KR20140052165A - 선박의 안벽 계류방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조 또는 운항 중인 선박을 안벽에 계류할 때 무어링 조건과 기타 환경적 조건에 따라 계류기간 중 발생될 수 있는 위험요소를 고려하여 계류 해석을 수행한 다음, 이를 토대로 러그형 부품에 대한 시공위치와 요구능력을 결정하여 선체에 시공함으로써, 보다 안전한 선박의 계류를 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선박에 대한 안벽 계류를 계획하는 단계(S10), 선박의 안벽 계류시 발생될 수 있는 위험요소에 따른 환경 조건을 고려하여 요구되는 조건인자에 대한 계류 해석을 수행하는 단계(S20), 해석의 결과에 따라 선정된 러그형 부품에 대한 시공위치와 요구능력을 확인하고 결정하는 단계(S30), 결정된 러그형 부품의 시공위치와 요구능력에 대한 구조를 확인하고 검증하는 단계(S40), 및 검증 과정에서 결정된 시공위치와 요구능력에 따라 러그형 부품을 선체에 시공한 다음, 안벽에 선박을 계류하는 단계(S50)를 포함한다.

Description

선박의 안벽 계류방법{Method for mooring vessels at quay}

본 발명은 선박의 안벽 계류방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 안벽 계류시 무어링 조건과 기타 환경적 조건을 고려하여 러그형 부품의 시공위치와 요구능력을 결정한 다음 선박을 안벽에 보다 안정적으로 계류할 수 있게 하는 선박의 안벽 계류방법에 관한 것이다.

일반적으로 육상의 안벽은 선박의 정박을 목적으로 설치된 시설물에 해당한다. 이러한 안벽 시설물은 필요시 선박을 보다 안정적으로 접안시켜 보호하기 위해 무어링 장비를 고정할 수 있는 별도의 설치물을 부가하고 있다. 특히, 선박을 건조하거나 운항하는 과정 중에서 태풍과 같은 자연재해의 요소가 예상될 경우에는 안벽으로 선박을 피항 시킨 다음, 무어링 장비를 통해 선체를 견고하게 고정시켜야 한다.

즉, 종래에는 안벽에 건조 상태의 선박이나 운항 중인 선박을 계류하기 위해서는 기 설치되어 있는 무어링 장비를 사용한 접안이 이루어지게 되는 데, 태풍과 같은 천재지변의 자연재해가 예상될 경우에는 기존의 무어링 장비 외에도 무어링 로프(Mooring Rope), 스탠드 롤러(Stand Roller), 볼라드(Bollard), 및 초크(Chock) 등과 같은 무어링 설비를 추가로 배치하여 안벽에 계류되는 선박의 안전을 도모하게 된다. 또한, 그 외에도 선박을 외항으로 피항시켜 위험요소로부터 선박을 보호하게 된다.

그러나 상기와 같은 방식으로 건조 또는 운항 중인 선박을 안벽에 계류할 때에는 추가되는 무어링 장비의 설치에 따른 경제적 비용을 수반할 뿐만 아니라, 특히 여러 장비의 추가적인 배치와 설치에 따른 많은 인력의 소요를 초래하게 된다.

또한, 종래 태풍 등의 천재지변이 예상될 경우, 안벽에 건조 또는 운항 중인 선박을 계류할 때에는 위험요소의 정도에 대한 정확한 해석없이 무어링 장비들을 추가로 설치하게 되므로 안전한 계류의 목적을 달성하는 데 한계가 있을 뿐만 아니라 필요 이상의 경제적 손실도 초래할 수 있는 문제를 안게 된다.

일례로 공개특허 10-2012-0002682호(선체의 외판 내측에 계류윈치가 설치된 선박)는 선체의 외판 내측에 계류윈치를 설치하여 항만 정박시 사용하는 계류삭과 갑판의 상부에 위치되는 구조물과의 간섭이 일어나지 않도록 하는 구성을 개시하고 있다. 이러한 종래 기술은 계류시 선박의 갑판 상에서 공간 활용에 대한 제약은 초래하지 않을 수 있지만, 계류중 발생될 수 있는 각종 위험요소에 대한 적극적인 대응을 할 수 없는 문제를 수반한다.

공개특허 10-2012-0002682호, 선체의 외판 내측에 계류윈치가 설치된 선박

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 건조 또는 운항 중인 선박을 안벽에 계류할 때 무어링 조건과 기타 환경적 조건에 따라 계류기간 중 발생될 수 있는 위험요소를 고려하여 계류 해석을 수행한 다음, 이를 토대로 러그형 부품에 대한 시공위치와 요구능력을 결정하여 선체에 시공함으로써, 보다 안전한 선박의 계류를 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건조 또는 운항 중인 선박을 안벽에 계류하기 위한 방법으로서, 선박에 대한 안벽 계류를 계획하는 단계;

선박의 안벽 계류시 발생될 수 있는 위험요소에 따른 환경 조건를 고려하여 요구되는 조건인자에 대한 계류 해석을 수행하는 단계;

해석의 결과에 따라 선정된 러그형 부품에 대한 시공위치와 요구능력을 확인하고 결정하는 단계;

결정된 러그형 부품의 시공위치와 요구능력에 대한 구조를 확인하고 검증하는 단계; 및

검증 과정에서 결정된 시공위치와 요구능력에 따라 러그형 부품을 선체에 시공한 다음, 안벽에 선박을 계류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 계류 해석을 수행하는 단계는 안벽에 계류하는 기간 중 발생될 수 있는 위험요소를 확인하는 단계와, 위험요소를 고려하여 요구되는 조건인자에 대한 해석을 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 러그형 부품의 시공위치와 요구능력에 대한 구조를 확인하고 검증하는 단계는 설치된 러그형 부품에 대한 주변 경계조건을 기반으로 하여 여러 응력들에 대한 해석을 통해 구현되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 안벽에 건조 또는 운항 중인 선박을 계류하고자 할 때, 선박에 대한 무어링 조건과 태풍 등의 자연재해 요소에 따른 여러 환경적 조건을 복합적으로 고려하여 계류 해석을 수행함으로써 러그형 부품에 대한 시공위치와 요구능력을 합리적으로 확인하고 결정할 수 있고, 이를 근거로 실제 러그형 부품을 선체에 시공하여 계류함으로써 보다 안전한 선박의 계류를 구현할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

또한, 본 발명은 선박을 건조하는 과정에서 해당 블록을 이동하고 탑재하는 데 사용하는 러그를 이용하고, 필요시 이를 보강하여 활용할 수 있으므로 안벽 계류를 물론 블록의 이동과 배치시에도 사용할 수 있는 장점을 얻을 수 있게 된다.

특히, 본 발명은 선박의 계류를 위한 러그형 부품이 기존 고가의 무어링 부재(Mooring Fitting)에 해당하는 스탠드 롤러(Stand Roller), 볼라드(Bollard), 초크(Chock) 등을 대체할 수 있으므로 계류에 소요되는 자재비용을 크게 절감할 수 있고, 무엇보다도 본 발명에서 활용되는 러그형 부품은 기존 무어링 부재들에 비해 설치와 제거가 현저하게 간편하므로 작업에 소요되는 인력의 손실을 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 안벽 계류방법을 설명하는 플로우 챠트.
도 2는 본 발명에 따라 선체에 추가적으로 설치되는 러그형 부품의 조립위치를 예시한 도면.
도 3은 러그형 부품의 일례를 도시한 도면.
도 4 내지 도 6에 각각 러그형 부품에 작용하는 여러 응력들에 대한 해석의 일례를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1을 참조로 하면, 본 발명에 따른 선박의 안벽 계류방법은 건조 또는 운항 중인 선박에 대한 안벽 계류를 계획하는 단계(S10), 계류시 발생될 수 있는 위험요소에 따른 환경 조건을 고려하여 계류 해석을 수행하는 단계(S20), 해석의 결과에 따라 러그형 부품을 선정하고 이에 대한 시공위치와 요구능력을 확인하고 결정하는 단계(S30), 러그형 부품의 시공위치와 요구능력에 대한 구조를 확인하고 검증하는 단계(S40), 및 검증 과정에서 결정된 시공위치와 요구능력에 따라 러그형 부품을 선체에 시공한 다음, 안벽에 선박을 계류하는 단계(S50)를 포함하여 구성된다.

먼저, 안벽 계류를 계획하는 단계(S10)는 건조 또는 운항 중인 선박에 대한 안벽 계류를 계획하고 이를 확인하는 과정에 해당한다. 예컨대, 태풍과 같은 천재지변의 자연재해에 대한 위험요소가 발생될 것을 예상한 경우에 안벽으로 선박의 계류를 계획하는 것을 의미한다.

그리고 계류 해석을 수행하는 단계(S20)는 계류시 발생을 예상할 수 있는 각종 위험요소를 전부 고려하여 요구되는 조건인자에 대한 해석을 수행하는 과정에 해당한다. 즉, 안벽 계류 시 필요로 하는 무어링 조건에 대한 확인과, 각 위험요소에 따른 환경조건의 확인, 및 확인된 무어링 조건과 위험요소에 따른 환경 조건을 모두 고려하여 이루어지는 계류 해석에 관한 것이다.

즉, 계류 해석을 수행하는 단계(S20)는 크게 두 가지로 구분될 수 있는 바, 먼저 안벽에 선박을 계류하는 기간 중에 발생될 수 있는 위험요소를 확인하는 단계(S22)는 태풍의 경우, 예상되는 풍향이나 풍속 등의 등급에 따른 위력을 각종 정보의 수집 과정을 통해 확인하는 것을 의미한다.

또한, 안벽에 선박을 계류할 때 발생될 수 있는 위험요소를 고려하여 요구되는 조건인자에 대한 해석을 수행하는 단계(S24)는 태풍의 경우, 확인된 등급에 따른 위력 대비 계류되는 선박의 경하중량이나 재화중량을 고려하여 선체에 가해질 수 있는 예상 충격하중을 산출하는 것을 의미한다. 이때, 무어링 조건은 기존 안벽에 설치되어 있는 무어링 장비를 이용하여 계류시 선박을 고정할 수 있는 계류 하중을 산출하는 것을 의미한다.

그리고 러그형 부품을 선정하고 이에 대한 시공위치와 요구능력을 확인하고 결정하는 단계(S30)는 상기 계류 해석을 수행하는 단계(S20)에서 예상되는 위험요소에 따른 환경 조건으로부터 산출되는 조건인자에 대한 해석결과와, 무어링 조건에서 기존에 구비된 무어링 장비를 이용하여 계류할 수 있는 하중의 산출결과를 각각 비교하여, 요구능력 대비 부족하다고 판단되는 계류 하중을 보충하기 위한 러그형 부품을 선정하고, 선정된 러그형 부품을 선체에 시공해야 하는 위치를 결정하는 일련의 과정을 의미한다.

즉, 도 2는 선박의 선체 중 특정의 부위에 추가적 설치해야 하는 러그형 부품의 조립위치(가,나)를 결정하는 일례를 도시한 도면으로서, 러그형 부품의 조립위치(가,나)는 선체의 중앙부위를 중심으로 선수와 선미측에 각각 두 군데의 지점으로 결정될 수 있다.

이때 설치되는 러그형 부품의 일례는 도 3에 도시된 바와 같이 리프팅 아이 플레이트(10)와, 상기 리프팅 아이 플레이트(10)로부터 수직한 방향으로 연장되게 결합되어 선체 외벽에 리프팅 아이 플레이트(10)를 보다 견고하게 결합시키기 위한 마운팅 브라켓(12), 및 상기 리프팅 아이 플레이트(10)의 양면에 각각 덧대인 상태로 결합되고 리프팅 아이 플레이트(10)와 함께 계류 와이어의 설치를 위한 관통구멍(14a)을 갖춘 보강판(14)을 구비한다.

또한, 러그형 부품의 시공위치와 요구능력에 대한 구조를 확인하고 검증하는 단계(S40)는 상기 단계(S30)에서 결정된 러그형 부품의 시공위치와 요구능력에 대한 구조를 확인하고 검증하는 것으로, 해석 프로그램에 의한 응력 해석을 통해 구현된다.

즉, 도 4 내지 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 리프팅 아이 플레이트(10)가 설치된 선체의 외벽과 내부의 각종 선체 구조물들이 가지는 구조적 강성과 설계적 배치구조 등을 고려한 주변 경계조건을 기반으로 리프팅 아이 플레이트(10)에 작용하는 여러 가지 응력[등가응력(Equivalent Stress)에 해당하는 폰 미제스 응력(VON-MISES Stress)과 전단 응력(Shear Stress) 및 축 응력(Axial Stress)]들에 대한 해석을 통해 이루어진다.

끝으로, 러그형 부품을 이용하여 선박을 안벽에 계류하는 단계(S50)는 상기 단계(S40)의 검증 과정에서 결정된 시공위치와 요구능력에 따라 선체의 외벽에 적정의 개소로 러그형 부품을 각각 접합시키는 일련의 시공 과정을 거친 다음, 안벽에 선박을 계류하는 일련의 과정을 의미한다.

따라서 본 발명은 건조 또는 운항 중인 선박을 안벽에 계류하고자 할 때 기존 안벽에 설치된 무어링 장비를 고려한 무어링 조건과 향후 예상되는 자연재해 요소 등에 의한 여러 가지 환경 조건을 복합적으로 고려하는 일련의 계류 해석을 통해 최적의 위치에 러그형 부품을 추가할 수 있으므로 보다 안전한 선박의 계류를 구현할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 선박을 건조하는 과정에서 해당 블록을 이동하고 탑재하는 데 사용하는 러그를 이용하고, 필요시 이를 보강하여 활용할 수 있으므로 안벽 계류를 물론 블록의 이동과 배치시에도 적극적으로 활용할 수 있게 된다.

특히, 본 발명은 선박의 계류를 위한 러그형 부품이 기존 고가의 무어링 부재(Mooring Fitting)에 해당하는 스탠드 롤러(Stand Roller), 볼라드(Bollard), 초크(Chock) 등을 대체할 수 있으므로 계류에 소요되는 자재비용을 크게 절감할 수 있고, 무엇보다도 본 발명에서 활용되는 러그형 부품은 기존 무어링 부재들에 비해 설치와 제거가 현저하게 간편하므로 작업에 소요되는 인력의 손실을 최소화할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-리프팅 아이 플레이트 12-마운팅 브라켓
14-보강판 14a-관통구멍

Claims (3)

1. 건조 또는 운항 중인 선박을 안벽에 계류하기 위한 방법으로서,
   선박에 대한 안벽 계류를 계획하는 단계(S10);
   선박의 안벽 계류시 발생될 수 있는 위험요소에 따른 환경 조건을 고려하여 요구되는 조건인자에 대한 계류 해석을 수행하는 단계(S20);
   해석의 결과에 따라 선정된 러그형 부품에 대한 시공위치와 요구능력을 확인하고 결정하는 단계(S30);
   결정된 러그형 부품의 시공위치와 요구능력에 대한 구조를 확인하고 검증하는 단계(S40); 및
   검증 과정에서 결정된 시공위치와 요구능력에 따라 러그형 부품을 선체에 시공한 다음, 안벽에 선박을 계류하는 단계(S50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 안벽 계류방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 계류 해석을 수행하는 단계(S20)는 안벽에 계류하는 기간 중 발생될 수 있는 위험요소를 확인하는 단계(S22)와, 위험요소를 고려하여 요구되는 조건인자에 대한 해석을 수행하는 단계(S24)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 안벽 계류방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 러그형 부품의 시공위치와 요구능력에 대한 구조를 확인하고 검증하는 단계(S40)는 설치된 러그형 부품에 대한 주변 경계조건을 기반으로 하여 여러 응력들에 대한 해석을 통해 구현되는 것을 특징으로 하는 선박의 안벽 계류방법.

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