KR20140120150A - 자력을 이용한 계류 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유사 시 해양 구조물의 계류라인을 서로 분리시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 해저 면에 연결되어 수중에서 부유하는, 하부 마그네틱 커넥터; 부유체인 해양 구조물에 연결되며, 상기 해양 구조물로부터 전원을 공급받아 자력을 이용하여 상기 하부 마그네틱 커넥터와 연결되거나 분리되는, 상부 마그네틱 커넥터; 하부 끝단은 해저 면에 고정되고 상부 끝단은 상기 하부 마그네틱 커넥터와 연결되어, 해저 면과 상기 하부 마그네틱 커넥터를 서로 연결하는, 하부 계류라인 및; 하부 끝단은 상기 상부 마그네틱 커넥터와 연결되고 상부 끝단은 상기 해양 구조물에 연결되어, 상기 상부 마그네틱 커넥터와 상기 해양 구조물을 서로 연결하되, 상기 해양 구조물이 공급하는 전원을 상기 상부 마그네틱 커넥터에 전달하는, 상부 계류라인;을 포함하는, 자력을 이용한 계류 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 간단한 전력 공급으로 계류라인의 상부와 하부를 쉽게 연결하거나 분리시킬 수 있으며, 유사 시 계류라인을 분리시켜 해저 면으로부터의 구속에서 벗어날 수 있어 해양 구조물의 긴급한 대피 상황에서 이동이 간편하며, 이동을 위해 닻을 수거하지 않아도 되므로 이동 시 해양 구조물의 무게 증가가 덜하며 해양 구조물의 갑판 부분에 작용하는 하중 또한 줄일 수 있다.
Description
본 발명은 자력을 이용한 계류 장치 및 방법에 관한 것이다.
1. 해양 구조물의 계류방식
해상용 풍력발전기 및 선박 타입의 해양 구조물(이하, ‘해양 구조물’이라 함)의 계류방식에는 일점계류방식, 다점계류방식, 동적위치유지방식의 세 가지가 있다.
(1) 일점계류방식(도 9)
일점계류방식은 석유 하역에 많이 사용되는 방식으로서, 특히 깊은 수심에 있어서는 고정식 구조물 방식 대신 널리 사용되고 있다. 고정식 구조물 방식은 유지비가 적고 석유 하역작업의 가동률이 높은데 비해, 일점계류방식은 유지비는 많이 드나 설비의 초기투자가 적은 것이 특징이다. 일점계류방식의 구조 형식은 다음과 같다.
① CALM형(catenary anchor leg mooring) : 다점계류의 부이(buoy)로부터 구조물을 계류라인(mooring line)에 계류한다. 대부분이 일점계류방식으로 수십 미터 이하의 수심에 적합하다.
② SALM형(single anchor leg mooring) : 동요 칼럼(column) 형 부이를 가진 구조물에 계류한다. 수십 미터에서 백 수십 미터의 수심에 적합하다.
③ yoke형 : CALM형, SALM형의 부이로부터 계량된 구조물을 계류한다.
④ turret형 : 구조물 중앙에 있는 회전기구에 결합되어 있는 실린더를 CALM형 부이와 같이 다점 계류한다. 라이저(riser), 냉수 최수관의 매달림에 적합하다.
(2) 다점계류방식
다점계류방식은 해양 구조물을 일정 위치에 정확히 유지하고 큰 계류력을 준비하기 위한 계류방식으로서, 해양작업선과 석유 굴삭 리그(oil drilling rig) 등에 채용되고 있다.
계류라인의 배치 방법에는 몇 가지 형식이 있다. 계류라인에는 와이어로프와 체인이 사용되며, 또한 중간 싱커 혹은 중간 부이를 설치하여 계류라인을 안정시키는 일도 행한다. 닻은 수평력(해저면에서의 접선각 θ=0)을 대상으로 하고 있는데 비해, 싱커는 수평력 및 연직력(접속각 θ>0)을 대상으로 한다.
(3) 동적위치유지방식(도 10)
계류라인에 의한 계류는 수심의 제한을 받고 있어 석유 굴삭 리그에 있어서도 수백 미터 이상의 수심에 대한 실적은 많지 않다. 해양 구조물을 계류라인의 사용 없이 일정 위치에 유지시키기 위해서는 동적위치유지방식(dynamic positioning method)에 의한다. GPS(global positioning system)을 이용하여 해양 구조물의 위치검지를 행하고, 소정의 위치를 유지하기 위하여 필요한 추진기, 보조추진기(thruster)의 작동량을 계산, 작동시키는 것이다.
동적위치유지방식의 정도는 수심에 대한 수평이동량의 비율(%)로 표시되는데, 100미터 정도의 수심에서 1% 정도이다. 수심의 증대와 함께 이 비율도 증대된다. 특히 라이저를 가지는 해양 구조물에서는 이것이 5% 정도까지가 한계로, 10%가 되면 라이저에 굽힘과 파손이 생기기 때문에 동적위치유지방식의 정도는 신중히 유지하는 것이 필요하다. 계류방식에 의한 해양 구조물의 위치 유지는 백 미터 이상의 수심에서 적용되는 예도 있으나, 수심의 증대와 함께 동적위치유지방식의 이용이 유리하다.
2. 종래 계류방식의 문제점
일반적인 해양 구조물의 계류라인은 와이어로프(wire rope)나 체인(chain)으로 이루어져 있으며, 해저 면에서 gravity anchor, plate anchor, suction pile과 같은 닻(anchor)에 연결된다.
이처럼 계류라인은 와이어로프나 체인이 닻과 서로 연결되어 있는 방식을 취하고 있으며 이들은 서로 분리가 되지 않아 해양 구조물의 이동을 위해서는 닻과 계류라인을 모두 수거해야 하는 불편함이 있으며 이는 이동 시 해양 구조물의 무게를 증가시키는 원인으로 작용한다. 또한 이들 닻과 계류라인은 해양 구조물의 갑판(deck) 부분에서 하중으로 작용하여 구조적인 보강이 필요한 원인으로 작용하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 유사 시 해양 구조물의 계류라인을 서로 분리시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
해저 면에 연결되어 수중에서 부유하는, 하부 마그네틱 커넥터;
부유체인 해양 구조물에 연결되며, 상기 해양 구조물로부터 전원을 공급받아 자력을 이용하여 상기 하부 마그네틱 커넥터와 연결되거나 분리되는, 상부 마그네틱 커넥터;
하부 끝단은 해저 면에 고정되고 상부 끝단은 상기 하부 마그네틱 커넥터와 연결되어, 해저 면과 상기 하부 마그네틱 커넥터를 서로 연결하는, 하부 계류라인 및;
하부 끝단은 상기 상부 마그네틱 커넥터와 연결되고 상부 끝단은 상기 해양 구조물에 연결되어, 상기 상부 마그네틱 커넥터와 상기 해양 구조물을 서로 연결하되, 상기 해양 구조물이 공급하는 전원을 상기 상부 마그네틱 커넥터에 전달하는, 상부 계류라인;
을 포함하는, 자력을 이용한 계류 장치를 제공한다.
이 경우,
상기 상부 마그네틱 커넥터는 걸쇠를 더욱 포함하는바, 상기 상부 마그네틱 커넥터는 상기 하부 마그네틱 커넥터와의 연결 시 상기 하부 마그네틱 커넥터에 상기 걸쇠를 걸어 상기 하부 마그네틱 커넥터가 상기 상부 마그네틱 커넥터에 체결되도록 함으로써 상기 하부 마그네틱 커넥터가 그 연결된 상태를 쉽게 벗어나지 못하게 물리적으로 구속한다.
또한 본 발명은,
오일 및 가스의 생산기지에서, 하부 계류라인의 하부 끝단을 해저 면에 고정시키고 상부 끝단을 하부 마그네틱 커넥터와 연결시키며, 이 상태에서 상기 하부 마그네틱 커넥터가 수중에서 부유하도록 하는 단계;
해양 구조물이 오일 및 가스의 생산기지까지 이동하는 단계;
상기 해양 구조물이 상부 마그네틱 커넥터를 수중에 투여하고, 상기 해양 구조물과 상기 상부 마그네틱 커넥터를 연결하는 상부 계류라인을 통하여 상기 상부 마그네틱 커넥터에 전원을 공급하는 단계;
상기 상부 마그네틱 커넥터에서 발생한 자력에 의하여 상기 상부 마그네틱 커넥터와 상기 하부 마그네틱 커넥터가 서로 연결되되, 이 상태에서 상기 해양 구조물은 상기 상부 마그네틱 커넥터에 대한 전원 공급을 계속적으로 유지하는 단계 및;
상기 해양 구조물의 긴급 대피가 필요하게 된 경우 상기 해양 구조물이 상기 상부 마그네틱 커넥터에 대한 전원 공급을 중단함으로써 상기 상부 마그네틱 커넥터와 상기 하부 마그네틱 커넥터 간의 연결을 끊고 해저 면으로부터의 구속에서 벗어나 대피하는 단계;
를 포함하는, 자력을 이용한 계류 방법을 제공한다 (제 1 형태) .
또한 본 발명은,
오일 및 가스의 생산기지에서, 하부 계류라인의 하부 끝단을 해저 면에 고정시키고 상부 끝단을 하부 마그네틱 커넥터와 연결시키며, 이 상태에서 상기 하부 마그네틱 커넥터가 수중에서 부유하도록 하는 단계;
해양 구조물이 오일 및 가스의 생산기지까지 이동하는 단계;
상기 해양 구조물이 상부 마그네틱 커넥터를 수중에 투여하고, 상기 해양 구조물과 상기 상부 마그네틱 커넥터를 연결하는 상부 계류라인을 통하여 상기 상부 마그네틱 커넥터에 전원을 공급하는 단계;
상기 상부 마그네틱 커넥터에서 발생한 자력에 의하여 상기 상부 마그네틱 커넥터와 상기 하부 마그네틱 커넥터가 서로 연결되는 단계;
상기 상부 마그네틱 커넥터가 상기 하부 마그네틱 커넥터에 걸쇠를 걸어 상기 하부 마그네틱 커넥터가 상기 상부 마그네틱 커넥터에 체결되도록 하되, 이 상태에서 상기 해양 구조물은 상기 상부 마그네틱 커넥터에 대한 전원 공급을 중단하는 단계 및;
상기 해양 구조물의 긴급 대피가 필요하게 된 경우 상기 상부 마그네틱 커넥터가 상기 하부 마그네틱 커넥터에 체결한 상기 걸쇠를 풀면 상기 해양 구조물은 상기 상부 마그네틱 커넥터와 상기 하부 마그네틱 커넥터 간의 연결을 끊고(계류라인의 분리) 해저 면으로부터의 구속에서 벗어나 대피하는 단계;
를 포함하는, 자력을 이용한 계류 방법을 제공한다 (제 2 형태) .
본 발명에 따르면, 간단한 전력 공급으로 계류라인의 상부와 하부를 쉽게 연결하거나 분리시킬 수 있으며, 유사 시 계류라인을 분리시켜 해저 면으로부터의 구속에서 벗어날 수 있어 해양 구조물의 긴급한 대피 상황에서 이동이 간편하며, 이동을 위해 닻을 수거하지 않아도 되므로 이동 시 해양 구조물의 무게 증가가 덜하며 해양 구조물의 갑판 부분에 작용하는 하중 또한 줄일 수 있다.
도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 자력을 이용한 계류 장치.
도 9는 해양 구조물의 계류방식 중 일점계류방식의 예.
도 10은 해양 구조물의 계류방식 중 동적위치유지방식의 예.
도 11은 선행기술문헌으로서, 해양 부유 구조물 및 그것의 복합 계류 방법(특허출원 제10-2009-0049296호).
도 12는 선행기술문헌으로서, 부유식 해양구조물의 계류형 고정구조(특허출원 제10-2007-0136714호).
도 13은 선행기술문헌으로서, 선박의 계류 장치(특허출원 제10-2008-0125938호).
도 14는 선행기술문헌으로서, 부유 빙해 선박용 계류 시스템(특허출원 제10-2011-7028499호).
도 15는 선행기술문헌으로서, 친환경적 선박 계류구조(특허출원 제10-2011-0034988호).
도 16은 선행기술문헌으로서, 선박 계류용 부표의 안전 샤클(특허출원 제10-2001-0016586호).
도 17은 선행기술문헌으로서, 선체형상정보를 이용한 선박 계류 장치(특허출원 제10-2011-0007845호).
도 9는 해양 구조물의 계류방식 중 일점계류방식의 예.
도 10은 해양 구조물의 계류방식 중 동적위치유지방식의 예.
도 11은 선행기술문헌으로서, 해양 부유 구조물 및 그것의 복합 계류 방법(특허출원 제10-2009-0049296호).
도 12는 선행기술문헌으로서, 부유식 해양구조물의 계류형 고정구조(특허출원 제10-2007-0136714호).
도 13은 선행기술문헌으로서, 선박의 계류 장치(특허출원 제10-2008-0125938호).
도 14는 선행기술문헌으로서, 부유 빙해 선박용 계류 시스템(특허출원 제10-2011-7028499호).
도 15는 선행기술문헌으로서, 친환경적 선박 계류구조(특허출원 제10-2011-0034988호).
도 16은 선행기술문헌으로서, 선박 계류용 부표의 안전 샤클(특허출원 제10-2001-0016586호).
도 17은 선행기술문헌으로서, 선체형상정보를 이용한 선박 계류 장치(특허출원 제10-2011-0007845호).
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 자력을 이용한 계류 장치를 보여준다.
본 발명은 유사 시 해양 구조물의 계류라인을 분리시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도 1 및 도 2에서 보는 것과 같이 해저 면(10)에 연결된 하부 마그네틱 커넥터(magnetic connector)(11)와 부유체인 해양 구조물(20)에 연결된 상부 마그네틱 커넥터(21)로 이루어진다. 이 경우, 해저 면(10)과 하부 마그네틱 커넥터(11) 간의 연결은 하부 계류라인(12)에 의해서, 해양 구조물(20)과 상부 마그네틱 커넥터(21) 간의 연결은 상부 계류라인(22)에 의해서 이루어진다.
하부 마그네틱 커넥터(11)는 도 1 및 도 2에서 보는 것과 같이 부이(buoy)와 같은 방식으로 구성되어 수중에서 부유하며, 철과 같은 재질로 구성되어 자력에 쉽게 반응할 수 있다.
하부 마그네틱 커넥터(11)는 물속에서 부력을 받을 수 있도록, 하부 마그네틱 커넥터(11)를 밀폐된 내부 공간을 갖는 입체 형상으로 제작하거나, 하부 마그네틱 커넥터(11) 내부에 철이나 나무와 같은 부유성 물질을 채우거나, 하부 마그네틱 커넥터(11)를 철과 나무, 철과 플라스틱 등과 같이 철과 부유성 물질의 혼합으로 제작한다.
하부 계류라인(12)의 하부 끝단은 해저 면(10)에 고정되고 상부 끝단은 하부 마그네틱 커넥터(11)와 연결되므로 하부 마그네틱 커넥터(11)는 하부 계류라인(12)에 연결되어 수중에서 부유하는 형태가 된다. 이러한 하부 계류라인(12)은 와이어로프나 체인으로 이루어질 수 있으나, 보다 바람직하게는, 물속에서 부력을 받을 수 있도록 섬유 재질 등의 물질로 이루어지는 것이 좋다.
상부 마그네틱 커넥터(21)는 해양 구조물(20)로부터 전원을 공급받으며, 자력을 이용하여 하부 마그네틱 커넥터(11)와 연결되거나 분리된다. 즉, 상부 마그네틱 커넥터(21)는 전원의 공급에 따라 일종의 전자석과 같이 기능하게 되는 것이다.
상부 계류라인(22)의 하부 끝단은 상부 마그네틱 커넥터(21)와 연결되고 상부 끝단은 해양 구조물(20)에 연결된다. 이러한 상부 계류라인(22)은 상부 마그네틱 커넥터(21)에 대하여 전류를 이동시키는 작용을 한다. 이 때 해양 구조물(20)은 상부 마그네틱 커넥터(21)에 대하여 전원을 공급하는 장치에 해당되며, 상부 계류라인(22)은 그 내부 자체에 전류가 흐를 수 있는 전선을 포함하고 있다.
한편, 본 발명은 하부 마그네틱 커넥터(11)와 상부 마그네틱 커넥터(21) 간의 연결이 더욱 효과적으로 그리고 공고히 이루어질 수 있도록 하기 위한 다양한 방안을 또한 제시하는바, 이에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫째, 하부 마그네틱 커넥터(11)와 상부 마그네틱 커넥터(21)는 도 3에서 보는 것과 같이 직육면체, 원뿔 또는 반구 등과 같이 서로 쉽게 포개지거나 끼워질 수 있는 형상으로 제작한다.
둘째, 상부 마그네틱 커넥터(21)는 도 4 및 도 5에서 보는 것과 같이 걸쇠(21a)를 더욱 포함하는바, 상부 마그네틱 커넥터(21)는 하부 마그네틱 커넥터(11)와의 연결 시 하부 마그네틱 커넥터(11)에 걸쇠(21a)를 걸어 하부 마그네틱 커넥터(11)가 상부 마그네틱 커넥터(21)에 체결되도록 함으로써 하부 마그네틱 커넥터(11)가 그 연결된 상태를 쉽게 벗어나지 못하게 물리적으로 구속한다(도 6).
만약 걸쇠(21a)가 없다면, 상부 마그네틱 커넥터(21)는 하부 마그네틱 커넥터(11)와의 연결 상태를 유지하기 위하여 해양 구조물(20)로부터 계속적으로 전원을 공급받아 전자석인 상태를 유지해야 하므로 이를 위한 전력(에너지)의 소모가 엄청나게 발생할 뿐만 아니라, 자력(磁力)만으로 상부 마그네틱 커넥터(21)와 하부 마그네틱 커넥터(11) 간의 연결 상태를 유지하기 위한 충분한 힘을 확보하는 데에는 한계가 있어 특히 거친 해상 상태에서 해양 구조물(20)의 계류 안정성을 보장하기 힘든 문제가 발생하지만, 이처럼 걸쇠(21a)를 도입하게 되면 이러한 문제를 모두 해결할 수 있다.
즉, 걸쇠(21a)가 있는 경우에는, 상부 마그네틱 커넥터(21)는 하부 마그네틱 커넥터(11)와의 최초 연결 시에만 해양 구조물(20)로부터 전원을 공급받아 전자석인 상태를 유지하면 되며 이후 하부 마그네틱 커넥터(11)에 걸쇠(21a)를 건 때로부터는 전원을 공급받지 않더라도 걸쇠(21a)에 의하여 그 연결 상태를 계속 유지할 수 있다. 물론 이 경우 걸쇠(21a)는 하부 마그네틱 커넥터(11)를 물리적으로 체결 및 구속하는 상태에 있게 되므로 자력(磁力)에 의하여 상부 마그네틱 커넥터(21)와 하부 마그네틱 커넥터(11)가 단지 붙어 있는 상태이기만 한 경우에 비해서 해양 구조물(20)의 계류 안정성은 더욱 높아지게 된다.
한편, 상술한 것처럼 상부 마그네틱 커넥터(21)가 걸쇠(21a)를 포함하게 되는 경우 상부 계류라인(22)은 해양 구조물(20)이 상부 마그네틱 커넥터(21)에 대하여 전류를 이동시키기 위한 전선뿐만 아니라, 해양 구조물(20)이 걸쇠(21a)의 작동을 제어하기 위한 전선을 더욱 포함한다.
셋째, 상부 마그네틱 커넥터(21)와 하부 마그네틱 커넥터(11) 간의 연결 시 넓은 바다 속에서 하부 마그네틱 커넥터(11)의 위치를 손쉽게 찾기 위한 방안으로, 도 7에서 보는 것과 같이 상부 마그네틱 커넥터(21)에 카메라(21b)를 설치하거나 또는 하부 마그네틱 커넥터(11)에 식별용 부표(11a)를 연결해 놓는 방안을 생각해 볼 수 있다.
이 경우, 카메라(21b)는 바다 속 하부 마그네틱 커넥터(11) 근방을 촬영하여 그 영상을 해양 구조물(20)에 전송함으로써 해양 구조물(20)의 작업자가 육안으로 직접 하부 마그네틱 커넥터(11)의 위치를 확인할 수 있도록 하며, 식별용 부표(11a)는 하부 마그네틱 커넥터(11)가 실제 위치한 깊은 수심까지 접근하지 않고 식별용 부표(11a)가 위치한 얕은 수심까지만 접근하더라도 신속하게 하부 마그네틱 커넥터(11)의 위치를 확인하는 데 도움을 준다.
넷째, 도 8에서 보는 것과 같이, 상부 마그네틱 커넥터(21)의 상부 표면은 자력을 차단시키는 고무 재질로 코팅 처리를 함으로써, 상부 마그네틱 커넥터(21)에 발생한 자력이 집중적으로 하부 마그네틱 커넥터(11)가 있는 하부 방향으로만 향할 수 있도록 하여 상부 마그네틱 커넥터(21)와 하부 마그네틱 커넥터(11) 간의 연결이 보다 쉽게 이루어질 수 있도록 한다.
< 실시 예 >
이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다. 이 경우, 본 발명의 실시 예는 상부 마그네틱 커넥터(21)가 걸쇠(21a)를 포함하지 않는 경우의 제 1 형태와 상부 마그네틱 커넥터(21)가 걸쇠(21a)를 포함하는 경우의 제 2 형태로 나누어 설명한다.
제 1 형태
해양 구조물(20)이 오일(oil) 및 가스(gas)의 생산기지까지 이동한다. 이 경우 해당 생산기지에는 하부 계류라인(12)의 하부 끝단이 해저 면(10)에 고정되고 상부 끝단이 하부 마그네틱 커넥터(11)와 연결되며, 이 상태에서 하부 마그네틱 커넥터(11)가 수중에서 부유하는 상태에 있다.
해양 구조물(20)이 상부 마그네틱 커넥터(21)를 수중에 투여하고 상부 계류라인(22)을 통하여 상부 마그네틱 커넥터(21)에 전원을 공급한다. 그러면 상부 마그네틱 커넥터(21)에서 발생한 자력에 의하여 상부 마그네틱 커넥터(21)와 하부 마그네틱 커넥터(11)가 서로 연결된다. 이로써 해양 구조물(20)의 정박(anchoring)이 완료되며, 이 상태에서 해양 구조물(20)은 상부 마그네틱 커넥터(21)에 전원을 계속적으로 공급한다.
오일 및 가스를 채취하던 중 큰 외력(태풍 및 너울)이 발생하여 해양 구조물(20)의 긴급 대피가 필요하게 된 경우 해양 구조물(20)은 상부 마그네틱 커넥터(21)에 대한 전원 공급을 중단함으로써 상부 마그네틱 커넥터(21)와 하부 마그네틱 커넥터(11) 간의 연결을 끊고(계류라인의 분리) 해저 면(10)으로부터의 구속에서 벗어나 신속히 대피한다.
이 경우, 하부 계류라인(12)의 길이를 길게 하면 상대적으로 상부 계류라인(22)의 길이를 짧게 할 수 있어, 태풍과 같은 위험 상황에서 해양 구조물(20)이 보다 신속하고도 쉽게 상부 계류라인(22)을 분리 및 수거하여 이동할 수 있으며, 해양 구조물(20)에 수거되는 계류라인의 무게를 줄여서 해양 구조물(20)의 데크 등에 대한 구조적인 보강을 할 필요가 없어진다.
한편, 큰 외력이 없어진 후 해양 구조물(20)은 본래 생산기지로 돌아오게 되는데, 이 때 해양 구조물(20)은 상부 마그네틱 커넥터(21)에 전원을 다시 공급하여 상부 마그네틱 커넥터(21)와 하부 마그네틱 커넥터(11)를 다시 연결하고 본연의 임무를 계속 수행하게 된다.
제 2 형태
해양 구조물(20)이 오일(oil) 및 가스(gas)의 생산기지까지 이동한다. 이 경우 해당 생산기지에는 하부 계류라인(12)의 하부 끝단이 해저 면(10)에 고정되고 상부 끝단이 하부 마그네틱 커넥터(11)와 연결되며, 이 상태에서 하부 마그네틱 커넥터(11)가 수중에서 부유하는 상태에 있다.
해양 구조물(20)이 상부 마그네틱 커넥터(21)를 수중에 투여하고 상부 계류라인(22)을 통하여 상부 마그네틱 커넥터(21)에 전원을 공급한다. 그러면 상부 마그네틱 커넥터(21)에서 발생한 자력에 의하여 상부 마그네틱 커넥터(21)와 하부 마그네틱 커넥터(11)가 서로 연결된다.
상부 마그네틱 커넥터(21)가 하부 마그네틱 커넥터(11)에 걸쇠(21a)를 걸어 하부 마그네틱 커넥터(11)가 상부 마그네틱 커넥터(21)에 체결되도록 한다. 이로써 해양 구조물(20)의 정박(anchoring)이 완료되며, 이 상태에서 해양 구조물(20)은 상부 마그네틱 커넥터(21)에 대한 전원 공급을 중단한다.
오일 및 가스를 채취하던 중 큰 외력(태풍 및 너울)이 발생하여 해양 구조물(20)의 긴급 대피가 필요하게 된 경우 상부 마그네틱 커넥터(21)가 하부 마그네틱 커넥터(11)에 체결한 걸쇠(21a)를 풀면 이로써 해양 구조물(20)은 상부 마그네틱 커넥터(21)와 하부 마그네틱 커넥터(11) 간의 연결을 끊고(계류라인의 분리) 해저 면(10)으로부터의 구속에서 벗어나 신속히 대피한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 해저 면 11 : 하부 마그네틱 커넥터
11a : 식별용 부표 12 : 하부 계류라인
20 : 해양 구조물 21 : 상부 마그네틱 커넥터
21a : 걸쇠 21b : 카메라
22 : 상부 계류라인
11a : 식별용 부표 12 : 하부 계류라인
20 : 해양 구조물 21 : 상부 마그네틱 커넥터
21a : 걸쇠 21b : 카메라
22 : 상부 계류라인
Claims (29)
- 해저 면(10)에 연결되어 수중에서 부유하는, 하부 마그네틱 커넥터(11);
부유체인 해양 구조물(20)에 연결되며, 상기 해양 구조물(20)로부터 전원을 공급받아 자력을 이용하여 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)와 연결되거나 분리되는, 상부 마그네틱 커넥터(21);
하부 끝단은 해저 면(10)에 고정되고 상부 끝단은 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)와 연결되어, 해저 면(10)과 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)를 서로 연결하는, 하부 계류라인(12) 및;
하부 끝단은 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)와 연결되고 상부 끝단은 상기 해양 구조물(20)에 연결되어, 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)와 상기 해양 구조물(20)을 서로 연결하되, 상기 해양 구조물(20)이 공급하는 전원을 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에 전달하는, 상부 계류라인(22);
을 포함하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)는 부이와 같은 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)는 철과 같은 재질로 구성되어 자력에 쉽게 반응할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 물속에서 부력을 받을 수 있도록, 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)를 밀폐된 내부 공간을 갖는 입체 형상으로 제작하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 물속에서 부력을 받을 수 있도록, 상기 하부 마그네틱 커넥터(11) 내부에 플라스틱이나 나무와 같은 부유성 물질을 채우는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 물속에서 부력을 받을 수 있도록, 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)를 철과 플라스틱이나 나무와 같은 부유성 물질의 혼합으로 제작하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부 계류라인(12)은 물속에서 부력을 받을 수 있도록 섬유 재질의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)와 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)는 서로 쉽게 포개지거나 끼워질 수 있는 형상으로 제작되는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부 계류라인(12)의 길이가 상기 상부 계류라인(22)의 길이보다 상대적으로 긴 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부 마그네틱 커넥터(21)는 걸쇠(21a)를 더욱 포함하는바, 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)는 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)와의 연결 시 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)에 상기 걸쇠(21a)를 걸어 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에 체결되도록 함으로써 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 그 연결된 상태를 벗어나지 못하게 물리적으로 구속하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 상부 마그네틱 커넥터(21)는 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)와의 최초 연결 시에만 상기 해양 구조물(20)로부터 전원을 공급받아 전자석인 상태를 유지하며 이후 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)에 상기 걸쇠(21a)를 건 때로부터는 전원을 공급받지 않고 그 연결 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 상부 계류라인(22)은 상기 해양 구조물(20)이 상기 걸쇠(21a)의 작동을 제어하기 위한 전선을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부 마그네틱 커넥터(21)는 카메라(21b)를 더욱 포함하는바, 상기 카메라(21b)는 바다 속 상기 하부 마그네틱 커넥터(11) 근방을 촬영하여 그 영상을 상기 해양 구조물(20)에 전송함으로써 상기 해양 구조물(20)의 작업자가 육안으로 직접 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)의 위치를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)는 식별용 부표(11a)를 더욱 포함하는바, 상기 식별용 부표(11a)는 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 실제 위치한 깊은 수심까지 접근하지 않고 상기 식별용 부표(11a)가 위치한 얕은 수심까지만 접근하더라도 신속하게 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)의 위치를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부 마그네틱 커넥터(21)의 상부 표면은 자력을 차단시키는 고무 재질로 코팅 처리를 함으로써, 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에 발생한 자력이 집중적으로 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 있는 하부 방향으로만 향할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 장치. - 오일 및 가스의 생산기지에서, 하부 계류라인(12)의 하부 끝단을 해저 면(10)에 고정시키고 상부 끝단을 하부 마그네틱 커넥터(11)와 연결시키며, 이 상태에서 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 수중에서 부유하도록 하는 단계;
해양 구조물(20)이 오일 및 가스의 생산기지까지 이동하는 단계;
상기 해양 구조물(20)이 상부 마그네틱 커넥터(21)를 수중에 투여하고, 상기 해양 구조물(20)과 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)를 연결하는 상부 계류라인(22)을 통하여 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에 전원을 공급하는 단계;
상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에서 발생한 자력에 의하여 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)와 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 서로 연결되되, 이 상태에서 상기 해양 구조물(20)은 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에 대한 전원 공급을 계속적으로 유지하는 단계 및;
상기 해양 구조물(20)의 긴급 대피가 필요하게 된 경우 상기 해양 구조물(20)이 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에 대한 전원 공급을 중단함으로써 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)와 상기 하부 마그네틱 커넥터(11) 간의 연결을 끊고 해저 면(10)으로부터의 구속에서 벗어나 대피하는 단계;
를 포함하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 오일 및 가스의 생산기지에서, 하부 계류라인(12)의 하부 끝단을 해저 면(10)에 고정시키고 상부 끝단을 하부 마그네틱 커넥터(11)와 연결시키며, 이 상태에서 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 수중에서 부유하도록 하는 단계;
해양 구조물(20)이 오일 및 가스의 생산기지까지 이동하는 단계;
상기 해양 구조물(20)이 상부 마그네틱 커넥터(21)를 수중에 투여하고, 상기 해양 구조물(20)과 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)를 연결하는 상부 계류라인(22)을 통하여 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에 전원을 공급하는 단계;
상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에서 발생한 자력에 의하여 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)와 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 서로 연결되는 단계;
상기 상부 마그네틱 커넥터(21)가 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)에 걸쇠(21a)를 걸어 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에 체결되도록 하되, 이 상태에서 상기 해양 구조물(20)은 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에 대한 전원 공급을 중단하는 단계 및;
상기 해양 구조물(20)의 긴급 대피가 필요하게 된 경우 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)가 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)에 체결한 상기 걸쇠(21a)를 풀면 상기 해양 구조물(20)은 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)와 상기 하부 마그네틱 커넥터(11) 간의 연결을 끊고(계류라인의 분리) 해저 면(10)으로부터의 구속에서 벗어나 대피하는 단계;
를 포함하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)는 부이와 같은 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)는 철과 같은 재질로 구성되어 자력에 쉽게 반응할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 물속에서 부력을 받을 수 있도록, 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)를 밀폐된 내부 공간을 갖는 입체 형상으로 제작하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 물속에서 부력을 받을 수 있도록, 상기 하부 마그네틱 커넥터(11) 내부에 플라스틱이나 나무와 같은 부유성 물질을 채우는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 물속에서 부력을 받을 수 있도록, 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)를 철과 플라스틱이나 나무와 같은 부유성 물질의 혼합으로 제작하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 하부 계류라인(12)은 물속에서 부력을 받을 수 있도록 섬유 재질의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)와 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)는 서로 쉽게 포개지거나 끼워질 수 있는 형상으로 제작되는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 하부 계류라인(12)의 길이가 상기 상부 계류라인(22)의 길이보다 상대적으로 긴 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 상부 계류라인(22)은 상기 해양 구조물(20)이 상기 걸쇠(21a)의 작동을 제어하기 위한 전선을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 상부 마그네틱 커넥터(21)는 카메라(21b)를 더욱 포함하는바, 상기 카메라(21b)는 바다 속 상기 하부 마그네틱 커넥터(11) 근방을 촬영하여 그 영상을 상기 해양 구조물(20)에 전송함으로써 상기 해양 구조물(20)의 작업자가 육안으로 직접 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)의 위치를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 하부 마그네틱 커넥터(11)는 식별용 부표(11a)를 더욱 포함하는바, 상기 식별용 부표(11a)는 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 실제 위치한 깊은 수심까지 접근하지 않고 상기 식별용 부표(11a)가 위치한 얕은 수심까지만 접근하더라도 신속하게 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)의 위치를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 상부 마그네틱 커넥터(21)의 상부 표면은 자력을 차단시키는 고무 재질로 코팅 처리를 함으로써, 상기 상부 마그네틱 커넥터(21)에 발생한 자력이 집중적으로 상기 하부 마그네틱 커넥터(11)가 있는 하부 방향으로만 향할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 자력을 이용한 계류 방법.
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| KR1020130035890A KR20140120150A (ko) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 자력을 이용한 계류 장치 및 방법 |
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|---|---|
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| KR1020130035890A KR20140120150A (ko) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 자력을 이용한 계류 장치 및 방법 |
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2013-04-02 KR KR1020130035890A patent/KR20140120150A/ko not_active Application Discontinuation
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