KR20140050163A

KR20140050163A - 수상 오일스키머 로봇시스템

Info

Publication number: KR20140050163A
Application number: KR1020120115684A
Authority: KR
Inventors: 김태형; 권순도
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2014-04-29

Abstract

본 발명은 수상 오일스키머 로봇시스템에 관한 것으로, 선수와 선미가 관통된 내부 중공형 선체; 상기 선체의 양측면에 설치된 수직추진기; 상기 선체의 선미에 설치된 수평추진기; 상기 선체의 상단에 구비된 선체컨트롤러; 상기 선체컨트롤러와 유,무선 통신하면서 상기 선체의 운항을 제어하는 지상컨트롤러; 상기 선체컨트롤러의 상면에 고정되고, 격판에 의해 내부가 구획된 오일저장탱크; 상기 선체의 선수 개방부에 설치되어 수거된 오일을 흡착하여 퍼 올리도록 무한궤도 형태로 회전구동되는 벨트식 오일스키머; 상기 격판에 의해 분리된 일측 공간에 설치되어 상기 벨트식 오일스키머로부터 오일을 분리하는 유수분리기; 분리된 오일을 저장하도록 격판에 의해 구획된 타측 공간인 오일저장소; 상기 오일저장소와 오일배출호스로 연결되어 오일저장소내 저유 오일을 흡입하여 빼가는 지상오일탱크;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수상 오일스키머 로봇시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, ROV형 로봇시스템을 이용하여 해상에 오염된 오일을 자동 흡수 제거함으로써 작업성과 작업효율이 높고, 안전사고의 위험이 없으며, 해상 상태가 좋지 않더라도 작업할 수 있어 오염원 제거효율을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

Description

수상 오일스키머 로봇시스템{ON THE WATER OIL-SKIMMER ROBOT SYSTEM}

본 발명은 수상 오일스키머 로봇시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소형 무인 잠수정(Rometely Operated Vehicles:ROV)을 이용하여 오염된 해상에서 작업자의 원격조정을 통해 빠르고 쉽게 오일을 제거할 수 있도록 개선된 수상 오일스키머 로봇시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 강이나 호수, 해양 등에서 유류 사고가 발생 될 경우에는 오일이 물 위에 부유 되는데, 이러한 부유물은 수질을 오염시킴은 물론 생태계를 파괴시키는 문제점이 가지고 있다.

이에, 수면에 부상되는 부유물을 수거하는 장치가 여러 종류로 공지되어 사용중에 있다.

예컨대, 통상적으로 알려진 부유물 수집장치인 오일스키머는, 벨트 스키머나 실용신안등록출원 제2002-1325호의 '사이폰식 스컴제거기', 공개특허 제2010-0082431호의 '오일스키머' 등이 공지되어 있다.

그런데, 이들 대부분은 선박에 탑승한 상태에서 오일스키머를 이용하여 오일을 제거해야 했으므로 작업이 불편하고 어려웠을 뿐만 아니라, 안전사고의 위험이 높고, 무엇보다도 해상 상태가 좋지 않을 경우에는 작업이 어렵다는 한계를 가지고 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 유선 또는 무선을 통해 해상에서 자유롭게 움직일 수 있는 ROV형 로봇시스템을 이용하여 해상에 오염된 오일을 자동 흡수 제거함으로써 작업성과 작업효율이 높고, 안전사고의 위험이 없으며, 해상 상태가 좋지 않더라도 작업할 수 있어 오염원 제거효율을 높일 수 있는 수상 오일스키머 로봇시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 선수와 선미가 관통된 내부 중공형 선체; 상기 선체의 양측면에 설치된 수직추진기; 상기 선체의 선미에 설치된 수평추진기; 상기 선체의 상단에 구비된 선체컨트롤러; 상기 선체컨트롤러와 유,무선 통신하면서 상기 선체의 운항을 제어하는 지상컨트롤러; 상기 선체컨트롤러의 상면에 고정되고, 격판에 의해 내부가 구획된 오일저장탱크; 상기 선체의 선수 개방부에 설치되어 수거된 오일을 흡착하여 퍼 올리도록 무한궤도 형태로 회전구동되는 벨트식 오일스키머; 상기 격판에 의해 분리된 일측 공간에 설치되어 상기 벨트식 오일스키머로부터 오일을 분리하는 유수분리기; 분리된 오일을 저장하도록 격판에 의해 구획된 타측 공간인 오일저장소; 상기 오일저장소와 오일배출호스로 연결되어 오일저장소내 저유 오일을 흡입하여 빼가는 지상오일탱크;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수상 오일스키머 로봇시스템을 제공한다.

이때, 상기 수직추진기는 상기 선체의 양측면에 일체로 고정된 수평판 상에 수직하게 설치되어 부상력을 제공하는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 수직추진기와 수평추진기는 프로펠러 추진기인 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 선체의 상단에는 상기 선체컨트롤러와 평행하게 비상배터리가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 오일배출호스는 플렉시블 호스인 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, ROV형 로봇시스템을 이용하여 해상에 오염된 오일을 자동 흡수 제거함으로써 작업성과 작업효율이 높고, 안전사고의 위험이 없으며, 해상 상태가 좋지 않더라도 작업할 수 있어 오염원 제거효율을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수상 오일스키머 로봇시스템의 구성을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수상 오일스키머 로봇만을 떼어 내어 다른 각도에서 본 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수상 오일스키머 로봇을 상부에서 본 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수상 오일스키머 로봇의 상부 개방 사시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수상 오일스키머 로봇시스템은 선체(100)를 포함한다.

상기 선체(100)는 해상에서 부력을 받아 부유할 수 있도록 구성되며, 도시상 모식화로 인해 사각형상으로 보이지만, 이또한 하나의 실시예에 불과하며 통상의 ROV 형상, 즉 선박과 동일, 유사한 형상으로 형성되게 하여 해수의 저항을 최소화시키도록 구성되면 더욱 좋다.

다만, 일반 선박과 다른 점은 상기 선체(100)가 전후방향, 즉 추진되는 방향으로 선수와 선미가 뚫려 있다는 점이다. 이는 선체(100)가 추진되면서 수면에 떠 있는 오염원인 오일을 흡수해야 하기 때문에 해수와 함께 오일이 선체(100) 내부로 유입되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 선체(100)의 양측면에는 일반적인 선박과 달리 수평판(110)이 구비된다.

상기 수평판(110)은 부력을 강화시켜 선체(100)의 자세 안정화를 추진하고, 수직추진기(120)가 설치될 수 있도록 지지판 역할을 담당한다.

특히, 상기 수직추진기(120)는 상기 수평판(110) 상에 설치되어 추진력이 상방향을 향하도록 설치됨으로써, 상기 선체(100)가 가라앉지 않고 수상에 안전하게 떠 있을 수 있도록 추진하게 된다.

이러한 수직추진기(120)는 통상적으로 선박에 사용되는 것과 동일한 프로펠러형 추진기로서, 수평방향이 아닌 수직방향으로 설치되어 있다는 차이가 있다.

한편, 상기 선체(100)의 일측면, 바람직하게는 상기 수직추진기(120)가 설치된 쪽 양측면을 제외한 다른 쪽 양측면 중 어느 하나에는 수평추진기(130)가 설치된다.

상기 수평추진기(130)는 상기 수직추진기(120)와 달리 상기 선체(100)를 전진시키기 위한 추진기로서, 이또한 프로펠러 추진기가 바람직하다.

아울러, 상기 선체(100)의 상단면 일측에는 선체컨트롤부(140)가 탑재되고, 타측에는 비상배터리(150)가 탑재된다.

뿐만 아니라, 상기 선체컨트롤부(140)와 비상배터리(150)의 상단면에는 오일저장탱크(160)가 구비된다.

그리고, 상기 선체컨트롤부(140)는 유선을 통해 지상컨트롤부(200)와 연결되어 통신 제어될 수 있도록 구성될 수도 있고, 혹은 무선통신 가능한 형태로 무선통신모듈을 탑재하여 지상컨트롤부(200)와 통신 제어될 수 있는데, 도시된 예는 유선의 경우를 예시한 것이다.

만약, 무선통신시에는 상기 비상배터리(150)가 전원으로 활용되면 된다.

또한, 상기 오일저장탱크(160)는 오일배출호스(170)를 통해 지상오일탱크(300)로 연결되는데, 상기 지상오일탱크(300)에는 흡입펌프가 구비되어 있어 선체(100)에 탑재된 오일저장탱크(160)로 수거된 오일을 흡입하여 지상으로 빼내게 된다.

따라서, 상기 선체(100)는 적어도 오일배출호스(170)의 길이를 반경으로 하는 범위 내에서 운항되며, 오일배출호스(170)는 플렉시블 호스로 구성되면 좋다.

그리고, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 선체(100)의 선수, 즉 수평추진기(130)가 설치된 반대쪽 단부의 개방면에는 벨트식 오일스키머(400)가 설치된다.

이때, 상기 벨트식 오일스키머(400)는 상기 오일저장탱크(160)까지 연장된 상태로 설치되며, 오일저장탱크(160)의 내부는 격판(162)에 의해 구획되어 오일저장소(166)와 유수분리기(420)로 나뉘게 되는데, 오일저장소(166)는 유수분리기(420)를 통해 벨트식 오일스키머(400)로부터 분리된 수거 오일이 저장되는 장소이다.

아울러, 유수분리기(420)는 육상에서 사용되는 공지된 기기로서, 기름과 물을 분리하는 장비이며, 통상 무한궤도 형태로 회전하는 벨프프레스, 즉 벨트식 오일스키머(400)의 일측면 상단에 접촉 배치되어 벨트식 오일스키머(400)에 흡착된 상태로 이동되는 오일을 스크래핑하여 분리하게 된다.

아울러, 상기 벨트식 오일스키머(400)는 모터(410)에 의해 회전하는 두 개의 롤에 벨트가 걸쳐 설치되고, 무한궤도 형태로 회전하도록 구성되는 것으로, 모터(410)는 선체(100)의 내부 상단에 고정된다.

그리하여, 선체(100)가 추진될 때 들어오는 해수와, 해수에 포함된 오일이 함께 벨트식 오일스키머(400)에 부딪히고, 이때 오일과 해수가 흡착되며, 그 상태로 회전 상승한 후 되돌아 올 때 유수분리기(420)를 통해 오일만 분리되게 된다.

따라서, 상기 ROV형 선체(100)는 지상에서 리모트컨트롤하는 방향으로 해수면을 따라 이동하기만 하면 벨트식 오일스키머(400)가 오일을 흡착하고, 유수분리기(420)가 오일을 분리하게 되며, 분리된 오일이 오일저장소(166)에 저유될 때 지상오일탱크(300)에서 오일배출호스(170)를 통해 오일을 흡입하여 이송하게 되면 지속적으로 오염된 오일을 흡착 제거할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 수상 오일스키머 로봇시스템는 지상에서 원격 조정함으로써 사람이 직접 선박에 탑승하지 않아도 되므로 안전하고, 흡착효율과 유수 분리효율이 좋아 단시간에 많은 양의 오일을 수거할 수 있게 된다.

때문에, 향후 그 활용도가 매우 클 것으로 기대된다.

100: 선체 110: 수평판
120: 수직추진기 130: 수평추진기
140: 선체컨트롤부 150: 비상배터리
160: 오일저장탱크 170: 오일배출호스
200: 지상컨트롤부 300: 지상저장탱크
400: 벨트식 오일스키머

Claims

선수와 선미가 관통된 내부 중공형 선체(100);
상기 선체(100)의 양측면에 설치된 수직추진기(120);
상기 선체(100)의 선미에 설치된 수평추진기(130);
상기 선체(100)의 상단에 구비된 선체컨트롤러(140);
상기 선체컨트롤러(140)와 유,무선 통신하면서 상기 선체(100)의 운항을 제어하는 지상컨트롤러(200);
상기 선체컨트롤러(140)의 상면에 고정되고, 격판(162)에 의해 내부가 구획된 오일저장탱크(160);
상기 선체(100)의 선수 개방부에 설치되어 수거된 오일을 흡착하여 퍼 올리도록 무한궤도 형태로 회전구동되는 벨트식 오일스키머(400);
상기 격판(162)에 의해 분리된 일측 공간에 설치되어 상기 벨트식 오일스키머(400)로부터 오일을 분리하는 유수분리기(420);
분리된 오일을 저장하도록 격판(162)에 의해 구획된 타측 공간인 오일저장소(166);
상기 오일저장소(166)와 오일배출호스(170)로 연결되어 오일저장소(166)내 저유 오일을 흡입하여 빼가는 지상오일탱크(300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수상 오일스키머 로봇시스템.
청구항 1에 있어서;
상기 수직추진기(120)는 상기 선체(100)의 양측면에 일체로 고정된 수평판(110) 상에 수직하게 설치되어 부상력을 제공하는 것을 특징으로 하는 수상 오일스키머 로봇시스템.
청구항 1에 있어서;
상기 수직추진기(120)와 수평추진기(130)는 프로펠러 추진기인 것을 특징으로 하는 수상 오일스키머 로봇시스템.
청구항 1에 있어서;
상기 선체(100)의 상단에는 상기 선체컨트롤러(140)와 평행하게 비상배터리(150)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 수상 오일스키머 로봇시스템.
청구항 1에 있어서;
상기 오일배출호스(170)는 플렉시블 호스인 것을 특징으로 하는 수상 오일스키머 로봇시스템.