KR20140050792A - 플로팅 도크 - Google Patents

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KR20140050792A
KR20140050792A KR1020120117024A KR20120117024A KR20140050792A KR 20140050792 A KR20140050792 A KR 20140050792A KR 1020120117024 A KR1020120117024 A KR 1020120117024A KR 20120117024 A KR20120117024 A KR 20120117024A KR 20140050792 A KR20140050792 A KR 20140050792A
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Abstract

본 발명은 해상에서 이동이 가능한 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비할 수 있도록 한 플로팅 도크에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 해상에서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 도킹하는 플로팅 도크로서, 헐(hull)과, 상기 헐의 상부에 설치되어 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비할 수 있는 정비용 장비를 포함하는 플로팅 도크가 제공된다.

Description

플로팅 도크{FLOATING DOCK}
본 발명은 플로팅 도크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상에서 이동이 가능한 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비할 수 있도록 한 플로팅 도크에 관한 것이다.
원자력 추진선과 원자력을 이용하는 플랜트는 핵연료의 분열열에 의해 생성되는 고온의 증기와 전기를 이용하여 선박을 움직이거나 다양한 용도로 활용하는 시스템을 구비하고 있다.
이러한 시스템은 핵연료를 소모하는 기간에 따라 다르지만 주기적으로 소모된 핵연료를 교체해주고 또 시스템을 정비하는 작업을 해야 한다.
종래에는 육상에서 원자력 추진선을 수리하거나 핵연료를 교체할 수 있는 전용시설을 만들어 작업하였다. 러시아 등에서는 일반 배에 몇가지 장비를 설치하여 연료 교체 작업을 하는 보조 선박을 운영하기도 하였다.
그러나, 이러한 전용 시설을 육상에 갖추는 것은 주변 지역민 반대로 인해 쉽지 않으며, 전용 항구, 조선소에 원자력 추진선이나 원자력을 이용하는 플랜트가 이동할 수 없는 상황일 경우 원자력 추진선과 플랜트를 정비하는데 많은 어려움이 있다.
본 발명의 목적은, 해상에서 이동이 가능한 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비할 수 있도록 한 플로팅 도크를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 해상에서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 도킹하는 플로팅 도크로서, 헐(hull)과, 상기 헐의 상부에 설치되어 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비할 수 있는 정비용 장비를 포함하는 플로팅 도크가 제공된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 도크는 상기 헐에 마련되고 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트에서 발생되는 핵폐기물을 저장하는 핵폐기물 저장 탱크; 및 상기 헐에 마련되고 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트에서 사용될 신연료를 저장하는 신연료 저장 탱크를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 도크는 상기 헐의 측면에 각각 설치되어, 측면 충돌로부터 상기 핵폐기물 저장 탱크 및 상기 신연료 저장 탱크를 보호하는 돌출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 핵폐기물 저장 탱크 및 상기 신연료 저장 탱크는 상기 헐로부터 분리가능한 것이 바람직하다.
상기 헐에는 동적 위치 유지 시스템(DPS)이 설치되는 것이 바람직하다.
상기 헐의 하부에는 추진기가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 헐에는 밸러스트 탱크와, 상기 밸러스트 탱크에 밸러스트 수를 공급하거나 상기 밸러스트 탱크에서 밸러스트 수를 배출하기 위한 밸러스트 시스템이 설치되는 것이 바람직하다.
상기 핵폐기물 저장 탱크 및 상기 신연료 저장 탱크는 선수 및 선미의 충돌로부터 보호하기 위하여 상기 헐의 중간에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 헐의 선수쪽에는 선실이 설치되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 도크는 상기 헐에 설치된 고정 장치에 의해 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트가 고정되는 것이 바람직하다.
상기 정비용 장비는 핵연료를 교체할 수 있는 장비를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 헐에는 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트에 전원을 공급하기 위한 발전시스템이 설치되는 것이 바람직하다.
상기 돌출부는 각종 필요 물품 공급을 위한 선박 또는 가벼운 정비를 요하는 선박을 접안하는데 사용되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 해상에서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비하는 정비 방법으로서, 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 플로팅 도크의 헐 내에 위치시키는 단계; 및 상기 헐의 상부에 설치된 정비용 장비를 이용하여 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비하는 단계를 포함하는 플로팅 도크에서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비하는 방법이 제공된다.
상기 정비하는 단계는 상기 정비용 장비를 이용하여 상기 헐의 중간에 설치된 신연료 저장 탱크를 교체하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면 육지와 떨어진 안전한 해상에서 이동이 가능한 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 원전 사고 발생시 방사능의 피해를 최소화할 수 있다.
또한 본 발명의 실시에 따르면 헐에 마련된 핵폐기물 저장 탱크를 분리가능함에 따라 방사능 노출 가능성을 최대한 줄이도록 핵폐기물 저장 탱크를 안정지역으로 이송할 수 있는 효과도 있다. 또한 핵폐기물 저장 탱크를 헐로부터 분리시켜 핵폐기장으로 보낼 수 있어, 핵관련 작업으로 인한 오염을 최소화할 수 있다. 또한 방폐장과 직접 연계하여 해상 방사능 폐기물 처리 비용을 상당히 줄일 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 헐의 측면에 설치된 돌출부에 의해 핵폐기물 저장 탱크 및 신연료 저장 탱크를 측면 충돌로부터 보호할 수 있는 효과도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트의 이동이 불가능한 경우 헐의 하부에 설치된 추진기에 의해 신속히 해당 지역으로 이동을 가능하게 한 효과도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 헐에 동적 위치 유지 시스템이 설치됨에 따라 장비의 정비나 연료의 교체 작업을 안정적으로 수행할 수 있도록 한 효과도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 헐에 밸러스트 탱크와 밸러스트 시스템이 설치됨에 따라 헐내에 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트의 배치를 용이하게 한 효과도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 헐의 중간에 핵폐기물 저장 탱크 및 신연료 저장 탱크를 설치함에 따라 선수 및 선미의 충돌로부터 핵폐기물 저장 탱크 및 신연료 저장 탱크를 보호할 수 있는 효과도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 헐에 설치된 고정장치에 의해 헐내에서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 용이하게 고정시킬 수 있는 효과도 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면 헐에 발전 시스템이 설치됨에 따라 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트에 비상 전원의 공급을 가능하게 한 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 도크의 정면도, 그리고
도 2는 도 1에 도시된 플로팅 도크의 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 도크의 정면도를 도시하고 있고, 도 2는 도 1에 도시된 플로팅 도크의 평면도를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 도크(10)는 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트가 위치하는 헐(11)을 포함한다. 여기서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 'V'로 도시하고 있다.
헐(11)은 도 1에 잘 도시된 바와 같이 U자 형상이다.
헐(11)의 선수쪽에는 선실(accomodation)이 배치된다.
헐(11)에는 고정 장치(15)가 설치된다. 고정 장치(15)는 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트의 좌우 흔들림을 방지하기 위한 흔들림 방지부(151)와, 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트가 놓이는 받침대(152)를 포함한다. 이와 같은 고정 장치(15)에 의해 헐(11) 내에 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트의 고정을 용이하게 한다.
헐(11)의 하부에는 추진기(13)가 설치된다. 추진기(13)에 의해 플로팅 도크(10)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 추진기(13)가 설치되지 않은 경우 이동이 필요하면 예인선(Tug Boag)에 의해 플로팅 도크(10)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 해상에서 정비 또는 핵연료 교체가 필요한 지역으로 플로팅 도크(10)의 이동을 가능하게 한다. 추진기(13)는 추진을 위해 사용될 수도 있지만, 후술하는 동적 위치 유지 시스템에서 정해진 지점을 벗어나지 않도록 추력을 발생할때도 사용될 수 있다.
도 2를 참조하면 헐(11)의 상부에는 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비할 수 있는 정비용 장비(111)가 설치된다. 정비용 장비(111)는 예를 들면 크레인일 수 있다. 이에 따라 해상에서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트의 정비를 가능하게 한다.
정비용 장비(111)는 헐(11)의 상부에 4곳에 설치되는 것으로 도시하고 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트의 작업 특성에 맞춰 헐(11)의 상부에 정비용 장비(111)가 설치될 수 있다. 또한 정비용 장비(111)는 헐(11)의 선수측에 설치되고 선미측으로 이동되는 것도 고려될 수 있다.
정비용 장비(111)는 핵연료를 교체할 수 있다. 즉, 헐(11)의 중간에 설치된 신연료 저장 탱크(113)의 교체가 필요한 경우 해당 신연료 저장 탱크(113)를 꺼내고 신연료가 채워진 새로운 신연료 저장 탱크로 교체할 수 있다. 이때 신연료 저장 탱크(113)를 기준으로 앞뒤에 위치한 정비용 장비들(111) 중 선택된 하나의 정비용 장비를 이용하여 핵연료를 교체할 수 있다.
상술된 신연료 저장 탱크(113)와 마주보는 헐(11)의 위치에 핵폐기물 저장 탱크(112)가 설치된다. 핵폐기물 저장 탱크(112)와 신연료 저장 탱크(113)가 헐(11)의 중간에 설치되어 선수 및 선미의 충돌로부터 핵폐기물 저장 탱크(112)와 신연료 저장 탱크(113)를 보호할 수 있다. 또한 핵폐기물 저장 탱크(112)와 신연료 저장 탱크(113)는 좌우에 각각 분리되어 설치된다.
이와 같은 핵폐기물 저장 탱크(112)와 신연료 저장 탱크(113)는 방사능과 발생열을 차단할 수 있는 기능을 기본적으로 갖추고 있다.
핵폐기물 저장 탱크(112)과 신연료 저장 탱크(113)는 헐(11)에서 분리 가능하다. 이와 같은 핵폐기물 저장 탱크(112)과 신연료 저장 탱크(113)는 별도의 컨테이너(container) 박스와 같은 탱크일 수 있다. 항구에서 핵폐기물 저장 탱크(112)를 개방하지 않고 핵폐기물 저장 탱크(112) 전체를 헐(11)로부터 분리하여 적하역한다. 이에 따라 헐(11)에서 분리된 핵폐기물 저장 탱크(112)를 안전한 지역으로 이송한 후에 작업을 하여 방사능 노출 가능성을 최대한 줄일 수 있다. 특히 헐(11)로부터 분리된 핵폐기물 저장 탱크(112)는 방사능 차폐와 함께 방폐장으로 이송되도록 하여 해상 방사능 폐기물 처리 비용을 상당히 줄일 수 있다.
핵폐기물 저장 탱크(112)는 방사능 폐기물을 저장하며, 나아가 핵연료봉을 더 저장할 수도 있다. 핵폐기물 저장 탱크(112)는방사능 폐기물을 저장하는 제 1 탱크와, 핵연료봉을 저장하는 제 2 탱크로 구성될 수도 있다.
신연료 저장 탱크(113)는 핵연료를 저장한다. 교체될 신연료를 저장하는 탱크를 실은 공급용 선박이 도착하면, 신연료 저장 탱크(113) 주변의 정비용 장비(111)를 이용하여 헐(11)로부터 교체할 신연료 저장 탱크(113)를 꺼낸 후 공급용 선박에 실린 탱크로 교체한다.
헐(11)의 좌우측에는 돌출부(12)가 설치된다. 돌출부(12)는 측면 충돌로부터 헐(11)에 설치된 핵폐기물 저장 탱크(112) 및 신연료 저장 탱크(113)를 보호할 수 있다. 또한 돌출부(12)는 필요시 각종 필요 물품 공급을 위한 선박(supply vessel)이나 가벼운 정비를 요하는 선박을 접안하는데 사용된다.
안정된 정비 및 연료 교체 작업을 위해 헐(11)에는 미도시된 동적 위치 유지 시스템(DPS)이 설치된다. 동적 위치 유지 시스템(DPS : Dynamic Positioning System)은 GPS(Global Positioning System) 등을 이용한 위치 확인과 추진기(13)의 사용을 통해 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트의 위치를 일정하게 유지하기 위한 시스템이다.
더 자세하게 동적 위치 유지 시스템(DPS)은 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트의 수평면 위치를 유지하기 위한 복수의 쓰러스터별 제어력, 피치각 및 회전속도를 생성하고 생성된 제어력, 피치각 및 회전속도를 해당 쓰러스터에 제공하여 해당 쓰러스터를 움직여 정비 또는 연료 교체 작업 중 고정된 위치를 유지할 수 있도록 제어한다.
또한 헐(11)에는 미도시된 밸러스트 탱크와 그 밸러스트 탱크에 밸러스트 수를 공급하거나 밸러스트 탱크에서 밸러스트 수를 배출하기 위한 밸러스팅 시스템(미도시)이 설치된다. 밸러스트 탱크에서 밸러스트 수를 채워 플로팅 도크(10)를 침수시킨 다음 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트가 헐(11)의 받침대(152) 위에 얹혀지도록 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트 수를 배출시킨다. 이에 따라 헐(11)내에 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 용이하게 위치시킬 수 있다.
또한 헐(11)에는 발전 시스템(14)이 설치된다. 본 실시예에서는 헐(11)의 내측에 발전 시스템(14)이 4개 설치되어 있는 것으로 도시하고 있지만, 발전 시스템(14)의 설치 위치와 개수가 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
발전 시스템(14)은 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트의 전원이 고장난 경우 발전 시스템(14)에 의해 생성된 전기 에너지를 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트에 공급할 수 있도록 구조를 갖는다. 이에 따라 정비중 또는 연료교체중에 있는 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트의 전원 고장시에도 정비중 또는 연료교체중에 동작되어야 하는 장비에 안정적으로 전력공급을 가능하게 한다.
이상의 구성을 갖는 플로팅 도크(10)에서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저 헐(11)의 하부에 설치된 추진기(13) 또는 예인선을 이용하여 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 헐(11) 내에 위치시킨다.
헐(11) 내에 위치된 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 헐(11)의 상부에 설치된 정비용 장비(111)를 통해 정비한다.
필요시 헐(11)의 중간에 설치된 신연료 저장 탱크(113)의 교체가 필요한 경우 정비용 장비(111)를 이용하여 헐(11)로부터 신연료 저장 탱크(113)를 분리시킨 다음 신연료가 채워진 저장 탱크로 교체한다.
이에 따라 해상에서 플로팅 도크(10) 내에 설치된 정비용 장비(111)를 이용하여 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비할 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
10 : 플로팅 도크 11 : 헐
12 : 돌출부 13 : 추진기
14 : 발전 시스템 111 : 정비용 장비
112 : 핵폐기물 저장 탱크 113 : 신연료 저장 탱크

Claims (15)

  1. 해상에서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 도킹하는 플로팅 도크로서,
    헐(hull)과,
    상기 헐의 상부에 설치되어 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비할 수 있는 정비용 장비를 포함하는 플로팅 도크.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 헐에 마련되고 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트에서 발생되는 핵폐기물을 저장하는 핵폐기물 저장 탱크; 및
    상기 헐에 마련되고 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트에서 사용될 신연료를 저장하는 신연료 저장 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 헐의 측면에 각각 설치되어, 측면 충돌로부터 상기 핵폐기물 저장 탱크 및 상기 신연료 저장 탱크를 보호하는 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 핵폐기물 저장 탱크 및 상기 신연료 저장 탱크는 상기 헐로부터 분리가능한 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 헐에는 동적 위치 유지 시스템(DPS)이 설치되는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  6. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 헐의 하부에는 추진기가 설치되는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 헐에는 밸러스트 탱크와, 상기 밸러스트 탱크에 밸러스트 수를 공급하거나 상기 밸러스트 탱크에서 밸러스트 수를 배출하기 위한 밸러스트 시스템이 설치되는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 핵폐기물 저장 탱크 및 상기 신연료 저장 탱크는 선수 및 선미의 충돌로부터 보호하기 위하여 상기 헐의 중간에 설치되는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 헐의 선수쪽에는 선실이 설치되는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 헐에 설치된 고정 장치에 의해 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트가 고정되는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 정비용 장비는 핵연료를 교체할 수 있는 장비를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 헐에는 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트에 전원을 공급하기 위한 발전 시스템이 설치되는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  13. 청구항 3에 있어서,
    상기 돌출부는 각종 필요 물품 공급을 위한 선박 또는 가벼운 정비를 요하는 선박을 접안하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크.
  14. 해상에서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비하는 정비 방법으로서,
    상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 플로팅 도크의 헐 내에 위치시키는 단계; 및
    상기 헐의 상부에 설치된 정비용 장비를 이용하여 상기 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비하는 단계를 포함하는 플로팅 도크에서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비하는 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 정비하는 단계는
    상기 정비용 장비를 이용하여 상기 헐의 중간에 설치된 신연료 저장 탱크를 교체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로팅 도크에서 원자력 추진선 또는 원자력을 이용하는 플랜트를 정비하는 방법.
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