KR20130027672A - 해상설비용 헬리데크 - Google Patents

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KR20130027672A
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

해상설비용 헬리데크가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 수직 이착륙기의 이착륙을 위하여 해상설비에 설치되는 데크부; 데크부에 마련되어 데크부의 경사를 조절하는 평형유지부; 데크부의 경사를 검출하는 경사검출부; 및 경사검출부에 의해 검출된 경사에 근거하여 평형유지부를 제어하는 제어부를 포함하는 해상설비용 헬리데크가 제공될 수 있다.

Description

해상설비용 헬리데크 {HELIDECK FOR OFFSHORE STRUCTURE}
본 발명은 헬리데크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해상설비에 설치되는 해상설비용 헬리데크에 관한 것이다.
선박, 해상플랫폼 등의 해상설비에는 헬리콥터 등의 수직 이착륙기가 이착륙할 수 있는 헬리데크가 구비된다. 도 1은 종래 일반적으로 해상설비에 설치되었던 헬리데크를 보여주는 개략도이다. 도 1을 참고하면, 선박 등의 해상설비에 설치되는 헬리데크(10)는 프레임부(11)와 데크부(12)로 형성된다. 이때, 프레임부(11)는 데크부(12)를 지지하기 위한 것으로 선박의 상부데크 등에 고정 설치된다. 또한, 데크부(12)는 헬리콥터 등의 이착륙장으로 원형 또는 사각형태의 플랫폼으로 형성되며, 프레임부(11)의 상측에 고정 설치된다.
그러나 상기와 같은 구조의 일반적인 헬리데크(10)는 해상이라는 특수한 환경조건을 전혀 고려하지 않은 것으로, 헬리콥터 등의 이착륙에 많은 어려움이 있었다. 즉, 육상에 설치되는 헬리데크의 경우, 지면이나 건축물 등에 고정되게 되므로 특별한 케이스가 아닌 이상 헬리데크가 기울어지거나 경사가 발생될 우려가 없다. 그러나 해상 중에 운항 및 설치되는 해상설비의 경우에는 다양한 해상환경조건에 의하여 헬리데크(10)가 기울어지거나 경사가 발생될 수 있다. 즉, 선박이나 해상플랫폼 등의 경우 파랑 등에 의하여 다양한 형태의 요동이 발생될 수 있으며, 이로 인해, 헬리데크(10)에 경사가 발생될 수 있다. 예를 들면, 선박에 롤링(rolling)이나 피칭(pitching)이 발생된 경우, 선박에 설치된 헬리데크(10)는 선박의 좌우측 또는 전후측으로 기울어질 수 있다.
상기와 같은 헬리데크(10)의 경사는 헬리콥터 등의 안전한 이착륙을 저해하는 요소가 된다. 또한, 파랑 등으로 인해 헬리데크(10)의 경사가 소정범위 이상이 되면, 헬기콥터 등의 이착륙이 불가하다는 문제점이 있다. 특히, 헬리콥터 등의 수직 이착륙기는 긴급한 운송이나 이동을 위하여 사용되는 경우가 빈번하다는 점을 감안하면, 상기와 같은 이착륙에 있어서의 제약은 막대한 인적, 물적 손해를 가져올 수 있다. 따라서 해상이라는 특수한 환경조건을 고려하여, 다양한 해상환경조건에서 사용 가능한 해상 전용 헬리데크의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 해상환경조건 하에서 안전하게 수직 이착륙기가 이착륙할 수 있는 해상설비용 헬리데크를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수직 이착륙기의 이착륙을 위하여 해상설비에 설치되는 데크부; 상기 데크부에 마련되어 상기 데크부의 경사를 조절하는 평형유지부; 상기 데크부의 경사를 검출하는 경사검출부; 및 상기 경사검출부에 의해 검출된 경사에 근거하여 상기 평형유지부를 제어하는 제어부;를 포함하는 해상설비용 헬리데크가 제공될 수 있다.
이때, 상기 평형유지부는, 상기 데크부를 하측에서 지지하는 복수개의 실린더로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수개의 실린더는, 상기 데크부의 가로방향 및 세로방향 중 어느 하나 이상을 따라 서로 소정간격 이격되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 경사검출부는, 상기 데크부에 마련되는 적어도 하나의 경사센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 경사검출부는, 상기 데크부에 마련되어 상기 데크부의 위치 변위를 측정하는 복수개의 위치감지센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 위치감지센서는, 상기 데크부의 가로방향 및 세로방향 중 어느 하나 이상을 따라 서로 소정간격 이격되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 경사검출부는, 상기 복수개의 실린더와 대응되도록 상기 데크부에 배치되는 복수개의 위치감지센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 경사검출부는, 상기 복수개의 실린더와 대응되도록 배치되어 상기 복수개의 실린더에 작용하는 하중을 측정하는 복수개의 하중센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 경사검출부에서 검출된 경사에 근거하여 상기 복수개의 실린더를 각각 상승 또는 하강시킬 수 있다.
또한, 상기 해상설비용 헬리데크는, 상기 데크부의 하부에 설치되어 상기 데크부를 지지하는 지지프레임을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 파랑 등의 해상환경조건 하에서도 데크부의 경사를 설정범위 이내로 유지할 수 있다. 따라서 헬리콥터와 같은 수직 이착륙기가 안전하게 데크부에 이착륙할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 해상환경조건에서 수직 이착륙기의 이착륙을 가능하게 한다. 따라서 해상설비에 있어서 수직 이착륙기에 의한 응급환자수송, 긴급물자수송 등을 보다 원활하게 할 수 있다.
도 1은 종래 일반적으로 해상설비에 설치되었던 헬리데크를 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상설비용 헬리데크를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 해상설비용 헬리데크의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 해상설비용 헬리데크의 정면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 해상설비용 헬리데크의 작동상태도이다.
이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상설비용 헬리데크의 구성에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상설비용 헬리데크를 보여주는 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 해상설비용 헬리데크의 평면도이다. 도 4는 도 2에 도시된 해상설비용 헬리데크의 정면도이다. 다만, 설명의 편의를 위하여, 도 3에서는 일부 구성을 투시하여 나타내었다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상설비용 헬리데크(100)는 데크부(110), 평형유지부(120), 경사검출부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
데크부(110)는 수직 이착륙기(vertical takeoff and landing aircraft, VTOL)의 이착륙을 위한 공간을 제공한다. 이때, 상기 수직 이착륙기는 이착륙시 활주하지 않고 수직으로 이착륙이 가능한 비행체를 모두 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 수직 이착륙기는 헬리콥터 등을 포함할 수 있다.
데크부(110)는 수직 이착륙기의 이착륙을 위하여 해상설비의 일측에 설치된다. 이때, 상기 해상설비는 해상환경조건에 의해 영향을 받는 다양한 형태의 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 해상설비는 선박, 부유식 해상플랫폼, 부유식 해양플랜트 등의 부유식 해상설비를 포함할 수 있다. 또한, 상기 해상설비는 반부유식 또는 반잠수식 해상설비를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 해상설비는 파랑 등의 해상환경조건에 의해 영향을 받을 수 있는 고정식 해상설비를 포함할 수 있다.
데크부(110)는 상기 해상설비의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 해상설비가 선박인 경우, 데크부(110)는 필요에 따라 선박의 상부데크, 선수부, 선미부 등에 설치될 수 있다. 또한, 상기 해상설비가 해상플랫폼인 경우, 데크부(110)는 필요에 따라 해상플랫폼의 상부데크, 등에 설치될 수 있다.
다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 데크부(110)가 선박의 상부데크(U)에 설치된 경우를 중심으로 설명한다.
데크부(110)는 상부데크(U)에 직접 설치될 수도 있으나, 별도의 지지프레임(150)을 통하여 상부데크(U) 상에 설치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 데크부(110)의 하부에 설치된 지지프레임(150)을 통하여 데크부(110)가 상부데크(U) 상에 설치된 경우를 예시하였다. 이때, 지지프레임(150)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 다수의 빔(beam) 부재가 트러스(truss) 구조로 배치되어 지지프레임(150)을 형성하고 있는 경우를 예시하였다. 다만, 지지프레임(150)은 상기 예시한 형태에 한정되지 않으며, 데크부(110)를 지지할 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있다.
평형유지부(120)는 데크부(110)에 마련되며, 데크부(110)의 경사(slope)를 조절한다. 이때, 평형유지부(120)는 데크부(110)를 하측에서 지지하는 복수개의 실린더(120)로 형성될 수 있다. 즉, 데크부(110)는 복수개의 실린더(120)에 의하여 지지될 수 있으며, 복수개의 실린더(120)가 각각 상승 또는 하강됨에 따라 데크부(110)의 경사가 조절될 수 있다. 이때, 복수개의 실린더(120)는 데크부(110)의 가로방향 또는 세로방향을 따라 서로 소정간격 이격되어 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 복수개의 실린더(120)가 데크부(110)의 가로방향 및 세로방향을 따라 3 개씩 배치되어 총 9 개의 실린더(120)가 배치된 경우를 예시하였다. 다만, 복수개의 실린더(120)의 개수 및 배치형태는 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 상기 예시한 경우에 한정되지는 않는다.
경사검출부(130)는 데크부(110)의 경사를 검출한다. 선박 등의 해상설비의 경우, 파랑 등의 해상환경조건에 따라 롤링(rolling), 피칭(pitching)과 같은 다양한 형태의 요동이 발생될 수 있다. 따라서 육상에 고정 설치되는 일반적인 헬리데크와 달리, 선박 등에 설치되는 해상설비용 헬리데크는 데크부(110)에 경사가 발생될 수 있다. 경사검출부(130)는 상기와 같은 데크부(110)의 경사를 검출하여 후술할 제어부(140)에 제공함으로써, 데크부(110)의 경사가 설정범위를 벗어나지 않도록 한다.
이때, 경사검출부(130)는 경사센서(131)를 포함할 수 있다. 경사센서(131)는 데크부(110)에 마련되어, 파랑 등에 의해 데크부(110)가 기울어지면 데크부(110)의 경사를 측정할 수 있다. 이때, 경사센서(131)는 선박의 롤링 방향으로의 경사(즉, 선체의 좌우측으로 기울어진 경사)를 측정하는 제 1 경사센서(131a)와, 선박의 피칭 방향으로의 경사(즉, 선체의 전후측으로 기울어진 경사)를 측정하는 제 2 경사센서(131b)로 형성될 수 있다. 또한, 경사센서(131)는 선박의 롤링 방향으로의 경사 및 선박의 피칭 방향으로의 경사를 모두 측정하는 하나의 경사센서(미도시)로 형성될 수도 있다.
덧붙여, 경사센서(131)는 헬리콥터 등의 수직 이착륙기가 이착륙하는 공간을 벗어난 데크부(110)의 상부 공간, 측부 또는 하부 등에 설치되어, 이착륙하는 수직 이착륙기와 간섭되지 않도록 설치될 수 있다.
한편, 경사검출부(130)는 복수개의 위치감지센서(132)를 포함할 수 있다. 복수개의 위치감지센서(132)는 각각 데크부(110)에 마련되어 데크부(110)의 위치 변위를 측정할 수 있다.
이때, 복수개의 위치감지센서(132)는 데크부(110)의 가로방향 또는 세로방향을 따라 서로 소정간격 이격되도록 배치될 수 있다. 상기와 같은 경우, 각각의 위치감지센서(132)는 데크부(110)의 각 지점에서의 위치 변위를 측정함으로써, 데크부(110)의 경사를 검출할 수 있다. 즉, 각각의 위치감지센서(132)는 초기위치가 설정될 수 있으며, 데크부(110)가 소정정도 기울어진 경우 상기 초기위치에서의 변위를 측정함으로써, 상기 데크부(110)의 경사를 검출할 수 있다.
또한, 복수개의 위치감지센서(132)는 데크부(110)를 지지하는 복수개의 실린더(120)에 대응되도록 배치될 수 있다. 즉, 각각의 위치감지센서(132)는 각각의 실린더(120)가 설치된 지점에 장착될 수 있다. 본 실시예의 경우, 총 9 개의 실린더(120)가 데크부(110)를 지지하는 경우를 예시하였는 바, 이에 대응하여 9 개의 위치감지센서(132)가 데크부(110)에 마련될 수 있다. 상기와 같은 경우, 복수개의 위치감지센서(132)는 각 실린더(120)에 의해 지지되는 데크부(110) 각 지점의 위치 변위를 측정함으로써, 데크부(110)의 경사를 검출할 수 있다.
다만, 복수개의 위치감지센서(132)의 개수 및 배치형태는 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 상기 예시한 경우에 한정되지는 않는다.
또한, 위치감지센서(132)는 헬리콥터 등의 수직 이착륙기가 이착륙하는 공간을 벗어난 데크부(110)의 상부 공간, 측부 또는 하부 등에 설치되어, 이착륙하는 수직 이착륙기와 간섭되지 않도록 설치될 수 있다.
한편, 경사검출부(130)는 복수개의 하중센서(133)를 포함할 수 있다. 복수개의 하중센서(133)는 복수개의 실린더(120)와 대응되도록 배치될 수 있으며, 복수개의 실린더(120)에 작용하는 하중을 측정할 수 있다. 즉, 각각의 하중센서(133)는 각각의 실린더(120)가 설치된 지점에 배치되어, 각각의 실린더(120)에 작용되는 하중을 측정할 수 있다. 이때, 각각의 하중센서(133)는 데크부(110)와 각 실린더(120) 사이에 개재되거나, 각 실린더(120)의 피스톤(미도시) 등에 장착될 수 있다.
상기와 같은 경우, 경사검출부(130)는 각 실린더(120)에 작용하는 하중 편차를 통해 간접적으로 데크부(110)의 경사를 검출할 수 있다. 즉, 데크부(110)가 소정정도 기울어진 경우, 데크부(110)를 지지하는 복수개의 실린더(120)에는 각각 상이한 하중이 작용하게 된다. 따라서 각각의 하중센서(133)에서 측정된 하중값이 소정정도 편차를 가지게 되며, 경사검출부(130)는 상기와 같은 하중 편차를 통해 데크부(110)의 경사를 간접적으로 검출할 수 있다.
또한, 하중센서(133)는 헬리콥터 등의 수직 이착륙기가 이착륙하는 공간을 벗어난 데크부(110)의 상부 공간, 측부 또는 하부 등에 설치될 수 있으며, 이착륙하는 수직 이착륙기와 간섭되지 않도록 설치될 수 있다.
제어부(140)는 경사검출부(130)에 의해 검출된 경사에 근거하여 평형유지부(120)를 제어한다. 즉, 제어부(140)는 데크부(110)의 경사가 설정범위를 초과하면, 평형유지부(120)를 제어하여 데크부(110)의 경사가 설정범위 이내가 되도록 조절할 수 있다.
이때, 제어부(140)는 데크부(110)를 지지하는 복수개의 실린더(120)를 각각 상승 또는 하강시킴으로써 데크부(110)의 경사를 조절할 수 있다. 즉, 데크부(110)가 일측으로 설정범위 이상 기울어진 경우, 제어부(140)는 데크부(110)가 기울어진 쪽의 실린더(120)를 상승시키는 한편, 반대쪽의 실린더(120)를 하강시켜, 데크부(110)의 경사를 조절할 수 있다.
이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상설비용 헬리데크의 작동에 대하여 설명한다.
도 5는 도 2에 도시된 해상설비용 헬리데크의 작동상태도이다.
도 5를 참고하면, 파랑 등의 해상환경조건에 의하여 선박에는 롤링 및 피칭이 발생될 수 있으며, 이로 인해, 데크부(110)에 경사가 발생될 수 있다. 데크부(110)에 경사가 발생된 경우, 경사검출부(130)는 경사센서(131), 위치감지센서(132) 및 하중센서(133) 중 적어도 하나를 통해 데크부(110)의 경사를 검출한다.
경사검출부(130)에 의해 검출된 데크부(110)의 경사가 설정범위를 초과하는 경우, 제어부(140)는 평형유지부(120)를 작동시킨다. 즉, 제어부(140)는 복수개의 실린더(120)를 각각 상승 또는 하강시킨다.
예를 들어, 파랑에 의해 선박에 롤링이 발생된 경우, 선박은 좌우측으로 소정정도 기울어지게 된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부데크(U)에 경사각(θ)이 발생되며, 이로 인해, 데크부(110)에서 동일한 경사각(θ)이 발생된다. 이때, 상기와 같은 경사각(θ)이 설정범위를 초과하게 되면, 제어부(140)는 기울어진 쪽의 실린더(120)를 소정정도 상승시켜 데크부(110)의 경사를 조절할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 반대쪽의 실린더(120)를 소정정도 하강시켜 데크부(110)의 경사를 조절할 수 있다. 따라서 선박이 롤링되는 도중에도 데크부(110)는 설정범위 이내의 경사를 유지할 수 있으며, 헬리콥터 등의 수직 이착륙기는 데크부(110)로 안전하게 이착륙할 수 있다.
한편, 상기에서는 선박이 롤링되는 경우를 예시하였으나, 선박이 피칭되는 경우에도 상기와 동일 유사하게 데크부(110)의 경사를 조절할 수 있다. 즉, 선박이 롤링되는 경우에는 가로방향으로 배치된 실린더(120)를 상기와 같이 제어하여 데크부(110)의 경사를 조절할 수 있으며, 선박이 피칭되는 경우에는 세로방향으로 배치된 실린더(120)를 상기와 같이 제어하여 데크부(110)의 경사를 조절할 수 있다. 또한, 선박에 롤링 및 피칭이 함께 발생되는 경우는 가로방향 및 세로방향으로 배치된 실린더(120)를 동시에 제어하여 데크부(110)의 경사를 조절할 수 있다.
또한, 상기와 같은 제어부(140)의 제어는 연속적으로 수행될 수 있다. 즉, 선박의 롤링 및 피칭은 일정주기를 가지고 반복될 수 있으므로, 제어부(140)는 상기와 같은 실린더(120)의 상승 및 하강이 연속적으로 일어나도록 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상설비용 헬리데크(100)는 선박에 롤링이나 피칭 등이 발생되더라도 데크부(110)의 경사를 설정범위 이내로 유지할 수 있다. 따라서 헬리콥터와 같은 수직 이착륙기가 안전하게 데크부(110)에 이착륙할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상설비용 헬리데크(100)는 파랑 등에 영향받지 않고 다양한 해상환경조건에서 수직 이착륙기의 이착륙을 가능한다. 따라서 해상설비에 있어서 수직 이착륙기에 의한 응급환자수송, 긴급물자수송 등이 보다 원활해 질 수 있으며, 해상환경조건으로 인한 다양한 인적, 물적 손실이 경감될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 해상설비용 헬리데크 110: 데크부
120: 평형유지부 130: 경사검출부
140: 제어부 150: 지지프레임

Claims (10)

  1. 수직 이착륙기의 이착륙을 위하여 해상설비에 설치되는 데크부;
    상기 데크부에 마련되어 상기 데크부의 경사(slope)를 조절하는 평형유지부;
    상기 데크부의 경사를 검출하는 경사검출부; 및
    상기 경사검출부에 의해 검출된 경사에 근거하여 상기 평형유지부를 제어하는 제어부;를 포함하는 해상설비용 헬리데크.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 평형유지부는,
    상기 데크부를 하측에서 지지하는 복수개의 실린더로 형성된 해상설비용 헬리데크.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수개의 실린더는,
    상기 데크부의 가로방향 및 세로방향 중 어느 하나 이상을 따라 서로 소정간격 이격되도록 배치되는 해상설비용 헬리데크.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사검출부는,
    상기 데크부에 마련되는 적어도 하나의 경사센서를 포함하는 해상설비용 헬리데크.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사검출부는,
    상기 데크부에 마련되어 상기 데크부의 위치 변위를 측정하는 복수개의 위치감지센서를 포함하는 해상설비용 헬리데크.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수개의 위치감지센서는,
    상기 데크부의 가로방향 및 세로방향 중 어느 하나 이상을 따라 서로 소정간격 이격되도록 배치되는 해상설비용 헬리데크.
  7. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 경사검출부는,
    상기 복수개의 실린더와 대응되도록 상기 데크부에 배치되는 복수개의 위치감지센서를 포함하는 해상설비용 헬리데크.
  8. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 경사검출부는,
    상기 복수개의 실린더와 대응되도록 배치되어 상기 복수개의 실린더에 작용하는 하중을 측정하는 복수개의 하중센서를 포함하는 해상설비용 헬리데크.
  9. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 경사검출부에서 검출된 경사에 근거하여 상기 복수개의 실린더를 각각 상승 또는 하강시키는 해상설비용 헬리데크.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 데크부의 하부에 설치되어 상기 데크부를 지지하는 지지프레임을 더 포함하는 해상설비용 헬리데크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101503278B1 (ko) * 2013-11-27 2015-03-17 대우조선해양 주식회사 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조
KR20160056593A (ko) * 2014-11-12 2016-05-20 현대중공업 주식회사 부유식 해상구조물
KR20160121098A (ko) * 2015-04-10 2016-10-19 삼성중공업 주식회사 헬리데크

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