KR20140046624A - Electromagnetic mooring system of mining ship and its mooring method - Google Patents

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강대훈
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이광민
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

Disclosed is a mooring system of a mining ship. The mooring system includes a cargo hold storage provided in a hull to accommodate detachable cargo hold, and an electromagnet unit installed on the cargo hold storage to detachably connect the detachable cargo hold to the hull. Since the electromagnet unit is installed on the hull to moor the detachable cargo hold, the mooring system can control the six degree of freedom motion of the ship at once, can remarkably reduce the berthing time and the deberthing time, and can minimize manpower input required for the berthing. If the detachable cargo hold is inserted in the cargo hold storage, the electromagnet unit is withdrawn from the hull, thereby effectively preventing damage caused by the collision between the electromagnet unit and the detachable cargo hold.

Description

채광용 선박의 전자석 계류 시스템 및 채광용 선박의 계류 방법{ELECTROMAGNETIC MOORING SYSTEM OF MINING SHIP AND ITS MOORING METHOD}Electromagnet mooring system of mining ship and mooring method of mining ship {ELECTROMAGNETIC MOORING SYSTEM OF MINING SHIP AND ITS MOORING METHOD}

본 발명은 채광용 선박의 전자석 계류 시스템 및 채광용 선박의 계류 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 선박 모체에 전자석 장치를 설치하여 분리형 화물창을 계류할 수 있어 선박의 6 자유도 모션을 한번에 제어할 수 있는 채광용 선박의 전자석 계류 시스템 및 채광용 선박의 계류 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnet mooring system for a mining ship and a mooring method for a mining ship, and more specifically, it is possible to moor a separate cargo hold by installing an electromagnet device on the ship's mother body to control six degrees of freedom motion of the ship at once. The present invention relates to an electromagnet mooring system for a mining vessel and a mooring method for a mining vessel.

심해저에는 망간 단괴와 같은 유용한 광물이 다량 분포되어 있어 심해저의 광물을 채광하기 위한 용도의 선박, 즉, 채광용 선박이 개발된 바 있다. In the deep sea, a lot of useful minerals such as manganese nodules are distributed, a ship for mining deep sea minerals, that is, a ship for mining has been developed.

일반적으로 채광용 선박은 집광(集鑛) 장치와, 양광(揚鑛) 장치를 포함한다.In general, a mining vessel includes a light collecting device and a light lifting device.

집광 장치는 심해저의 뻘밭을 주행하면서 해저 지표 층의 광물, 특히 망간 단괴를 채집하도록 구성된다. 양광 장치는 채집된 광물을 선박 위로 올려 보내도록 구성된다. The light collecting device is configured to collect minerals in the seabed surface layer, in particular manganese nodules, while driving in the deep seabed garden. The lifting device is configured to lift the collected minerals onto the vessel.

통상, 집광 장치는 수중 로봇을 포함하며, 이 수중 로봇이 해저 면을 주행하면서 광물을 흡입 방식으로 채취한다. 수중 로봇은 선박으로부터 동력을 공급받아 원격 제어된다. 양광 장치는 집광 장치에 의해 채집되어 범퍼(또는, 중간 저장소)에 임시 저장된 광물을 양광 관과 고양정 슬러리 펌프를 이용하여 선박의 화물창으로 이송한다. 양광 관은 유연성 관으로 이루어지는 것이 일반적이다. Usually, the light collecting device includes an underwater robot, which collects minerals by suction while traveling on the sea floor. The underwater robot is remotely controlled by receiving power from the ship. The lifting device is collected by the collecting device and transfers the minerals temporarily stored in the bumper (or intermediate reservoir) to the cargo hold of the ship using a lifting pipe and a high lift slurry pump. The positive tube is generally made of a flexible tube.

위와 같은 채광용 선박은, 석유 시추선과 대략 유사한 구조로 이루어질 수 있지만, 심해저에서 채취되는 광물이 석유보다 상당히 큰 비중을 갖기 때문에, 광물을 저장하는 화물창의 운용에 있어서 제약을 받을 수밖에 없다. 선박에 설치되는 화물창은 미리 정해진 선박 크기로 인해 그 크기, 즉, 저장 용량을 늘리는데 있어서 큰 제약이 있다.Such a mining vessel may have a structure substantially similar to that of an oil rig, but since minerals collected from the deep sea have a greater proportion than oil, they are limited in the operation of cargo holds for storing minerals. The cargo hold installed in the vessel has a large restriction in increasing the size, that is, the storage capacity, due to the predetermined vessel size.

또한, 채집된 광물의 양이 화물창의 저장 용량을 초과할 수 없기 때문에, 화물창 내 광물 저장량이 일정 이상이 되면, 더 이상의 채광 및/또는 양광 공정을 할 수 없게 되므로, 채광용 선박의 경제성 있는 운용이 어렵다.Further, since the amount of minerals collected can not exceed the storage capacity of the cargo hold, if the minerals storage amount in the cargo hold is above a certain level, further mining and / or lightening processes can not be performed. it's difficult.

또한, 채광용 선박이 채광한 광물을 다른 광물 운송 선박으로 운반하기 위해서는, 별도의 컨베이어 하역 시스템이 요구된다. 게다가, 종래 채광용 선박을 운용함에 있어서, 광물의 양광 또는 하역 시에, 광물로 인해 화물창에 물리적 손상이 발생할 수 있다. In addition, a separate conveyor unloading system is required to transport the minerals mined by the mining vessel to other mineral transport vessels. In addition, in the operation of conventional mining vessels, during the lifting or unloading of the mineral, the mineral may cause physical damage to the cargo hold.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선박의 6 자유도 모션을 한번에 제어할 수 있도록 선박 모체에 전자석 장치를 설치한 채광용 선박의 전자석 계류 시스템 및 채광용 선박의 계류 방법을 제공함에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an electromagnet mooring system for a mining ship and an mooring method for a mining ship in which an electromagnet device is installed on a ship mother body so as to control six degrees of freedom motion of a ship at a time. have.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 채광용 선박의 전자석 계류 시스템은 해저 지표면의 광물을 채광, 양광, 저장하는 채광용 선박의 계류 시스템으로, 분리형 화물창을 수용하도록 선박 모체에 형성되는 화물창 수용 부와, 상기 화물창 수용 부에 설치되어 상기 분리형 화물창을 상기 선박 모체에 분리 가능하게 연결하는 전자석 장치를 포함한다.In order to achieve the above object, the electromagnet mooring system of the mining vessel of the present invention is a mooring system of the mining vessel for mining, lifting, and storing the minerals on the sea surface of the sea surface, cargo hold accommodation portion formed in the mother ship to accommodate the separate cargo hold; It is installed in the cargo hold portion includes an electromagnet device for detachably connecting the removable cargo hold to the ship base.

상기 전자석 장치는 상기 선박 모체의 선미 또는 선수 중 어느 한 곳에 위치할 수 있다.The electromagnet device may be located at any one of the stern or bow of the vessel mother.

상기 분리형 화물창은 자체적으로 항해할 수 있는 자항식 화물창일 수 있다.The separate cargo hold may be a self-supporting cargo hold which can sail by itself.

상기 자항식 화물창은 유선형을 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the self-supporting cargo hold has a streamlined shape.

상기 분리형 화물창을 상기 선박 모체에 계류시키거나 또는 상기 계류를 해제시키기 위한 도킹 또는 언 도킹 과정에서 상기 분리형 화물창과 상기 선박 모체 사이의 충돌을 방지하는 충돌 방지 장치가 설치될 수 있다.A collision avoidance device may be installed to prevent a collision between the split cargo hold and the ship's mother during a docking or undocking process for mooring the split cargo hold onto the ship's mother or releasing the mooring.

상기 전자석 장치는, 상기 분리형 화물창이 상기 화물창 수용 부에 접근할 때에 충돌을 피하기 위해 상기 선박 모체 내부에 인입되어 있다가 상기 분리형 화물창이 상기 화물창 수용 부 안으로 삽입되면 상기 선박 모체 내부에서 인출되도록 구성된다.The electromagnet device is configured to be drawn inside the ship's mother body to avoid a collision when the detachable cargo hold approaches the cargo hold receiving portion and then to be withdrawn within the ship's mother body when the split cargo hold is inserted into the cargo hold receiving portion. .

상기 전자석 장치는 유압 실린더에 의해서 상기 선박 모체 내부에서 인출입되도록 구성될 수 있다.The electromagnet device may be configured to draw in and out inside the ship body by a hydraulic cylinder.

상기 전자석 장치는 이동 스크류에 의해서 상기 선박 모체 내부에서 인출입되도록 구성될 수 있다.The electromagnet device may be configured to be withdrawn from inside the vessel body by a moving screw.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 선박 모체에 전자석 장치를 설치하여 분리형 화물창을 계류할 수 있어 선박의 6 자유도 모션을 한번에 제어할 수 있으며, 접안 및 이안 시간을 대폭 단축시킬 수 있으며, 접안에 필요한 인력 투입을 최소화할 수 있다.As described above, the present invention can install the electromagnet device on the ship's mother base can hold the separate cargo hold, can control the six degrees of freedom motion of the ship at once, can greatly reduce the eyepiece and berthing time, berthing Minimize manpower input.

또한, 본 발명은 전자석 장치가 선박 모체 내부에 인입되어 있다가 분리형 화물창이 화물창 수용 부 안으로 삽입되면 선박 모체 내부에서 인출되므로 분리형 화물창과의 충돌에 의한 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, the present invention can be effectively prevented from being damaged by the collision with the separate cargo hold because the electromagnet device is drawn inside the ship mother, when the separate cargo hold is inserted into the cargo hold receiving portion is drawn out from the inside of the ship mother.

도 1은 본 발명에 따른 채광용 선박 및 그 채광용 선박의 전자석 계류 시스템을 보인 사시도
도 2a 및 도 2b는 채광용 선박의 전자석 계류 시스템을 보인 단면도
도 3a 및 도 3b는 채광용 선박의 전자석 계류 시스템을 보인 평면도
도 4는 분리형 화물창의 충돌 회피구조의 일 예를 보인 도면
도 5는 분리형 화물창의 충돌 회피구조의 다른 예를 보인 도면
도 6은 본 발명에 따른 채광용 선박에서 분리형 화물창의 계류 방법을 설명하는 도면
1 is a perspective view showing an electromagnet mooring system of a mining vessel and a mining vessel according to the present invention
2A and 2B are sectional views showing an electromagnet mooring system for a mining vessel.
3A and 3B are plan views showing an electromagnet mooring system for a mining vessel.
Figure 4 is a view showing an example of the collision avoidance structure of the separate cargo hold
5 is a view showing another example of the collision avoidance structure of the split cargo hold
Figure 6 is a view for explaining the mooring method of the split cargo hold in the mining ship according to the invention

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 채광용 선박의 전자석 계류 시스템 및 채광용 선박의 계류 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the electromagnet mooring system and the mooring method of the mining ship according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 채광용 선박 및 그 채광용 선박의 전자석 계류 시스템을 보인 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 채광용 선박의 전자석 계류 시스템을 보인 단면도이며, 도 3a 및 도 3b는 채광용 선박의 전자석 계류 시스템을 보인 평면도이다.1 is a perspective view showing an electromagnetism mooring system of a mining vessel and a mining vessel according to the present invention, Figures 2a and 2b is a cross-sectional view showing an electromagnet mooring system of a mining vessel, Figures 3a and 3b is an electromagnet mooring of a mining vessel A plan view of the system.

우선, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 채광용 선박은 심해저에 존재하는 다양한 해저 광물 자원, 가장 대표적으로 망간 단괴를 채취하는데 사용되는 선박이다. First, referring to FIG. 1, the mining vessel according to the present invention is a vessel used to collect various seabed mineral resources, most typically, manganese nodules present in the deep sea bed.

상기 채광용 선박은, 선박 모체(1), 집광 장치(2), 양광 장치(4), 분리형 화물창(9), 계류 시스템(8)을 포함한다.The mining vessel includes a ship base 1, a light collecting device 2, a light lifting device 4, a separate cargo hold 9, and a mooring system 8.

도시하지는 않았지만, 상기 채광용 선박은 채집된 화물을 처리 및/또는 가공하는 장치 또는 시스템을 포함할 수 있다. 이 장치 또는 시스템은 양광된 광물 화물로부터 각종 이물질 및 해수를 분리시켜주는 역할을 한다.Although not shown, the mining vessel may include an apparatus or system for processing and / or processing the collected cargo. This device or system serves to separate various foreign objects and seawater from the mineral minerals which have been lifted.

도시하지는 않았지만, 상기 채광용 선박은 전술한 각종 장치(또는, 시스템) 및/또는 장비를 제어할 수 있는 컨트롤 장치를 포함할 수 있으며, 이 컨트롤 장치는 선박 모체(1)에 제공되는 것이 바람직하다.Although not shown, the mining vessel may include a control device capable of controlling the above-mentioned various devices (or systems) and / or equipment, which control device is preferably provided in the ship mother 1.

상기 채광용 선박은 해상에서 부유될 수 있는 구조이면 족하며, 자체 추진 기관을 갖는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The mining vessel is sufficient to have a structure that can be floating at sea, it is preferred to have a self-propelled engine, but is not necessarily limited thereto.

상기 채광용 선박은 일반적인 선박 형태를 가질 수 있으며, 석유 시추선과 유사한 구조 및/또는 시스템을 갖출 수 있다.The mining vessel may have a general vessel form and may have a structure and / or a system similar to an oil drilling rig.

상기 집광 장치(2)는, 해저 지표면의 광물을 채집하는 것으로서, 예를 들면, 선박 모체(1)의 컨트롤장치에 의해 원격 제어되는 수중 로봇일 수 있다. 이 집광 장치(2)는 해저 지표면을 주행할 수 있도록 구성될 수 있다.The light collecting device 2 collects the minerals on the undersurface surface and may be an underwater robot that is remotely controlled by a control device of the ship body 1. For example, The light condensing device 2 can be configured to be able to travel on the undersurface surface.

또한, 상기 집광 장치(2)는 지표면의 광물, 특히, 망간 단괴를 채집기(21)를 이용해 채집하여 양광 장치(4)에 구비된 중간 저장소(42)로 내보내도록 구성될 수 있다. 이 채집기(21)는 펌프를 이용한 흡입기 형태로 구성될 수 있으며, 그 외에도 집게 형태, 또는 굴삭기 형태 등 다양한 장비로 구성될 수 있다.The condensing device 2 may be configured to collect the minerals on the ground surface, in particular, manganese nodules using the sampler 21 and to output the minerals to the intermediate reservoir 42 provided in the photodetection device 4. The collector 21 may be configured in the form of an inhaler using a pump, in addition, it may be configured in a variety of equipment, such as tongs, or excavator type.

또한, 상기 집광 장치(2)는 물 분사 장치 및/또는 이송 장치 등 채광에 필수적으로 그리고 부가적으로 필요한 여러 장치를 포함한다.In addition, the condensing device 2 includes various devices which are necessary and additionally required for mining, such as a water injecting device and / or a conveying device.

상기 양광 장치(4)는, 중간 저장소(또는 범퍼; 42)와, 양광관(44)과, 고양정의 슬러리 펌프(미도시)을 포함할 수 있다.The light-emitting device 4 may include an intermediate reservoir (or bumper) 42, a light pipe 44, and a slurry pump (not shown) of the lifting device.

상기 중간 저장소(42)는 집광 장치(2)에 의해 채집되어 이송된 광물, 특히, 망간 단괴를 임시로 저장한다. 상기 중간 저장소(42)는 채집된 광물을 수중에서 임시 저장하는 역할 외에도, 그 광물을 양광하기 쉽도록 잘게 부수어 슬러리 상태로 만들어 주는 설비를 포함할 수 있다.The intermediate reservoir 42 temporarily stores minerals, in particular manganese nodules, collected and transported by the condenser 2. The intermediate reservoir 42 may include a facility for temporarily storing the collected minerals in water, and a facility for finely crushing and mining the minerals into a slurry state.

상기 양광 장치(4)는 상기 중간 저장소(42)로 들어온 광물을 유연성 양광관(44)을 통해 선박 모체(1)에 계류되어 있는 분리형 화물창(9)으로 뿜어 올린다.The optical device 4 blows up the mineral entered into the intermediate reservoir 42 to the detachable cargo hold 9 moored to the ship body 1 through the flexible light pipe 44.

이를 위해, 상기 양광 장치(4)는, 상기 슬러리화된 광물을 뿜어 올리는 힘을 발생하도록, 고양정 슬러리 펌프를 포함한다.To this end, the optical device (4) comprises a lifting slurry pump to generate a force to blow up the slurried mineral.

상기 슬러리 펌프는 통상 고체와 액체 둘 모두를 펌핑해야 하므로 다상 펌프가 이용된다. 해저 지표면까지의 깊이가 매우 큰 심해인 경우, 여러 개의 펌프를 이용하는 것이 바람직하다.Since the slurry pump normally needs to pump both solid and liquid, a polyphase pump is used. If the depth to the sea floor surface is very deep, it is preferable to use several pumps.

분리형 화물창(9)은 채광용 선박에서 채광한 광물을 저장하며, 채광용 선박에서 분리되어 육상까지 광물을 수송하는 기능을 한다. The separate cargo hold 9 stores the minerals mined by the mining vessel, and functions to separate the minerals from the mining vessel and transport the minerals to the land.

상기 분리형 화물창(9)은 바다에 부유할 수 있는 부유식 구조물인 것이 바람직하다. 상기 분리형 화물창(9)은 자체적인 추진 기관을 구비한 자항식일 수 있으며, 비자항식인 경우에는, 예를 들면, 예인선(tug boat)에 의해 바다와 육지 사이에서 이송될 수 있다.The separable cargo hold (9) is preferably a floatable structure floating on the sea. The separable cargo hold 9 may be a self-contained type with its own propelling engine and, if it is non-automatic, it may be transported between the sea and land by, for example, a tug boat.

또한 상기 화물창(9)이 자항식인 경우 일반적인 자항식 선박과 마찬가지로 유선형 구조를 갖는 것이 바람직하지만, 유선형에 국한되는 것은 아니며, 판상체 등으로도 형성 가능함은 물론이다.In addition, when the cargo hold 9 is an autonomous ship, it is preferable to have a streamlined structure similar to a general autonomous ship, but the present invention is not limited to the streamlined ship.

분리형 화물창(9)을 운송하기 위해 선박 모체(1)에서 분리시킨 후, 대기하고 있던 다른 분리형 화물창(9')이 바로 채광용 선박 모체(1)에 결박시켜 양광 작업의 끊김이 거의 없어 광물을 좀더 빨리 적재할 수 있도록 한다.After transporting the separate cargo hold 9 from the ship's base 1 for transport, another separate cargo hold 9 'that is waiting is immediately tied to the mining ship's base 1 so that there is almost no interruption of the lifting operation and thus minerals are removed. Allow for quick loading.

상기 채광용 선박은 선박 모체(1)의 일 측에 분리형 화물창(9)을 계류시키기 위한 계류 시스템(8)을 포함한다.The mining vessel includes a mooring system 8 for mooring a separate cargo hold 9 on one side of the vessel base 1.

상기 계류 시스템(8)은, 집광 장치(2)에 의한 광물의 채집 작업, 양광 장치(4)에 의한 광물의 이송 작업, 분리형 화물창(9)으로의 광물의 저장 작업이 이루어지는 동안, 양광 장치(4)가 설치된 선박 모체(1)와 근접된 위치 및 거리로 분리형 화물창(9)을 연결, 계류시키는 역할을 한다.The mooring system 8 is provided with a light lifting device during a collection operation of minerals by the light collecting device 2, a transfer operation of minerals by the light lifting device 4, and a storage operation of minerals in the separate cargo hold 9. 4) serves to connect and moor the split cargo hold 9 at a location and distance close to the ship's base (1).

도 2a- 3b(프레임 확장형)를 참조하면, 상기 계류 시스템(8)은 선박 모체(1)의 선미에 제공되며, 대략 "ㄷ"형 구조를 갖는 화물창 수용 부(82)를 포함한다. 상기 화물창 수용 부(82)에는 선박 모체(1)와 상기 분리형 화물창(9)을 분리 가능하게 연결하는 전자석 장치(86)가 설치된다.Referring to FIGS. 2A-3B (frame expansion), the mooring system 8 is provided at the stern of the ship base 1 and includes a cargo hold receiving portion 82 having a substantially "c" shaped structure. The cargo hold accommodation portion 82 is provided with an electromagnet device 86 for detachably connecting the ship base 1 and the removable cargo hold 9.

상기 계류 시스템(8)의 전자석 장치(86)는 분리형 화물창(9)과 선박 모체(1) 사이를 전자적으로 결박하여, 상기 분리형 화물창(9)을 선박 모체(1)에 계류시킨다.The electromagnet device 86 of the mooring system 8 electronically binds between the split cargo hold 9 and the ship base 1 to moor the split cargo hold 9 to the ship base 1.

상기 전자석 장치(86)는, 상기 분리형 화물창(9)이 상기 화물창 수용 부(82)에 접근할 때에 충돌을 피하기 위해 상기 선박 모체(1) 내부에 인입되어 있다가 상기 분리형 화물창(9)이 상기 화물창 수용 부(82) 안으로 삽입되면 상기 선박 모체 (1) 내부에서 인출되도록 구성되는 것이 바람직하다.The electromagnet device 86 is retracted into the ship base 1 to avoid collision when the separate cargo hold 9 approaches the cargo hold accommodating portion 82, and the separate cargo hold 9 is When inserted into the cargo hold receiving portion 82 is preferably configured to be withdrawn from the inside of the ship matrix (1).

도 4a,4b는 분리형 화물창의 충돌 회피구조의 일 예를 보인 도면으로, 선박 모체(1)에 개구(1a)를 형성하고, 유압 실린더(110)의 끝단 부에 상기 전자석 장치(86)를 설치함으로써, 선박 모체(1) 내부에서 인출입되도록 구성될 수 있다.4A and 4B show an example of the collision avoidance structure of the separate cargo hold, which forms an opening 1a in the ship mother body 1 and installs the electromagnet device 86 at the end of the hydraulic cylinder 110. Thereby, it can be configured to draw in and out inside the ship base (1).

도 5a,도 5b는 분리형 화물창의 충돌 회피구조의 다른 예를 보인 도면으로, 선박 모체(1)에 개구(1a)를 형성하고, 이동 스크류(120)의 끝단 부에 상기 전자석 장치(86)를 설치함으로써, 선박 모체(1) 내부에서 인출입되도록 구성될 수 있다.5A and 5B show another example of the collision avoidance structure of the separate cargo hold, and the opening 1a is formed in the ship base 1, and the electromagnet device 86 is provided at the end of the moving screw 120. By installing it, it can be comprised so that it may draw out in and out of the ship base body 1 inside.

상기 전자석 장치(86)에는 전원부와 동력 전달장치 혹은 구동모터(M)가 설치된다.The electromagnet device 86 is provided with a power supply unit and a power transmission device or drive motor (M).

또한, 돌출하는 장비를 구성하지 않고 중간에 이음판을 넣어 선박 모체와 분리형 화물창과의 연결 프레임을 구성할 수도 있다(미도시). In addition, it is also possible to form a connecting frame between the ship base and the detachable cargo hold by putting a joint plate in the middle without configuring the protruding equipment (not shown).

상기 채광용 선박은, 상기 분리형 화물창(9)을 상기 선박 모체(1)에 계류시키거나 또는 상기 계류를 해제시키기 위한 도킹 또는 언 도킹 과정에서 상기 분리형 화물창(9)과 상기 선박 모체(1) 사이의 충돌을 방지하는 충돌 방지 장치, 펜더(F)를 더 포함할 수 있다.The mining vessel is provided between the detachable cargo hold 9 and the ship matrix 1 in a docking or undocking process for mooring the detachable cargo hold 9 to the ship mother 1 or releasing the mooring. It may further include an anti-collision device, a fender (F) to prevent the collision.

또한, 분리형 화물창(9)에는 채광용 선박과 분리형 화물창(9)의 흘수를 조절하는 발라스트 워터(ballast water) 저장 공간(92)이 형성될 수 있다.In addition, the separate cargo hold 9 may be formed with a ballast water storage space 92 for adjusting the draft of the mining vessel and the separate cargo hold (9).

본 명세서에서, 용어 '선박'은, 일반적 의미의 선박은 물론이고 바다에 떠 있을 수 있는 다양한 종류의 해상 부유 구조물의 의미를 포함한다. 또한, 본 명세서에서 용어 '선박 모체'는 분리형 화물창을 계류시킬 수 있는 일반적 의미의 선박 또는 해상부유구조물의 본체를 의미하는 것으로서, 분리형 화물창 등 분리 가능한 주요 요소들을 제외한 선박 또는 해상부유구조물의 본체를 의미한다.As used herein, the term " ship " includes the meaning of various types of floating structures that may float in the sea as well as vessels in a general sense. In this specification, the term 'marine vessel' refers to a vessel or a body of a floating structure in the general sense capable of mooring a separate type of cargo hold, and includes a main body of a marine floating structure, it means.

이하, 본 발명에 따른 채광용 선박에서 분리형 화물창의 계류 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of mooring a separate cargo hold in a mining vessel according to the present invention.

해칭으로 표시된 화물창은 해저로부터 채집된 광물이 충분히 채워져서 육지로의 이송이 필요한 화물창을 나타내며, 반대로 해칭으로 표시되지 않은 화물창은 해저로부터 채집된 광물이 충분하게 채워지지 않은 화물창을 나타낸다.Cargo holds marked with hatching represent cargo holds which are sufficiently filled with minerals collected from the seabed and are required to be transported to land. Conversely, cargo holds not marked with hatching represent cargo holds that are not sufficiently filled with minerals collected from the seabed.

도 6의 (a)를 참조하면, 채광용 선박의 선박 모체(1)의 전자석 장치(86)에 전원이 인가되고, 이때 발생하는 전자력에 의해서 화물창 수용 부(82) 안에 제1 분리형 화물창(9)이 계류되어 있다. 집광 및 양광 작업에 의해, 제1 분리형 화물창(9)은 도 6의 (b)에 보여지는 바와 같이 광물이 채워진 상태가 된다. Referring to Figure 6 (a), the power is applied to the electromagnet device 86 of the ship base 1 of the mining vessel, the first separate cargo hold 9 in the cargo hold accommodating portion 82 by the electromagnetic force generated at this time Is mooring. By the condensing and lifting operation, the first separated cargo hold 9 is in a state filled with minerals as shown in Fig. 6B.

다음, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 선박 모체(1)와 인접하게 내부가 비어 있는 제2 분리형 화물창(9')이 대기하고 있다. 전자석 장치(86)에 전원이 해제되고, 이때 전자력이 해제되어 광물이 모두 채워진 제1 분리형 화물창(9)이 선박 모체(1)로부터 분리되고, 그 대신에, 광물이 채워지지 않은 제2 분리형 화물창(9')은, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, 전자석 장치(86)에 의해서 선박 모체(1)의 화물창 수용 부(82) 안에 수용되면, 전자석 장치(86)에 전원이 인가되고, 이때 발생하는 전자력에 의해서 화물창 수용 부(82) 안에 제2 분리형 화물창(9')이 계류된다. 제1 분리형 화물창(9)은 육지로 이동된다. 제1 분리형 화물창(9)은 자체 추진 기관을 갖추어 자항식으로 육지까지 이동되거나, 또는, 예인선에 의해 육지까지 이동될 수 있다.Next, as shown in FIG. 6C, the second separated cargo hold 9 ′ which is empty inside adjacent to the ship base 1 is waiting. The power is released to the electromagnet device 86, at which time the first detachable cargo hold 9, in which the electromagnetic force is released and all the minerals are filled, is separated from the ship matrix 1, instead, the second detachable cargo hold is not filled with minerals. As shown in FIG. 6 (d), when 9 ′ is accommodated in the cargo hold accommodation portion 82 of the ship base body 1 by the electromagnet device 86, power is applied to the electromagnet device 86. Then, the second split cargo hold 9 'is moored in the cargo hold receiving portion 82 by the generated electromagnetic force. The first split cargo hold 9 is moved to land. The first split cargo hold 9 is equipped with a self-propelled engine and can be moved to land by self-navigation, or can be moved to land by a tugboat.

전자석 장치(86)는 선박의 높이 방향을 따라 다양한 높이에 설치될 수 있으며, 개수 및 모양, 크기 설치 위치 등은 다양하게 구성될 수 있다.Electromagnet device 86 may be installed at various heights along the height direction of the vessel, the number and shape, the size of the installation position may be configured in various ways.

또한 본 발명의 실시 예에서는 전자석 장치가 선박 모체의 선미에 설치된 것을 일예로 설명하고 있으나, 설계 조건에 따라서는 선수에 혹은 선수 미 선미에 설치되는 구성도 가능함은 물론이다.
In addition, in the embodiment of the present invention has been described as an example that the electromagnet device is installed on the stern of the mother ship, of course, depending on the design conditions it is also possible to be installed on the fore or after the stern.

한편, 이하 본 발명의 분리형 화물창을 이용한 채광용 선박의 계류 방법을 설명한다.On the other hand, it will be described below the mooring method of the mining vessel using the separate cargo hold of the present invention.

채광 선에 연결되는 집광기가 해저에서 단괴를 모으는 집광단계; 집광한 단괴를 해저에서 권상시키는 양광 단계; 상기 채광 선의 후단에 설치된 전자석 장치에 의해서 분리형 화물창을 계류하는 단계; 권상시키 단괴를 상기 분리형 화물창에 저장하고, 상기 분리형 화물창을 상기 채광 선에서 분리하여 운송하는 단계;를 포함하되, 분리형 화물창을 계류하는 단계에서, 상기 전자석 장치는, 상기 분리형 화물창이 상기 화물창 수용 부에 접근할 때에 충돌을 피하기 위해 상기 선박 모체 내부에 인입되어 있다가 상기 분리형 화물창이 상기 화물창 수용 부 안으로 삽입되면 상기 선박 모체 내부에서 인출하여 계류한다.A condensing step of collecting a nodule from the seabed with a condenser connected to a mining line; A lifting step of hoisting the collected nodules on the seabed; Mooring the separate cargo hold by means of an electromagnet provided at the rear end of the mining line; Storing the nodule in the detachable cargo hold and transporting the separate cargo hold from the mining vessel; and transporting the separated cargo hold in the mooring of the separate cargo hold, wherein the electromagnet device has the removable cargo hold receiving the cargo hold. In order to avoid collisions when approaching the ship, it is drawn inside the ship's base, and when the removable cargo hold is inserted into the cargo hold, the ship is withdrawn from the ship's mother and moored.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 선박 모체에 전자석 장치를 설치하여 분리형 화물창을 계류할 수 있어 선박의 6 자유도 모션을 한번에 제어할 수 있으며, 접안 및 이안 시간을 대폭 단축시킬 수 있으며, 접안에 필요한 인력 투입을 최소화할 수 있다.As described above, the present invention can install the electromagnet device on the ship's mother base can hold the separate cargo hold, can control the six degrees of freedom motion of the ship at once, can greatly reduce the eyepiece and berthing time, berthing Minimize manpower input.

또한, 본 발명은 전자석 장치가 선박 모체 내부에 인입되어 있다가 분리형 화물창이 화물창 수용 부 안으로 삽입되면 선박 모체 내부에서 인출되므로 분리형 화물창과의 충돌에 의한 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, the present invention can be effectively prevented from being damaged by the collision with the separate cargo hold because the electromagnet device is drawn inside the ship mother, when the separate cargo hold is inserted into the cargo hold receiving portion is drawn out from the inside of the ship mother.

1: 선박 모체
2: 집광 장치
4: 양광 장치
9: 분리형 화물창
8: 계류 시스템
42: 중간 저장소
44: 양광관
82: 화물창 수용 부
86: 전자석 장치
92: 발라스트 저장공간
110: 유압 실린더
120: 이동 스크류
F: 펜더
1: shipping matrix
2: condensing device
4: solar lifting device
9: detachable cargo hold
8: mooring system
42: intermediate store
44: positive pipe
82: cargo hold
86: electromagnet device
92: ballast storage
110: Hydraulic cylinder
120: moving screw
F: fender

Claims (11)

해저 지표면의 광물을 채광, 양광, 저장하는 채광용 선박의 계류 시스템에 있어서,
분리형 화물창을 수용하도록 선박 모체에 형성되는 화물창 수용 부와,
상기 화물창 수용 부에 설치되어 상기 분리형 화물창을 상기 선박 모체에 분리 가능하게 연결하는 전자석 장치를 포함하는 채광용 선박의 계류 시스템.
In the mooring system of a mining ship that mines, lifts, and stores minerals on the sea surface,
A cargo hold accommodation portion formed in the mother ship to accommodate the separate cargo hold;
A mooring system for a mining ship, including an electromagnet device installed on the cargo hold receiving portion to detachably connect the split cargo hold to the ship base.
청구항 1에 있어서,
상기 전자석 장치는 상기 선박 모체의 선미 또는 선수 중 어느 한 곳에 위치하는 것을 특징으로 하는 채광용 선박의 계류 시스템.
The method according to claim 1,
The electromagnet device is a mooring system for a mining ship, characterized in that located at any one of the stern or bow of the vessel mother.
청구항 1에 있어서,
상기 분리형 화물창은 자체적으로 항해할 수 있는 자항식 화물창 또는 예인선에 예인되는 비자항식 화물창 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 채광용 선박의 계류 시스템.
The method according to claim 1,
The separate cargo hold is a mooring system for a mining ship, characterized in that any one of the self-navigable cargo hold or non-magnetic cargo hold towed to a tug.
청구항 1에 있어서,
상기 자항식 화물창은 유선형 또는 판상체 형상으로 형성 가능한 것을 특징으로 하는 채광용 선박의 계류 시스템.
The method according to claim 1,
Mooring system of the ship for mining, characterized in that the self-winding cargo hold can be formed in a streamlined or plate-like shape.
청구항 1에 있어서,
상기 분리형 화물창을 상기 선박 모체에 계류시키거나 또는 상기 계류를 해제시키기 위한 도킹 또는 언도킹 과정에서 상기 분리형 화물창과 상기 선박 모체 사이의 충돌을 방지하는 충돌 방지 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채광용 선박의 계류 시스템.
The method according to claim 1,
Mining vessel further comprises a collision avoidance device for preventing the collision between the removable cargo hold and the mother ship in the docking or undocking process for mooring the removable cargo hold in the ship mother or release the mooring Mooring system.
청구항 1에 있어서,
상기 전자석 장치는, 상기 분리형 화물창이 상기 화물창 수용 부에 접근할 때에 충돌을 피하기 위해 상기 선박 모체 내부에 인입되어 있다가 상기 분리형 화물창이 상기 화물창 수용 부 안으로 삽입되면 상기 선박 모체 내부에서 인출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 채광용 선박의 계류 시스템.
The method according to claim 1,
The electromagnet device is configured to be drawn inside the ship's mother body to avoid a collision when the detachable cargo hold approaches the cargo hold receiving portion and then to be pulled out of the ship's mother when the removable cargo hold is inserted into the cargo hold receiving portion. Mooring system of a mining vessel, characterized in that.
청구항 6에 있어서,
상기 전자석 장치는 유압 실린더에 의해서 상기 선박 모체 내부에서 인출입되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 채광용 선박의 계류 시스템.
The method of claim 6,
The electromagnet device is a mooring system for a mining vessel, characterized in that the hydraulic cylinder is configured to draw in and out inside the vessel matrix.
청구항 6에 있어서,
상기 전자석 장치는 이동 스크류에 의해서 상기 선박 모체 내부에서 인출입되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 채광용 선박의 계류 시스템.
The method of claim 6,
The electromagnet device is a mooring system for a mining ship, characterized in that configured to withdraw in and out of the ship matrix by a moving screw.
해저 지표면의 광물을 채광, 양광, 저장하는 채광용 선박의 계류 시스템에 있어서,
선박 모체에 설치되어 분리형 화물창을 상기 선박 모체에 분리 가능하게 연결하는 전자석 장치를 포함하는 채광용 선박의 계류 시스템.
In the mooring system of a mining ship that mines, lifts, and stores minerals on the sea surface,
A mooring system for a mining ship, comprising an electromagnet device installed on the ship's mother and detachably connecting a separate cargo hold to the ship's mother.
채광 선에 연결되는 집광기가 해저에서 단괴를 모으는 집광단계;
집광한 단괴를 해저에서 권상시키는 양광 단계;
상기 채광 선의 후단에 설치된 전자석 장치에 의해서 분리형 화물창을 계류하는 단계;
권상시키 단괴를 상기 분리형 화물창에 저장하고, 상기 분리형 화물창을 상기 채광 선에서 분리하여 운송하는 단계;를 포함하는 채광용 선박의 계류 방법.
A condensing step of collecting a nodule from the seabed with a condenser connected to a mining line;
A lifting step of hoisting the collected nodules on the seabed;
Mooring the separate cargo hold by means of an electromagnet provided at the rear end of the mining line;
Mooring the nodules stored in the split cargo hold and separating the split cargo hold from the mining ship;
제 10항에 있어서,
분리형 화물창을 계류하는 단계에서,
상기 전자석 장치는, 상기 분리형 화물창이 상기 화물창 수용 부에 접근할 때에 충돌을 피하기 위해 상기 선박 모체 내부에 인입되어 있다가 상기 분리형 화물창이 상기 화물창 수용 부 안으로 삽입되면 상기 선박 모체 내부에서 인출하여 계류하는 것을 특징으로 하는 채광용 선박의 계류 방법.
The method of claim 10,
In the step of mooring the separate cargo hold,
The electromagnet device is introduced into the ship's mother body to avoid a collision when the detachable cargo hold approaches the cargo hold receiving portion, and when the split cargo hold is inserted into the cargo hold receiving portion, the electromagnet is pulled out and moored inside the ship's mother holding portion. Mooring method of a mining vessel, characterized in that.
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KR20160013606A (en) * 2014-07-28 2016-02-05 대우조선해양 주식회사 Train-shaped PNG transportation apparatus
KR102165926B1 (en) * 2020-04-17 2020-10-14 대한민국 Watercraft capable of docking and undocking using electromagnetic force
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