KR20130052346A

KR20130052346A - 인양장치를 구비한 선박 및 그의 인양방법

Info

Publication number: KR20130052346A
Application number: KR1020110117744A
Authority: KR
Inventors: 신규섭
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2013-05-22
Also published as: KR101808290B1

Abstract

본 발명은 인양장치를 구비한 선박 및 그의 인양방법에 관한 것으로, 무인 잠수정을 이용해서 침몰된 선박에 인양 케이블을 장착하여 인양하는 인양장치를 구비한 선박에 있어서, 침몰된 선박이 잠수함인 경우, 외부 케이싱과 압력 선체 사이의 공간에 장착수단이 설치되고,상기 장착수단은 복수의 인양 러그, 상기 외부 케이싱에 형성된 설치공에 개폐 가능하게 설치되는 개폐문 및 상기 개폐문을 설치공에 고정하고 인양 작업시 무인 잠수정의 회전수단에 의해 회전하여 상기 개폐문의 고정 상태를 해제하는 고정수단을 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 인양장치를 구비한 선박 및 그의 인양방법을 이용하는 것에 의해, 본 발명은 침몰된 선박, 군함, 잠수함, 비행기와 같은 침몰 선박의 인양 작업시, 무인 잠수정을 이용하여 개폐문을 분리하고 외부 케이싱과 압력 선체 또는 상부 갑판과 하부 갑판 사이에 설치된 인양 러그에 인양 케이블을 장착하여 인양작업을 수행할 수 있다.

Description

인양장치를 구비한 선박 및 그의 인양방법{SHIP WITH RAISING APPARATUS AND RAISING METHOD THEREOF}

본 발명은 인양장치를 구비한 선박 및 그의 인양방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 침몰된 선박이나 군함, 잠수함, 비행기 등의 침몰시 무인 잠수정을 이용해 인양하는 인양장치를 구비한 선박 및 그의 인양방법에 관한 것이다.

통상적으로 해저에 침몰된 선박, 군함, 잠수함 및 비행기(이하 '침몰 선박이라 약칭함)를 인양하기 위해서는 크레인(Crane)를 구비한 작업선으로부터 인양 케이블을 매달아 내리고, 이 인양 케이블을 침몰 선박에 묶어서 인양한다.

즉, 침몰 선박에 다수의 인양 케이블을 감아서 장착하고, 인양 케이블의 장력이 균등하도록 조정한 후, 작업선의 크레인(Crane)를 구동하여 침몰 선박을 끌어 올려서 인양한다.

이를 위해서, 잠수부가 침몰 선박의 상태를 확인하고, 작업선으로부터 매달아 내린 인양 케이블을 침몰 선박에 장착하는 작업을 지원한다.

그러나 일반적으로 해상의 설비나 선박과 같은 작업선으로부터 매달아 내린 인양 케이블을 잠수부가 지원하여 침몰 선박에 장착하는 방식에는 한계가 있다. 이는 잠수부가 접근할 수 있는 수심과 작업 시간의 제약에 따라 침몰 선박의 인양에 한계가 발생하는 문제점이 있기 때문이다.

또한 잠수부의 인양 작업은 해상 상태 또는 수온, 해류, 시계 제한 등의 수중 조건에도 제약을 받음에 따라, 사고 발생에서 인양까지 많은 시간과 노력을 기울여야 하는 문제점이 있었다.

한편, 최근에는 잠수부가 접근할 수 없는 심해에서 운용하는 설비의 설치나 수리 및 구조 임무 지원 등을 위해 원격조종 무인 잠수정(Remotely Operated Vehicle, ROV)이 운용된다.

예를 들어, 수심 3000m 심해의 해저면에 설치하는 시추(Drilling) 장비의 설치와 보수 및 영상 수집 등을 위해 상용화된 원격조종 무인 잠수정이 운용되고 있다.

이러한 원격조종 무인 잠수정에는 심해의 강한 수압에도 견딜 수 있도록 특수 제작된 카메라와 조명 및 다수의 로봇팔이 장착되어 있고, 용도에 따라 수중에서 로봇팔을 교체하면서 작업을 할 수도 있다.

그리고 특수한 목적에 따라 개발된 원격조종 무인 잠수정은 자체 추진력을 가질 수도 있다.

이를 위해, 원격조정 무인 잠수정은 콤팩트하게 제작되고, 조종 케이블을 통해 물 위의 선박과 연결되며, 조종사는 선박에 설치된 제어 감시장치에서 원격으로 원격조종 무인 잠수정을 제어하게 된다.

이러한 원격조종 무인 잠수정(ROV)은 물속에서 일시 정지된 상태로 로봇팔의 각도를 조정하고 로봇팔을 회전하거나 밀고 당길 수 있도록 제작되어 있다.

최근에는 해상 구조물을 탑재하는 해상 크레인의 용량도 7000 톤(tons) 까지 상용화되었고, 7000 톤 크레인 2대를 탑재한 14000 톤 급의 크레인 선(Crane Vessel)이 운용 중에 있다.

또한 해상 크레인을 2대로 연동하여 작업할 수 있는 공법도 개발되었으며, 한국의 조선소에서 보유한 3,600 톤 해상 크레인의 경우 동기화 시스템을 이용하여 6,000톤까지 운용이 가능하다.

이에 따라, 최근 대형화된 해상 크레인과 원격조종 무인 잠수정을 이용해 침몰 선박을 인양할 수 있는 장치 및 시스템의 개발이 요구되고 있다.

한편, 하기의 특허문헌 1에는 선박의 하중을 감당할 수 있는 부위에 록크수단과 관절부를 가진 체결봉을 고정하는 한편, 체결봉의 선단에는 인양선의 인양추를 안내하는 안내로우프의 일단을 연결하고 안내로우프의 타단은 부구에 연결하여 선박을 인양하는 장치가 기재되어 있다.

그리고 하기의 특허문헌 2에는 선박의 하중을 감당할 수 있는 선박 상의 소정 구조물에 인양와이어를 걸 수 있는 인양고리본체를 고정·설치하고, 인양고리본체에는 선박의 침몰위치를 확인할 수 있도록 부구를 연결하기 위한 부구연결부재가 끼워져 결합되어 구성되는 침몰선박 인양장치가 기재되어 있다.

특허문헌 2는 선박의 침몰사고시 부구가 해상 위로 떠오르거나 또는 부구가 떠오르면서 구조신호를 발생시키도록 하여 침몰위치를 쉽게 확인할 수 있도록 함과 동시에 인양선의 크레인으로부터 인출되는 인양와이어를 간단하게 걸 수 있어 인양작업을 용이하게 수행할 수 있다.

대한민국 공개번호 제10-21990-0006197(1990년 5월 7일 공개) 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0370726호(2004년 12월 16일 공고)

그러나 특허문헌 1 및 특허문헌 2와 같은 종래의 침몰 선박 인양장치는 모두 잠수부가 직접 잠수하여 침몰 선박을 인양하기 위해 고정장치를 설치해야만 하므로, 인양 작업을 신속하게 수행할 없고, 인양 작업에 많은 시간과 노력을 소비해야하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 원격조종 무인 잠수정을 이용하여 작업 수심과 작업 시간에 제약을 줄일 수 있는 인양장치를 구비한 선박 및 그의 인양방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 침몰 선박에 설치된 개폐문을 신속하게 분리하고 인양 러그에 인양 케이블을 장착하여 침몰 선박을 안정적으로 인양할 수 있는 인양장치를 구비한 선박 및 그의 인양방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 무인 잠수정을 이용해서 침몰된 선박에 인양 케이블을 장착하여 인양하는 인양장치를 구비한 선박에 있어서, 침몰된 선박이 잠수함인 경우, 외부 케이싱과 압력 선체 사이의 공간에 장착수단이 설치되고, 상기 장착수단은 복수의 인양 러그, 상기 외부 케이싱에 형성된 설치공에 개폐 가능하게 설치되는 개폐문 및 상기 개폐문을 설치공에 고정하고 인양 작업시 무인 잠수정의 회전수단에 의해 회전하여 상기 개폐문의 고정 상태를 해제하는 고정수단을 포함한다.

상기 인양 러그는 압력 선체의 표면에 다수의 링 프레임과 연결되어 설치된 보강 구조물 상부에 설치되고, 인양 케이블의 선단에 설치된 후크가 걸리도록 링 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 인양 러그는 다수의 링 프레임 중에서 압력 선체의 중간에 설치된 링 프레임과 중심이 일치되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐문은 상기 잠수함의 운항 저항을 최소화하도록 외부 케이스의 표면과 일체로 형성되어 상기 외부 케이스의 설치공에 결합되고, 인양 작업시 무인 잠수정의 로봇팔에 설치된 회전수단에 의해 개방되는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐문의 중앙에는 상기 고정수단의 회전핀이 결합되는 결합공이 형성되고, 상기 결합공 하부에는 하방을 향해 돌출되어 원통 형상으로 원통부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐문의 하부에는 상기 개폐문 개방시 부력을 갖는 부력체가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정수단은 상기 회전수단이 결합되어 회전하도록 상면에 결합홈이 형성된 회전핀, 상기 회전핀의 하단에 결합되어 상기 회전핀의 회전 방향에 따라 상기 개폐문을 외부 케이싱에 고정하거나 고정을 해제하는 고정부 및 상기 원통부의 내부에 삽입되어 상기 회전핀에 탄성력을 인가하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정부는 십(十)자 형상을 이루도록 결합된 한 쌍의 고정바를 구비하고, 상기 고정바의 선단에는 외부 케이싱과 압력 선체 사이에 설치된 지지대의 상판 하면에 접하도록 상방을 향해 굴곡진 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 장착수단은 상기 지지대의 일측에 설치되어 상기 고정바가 임의로 회전하는 것을 방지하도록 잠금 동작하는 잠금수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 잠금수단은 상기 지지대의 일측에 형성된 지지판 상에 설치되는 실린더, 상기 실린더 내부에 설치되어 유압에 의해 승강 동작하는 플런저, 상기 플런저의 상부에 연결되어 상단부가 상기 고정바의 선단부 하면에 형성된 삽입홈에 삽입되는 실린더 로드, 상기 실린더 내부에 설치되어 상기 실린더 로드에 복원력을 인가하는 스프링 및 상기 실린더 내부에 유체를 공급하는 유체공급라인을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 무인 잠수정을 이용해서 침몰된 선박에 인양 케이블을 장착하여 인양하는 인양장치를 구비한 선박에 있어서, 침몰된 선박이 선박이나 군함인 경우, 상부 갑판과 하부 갑판 사이의 공간에 인양 러그가 설치되고, 상기 인양 러그는 용골(keel) 위에 설치된 보강 구조물에 수직으로 설치된 주 구조물의 상단에 설치된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 무인 잠수정을 이용해서 침몰된 선박에 인양 케이블을 장착하여 인양하는 인양장치를 구비한 선박에 있어서, 침몰된 선박이 선박이나 군함인 경우, 상부 갑판과 하부 갑판 사이의 공간에 장착수단이 설치되고, 상기 장착수단은 복수의 인양 러그, 상기 상부 갑판에 형성된 설치공에 개폐 가능하게 설치되는 개폐문 및 상기 개폐문을 설치공에 고정하고 인양 작업시 무인 잠수정의 회전수단에 의해 회전하여 상기 개폐문의 고정 상태를 해제하는 고정수단을 포함하며, 상기 인양 러그는 용골(keel) 위에 설치된 보강 구조물에 수직으로 설치된 주 구조물의 상단에 설치된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 (a) 침몰 선박의 외부 케이싱 또는 상부 갑판에 결합된 개폐문에 대응되는 위치에 무인 잠수정을 이동시키는 단계, (b) 상기 무인 잠수정의 로봇팔에 설치된 회전수단을 상기 개폐문에 구비된 회전핀에 결합하는 단계, (c) 상기 회전수단을 회전시켜 상기 개폐문을 고정하는 고정수단을 회전시켜 고정 상태를 해제하는 단계, (d) 상기 무인 잠수정의 로봇팔을 이용해서 상기 개폐문이 분리된 공간을 통해 상기 외부 케이싱 또는 상부 갑판에 설치된 인양 러그에 인양 케이블을 장착하는 단계 및 (e) 상기 인양 케이블을 당겨 침몰 선박을 인양하는 단계를 포함한다.

상기 (c)단계는 상기 고정수단을 일정한 위치에 고정하도록 유압에 의해 잠금 동작하는 잠금수단이 잠금 해제 동작한 이후에 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 (a)단계 및 (d)단계는 상기 무인 잠수정에 설치된 카메라를 이용해 로봇팔의 각도를 원격조정하면서 수행되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 침몰된 선박, 군함, 잠수함, 비행기와 같은 침몰 선박의 인양 작업시, 무인 잠수정을 이용하여 개폐문을 분리하고 외부 케이싱과 압력 선체 또는 상부 갑판과 하부 갑판 사이에 설치된 인양 러그에 인양 케이블을 장착하여 인양작업을 수행할 수 있다.

특히, 본 발명은 잠수함의 경우, 다수의 링 프레임에 연결된 보강 구조물을 이용해 인양 러그에 작용하는 힘을 다수의 링 프레임에 분산함으로써, 인양 러그의 내구성을 증대하고, 인양 작업시 발생하는 인양 러그의 손상에 따른 인양 작업 오류와 안전 사고를 방지할 수 있다.

또한 본 발명은 선박이나 군함의 경우, 용골 위에 설치된 보강 구조물과 인양 러그를 수직으로 연결하도록 주 구조물을 설치해서 인양 러그에 작용하는 힘을 용골에 전달시켜 분산시킬 수도 있다.

결과적으로, 본 발명은 원격조종 무인 잠수정을 이용하여 침몰 선박 인양 작업시 수심과 시간의 제약을 최소화하고, 인양 러그의 손상 및 안전사고를 방지하여 침몰 선박을 안정적으로 인양할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 침몰 잠수함 인양장치의 구성도,
도 2는 침몰 잠수함에 장착수단을 설치한 상태를 보인 도면,
도 3은 도 2에 도시된 개폐문 및 고정수단의 확대 단면도,
도 4는 도 2에 도시된 고정수단의 고정 및 해제 상태를 보인 평면도,
도 5는 도 2에 도시된 잠금수단의 확대 단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인양장치를 구비한 잠수함의 인양방법을 단계별로 설명하는 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인양장치를 구비한 선박 및 그의 인양방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 해저에 침몰된 잠수함을 인양하는 인양장치를 구비한 잠수함을 이용하여 설명한다.

하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 잠수함뿐만 아니라 일반적인 선박이나 군함 등 다양한 침몰 선박을 인양하도록 변경될 수 있음에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인양장치를 구비한 잠수함의 구성도이고, 도 2는 침몰 잠수함에 장착수단을 설치한 상태를 보인 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 개폐문 및 고정수단의 확대 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 고정수단의 고정 및 해제 상태를 보인 평면도이며, 도 5는 도 2에 도시된 잠금수단의 확대 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인양장치를 구비한 잠수함은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 잠수함(1)의 외부 케이싱(2)과 압력 선체(3) 사이에 인양 러그(20)를 설치하고, 침몰시 원격조종 무인 잠수정(이하 '무인 잠수정'이라 약칭함)(5)을 이용해서 인양 러그(20)에 인양장치(도면 미도시)의 인양 케이블(4)을 장착하여 인양된다.

상세하게 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인양장치를 구비한 잠수함에는 도 2에 도시된 바와 같이, 인양 케이블(4)을 장착할 수 있도록 장착수단(10)이 설치되고, 장착수단(10)에 인양 케이블(4)을 장착하는 무인 잠수정(5), 무인 잠수정(5)을 원격으로 조종하는 원격조종장치(도면 미도시)와 인양 케이블(4)을 당겨서 침몰 잠수함을 인양하는 인양장치(도면 미도시) 및 인양장치의 동작을 제어하는 중앙제어부(도면 미도시)가 구비되는 관제실(도면 미도시)에 의해 인양된다.

여기서, 상기 인양장치는 해양 크레인(crane)과 같이 침몰 잠수함을 인양하기 위한 장치로서, 인양장치, 관제실 및 무인 잠수정의 구성은 통상적인 기술에 기반을 둔 공지기술이므로, 이에 대한 상세한 구성과 작동에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 실시 예에서 무인 잠수정(5)의 로봇팔(도면 미도시)에는 아래에서 설명될 장착수단(10)의 개폐문(30)을 개방하기 위해 회전핀(41)에 결합되는 회전수단(도면 미도시)이 설치된다.

여기서, 상기 회전수단은 회전핀(41)에 결합된 상태에서 회전핀(41)과 함께 회전할 수 있도록 단면이 사각형이나 육각형, 팔각형과 같은 다각형 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

장착수단(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 잠수함(1)의 전부 및 후부의 외부 케이싱(2)과 압력 선체(3) 사이의 설치 공간에 설치되는 복수의 인양 러그(20), 외부 케이싱(2)에 형성된 설치공에 개폐 가능하게 설치되는 개폐문(30), 개폐문(30)을 설치공에 고정하고 인양 작업시 무인 잠수정(5)의 회전수단에 의해 회전하여 개폐문(30)의 고정 상태를 해제하는 고정수단(40)을 포함한다.

여기서, 장착수단(10)의 설치 개수 및 길이 방향 설치위치는 침수된 잠수함(1)의 중량과 인양 러그(20)의 용량에 따라 결정될 수 있다.

인양 러그(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 압력 선체(3)의 표면에 다수의 링 프레임(6)과 연결되어 설치된 보강 구조물(21) 상부에 설치되고, 인양 케이블(4)의 선단에 설치된 후크가 걸리도록 링 형상으로 형성된다.

특히, 본 실시 예에서 인양 러그(20)는 압력 선체(3)의 중간 위치에 설치된 링 프레임(6)과 중심을 일치시켜 설치된다.

즉, 보강 구조물(21)은 인양 작업시 인양 러그(20)에 작용하는 힘을 다수의 링 프레임(6)에 전달하여 분산하는 역할을 한다.

이와 같이, 본 발명은 보강 구조물을 이용해 인양 러그에 작용하는 힘을 다수의 링 프레임에 분산함으로써, 인양 러그의 내구성을 증대하고, 인양 작업시 발생하는 인양 러그의 손상에 따른 인양 작업 오류와 안전 사고를 방지할 수 있다.

개폐문(30)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 평상시에 잠수함(1)의 운항 저항을 최소화하기 위해 외부 케이싱(2)의 표면과 일체가 되도록 형성되어 외부 케이싱(2)의 설치공을 폐쇄하고, 인양 작업시에는 인양 케이블(4)을 인양 러그(20)에 장착할 수 있도록 개방된다.

개폐문(30)의 중앙에는 고정수단(40)의 회전핀(41)이 결합되는 결합공이 형성되고, 개폐문(30)의 결합공 하부에는 하방을 향해 돌출되어 원통 형상으로 형성된 원통부(31)가 형성된다.

그리고 개폐문(30)의 하부에는 개폐문(30) 개방시 부력에 의해 개폐문(30)을 외부 케이싱(2)으로부터 용이하게 분리되도록 부력체(32)가 설치된다.

고정수단(40)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 무인 잠수정(5)의 회전수단에 결합되어 회전하는 회전핀(41), 회전핀(41)의 하단에 결합되어 회전핀(41)의 회전 방향에 따라 개폐문(30)을 외부 케이싱(2)에 고정하거나 고정을 해제하는 고정부(42) 및 원통부(31) 내부에 회전핀(41)의 하부가 삽입되도록 설치되어 회전핀(41)에 탄성력을 인가하는 탄성부재(43)를 포함한다.

회전핀(41)의 상면에는 무인 잠수정(5)의 회전수단이 결합되도록 결합홈이 형성되고, 회전핀(41)의 하부는 핀 형상으로 형성되어 고정부(42)에 나사 결합된다.

상기 결합홈은 회전수단이 결합될 수 있도록 회전수단의 단면 형상에 대응되는 형상으로 형성된다.

회전핀(41)은 탄성부재(43)의 탄성력에 의해 원통부(31)의 저면과 일정 거리만큼 이격된 상태를 유지하고, 회전수단이 결합되어 하방으로 힘이 가해지면 하방으로 하강 동작한다.

이에 따라, 회전핀(41)의 하부에 결합된 고정부(42)도 함께 하방으로 하강하면서 고정부(42)의 선단이 외부 케이싱(2)과 압력 선체(3) 사이에 설치된 지지대(7)의 상판(8)과 일정 간격만큼 이격되면서 고정부(42)가 회전 가능한 상태가 된다.

고정부(42)는 도 4에 도시된 바와 같이 상면에서 보았을 때, 십(十)자 형상을 이루도록 결합된 한 쌍의 고정바(44)를 구비하고, 한 쌍의 고정바(44)의 선단에는 지지대(7)의 상판(8) 하면에 접촉되도록 상방을 향해 굴곡진 굴곡부(45)가 형성된다.

즉, 굴곡부(45)의 상면이 지지대(7)의 상판(8)과 접함에 따라 고정부(42)는 탄성부재(43)의 탄성력에 의해 개폐문(30)을 외부 케이싱(2)의 설치공에 고정하게 된다.

반면, 회전핀(41)의 하강 동작에 의해 고정바(44)가 하방으로 이동하면 굴곡부(45)의 상면이 지지대(7)의 상판(8)과 이격되면서 개폐문(30)을 개방 가능한 상태로 유지한다.

도 4에서 고정부(42)는 십자 형상으로 결합된 한 쌍의 고정바(44)를 구비하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 본 발명은 고정부(42)가 일(一)자 형상이나 사다리 형상과 같이 다양한 형상을 이루도록 고정바(44)의 형상 및 개수를 다양하게 변경하여 구성될 수 있다.

이와 함께, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 지지대(7)의 일측에는 고정바(44)가 임의로 회전하는 것을 방지하기 위한 안전장치인 잠금수단(50)이 설치될 수 있다.

상세하게 설명하면, 잠금수단(50)은 도 5에 도시된 바와 같이, 지지대(7)의 일측에 형성된 지지판(9) 상에 설치되는 실린더(51), 실린더(51) 내부에 설치되어 유압에 의해 승강 동작하는 플런저(52), 플런저(52)의 상부에 연결되어 상단부가 고정바(44)에 삽입되는 실린더 로드(53), 실린더(51) 내부에 설치되어 실린더 로드(53)에 복원력을 인가하는 스프링(54) 및 실린더(51) 내부에 유체를 공급하는 유체공급라인(55)을 구비한다.

여기서, 고정바(44)의 일측 하면에는 실린더 로드(53)의 선단에 대응되는 위치에 실린더 로드(53)의 상단부가 삽입되는 삽입홈(46)이 형성된다.

즉, 잠수함(1)에 설치된 유체공급장치(도면 미도시)가 구동되어 유체공급라인(55)을 통해 유체가 공급되면, 플런저(52)가 스프링(54)을 탄성 변형시키면서 상승 동작하게 된다.

이에 따라, 실린더 로드(53)가 상승 동작하여 실린더 로드(53)의 상단부가 삽입홈(46)에 삽입된다.

반면, 잠수함이 침몰된 경우, 유체공급장치의 운전 오류로 인해 유체공급라인(55)을 통해 실린더(51) 내부로 공급되던 유체의 공급이 중지된다.

그래서 실린더(51) 내부에 형성된 유압이 제거되면, 플런저(52)는 스프링(54)의 복원력에 의해 하강 동작하고, 실린더 로드(53)와 삽입홈(46)의 결합이 해제된다.

이와 같이, 본 발명은 평상시에 실린더 로드를 상승 상태로 유지하여 고정부가 외부 케이싱에 가해지는 충격이나 진동에 의해 임의로 회전하는 것을 방지하고, 인양 작업시 실린더 로드를 하강시켜 고정바를 회전 가능한 상태로 유지한다.

다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 침몰 잠수함 인양장치의 결합관계를 상세하게 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 침몰 잠수함 인양장치는 잠수함(1) 제작시 외부 케이싱(2)과 압력 선체(3) 사이의 설치 공간에 장착수단(10)을 설치한다.

상세하게 설명하면, 외부 케이싱(2)에 개폐문(30)이 결합되도록 설치공을 형성하고, 압력 선체(3)의 상면에 보강 구조물(21)을 설치한 후, 보강 구조물(21) 상부에 인양 러그(20)를 설치한다.

이때, 보강 구조물(21)은 압력 선체(3)에 설치된 다수의 링 프레임(6)에 연결되도록 설치되고, 인양 러그(20)는 다수의 링 프레임(6) 중에서 압력 선체(3)의 중간 위치에 설치된 링 프레임(6)과 중심이 일치되도록 설치된다.

이에 따라, 본 발명은 인양 작업시 인양 러그에 작용하는 힘을 다수의 링 프레임에 전달하여 분산시킴으로써, 인양 러그의 내구성을 증대하고 인양 러그 손상을 방지하여 인양 작업의 오류와 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.

그리고 외부 케이싱(2)과 압력 선체(3) 사이에 설치된 다수의 지지대(7) 중에서 어느 하나의 중앙부에 지지판(9)을 설치하고 지지판(9) 상에 잠금수단(50)을 설치한다.

잠금수단(50)은 유체공급라인(55)을 통해서 실린더(51) 내부로 유체를 공급받고, 공급된 유체에 의해 형성되는 유압을 이용해서 플런저(52) 및 실린더 로드(53)를 승강 동작시키도록 설치된다.

이어서, 개폐문(30)과 고정수단(40)을 외부 케이싱(2)의 설치공에 설치한다.

즉, 개폐문(30)의 원통부(31) 내부에 탄성부재(43)를 삽입하고, 탄성부재(43)를 관통해서 회전핀(41)을 결합한 후, 회전핀(41)을 고정수단(40)의 한 쌍의 고정바(44) 중앙부에 나사 결합한다.

이때, 회전핀(41)은 고정바(44)의 회전 시 나사 결합이 해제되는 것을 방지하도록 고정바(44)의 회전 방향과 동일한 방향으로 형성된 나사산을 이용해 체결된다.

예를 들어, 고정바(44)가 도 4에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전하는 경우, 회전핀(41)과 고정바(44)의 결합이 해제되는 것을 방지하기 위해 회전핀(41)의 나사산은 왼나사 방향으로 형성된다.

상기와 같이 구성되는 고정수단(40)은 평상시에 탄성부재의 탄성력에 의해 고정바(44)의 굴곡부(45) 상단이 지지대(7)의 상판(8) 하면에 접하게 된다.

그리고 잠금수단(50)의 실린더 로드(53)가 상승 동작하여 고정바(44)의 삽입홈(46)에 결합됨에 따라, 고정부(42)는 일정한 위치에 고정된 상태가 된다.

이와 같이, 본 발명은 고정수단과 잠금수단을 이용해 개폐문을 일정한 위치에 고정해서 개폐문과 외부 케이싱의 표면이 일체가 되게 하여 잠수함 운항시 운항 저항을 최소화한다.

다음, 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인양장치를 구비한 잠수함의 인양방법을 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인양장치를 구비한 잠수함의 인양방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.

잠수함(1) 운항 도중 잠수함(1)이 해양에 침몰되면(S10), 잠수함(1)에서는 유체공급장치(도면 미도시)의 운전 오류로 인해 유체공급라인(55)을 통해 실린더(51)로 공급되던 유체의 공급이 중지된다.

그래서 실린더(51) 내부에 형성된 유압이 제거되면, 플런저(52)가 탄성 변형된 스프링(54)의 복원력에 의해 하강 동작하고, 실린더 로드(53)의 상단부와 고정바(44)의 삽입홈(46) 사이의 결합이 해제되면서(S11) 고정바(44)가 회전 가능한 상태가 된다.

인양 작업을 수행하기 위해, 작업자는 무인 잠수정(5)을 원격 조종하여 잠수함(1)의 개폐문(30)에 대응되는 위치로 이동시킨 후, 로봇팔(도면 미도시)에 장착된 회전수단(도면 미도시)을 회전핀(41)의 결합홈에 결합하여 하방으로 힘을 가한 상태에서 일측으로 회전시킨다(S12).

이때, 작업자는 무인 잠수정(5)에 설치된 카메라를 이용해 회전핀(41)의 결합홈에 회전수단이 정확하게 결합되도록 결합 상태를 확인하고, 로봇팔의 각도를 정밀하게 조정할 수 있다.

그러면, 회전핀(41)의 하단에 결합된 고정부(42)가 하방으로 이동하면서 고정바(44)의 상단과 지지대(7)의 상판(8)이 서로 이격되어 고정수단(40)이 외부 케이싱(2)과의 결합이 해제되면서(S13) 회전 가능한 상태가 된다.

이어서, 회전수단의 회전에 의해 회전핀(41)이 회전함에 따라 고정바(44)는 외부 케이싱(2)의 설치공을 통해 외부 케이싱(2) 외부로 배출 가능하게 된다.

이때, 개폐문(30) 및 고정수단(40)은 개폐문(30) 하면에 설치된 부력체(32)의 부력에 의해 수면을 향해 떠오르면서 설치공으로부터 분리된다(S14).

이와 같은 과정을 통해 개폐문(30)이 분리되면, 작업자는 다시 무인 잠수정(5)을 원격조종하여 로봇팔을 이용해 인양 케이블(4)의 후크를 인양 러그(20)에 장착한다(S15).

이때, 작업자는 무인 잠수정(1)에 설치된 카메라를 이용해 인양 러그와 인양 케이블의 후크 사이의 간격과 각도를 조정할 수 있다.

상기와 같은 인양 케이블 장착 작업(S11 내지 S15)은 잠수함(1)을 안정적으로 인양할 수 있도록 복수로 설치된 인양 러그(20)에 인양 케이블(4)을 설치하도록 반복적으로 수행된다.

그래서 인양작업에 필요한 모든 인양 러그(20)에 인양 케이블(4)이 장착되면, 작업자는 해양 크레인과 같은 인양장치를 동작시켜 침몰된 잠수함(1)을 인양한다(S16).

한편, 상기의 실시 예에서는 잠수함(1)을 이용하여 설명하였지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 본 발명은 해양 침몰 사고에 대비하여 선박이나 군함, 비행기 등에도 적용될 수 있다.

즉, 본 발명은 선박의 상부 갑판과 하부 갑판 사이에 복수의 인양 러그를 설치하고, 무인 잠수정을 원격조종하여 인양 러그에 인양 케이블을 장착해서 인양 작업을 수행하도록 변경될 수 있다.

예를 들어, 선박은 일반적으로 선저에 위치한 용골(keel)에 늑골(web frame)을 연결하는 구조로 설계된다.

이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인양장치를 구비한 선박에서는 인양 러그에 작용하는 힘이 용골에 전달되어 분산되도록 보강 구조물이 선저에 위치한 용골 위에 설치된다.

즉, 인양 러그와 용골 위에 설치된 보강 구조물 사이에 주 구조물(Longitudinal Girder)이 수직으로 설치된다.

그리고 상부 갑판과 하부 갑판 사이에 인양 러그가 설치되는데, 인양 러그는 상기 주 구조물의 상단에 설치된다.

그래서 주 구조물은 보강 구조물과 인양 러그를 수직으로 연결하는 역할을 하게 된다.

이에 따라, 선박이나 군함이 침몰될 경우, 상기 실시 예에서 설명한 잠수함의 인양방법과 동일하게 먼저 상부 갑판에 설치된 개폐문을 제거하고, 인양 러그에 인양 케이블의 훅을 장착해서 선박이나 군함을 인양할 수 있게 된다.

특히, 본 발명은 선박이나 군함과 같이 상부 갑판에서 발생하는 유체 저항이 운항 저항에 큰 영향을 끼치지 않는 경우, 주 구조물을 상부 갑판까지 연장하고, 개폐문을 제거해서 인양 러그를 상부 갑판 상에 노출시켜 설치하도록 변경될 수도 있다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 침몰된 선박, 군함, 잠수함, 비행기와 같은 침몰 선박의 인양 작업시, 무인 잠수정을 이용하여 개폐문을 분리하고 외부 케이싱과 압력 선체 사이에 설치된 인양 러그에 인양 케이블을 장착하여 인양작업을 안정적으로 수행할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 선박이나 군함, 잠수함, 비행기 등의 침몰시 무인 잠수정을 이용해 선체에 설치된 인양 러그에 인양 케이블을 장착하여 인양하는 인양장치 분야에 적용된다.

1: 잠수함 2: 외부 케이싱
3: 압력 선체 4: 인양 케이블
5: 무인 잠수정 6: 링 프레임
7: 지지대 8: 상판
9: 지지판 10: 장착수단
20: 인양 러그 21: 보강 구조물
30: 개폐문 31: 원통부
32: 부력체 40: 고정수단
41: 회전핀 42: 고정부
43: 탄성부재 44: 고정바
45: 굴곡부 46: 삽입홈
50: 잠금수단 51: 실린더
52: 플런저 53: 실린더 로드
54: 스프링 55: 유압공급라인

Claims

무인 잠수정을 이용해서 침몰된 선박에 인양 케이블을 장착하여 인양하는 인양장치를 구비한 선박에 있어서,
침몰된 선박이 잠수함인 경우, 외부 케이싱과 압력 선체 사이의 공간에 장착수단이 설치되고,
상기 장착수단은 복수의 인양 러그,
상기 외부 케이싱에 형성된 설치공에 개폐 가능하게 설치되는 개폐문 및
상기 개폐문을 설치공에 고정하고 인양 작업시 무인 잠수정의 회전수단에 의해 회전하여 상기 개폐문의 고정 상태를 해제하는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
제 1항에 있어서, 상기 인양 러그는
압력 선체의 표면에 다수의 링 프레임과 연결되어 설치된 보강 구조물 상부에 설치되고,
인양 케이블의 선단에 설치된 후크가 걸리도록 링 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
제 2항에 있어서, 상기 인양 러그는
다수의 링 프레임 중에서 압력 선체의 중간에 설치된 링 프레임과 중심이 일치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
제 1항에 있어서, 상기 개폐문은
상기 잠수함의 운항 저항을 최소화하도록 외부 케이스의 표면과 일체로 형성되어 상기 외부 케이스의 설치공에 결합되고, 인양 작업시 무인 잠수정의 로봇팔에 설치된 회전수단에 의해 개방되는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
제 4항에 있어서,
상기 개폐문의 중앙에는 상기 고정수단의 회전핀이 결합되는 결합공이 형성되고,
상기 결합공 하부에는 하방을 향해 돌출되어 원통 형상으로 원통부가 형성되는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
제 5항에 있어서,
상기 개폐문의 하부에는 상기 개폐문 개방시 부력을 갖는 부력체가 설치되는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
제 5항에 있어서, 상기 고정수단은
상기 회전수단이 결합되어 회전하도록 상면에 결합홈이 형성된 회전핀,
상기 회전핀의 하단에 결합되어 상기 회전핀의 회전 방향에 따라 상기 개폐문을 외부 케이싱에 고정하거나 고정을 해제하는 고정부 및
상기 원통부의 내부에 삽입되어 상기 회전핀에 탄성력을 인가하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
제 7항에 있어서,
상기 고정부는 십(十)자 형상을 이루도록 결합된 한 쌍의 고정바를 구비하고,
상기 고정바의 선단에는 외부 케이싱과 압력 선체 사이에 설치된 지지대의 상판 하면에 접하도록 상방을 향해 굴곡진 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
제 8에 있어서, 상기 장착수단은
상기 지지대의 일측에 설치되어 상기 고정바가 임의로 회전하는 것을 방지하도록 잠금 동작하는 잠금수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
제 9항에 있어서, 상기 잠금수단은
상기 지지대의 일측에 형성된 지지판 상에 설치되는 실린더,
상기 실린더 내부에 설치되어 유압에 의해 승강 동작하는 플런저,
상기 플런저의 상부에 연결되어 상단부가 상기 고정바의 선단부 하면에 형성된 삽입홈에 삽입되는 실린더 로드,
상기 실린더 내부에 설치되어 상기 실린더 로드에 복원력을 인가하는 스프링 및
상기 실린더 내부에 유체를 공급하는 유체공급라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
무인 잠수정을 이용해서 침몰된 선박에 인양 케이블을 장착하여 인양하는 인양장치를 구비한 선박에 있어서,
침몰된 선박이 선박이나 군함인 경우, 상부 갑판과 하부 갑판 사이의 공간에 인양 러그가 설치되고,
상기 인양 러그는 용골(keel) 위에 설치된 보강 구조물에 수직으로 설치된 주 구조물의 상단에 설치되는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
무인 잠수정을 이용해서 침몰된 선박에 인양 케이블을 장착하여 인양하는 인양장치를 구비한 선박에 있어서,
침몰된 선박이 선박이나 군함인 경우, 상부 갑판과 하부 갑판 사이의 공간에 장착수단이 설치되고,
상기 장착수단은 복수의 인양 러그,
상기 상부 갑판에 형성된 설치공에 개폐 가능하게 설치되는 개폐문 및
상기 개폐문을 설치공에 고정하고 인양 작업시 무인 잠수정의 회전수단에 의해 회전하여 상기 개폐문의 고정 상태를 해제하는 고정수단을 포함하며,
상기 인양 러그는 용골(keel) 위에 설치된 보강 구조물에 수직으로 설치된 주 구조물의 상단에 설치되는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박.
(a) 침몰 선박의 외부 케이싱 또는 상부 갑판에 결합된 개폐문에 대응되는 위치에 무인 잠수정을 이동시키는 단계,
(b) 상기 무인 잠수정의 로봇팔에 설치된 회전수단을 상기 개폐문에 구비된 회전핀에 결합하는 단계,
(c) 상기 회전수단을 회전시켜 상기 개폐문을 고정하는 고정수단을 회전시켜 고정 상태를 해제하는 단계,
(d) 상기 무인 잠수정의 로봇팔을 이용해서 상기 개폐문이 분리된 공간을 통해 상기 외부 케이싱 또는 상부 갑판에 설치된 인양 러그에 인양 케이블을 장착하는 단계 및
(e) 상기 인양 케이블을 당겨 침몰 선박을 인양하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박의 인양방법.
제 13항에 있어서, 상기 (c)단계는
상기 고정수단을 일정한 위치에 고정하도록 유압에 의해 잠금 동작하는 잠금수단이 잠금 해제 동작한 이후에 수행되는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박의 인양방법.
제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 (a)단계 및 (d)단계는
상기 무인 잠수정에 설치된 카메라를 이용해 로봇팔의 각도를 원격조정하면서 수행되는 것을 특징으로 하는 인양장치를 구비한 선박의 인양방법.