KR20120136135A

KR20120136135A - 해상작업용 선박 및 그 선박의 자세제어 방법

Info

Publication number: KR20120136135A
Application number: KR1020110055166A
Authority: KR
Inventors: 곽현욱; 김세은; 최용호; 서종수
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2012-12-18
Also published as: KR101390367B1

Abstract

해상작업용 선박 및 그 선박의 자세제어 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 해상작업용 선박은, 선체와; 상기 선체에 회전 가능하게 결합되며, 상기 선체의 선수부와 선미부에 각각 설치되는 추진기를 포함할 수 있다. 이때, 상기 추진기는 상기 선수부보다 상기 선미부에 더 많이 설치된다.

Description

해상작업용 선박 및 그 선박의 자세제어 방법{SHIP FOR OFFSHORE INSTALLATION AND DYNAMIC POSITIONING METHOD THEREOF}

본 발명은 해상작업용 선박 및 그 선박의 자세제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해상에 계류 시 선박의 자세를 유지하기 위한 해상작업용 선박 및 그 선박의 자세제어 방법에 관한 것이다.

FPSO (floating production storage & offloading unit)나 드릴쉽(drill ship)과 같은 해상작업용 특수선박의 경우, 일반 상선에서 가장 중요시하는 속도성능보다는 자세제어, 즉 다이나믹 포지션닝(Dynamic Positioning, or DP)을 위한 운동성능을 더 중요시하게 된다.

운동성능을 중요시하는 이유는, 예를 들어 드릴쉽의 경우 해상의 어떤 특정위치에 고정되어 원유 시추를 위한 드릴링이나 원유를 뽑아올리는 작업을 하게 되는데, 이때 조류, 바람, 파도 등의 외력에 대하여 위치변동 없이 자기 위치를 유지하는 기능이 매우 중요하기 때문이다.

본 발명의 실시예는 운항 조건에 따라 선박의 뱃머리를 달리함으로써 선박의 이동성 및 다이나믹 포지션닝(DP) 성능을 향상시킬 수 있는 해상작업용 선박 및 그 선박의 자세제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체와; 상기 선체에 회전 가능하게 결합되며, 상기 선체의 선수부와 선미부에 각각 설치되는 추진기를 포함하는 해상작업용 선박이 제공된다. 여기서, 상기 추진기는 상기 선수부보다 상기 선미부에 더 많이 설치된다.

상기 선미부는 유선형상을 가질 수 있다.

상기 선수부와 상기 선미부 각각에는 펀넬(funnel)이 설치될 수 있다.

상기 선체에서 배출되는 매연이 상기 선수부 또는 상기 선미부에 설치된 펀넬(funnel)을 통해 배출되도록 상기 매연의 배출 방향을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선수부와 선미부에 각각 추진기를 구비한 해상작업용 선박의 다이나믹 포지션닝(Dynamic Positioning, or DP)을 위한 자세제어 방법으로서, 상기 선박의 이동 시, 상기 선수부를 상기 선박의 머리로 두고 이동하는 단계; 및 상기 선박의 해상 계류 시, 상기 선박에 작용하는 외란의 방향에 대향하도록 상기 선미부를 배치하는 단계를 포함하는 해상작업용 선박의 자세제어 방법이 제공된다.

상기 선박에 작용하는 상기 외란이 복수개인 경우, 상기 외란의 합벡터의 방향에 대향하도록 상기 선미부를 배치할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 운항 조건에 따라 선박의 뱃머리를 달리함으로써 선박의 이동성 및 다이나믹 포지션닝(DP) 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상작업용 선박을 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상작업용 선박의 저면을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상작업용 선박의 자세제어 방법을 나타낸 순서도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 해상작업용 선박 및 그 선박의 자세제어 방법을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상작업용 선박(100)을 나타낸 측면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상작업용 선박(100)의 저면을 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 해상작업용 선박(100)은 예를 들어 FPSO (floating production storage & offloading unit)나 드릴쉽(drillship) 또는 파이프라인 설치선박(pipe laying vessel)과 같은 해상작업용 특수선박으로서 선체(110)와 추진기(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

그러나 본 발명에서의 해상작업용 선박(100)은 이에 한정되지 않고, LNG-FPSO(Floating Production Storage Offloading)과 같은 부유식 해상 구조물을 포함할 수 있다.

추진기(120)는 추력을 발생시키는 장치로서 선체(110)의 선수부(110a)와 선미부(110b)에 각각 설치된다. 추진기(120)는 선체(110)에 회전 가능하게 결합되며, 예를 들어 예를 들어 아지무스 스러스터(azimuth thruster)나 포드형 추진기 등이 사용될 수 있다.

이러한 해상작업용 선박(100)은 일반 상선에서 가장 중요시하는 속도성능보다는 운동성능을 더 중요시하게 된다.

특히 드릴쉽의 경우, 해상의 어떤 특정위치에 고정되어 원유 시추를 위한 드릴링이나 원유를 뽑아올리는 작업을 하게 되는데, 이때 조류, 바람, 파도 등의 외력에 대하여 위치변동 없이 자기 위치를 유지하는 것이 매우 중요하다.

이러한 운동성능을 향상시키기 위해, 본 실시예에서는 해상작업용 선박(100)의 선수부(110a)와 선미부(110b) 각각에 추진기(120)가 설치되며, 선수부(110a)보다는 선미부(110b)에 더 많은 추진기(120)가 설치된다.

일반적으로, 드립쉽과 같은 해양작업선의 경우, 선박의 이동 시에는 선박의 선수부보다 선미부에서 더 큰 추력이 필요하다.

하지만, 선박이 해상에 계류 중(예를 들어, 해상의 특정 위치에서 멈춤 상태를 유지 중)일 때는 그 선박의 자세를 유지하기 위해 다이나믹 포지션닝(DP)을 하게 되는데, 이때 선박에는 다양한 외란(바람, 해류, 파도 등의 외력)이 작용하게 된다.

이 경우, 선박은 그 자세를 유지하기 위해 외란이 작용하는 방향에 대향하도록 선수부를 배치하게 된다. 이때, 선수부의 추진기는 다이나믹 포지션닝(DP)을 하기 위해 선미부의 추진기보다 더 큰 추력을 필요로 한다. 이 경우, 외란을 받는 쪽의 추진기 사용량이 그 반대쪽의 추진기 사용량보다 약 150% 이상 더 큰 추력을 필요로 한다.

이러한 점을 고려하여 본 실시예에 따른 해상작업용 선박(100)은, 선수부(110a)보다는 선미부(110b)에 더 많은 추진기(120)를 구비하며, 이동 시에는 선수부(110a)를 선박(100)의 머리로 두고 이동하고, 해상에 계류 시에는 선박(100)에 작용하는 외란의 방향에 대향하도록 선미부(110b)를 앞으로 배치하게 된다.

이와 같이 선수부(110a)보다는 선미부(110b)에 추진기(120)를 더 많이 구비함으로써, 이동 시에는 선박(100)의 진행이 용이하도록 선미부(110b)의 추진기(120)에서 보다 큰 추력을 낼 수 있으며, 해상에 계류 시에는 선미부(110b)의 큰 추력을 이용하여 선박(100)의 다이나믹 포지션닝(DP)을 용이하게 수행할 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 해상작업용 선박(100)은 그 선미부(110b)가 선수부(110a)와 마찬가지로 유선형상을 가질 수 있다.

선미부(110b)가 선수부(110a)와 마찬가지로 유선형상을 가짐으로써, 선미부(110b)를 선박(100)의 머리로 두고 다이나믹 포지션닝(DP)할 때 선미부(110b)에 작용하는 저항을 저감시킬 수 있다.

또한, 선미부(110b)가 유선형상을 가짐으로써, 해상에 계류 시 선수각 유지를 위해 선미부(110b)를 외란이 작용하는 방향에 대향되도록 배치하는 것이 보다 용이할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 해상작업용 선박(100)은 그 선수부(110a)와 선미부(110b) 각각에 펀넬(funnel, 130)이 설치될 수 있다.

일반적으로, 선박(100)의 엔진에서 발생된 매연은 펀넬(130)을 통해 배출된다.

본 실시예에서는, 펀넬(130)에서 배출된 매연이 선체(110)의 갑판에서 작업하는 작업자에게 해가 되지 않도록 선수부(110a)와 선미부(110b) 각각에 펀넬(130)을 구비함으로써, 기상조건 또는 선박(100)의 뱃머리 위치 변동에 따라 매연의 배출 위치를 조절할 수 있다.

즉, 본 실시예에서의 선박(100)은, 선박의 이동 시 선박(100)의 엔진에서 발생된 매연이 선미부(110b)의 펀넬(130)을 통해 배출되고, 선박의 해상 계류 시 선박(100)의 엔진에서 발생된 매연이 선수부(110a)의 펀넬(130)을 통해 배출되도록 매연의 배출 방향을 제어하는 별도의 제어부(미도시)를 구비할 수 있다.

따라서, 배출된 매연이 선체(110)의 갑판에서 작업하는 작업자에게 해가 되지 않도록 선박(100)의 운항 상태에 따라 매연의 배출 방향이 제어될 수 있다.

이렇게 펀넬(130)을 선수부(110a)와 선미부(110b) 각각에 설치함으로써, 선박(100)이 이동 시나 해상에 계류 시에 선박(100)의 뱃머리를 달리 할 때마다 또는 해상의 바람방향에 따라 펀넬(130)에서 발생하는 매연으로 인해 선상에서 작업하는 작업자들이 매연을 마시는 횟수를 줄일 수 있다.

이상에서는 본 발명의 일 측면에 따른 해상작업용 선박(100)에 대해 설명하였으나, 이하에서는 상기 해상작업용 선박(100)의 다이나믹 포지션닝(DP)을 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 해상작업용 선박의 자세제어 방법에 대해 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상작업용 선박의 자세제어 방법을 나타낸 순서도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상작업용 선박의 자세제어 방법에서 해상작업용 선박이 이동하는 상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상작업용 선박의 자세제어 방법에서 해상작업용 선박이 해상에 계류하기 위해 다이나믹 포지션닝(Dynamic Positioning, or DP)하는 상태를 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 해상작업용 선박의 자세제어 방법은, 선수부(110a)와 선미부(110b)에 각각 추진기(120)를 구비한 해상작업용 선박(100)이 해상에 계류 시 다이나믹 포지션닝(DP)을 위한 자세제어 방법으로서, 상기 선박(100)의 이동 시 상기 선수부(110a)를 상기 선박(100)의 머리로 두고 이동하는 단계(S110); 및 상기 선박(100)의 해상 계류 시 상기 선박(100)에 작용하는 외란의 방향에 대향하도록 상기 선미부(110b)를 배치하는 단계(S120)를 포함할 수 있다.

본 실시예의 경우, 해상작업용 선박(100)에 대한 구성 및 작용은 전술한 실시예와 동일 또는 상응하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 해상작업용 선박의 자세제어 방법을 설명하면, 해상작업용 선박(100)은 선수부(110a)를 선박(100)의 머리로 둔 상태에서 해상을 이동하게 된다(S110).

전술한 예에서 상술한 바와 같이, 본 실시예의 해상작업용 선박(100)은 선수부(110a)보다는 선미부(110b)에 더 많은 추진기(120)를 구비함으로 인해 이동 시 선미부(110b)에서 보다 큰 추력을 낼 수 있다.

따라서, 이동 시에는 선미부(110b)의 큰 추력을 이용하여 선박(100)의 추진효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 해상작업용 선박(100)은 해상에 계류할 때에는 선박(100)에 작용하는 외란의 방향에 대향하도록 선미부(110b)를 그 뱃머리로 하여 배치하게 된다(S120).

여기서, 선박(100)에 작용하는 외란의 방향이 동일한 경우에는 선미부(110b)의 방향을 외란의 방향에 대향하도록 맞추어 배치한다.

이때, 선박(100)에 작용하는 외란이 복수개이고 그 외란들의 방향이 동일하지 않은 경우에는 상기 외란들의 합벡터의 방향에 대향하도록 선미부(110b)를 배치할 수 있다.

즉, 선박(100)에 작용하는 외란의 크기가 가장 작은 방향으로 선미부(110b)의 뱃머리를 배치할 수 있다.

이와 같이, 해상 계류 시 선미부(110b)를 선박(100)의 뱃머리로 두고 다이나믹 포지션닝(DP)을 수행함으로써, 선미부(110b)의 큰 추력을 이용하여 선박(100)의 다이나믹 포지션닝(DP)을 보다 용이하게 수행할 수 있다.

본 실시예의 경우, 선수부(110a)의 추진기(120)는 선미부(110b)의 추진기(120)에 비해 요구되는 추력 크기가 적음으로 그 설치 댓수를 줄여서 선박의 제조단가를 낮출 수 있다.

또는, 선수부(110a)의 추진기(120) 중 일부를 선미부(110b)에 설치함으로써, 선박(100)의 이동 시 또는 해상 계류 시 보다 큰 추력을 낼 수 있으며, 그 추력을 이용하여 선박(100) 이동성 및 다이나믹 포지션닝(DP) 성능을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 선수부(110a)보다는 선미부(110b)에 추진기(120)를 더 많이 구비함으로써, 이동 시에는 선박(100)의 진행이 용이하도록 선미부(110b)의 추진기(120)에서 보다 큰 추력을 낼 수 있으며, 해상에 계류 시에는 선미부(110b)의 큰 추력을 이용하여 선박(100)의 다이나믹 포지션닝(DP)을 용이하게 수행할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 해상작업용 선박 110 : 선체
120 : 추진기 130 : 펀넬

Claims

선체와;
상기 선체에 회전 가능하게 결합되며, 상기 선체의 선수부와 선미부에 각각 설치되는 추진기를 포함하며,
상기 추진기는 상기 선수부보다 상기 선미부에 더 많이 설치되는 것을 특징으로 하는, 해상작업용 선박.
제1항에 있어서,
상기 선미부는 유선형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 해상작업용 선박.
제1항에 있어서,
상기 선수부와 상기 선미부 각각에는 펀넬(funnel)이 설치되는 것을 특징으로 하는, 해상작업용 선박.
제3항에 있어서,
상기 선체에서 배출되는 매연이 상기 선수부 또는 상기 선미부에 설치된 펀넬(funnel)을 통해 배출되도록 상기 매연의 배출 방향을 조절하는 제어부를 더 포함하는, 해상작업용 선박.
선수부와 선미부에 각각 추진기를 구비한 해상작업용 선박의 다이나믹 포지션닝(Dynamic Positioning, or DP)을 위한 자세제어 방법으로서,
상기 선박의 이동 시, 상기 선수부를 상기 선박의 머리로 두고 이동하는 단계; 및
상기 선박의 해상 계류 시, 상기 선박에 작용하는 외란의 방향에 대향하도록 상기 선미부를 배치하는 단계를 포함하는, 해상작업용 선박의 자세제어 방법.
제5항에 있어서,
상기 선박에 작용하는 상기 외란이 복수개인 경우,
상기 외란의 합벡터의 방향에 대향하도록 상기 선미부를 배치하는 것을 특징으로 하는, 해상작업용 선박의 자세제어 방법.