KR20140006605A

KR20140006605A - 반잠수식 선박

Info

Publication number: KR20140006605A
Application number: KR1020120073998A
Authority: KR
Inventors: 김문성; 김병우
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2014-01-16

Abstract

반잠수식 선박이 개시된다. 본 발명에 따른 반잠수식 선박은 선체, 선체의 데크(deck) 하부에 형성되어 선체에 부력을 제공하는 폰툰(pontoon), 데크와 폰툰 사이에 개재되어 폰툰에 대하여 데크를 지지하는 복수의 컬럼(column) 및 컬럼으로부터 돌출되게 설치되어 선체의 부력을 보충하고 선체에 가해지는 파력을 감쇄시키는 복수의 돌기부를 포함하는 제1 부력체를 포함한다.

Description

반잠수식 선박{Semi-Submersible Vessel}

본 발명은 반잠수식 선박에 관한 것이다.

해저에 있는 석유나 천연가스의 개발이 활발해짐에 따라, 반잠수식 시추선(semi-submersible drilling rig) 등과 같이 선체의 일부만 바닷물에 잠기는 형태의 반잠수식 선박이 다양하게 활용되고 있다.

이러한 반잠수식 선박은 심해에서 동적 위치 유지(Dynamic Positioning, DP) 상태 또는 계류된 상태로 운용이 가능하도록 하기 위해, 파도에 의한 선박의 수직 움직임을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해, 일반적인 반잠수식 선박은 컬럼을 이용하여 수선 면적을 작게 하고 주요 부력체인 폰툰을 수면 하부로 옮겨진 조합으로 구성된다.

그러나, 반잠수식 선박은 상부(top side) 모듈의 설치 상태에 따라 상부 모듈의 중량이 증가하는 경우 충분한 부력을 확보하기 어려운 상황이 발생할 수 있다. 이에 따라 반잠수식 선박의 부력을 추가적으로 확보할 필요가 있으나, 과도한 폰툰의 설치는 계류 하중을 증가시켜 반잠수식 선박의 운용상에 제약이 생기고, 선박 설계상 폰툰의 추가 설치는 한계가 있다는 문제점이 있다.

또한, 반잠수식 선박은 에어갭(air-gap)이라는 데크 하부와 파면과의 상대 운동이 중요한 고려 대상이다. 만약, 반잠수식 선박에서 충분한 에어갭 확보가 이루어지지 않는 경우, 파도에 의한 슬래밍(slamming)으로 인해 데크 하부 손상이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0120608호 (2011.11.04.)

본 발명은 다양한 작업 환경에서의 운용이 용이하도록 보충적인 부력의 확보가 가능하고, 선체에 가해지는 파력을 감쇄시켜 선체의 손상을 최소화할 수 있는 반잠수식 선박을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체, 선체의 데크(deck) 하부에 형성되어 선체에 부력을 제공하는 폰툰(pontoon), 데크와 폰툰 사이에 개재되어 폰툰에 대하여 데크를 지지하는 복수의 컬럼(column) 및 컬럼으로부터 돌출되게 설치되어 선체의 부력을 보충하고 선체에 가해지는 파력을 감쇄시키는 복수의 돌기부를 포함하는 제1 부력체를 포함하는 반잠수식 선박이 제공된다.

여기서, 제1 부력체는 컬럼을 감싸도록 컬럼에 결합되는 결합부를 더 포함하고, 상기 복수의 돌기부는 상기 결합부로부터 돌출될 수 있다.

반잠수식 선박은 폰툰에 설치되어 선체의 부력을 보충하는 제2 부력체를 더 포함할 수 있다.

제1 부력체 및 제2 부력체는 형상 변형이 가능한 튜브로 형성될 수 있다.

그리고, 제1 부력체 및 제2 부력체는 각각 컬럼 및 폰툰의 내부에 격납 가능할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 부력체가 컬럼으로부터 돌출되게 설치되어 선체의 부력을 적절하게 보충하고 선체에 가해지는 파력을 효과적으로 감쇄시킬 수 있으므로, 다양한 작업 환경에서의 운용이 용이할 수 있고 선체의 손상을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 선박을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 선박에서 폰툰, 컬럼, 제1 부력체 및 제2 부력체를 개략적으로 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 선박에서 폰툰, 컬럼, 제1 부력체 및 제2 부력체를 개략적으로 나타낸 평면도.

본 발명에 따른 반잠수식 선박의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 선박을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 선박에서 폰툰, 컬럼, 제1 부력체 및 제2 부력체를 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 선박에서 폰툰, 컬럼, 제1 부력체 및 제2 부력체를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 선박(1000)은 선체(100), 폰툰(200), 컬럼(300) 및 제1 부력체(400)를 포함하고, 제2 부력체(500)를 더 포함할 수 있다.

선체(100)는 반잠수식 선박(1000)에서 폰툰(200), 컬럼(300), 제1 부력체(400) 및 제2 부력체(500)을 제외한 나머지 부분으로, 반잠수식 선박(1000)의 용도와 구조에 따라 데릭(derrick), 거주구(living quarter), 크레인(crane) 등과 같은 다양한 설비 내지 장치를 포함하여 구성될 수 있다.

특히, 선체(100) 중 데크(110)는 컬럼(300)의 상부에 형성되어 상술한 선체(100)의 각종 설비 내지 장치들이 설치되는 갑판 부분으로, 데크(110) 역시 반잠수식 선박(1000)의 용도와 구조에 따라 박스 형태로 형성되거나, 문풀(Moonpool)이 형성되는 등 다양한 구조로 형성될 수 있다.

폰툰(200)은 선체(100)의 데크(110) 하부에 형성되어 선체(100)에 부력을 제공하는 부분으로, 반잠수식 선박(1000)의 최하부에 배치되어 일부 또는 전부가 수면 아래에 잠긴 상태로 반잠수식 선박(1000)의 나머지 부분을 지지할 수 있다.

이 경우, 폰툰(200)은 반잠수식 선박(1000)의 이동 시 수면 위로 일부가 노출될 수 있으나, 반잠수식 선박(1000)을 심해에서 동적 위치 유지(Dynamic Positioning, DP) 상태 또는 계류된 상태로 운용할 때에는 저항을 최소화하기 위해 완전히 수면 아래에 잠기도록 구성될 수 있다.

또한, 폰툰(200)은 밸러스트(ballast) 탱크와 같은 복수의 탱크를 포함하도록 구성될 수 있고, 폰툰(200) 외부에는 동적 위치 유지를 위한 스러스터(Thruster)가 설치될 수 있으며, 폰툰(200)의 외판이 해수에 의해 부식되는 것을 방지하기 위해 전기를 흘려주는 선체 방식 장치(ICCP)가 설치될 수 있는 등 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

컬럼(300)은 데크(110)와 폰툰(200) 사이에 개재되어 폰툰(200)에 대하여 데크(110)를 지지하는 부분으로, 폰툰(200)과 데크(110)를 연결하는 역할을 한다. 이 경우, 컬럼(300)은 수선 면적을 줄여 파도의 영향을 최소화하고 안정적으로 데크(110)를 지지하기 위해, 서로 일정 간격 이격된 복수로 형성될 수 있다.

또한, 반잠수식 선박(1000)을 심해에서 동적 위치 유지(Dynamic positioning, DP) 상태 또는 계류된 상태로 운용할 때, 컬럼(300)의 일부분은 폰툰(200)과 마찬가지로 수면 아래에 잠길 수 있으며, 컬럼(300) 역시 이러한 부분에 밸러스트 탱크와 같은 복수의 탱크를 포함하도록 구성될 수 있다.

제1 부력체(400)는 컬럼(300)으로부터 돌출되게 설치되어 선체(100)의 부력을 보충하고 선체(100)에 가해지는 파력을 감쇄시키는 부분으로, 부력을 발생시키는 기능과 동시에 파력을 감쇄시켜 선체(100)를 보호하는 기능을 수행할 수 있다.

예를 들어, 반잠수식 선박(1000)에서 데크(110) 상부의 각종 설비 내지 장치의 중량이 증가하여 폰툰(200)만으로 충분한 부력을 확보하기 어려운 경우, 폰툰(200) 및 컬럼(300)이 수면 아래로 잠기는 깊이가 커질 수 있다.

따라서, 컬럼(300)에 해수에 대하여 부력을 발생시킬 수 있는 제1 부력체(400)를 설치하여, 컬럼(300)이 일정 깊이 이상 수면 아래로 잠기는 것을 방지할 수 있는 등, 다양한 작업 환경에서의 반잠수식 선박(1000)의 운용이 용이하도록 선체(100)의 부력을 적절하게 보충할 수 있다.

또한, 반잠수식 선박(1000)에서 데크(110) 하부와 파면 사이의 에어갭이 충분히 확보되기 어려운 경우, 파도에 의한 슬래밍으로 인해 데크(110) 하부에 손상이 발생할 수 있다.

따라서, 컬럼(300)으로부터 돌출되는 제1 부력체(400)를 설치하여, 파도가 데크(110)에 부딪히기 전에 파도의 일부를 제1 부력체(400)와 먼저 충돌하게 하여 파력을 감쇄시킬 수 있으므로, 데크(110)를 포함한 선체(100)의 손상을 최소화할 수 있다.

이 경우, 제1 부력체(400)는 탄성 재질로 이루어지도록 하여 파도와 충돌할 때 선체(100) 및 제1 부력체(400) 자체에 가해지는 충격을 완충할 수 있으며, 필요에 따라 복수로 형성되어 컬럼(300)에 설치될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 반잠수식 선박(1000)에서, 제1 부력체(400)는 결합부(410) 및 복수의 돌기부(420)를 포함할 수 있다. 결합부(410)는 컬럼(300)을 감싸도록 컬럼(300)에 결합되는 부분으로, 컬럼(300)의 외주면 형상에 대응되도록 형성되어 컬럼(300)에 결합될 수 있다.

도 1 내지 도 3에서는 컬럼(300) 및 결합부(410)가 사각 형상으로 형성된 예를 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 원형으로 형성된 컬럼(300)의 경우는 결합부(410) 역시 이에 대응되는 원형으로 형성할 수도 있는 등 반잠수식 선박(1000)의 설계에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

돌기부(420)는 결합부(420)로부터 돌출되는 부분으로, 복수로 형성되어 제1 부력체(400)가 파도와의 충돌 시 각각의 돌기부(420)가 개별적으로 유동할 수 있으므로 보다 유연하고 상호 보완적으로 파력을 감쇄시킬 수 있다.

이 경우, 돌기부(420)는 도 3에 도시된 바와 같이 요철이 형성되어 파도가 돌기부(420)의 요철 부분에서 완충되도록 하여 파력을 보다 효과적으로 감쇄시킬 수 있다. 돌기부(420)의 형상에 제한은 없다. 돌기부(420)는 직육면체, 정육면체, 구체 등 다양한 형태를 가질 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 3에서는 본 실시예에 따른 제1 부력체(400)에서 복수의 결합부(420)가 서로 분리되어 있는 구성을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 복수의 결합부(420)는 서로 연결되어 있고 이러한 결합부(420)에 돌기부(420)가 복수층으로 형성되는 등 다양하게 변형될 수 있다.

제2 부력체(500)는 폰툰(200)에 설치되어 선체(100)의 부력을 보충하는 부분으로, 반잠수식 선박(1000) 설계 상의 폰툰(200)의 설치 규모 및 개수의 제약을 보완할 수 있다.

예를 들어, 작업 환경에 따라 반잠수식 선박(1000)의 폰툰(200)만으로 충분한 부력을 확보하기 어려운 경우, 폰툰(200)에 설치된 제2 부력체(500)를 통해 선체(100)의 부력을 보충할 수 있으므로, 폰툰(200)의 설치 규모 및 개수를 변형시키지 않고서도 선체(100)의 부력을 적절하게 보충할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 반잠수식 선박(1000)에서, 제1 부력체(400) 및 제2 부력체(500)는 기체의 주입 정도에 따라 형상 변형이 가능한 튜브로 형성될 수 있다.

이와 같이, 제1 부력체(400) 및 제2 부력체(500)를 튜브로 형성하는 경우, 반잠수식 선박(1000)의 중량 증가를 최소화하면서도 효율적인 부력을 확보할 수 있다. 또한, 제1 부력체(400) 및 제2 부력체(500)에서 기체의 주입 정도를 조절하여 보충되는 부력을 조절할 수 있으므로, 작업 환경에 따른 적절한 부력 보충이 가능할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 반잠수식 선박(1000)에서, 제1 부력체(400) 및 제2 부력체(500)는 각각 컬럼(300) 및 폰툰(200)의 내부에 격납 가능하도록 내부의 기체 배출이 가능할 수 있다. 즉, 제1 부력체(400) 및 제2 부력체(500)는 부력의 보충이 필요 없는 경우, 내부의 기체를 배출한 후 각각 컬럼(300) 및 폰툰(200)의 내부에 마련된 격납 공간(미도시)에 격납할 수 있다.

이로 인해, 반잠수식 선박(1000)의 이동 시와 같이 제1 부력체(400) 및 제2 부력체(500)에 의한 부력의 보충이 필요 없는 경우에, 제1 부력체(400) 및 제2 부력체(500)의 부피를 최소화하여 각각 컬럼(300) 및 폰툰(200)의 내부에 격납시킬 수 있으므로, 반잠수식 선박(1000)의 이동에 따른 저항을 최소화할 수 있다.

이상, 본 발명의 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: 선체 110: 데크
200: 폰툰 300: 컬럼
400: 제1 부력체 410: 결합부
420: 돌기부 500: 제2 부력체
1000: 반잠수식 선박

Claims

선체;
상기 선체의 데크(deck) 하부에 형성되어 상기 선체에 부력을 제공하는 폰툰(pontoon);
상기 데크와 상기 폰툰 사이에 개재되어 상기 폰툰에 대하여 상기 데크를 지지하는 복수의 컬럼(column); 및
상기 컬럼으로부터 돌출되게 설치되어 상기 선체의 부력을 보충하고 상기 선체에 가해지는 파력을 감쇄시키는 복수의 돌기부를 포함하는 제1 부력체;를 포함하는 반잠수식 선박.
제1항에 있어서,
상기 제1 부력체는 상기 컬럼을 감싸도록 상기 컬럼에 결합되는 결합부를 더 포함하고, 상기 복수의 돌기부는 상기 결합부로부터 돌출되는 반잠수식 선박.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 폰툰에 설치되어 상기 선체의 부력을 보충하는 제2 부력체;를 더 포함하는 반잠수식 선박.
제3항에 있어서,
상기 제1 부력체 및 상기 제2 부력체는 형상 변형이 가능한 튜브로 형성되는 반잠수식 선박.
제4항에 있어서,
상기 제1 부력체 및 상기 제2 부력체는 각각 상기 컬럼 및 상기 폰툰의 내부에 격납 가능한 반잠수식 선박.