KR20130043919A - 상대운동이 저감되는 해상구조물 - Google Patents

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Abstract

상대운동이 저감되는 해상구조물이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상대운동이 저감되는 해상구조물은 측면에 내측으로 함몰된 형태로 구비되며 적어도 일부가 해수에 잠기는 수용부를 가지는 몸체부, 상기 수용부의 입구 측에 회전 가능하도록 구비되어, 상기 수용부 내외부를 선택적으로 구획하는 플레이트 및 상기 플레이트가 상기 수용부 외측 방향으로 복원되도록 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함한다.

Description

상대운동이 저감되는 해상구조물{Marine Structure with Reduction of Relative Motion}
본 발명은 상대운동을 저감하는 해상구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해상구조물과 해상구조물 사이에 발생되는 파도의 감쇄를 통하여 해상구조물의 유동이 감소되는 해상구조물에 관한 것이다.
본 발명에서 해상구조물은 엘엔지운반선처럼 자항능력을 가지며 액체화물을 이송시키는 선박과 액화천연가스-부유식 생산저장 설비(Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading), 부유식 원유 저장 설비(Floating Storage Offloading) 등 액체 화물을 저장 및 하역하는 부유식 해상구조물 등을 포함할 수 있다.
액화천연가스-부유식 생산저장 설비는 심해에서 계류된 상태로 액화천연가스를 엘엔지운반선에 해상 이송하기 위하여, 다수의 로딩암(Loading arm)이 사용된다. 로딩암은 액화천연가스-부유식 생산저장설비의 중앙부 측면에 고정되어 있고 로딩암의 연결부인 플랜지부분이 엘엔지운반선에 연결되어 액화천연가스를 이송한다.
그러나, 해상에서 액화천연가스-부유식 생산저장설비와 엘엔지운반선은 서로 상대운동을 하여 로딩암 부분에 과도한 상대운동이 발생하여 액화천연가스의 이송에 어려움이 생긴다. 이러한 해상구조물과 해상구조물 사이에서 발생되는 상대운동 중에 하나로 두 해상구조물 사이의 해수면 공간에 높은 파도가 형성되어 짧은 주기에서 평균파 표류력(mean wave drift force)이 있다.
이러한 표류력에 의해 두 해상구조물의 상대운동이 발생하여 해상에서 액화천연가스의 이송에 많은 어려움이 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 두 해상구조물 사이의 파도를 감쇄시켜 두 해상구조물의 상대운동을 감소시킴으로써, 해상에서 액화천연가스를 안정적으로 이송할 수 있는 상대운동 감소장치를 구비한 해상구조물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 측면에 내측으로 함몰된 형태로 구비되며 적어도 일부가 해수에 잠기는 수용부를 가지는 몸체부, 상기 수용부의 입구 측에 회전 가능하도록 구비되어, 상기 수용부 내외부를 선택적으로 구획하는 플레이트 및 상기 플레이트가 상기 수용부 외측 방향으로 복원되도록 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 상대운동 감소장치를 구비한 해상구조물을 제공하고자 한다.
또한, 상기 플레이트는, 복수 개로 구비되며 서로 독립적으로 회전이 가능하도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 플레이트는, 일정한 공극율을 가지는 복수 개의 홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 플레이트가 상기 수용부에서 외부로 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성부재는 토션 스프링일 수 있다.
또한, 상기 탄성부재는 상기 플레이트의 상부에 상기 수용부 내측으로 돌출 연장된 로드 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 로드, 상기 수용부 내측에 구비된 힌지부에 힌지축을 중심으로 결합되어 회전 가능한 로드 수용부 및 일측이 상기 로드에 결합되고, 타측은 상기 로드 수용부의 내측에 결합되는 압축 스프링을 포함할 수 있다.
또한, 복수 개의 수용부 사이에 구비되며 다른 해상구조물과의 상대운동에 따라 발생하는 충돌에 의한 충격을 흡수하기 위한 충격흡수부를 더 포함할 수 있다
또한, 상기 수용부는 복수 개로 형성되며, 상기 복수 개의 수용부 사이에는 소정의 곡률 반경을 가지는 돌출부가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 파도가 밀려올 경우 파도를 감쇄하는 플레이트와 파도가 없을 경우 원상태로 돌아오게 하는 탄성부재를 구비한 해상구조물을 이용함으로써, 두 해상 구조물 사이에 상대운동이 감소되어 해상에서 액화천연가스의 이송이 보다 원활히 이루어질 수 있다.
또한, 복수 개의 플레이트가 서로 독립적으로 회전이 가능함에 따라, 파도의 감쇄를 보다 세밀하게 할 수 있다.
또한, 플레이트가 다공판으로 이루어짐으로써, 파도의 감쇄의 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 플레이트가 수용부 외부로 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부를 포함함으로써, 동시에 플레이트가 불필요한 회전을 방지하여 해상구조물의 상대운동을 방지할 수 있다.
또한, 해상구조물은 상대운동 감소장치와 더불어 충격흡수부를 더 포함하여 해상구조물 사이의 상대운동에 의한 파손이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
또한, 해상구조물의 수용부 사이의 측면이 곡면으로 이루어져 파도가 수용부로 유도되어 파도의 감쇄의 효과를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 상대운동이 저감되는 해상구조물을 나타내는 정면도;
도 2는 도 1의 사시도;
도 3은 도 1의 측면도;
도 4는 도 1의 주요구성을 나타내는 사시도;
도 5는 플레이트에 의한 파도를 감쇄하는 모습을 위에서 본 개략도;
도 6는 본 발명의 제2실시예에 따른 주요구성을 나타내는 단면도;
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 플레이트를 나타내는 사시도;
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 플레이트를 나타내는 사시도; 및
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 해상구조물을 위에서 본 개략도이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 상대운동이 저감되는 해상구조물을 나타내는 정면도이고, 도 2는 도1의 사시도이고, 도 3은 도1의 측면도이고, 도 4는 도1의 주요구성을 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 상대운동이 저감되는 해상구조물은, 기본적으로 수용부(110)를 구비한 몸체부(100), 플레이트(200), 탄성부재(250)와 이탈방지부(240)를 포함하여 구성된다.
상기 몸체부(100)는 해상구조물의 측면에 일체로 구비되나, 해상구조물과 별도로 구비될 수도 있다.
상기 수용부(110)는 상기 몸체부(100)의 측면에 내측으로 함몰된 형태로 구비되며 해수면을 기준으로 상기 수용부(110)의 하부가 해수에 잠긴다.
상기 플레이트(200)는 일정한 면적을 가지며, 상기 수용부(110)의 하부에 플레이트 회전축(220)이 연결되어 상기 플레이트 회전축(220)을 중심으로 회전 가능하도록 구비된다. 다만, 본 실시예와 달리 플레이트 회전축이 상기 수용부(110)의 상부와 연결되어 회전 가능할 수 있다. 또한, 상기 플레이트(200)는 복수 개로 구비되며 서로 독립적으로 회전이 가능하도록 이루어지게 된다.
그리고, 상기 플레이트(200)는 철과 고무 재질로 혼용이 가능하며, 고무 재질로 인하여 상기 플레이트(200)에 파도가 부딪힐 경우 파도의 감쇄 효과를 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서 상기 탄성부재(250)는 토션 스프링(251)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 토션 스프링(251)은 도 4에 도시된 바와 같이 원통의 외면을 감는 코일 스프링 형태로 감기고, 상기 토션 스프링(251)의 일측 끝단을 접선방향으로 돌출하며, 상기 토션 스프링(251)의 타측 끝단을 접선방향에서 상기 토션스프링(251) 길이방향으로 절곡하여 돌출되도록 형성된다.
그리고, 상기 토션 스프링(251)은 상기 플레이트(200)의 하부와 길이방향으로 평행하게 설치되고, 상기 토션 스프링(251)의 일측은 상기 플레이트(200)의 하부와 결합되어 상기 플레이트(200)를 지지하고, 상기 토션 스프링(251)의 타측은 상기 수용부(110)의 하면과 고정되게 된다.
이에 따라, 상기 플레이트(200)가 파도에 밀려 상기 수용부(110) 내측으로 회전하여 이동하고, 파도가 사라질 경우 상기 플레이트(200)는 상기 토션 스프링(251)의 복원력에 의해 상기 수용부(110)의 외측을 향해 회전하여 이동하게 된다.
상기 이탈방지부(240)는 상기 플레이트(200)의 하측 외면에 구비되나, 도시된 바와 달리, 상기 플레이트(200)의 상측 외면에 구비될 수도 있다.
이에 따라, 상기 이탈방지부(240)는 상기 플레이트(200)가 상기 토션 스프링(251)에 의한 복원력에 의해 상기 수용부(110)의 외측을 이동 시 상기 수용부(110) 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 본 실시예에 따른 해상구조물은 해수면을 기준으로 일부가 해수에 잠기며, 상기 복수 개의 수용부(110) 사이에 구비되고, 다른 해상구조물과 상대운동에 따라 다른 해상구조물에 의한 충격을 흡수하기 위한 충격흡수부(400)를 더 포함한다.
여기서, 충격흡수부(400)는 펜더(400)로 이루어진다. 상기 펜더(400)는 고무 등과 같은 탄성의 재질로 이루어짐과 동시에 일정 두께로 형성되며, 서로 마주하는 선박 등 해상구조물 측을 향하여 돌출되도록 설치된다.
도 5는 플레이트에 의한 파도를 감쇄하는 모습을 위에서 본 개략도이다.
두 해상구조물 사이에 파도는 주기적으로 평균 표류력을 측정할 수도 있으나, 파도가 해상구조물을 향해 오는 모습은 일정하지 않다. 따라서, 불규칙한 파도에 대응하기 위하여 상기 복수 개의 플레이트(200)는 상술한 바와 같이 독립적으로 움직이게 된다.
도시된 바와 같이, 상기 복수 개의 플레이트(200) 각각은 파도의 속도, 세기 및 양이 다른 파도에 대응하여 회전하게 된다. 이에 따라, 파도의 감쇄를 보다 세밀하게 대응하여 상기 플레이트(200)의 자체의 운동에 의한 해상구조물의 상대운동이 발생하는 것을 억제할 수 있게 된다.
제2실시예
도 6는 본 발명의 제2실시예에 따른 주요구성을 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예는 제1실시예와 달리, 탄성부재(250)는 로드(254), 압축 스프링(256) 및 로드 수용부(257)를 포함하여 구성된다.
상기 로드(254)의 일측은 상기 플레이트(200)의 상부에 상기 수용부(110) 내측으로 돌출 연장된 로드 회전축(252)을 중심으로 결합된다. 그리고, 상기 로드 수용부(257)는 상기 로드(254)가 수용되도록 형성되며, 상기 로드(254)는 상기 로드 수용부(257)에서 길이방향으로 이동 가능하다.
또한, 상기 압축 스프링(256)의 일측은 상기 로드(254)의 타측에 결합되고, 상기 압축 스프링(256)의 타측은 상기 로드 수용부(257)의 내측에 결합된다. 그리고, 상기 로드 수용부(257)는 힌지축(259)를 중심으로 회전 가능하도록 상기 수용부(110) 내측에 구비된 힌지부(258)에 결합된다.
따라서, 상기 플레이트(200)가 파도에 밀려 상기 수용부(110) 내측으로 이동하는 경우 상기 플레이트(200)는 상기 수용부(110) 내측으로 이동하면 상기 로드 회전축(252)을 중심으로 상기 로드(254)가 회전하면서 상기 압축 스프링(256)을 압축하게 되며, 파도가 사라지는 경우 압축된 상기 압축 스프링(256)의 탄성력에 의해 상기 플레이트(200)는 상기 수용부(110)의 외측을 향하여 이동하게 된다.
이에 따라, 상기 플레이트(200)는 파도를 감쇄시키게 되어 두 해상구조물 사이에 상대운동을 감소시킬 수 있게 된다.
제3실시예
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 7를 참조하면, 본 실시예에 따른 상대운동 감소장치를 구비한 해상구조물은 제1실시예와 유사하나, 본 실시예의 플레이트(201)를 관통하는 복수 개의 홀(210)이 형성된다.
상기 플레이트(201)의 복수 개의 홀(210)은 일정한 공극율을 가지고 있고, 파도가 상기 플레이트(201)에 부딪힐 경우 해수가 복수 개의 홀(210)을 통해 상기 수용부(110) 내측으로 이동하면서 파도의 충격을 흡수하는 효과가 향상된다. 이에 따라, 파도의 감쇄로 인하여 두 해상구조물 사이의 상대운동을 감소하는 효과가 향상되게 된다.
제4실시예
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 8를 참조하면, 본 실시예에 따른 상대운동 감소장치를 구비한 해상구조물은 제1실시예와 유사하나, 본 실시예의 플레이트(202)에서 플레이트 길이방향으로 복수 개의 슬릿(211)이 형성된다.
상기 플레이트(202)의 복수 개의 슬릿(211)은 일정한 간격을 가지고 있고, 파도가 상기 플레이트(202)에 부딪힐 경우 해수가 복수 개의 슬릿(211)을 통해 상기 수용부(110) 내측으로 이동하면서 파도의 충격을 흡수하는 효과가 향상된다. 이에 따라, 파도의 감쇄로 인하여 두 해상구조물 사이의 상대운동을 감소하는 효과가 향상되게 된다.
제5실시예
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 해상구조물을 위에서 본 개략도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예는 제1실시예와 달리, 상기 복수 개의 수용부(110) 사이 해상구조물의 측면이 라운드된 형태로 이루어진다. 즉, 상기 수용부(110)의 양측의 돌출부(120)는 소정의 곡률 반경을 가지는 곡면으로 이루어지게 되어, 상기 복수 개 수용부(110) 사이에 부딪치는 파도가 상기 수용부(110)로 유도되게 된다. 따라서, 파도가 상기 수용부(110)로 이송되어 상기 플레이트(200)에 의해 파도가 감쇄됨으로써, 두 해상구조물 사이의 상대운동이 감소되는 효과를 향상시킬 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 몸체부 110: 수용부
120: 돌출부 200, 201, 202: 플레이트
210: 홀 211: 슬릿
220: 플레이트 회전축 240: 이탈방지부
250: 탄성부재 251: 토션 스프링
252: 로드 회전축 254: 로드
256: 압축 스프링 257: 로드 수용부
258: 힌지부 259: 힌지축
400: 충격흡수부

Claims (8)

  1. 측면에 내측으로 함몰된 형태로 구비되며 적어도 일부가 해수에 잠기는 수용부를 가지는 몸체부;
    상기 수용부의 입구 측에 회전 가능하도록 구비되어, 상기 수용부 내외부를 선택적으로 구획하는 플레이트; 및
    상기 플레이트가 상기 수용부 외측 방향으로 복원되도록 탄성력을 제공하는 탄성부재;
    를 포함하는 상대운동이 저감되는 해상구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    복수 개로 구비되며 서로 독립적으로 회전이 가능하도록 이루어지는 상대운동이 저감되는 해상구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    일정한 공극율을 가지는 복수 개의 홀이 형성되는 상대운동이 저감되는 해상구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트가 상기 수용부에서 외부로 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부를 더 포함하는 상대운동이 저감되는 해상구조물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 토션 스프링일 수 있는 상대운동이 저감되는 해상구조물.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성부재는
    상기 플레이트의 상부에 상기 수용부 내측으로 돌출 연장된 로드 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 로드;
    상기 수용부 내측에 구비된 힌지부에 힌지축을 중심으로 결합되어 회전 가능한 로드 수용부; 및
    일측이 상기 로드에 결합되고, 타측은 상기 로드 수용부의 내측에 결합되는 압축 스프링;
    을 포함하는 상대운동이 저감되는 해상구조물.
  7. 제1항에 있어서,
    복수 개의 수용부 사이에 구비되며 다른 해상구조물과의 상대운동에 따라 발생하는 충돌에 의한 충격을 흡수하기 위한 충격흡수부를 더 포함하는 상대운동이 저감되는 해상구조물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수용부는 복수 개로 형성되며,
    상기 복수 개의 수용부 사이에는 소정의 곡률 반경을 가지는 돌출부가 형성된 상대운동이 저감되는 해상구조물.
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