엇이냐에 따른 운동대상만 다를 뿐 결과적으로는 동일한 운동을 하는 것으로 이해하는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 쌍동선은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

먼저, 운항을 위해서는 도 1과 같은 상태로 유지되는데, 이를 테면 부교(100)의 밸러스트탱크내 밸러스트수를 배출시키면 부교(100)는 부력을 받아 수선면(400) 상부로 부상되게 된다.

이때, 플랫폼(300)이 도 2와 같은 상태로 높이 위치해 있으면 운항중 안정성이 떨어지므로 구동수단을 구동시켜 플랫폼(300)의 위치를 최대한 수선면(400)에 가깝게 낮추는 것이 바람직하다.

이렇게 된 상태에서 추진체를 구동시켜 추진하게 되면 부교(100)가 부상된 상태에서 이동이 가능하게 되고, 작업 해역까지 선원들을 태운 채 움직일 수 있게 된다.

이와 같은 과정을 통해 작업 해역에 도달하면, 작업자는 구동수단을 제어하여 플랫폼(300)을 수선면(400)으로부터 일정높이 위치로 상승시킨다.

이후, 제어신호를 보내 밸러스트탱크로 밸러스트수를 흡입하여 채우게 된다.

그러면, 부교(100)의 부력이 줄어들면서 부교(100)는 서서히 수선면(400) 밑으로 잠수되게 되고, 일정 깊이에 이르면 밸러스트수를 차단하여 잠수된 위치를 유지하게 한다.

이 상태에서, 도 2와 같은 형태가 되도록 플랫폼(300)의 작업높이를 다시 적절히 조절한 다음 원하는 해상 작업을 수행할 수 있게 된다.

이와 같이, 구조적으로 매우 간단하면서도 이동성과 안정성을 갖춘 본 고안에 따른 반잠수선이 되는 쌍동선을 이용하면 해상에서 다양한 작업을 안전하고 효율적으로 수행할 수 있게 되므로 그 활용도가 클 것으로 기대된다.

100 : 부교 200 : 기둥
300 : 플랫폼 400 : 수선면
500 : 구동모터 510 : 피니언
520 : 래크

Claims (5)

1. 밸러스트탱크를 갖고 밸러스트수의 흡입과 배출을 통해 부력조절이 가능하고, 선미에는 각각 추진체를 갖춘 적어도 2개 이상의 부교(100)와;
   상기 부교(100)의 상면에 일체로 고정되고, 수직하게 배치된 기둥(200)과;
   상기 기둥(200)에 조립되어 상기 부교(100)를 결속하며, 탑승공간을 제공하는 플랫폼(300)과;
   상기 플랫폼(300)과 상기 기둥(200) 사이에 설치되어 상기 기둥(200)에 대하여 상기 플랫폼(300)을 상하로 움직일 수 있게 조절하는 구동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반잠수선이 되는 쌍동선.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 구동수단은, 상기 플랫폼(300)의 일부에 고정된 구동모터(500), 상기 구동모터(500)의 회전축에 고정된 피니언(510), 상기 피니언(510)과 치결합되고 상기 기둥(200)에 구비된 래크(520)로 이루어진 것을 특징으로 하는 반잠수선이 되는 쌍동선.
   
3. 청구항 2에 있어서;
   상기 구동모터(500)의 회전축과 피니언(510) 사이에는 감속기가 더 설치된 것을 특징으로 하는 반잠수선이 되는 쌍동선.
   
4. 청구항 2에 있어서;
   상기 래크(520)는 상기 기둥(200)의 길이방향을 따라 기둥(200) 자체에 일체로 형성되거나 혹은 별도의 부재에 가공된 후 상기 기둥(200)에 조립 고정된 것을 특징으로 하는 반잠수선이 되는 쌍동선.
   
5. 청구항 1에 있어서;
   상기 구동수단은 볼스크류 타입 또는 LM 가이드 타입인 것을 특징으로 하는 반잠수선이 되는 쌍동선.

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