KR20150022427A - 해양부유구조물 - Google Patents

Abstract

해양부유구조물이 제공된다. 상기 해양부유구조물은, 선체(hull), 및 상기 선체의 측부에 수평 방향으로 형성되고, 상기 선체의 피치(pitch) 운동을 감소시키는 저감부를 포함한다.

Description

해양부유구조물{Floating offshore structure}

본 발명은 해양부유구조물에 관한 것이다.

천연가스나 원유는 육상 또는 해상의 가스배관을 통하여 운반되거나 액화된 천연가스 내지는 원유 상태로 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.

천연가스나 원유의 시추가 해상에서 이루어지는 경우 일시적으로 저장을 하거나 그 처리를 위한 해양부유구조물인 FPSO(Floating Production, Storage and Offloading)의 사용이 빈번해지고 있다.

FPSO(Floating Production, Storage and Offloading)는 시추선에서 포집된 가스나 원유를 받아서 운송선이나 파이프라인을 통하여 운송하기 전에 처리하고, 저장하는 시설을 의미한다. 한편, 가스나 원유의 처리는 하지 않고 일시적으로 저장만 하는 경우에는 FSU(Floating Storage Unit)라고 부른다.

FPSO의 디자인 형태는 그 설치위치에 따라 결정될 수 있는데, 잔잔한 해역에서는 Converted oil tanker라 불리우는 비교적 간단한 형태의 모양이 제작될 수 있고, 파랑이 심한 해역에서는 Purposedbuilt라 불리우는 비교적 복잡한 형태의 모양으로 제작될 수 있다.

이러한 FPSO는 일정한 지역에 고정 설치되어 부유하며, 환경 조건이 악화되어도 다른 지역으로 이동할 수 없다. 환경 조건이 악화되어 FPSO의 피치(pitch) 운동이 활발해지면, 그린워터(greenwater) 및 슬래밍(slamming) 현상이 발생하게 된다.

한국공개특허 제10-2011-0092166호에는 선박의 충격완화장치에 관하여 개시되어 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 선수루 갑판(forecastle deck) 또는 그린워터 보호 장치를 별도로 설치하지 않고, 피치 운동을 감소시킴으로써 선체(hull)을 보호할 수 있는 해양부유구조물을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 해양부유구조물은, 선체(hull), 및 상기 선체의 측부에 수평 방향으로 형성되고, 상기 선체의 피치(pitch) 운동을 감소시키는 적어도 하나 이상의 저감부를 포함한다.

상기 저감부는, 상기 선체의 선수의 측부에 설치될 수 있다.

상기 저감부는, 플레이트 형상으로 마련되며, 상기 수평 방향에 대하여 경사지도록 설치될 수 있다.

상기 저감부는, 복수 개의 서브 플레이트가 중첩된 형태일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 해양부유구조물에 따르면, 그린워터 및 슬래밍 현상과 관련하여, 저항체를 이용하여 선체를 보호할 수 있다. 또한, 선체를 보호하기 위해 설치되는 선수루 갑판 또는 그린워터 보호 장치를 생략할 수 있도록 하여, 해양부유구조물의 구조를 단순화 시키고, 제조 비용을 절감시키는 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 A부분의 하면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양부유구조물의 하면을 간략하게 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 표시된 구성요소의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하에서 설명되는 해양부유구조물은, 선체(hull)의 측부에 플레이트(plate)를 형성하여, 선체(hull)이 피치 운동을 하는 경우 플레이트가 저항체로서 역할을 하도록 하는 것에 관한 것이다. 이러한 플레이트를 통하여, 그린워터(greenwater) 및 슬래밍(slamming) 현상과 관련하여, 해양부유구조물의 선체(hull)을 보호할 수 있다. 또한, 선체(hull)을 보호하기 위하여 설치되는 선수루 갑판(forecastle deck) 또는 그린워터 보호 장치를 생략할 수 있도록 하여, 해양부유구조물의 구조를 단순화 시키고, 제조 비용을 절감시키는 효과를 가질 수 있다.

도 1은 종래의 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 해양부유구조물의 선체(100)에는 환경 조건이 악화되어 피치 운동이 심해질 경우를 대비하여, 선수루 갑판(200) 및 그린워터 보호 장치(300)가 설치된다. 환경 조건이 악화될 경우, 그린워터 및 슬래밍 현상이 발생할 수 있다. 그린워터란, 거친 해상에서 선박의 갑판에 해수가 다량 유입되는 현상을 의미한다. 슬래밍 현상이란, 선박의 선수 선저부가 강한 파동의 충격을 받아서 선박이 짧은 주기로 급격한 진동을 하게 되는 현상을 의미한다. 그린워터에 의하여, 선박의 선수와 선측의 갑판상에 침수를 일으켜 장비 고장 및/또는 선박 구조의 파손이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 장비 고장 및/또는 선박 구조의 파손을 방지하기 위하여, 선체(100)의 갑판 높이를 높이거나, 선체(100)의 선수에 선수루 갑판(200)을 설치하거나, 선체(100)의 선측에 그린워터 보호 장치(300)를 설치하게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다. 도 3은 도 2의 A부분의 하면을 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양부유구조물의 선체(100)에는, 저감부(400)가 형성된다.

해양부유구조물은, 해수면 위에 떠 있는 상태로 계류될 수 있는 구조물로서, 기능, 구조, 계류 방식 등에 따라 다양한 종류로 분류된다. 해양부유구조물은, 예를 들어, SEMI(Semi-submersible), TLP(Tensioned Leg Platform), SPAR, FPSO(Floating Production, Storage and Off-loading), FSRU 또는 시추용 리그(Rig) 등일 수 있다. FPSO는 부유식 원유생산저장하역설비로서, 해양 플랜트(Plant) 또는 드릴쉽(Drillship)에서 뽑아낸 원유를 정제하고, 이를 저장해서 셔틀 탱커(Shuttle Tanker)나 기타 이송 장소에 하역을 할 수 있도록 제조된 특수 선박을 의미한다. FPSO는 저장 기능을 갖는 하부 선체구조(hull)와, 원유를 생산하고 처리하는 기능을 하는 상부설비(topsides)와, 이들을 연결시켜주는 인터페이스설비(interface)로 구성되어 있다.

저감부(400)는 선체(100)의 측부에 수평 방향으로 형성되고, 선체(100)의 피치 운동을 감소시키는 역할을 한다. 상기 저감부(400)는 플레이트 형상으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 저감부(400)는 선체(100)의 선수의 측부에 설치될 수 있다. 또한, 저감부(400)는 선체(100)의 선수의 측부에 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 저감부(400)는 전부 해수면보다 아래에 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 복수 개의 저감부(400) 중 일부는 해수면보다 아래에 형성되고, 나머지는 해수면보다 위에 형성될 수 있다.

저감부(400)는 복수 개의 서브 플레이트(sub-plate)가 중첩된 형태일 수 있다. 저감부(400)는, 예를 들어, 곡면을 갖는 복수 개의 서브 플레이트가 중첩된 형태일 수 있다. 상기 서브 플레이트는 스틸(steel)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 저감부(400)는 해상의 환경 조건 악화에 따라 심한 파동이 발생한 경우에, 입자의 상하 운동에 대한 저항체로서의 역할을 하여, 선체(100)의 피치 운동의 폭을 감소시킬 수 있다. 특히, 파동에 대하여, 선체(100)의 선수의 피치 운동의 폭이 선체(100)의 선미의 피치 운동의 폭에 비하여 상대적으로 크기 때문에 저감부(400)는 선체(100)의 선수의 측부에 설치될 수 있다. 저감부(400)는, 복수 개의 서브 플레이트가 중첩되어 형성되는 경우, 저항체로서의 역할이 더 증대될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양부유구조물의 하면을 간략하게 도시한 도면이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양부유구조물과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략한다.

도 4를 참조하면, 저감부(400´)는 다각면을 갖는 형상으로 형성될 수 있다. 저감부(400´)는 다각면을 갖는 복수 개의 서브 플레이트가 중첩된 형태일 수 있다. 저감부(400´)는 스틸(steel)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 저감부(400´)를 다각면을 갖는 형상으로 제조하는 경우, 곡면을 갖는 형상으로 제조하는 경우에 비하여 제조 공정이 용이할 수 있다. 또한, 환경 조건에 따라, 저감부(400´)가 다각면을 갖도록 형성되는 경우, 곡면을 갖는 형상으로 형성되는 경우에 비하여 저항체로서의 역할이 더 증대될 수 있다. 다만, 저감부(400´)는 다각면을 갖는 형상으로 제한되는 것은 아니고, 파동에 대한 저항체로서의 역할을 할 수 있으면서, 선체(100)의 선수의 형태에 따라 설치가능한 모든 형상으로 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양부유구조물과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면, 저감부(410)는 선체(100)의 측부에, 수평 방향에 대하여 경사지도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 저감부(410)는 해수면 방향으로 기울어져 형성될 수 있다. 저감부(410)가 해수면 방향으로 기울어져 형성되는 경우, 환경 조건에 따라 심한 파동에 대한 저항체로서의 역할이 더 증대될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양부유구조물과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략한다.

도 6을 참조하면, 저감부(420)는 선체(100)의 측부에, 수평 방향에 대하여 경사지도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 저감부(420)는 해수면 방향과 반대 방향으로 기울어져 형성될 수 있다. 저감부(420)가 해수면 방향과 반대 방향으로 기울어져 형성되는 경우, 환경 조건에 따라 심한 파동에 대한 저항체로서의 역할이 더 증대될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양부유구조물과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략한다.

저감부(430)는 복수 개의 서브 플레이트가 중첩된 형태일 수 있다. 특히, 복수 개의 서브 플레이트 사이에 지지대가 형성되어, 복수 개의 서브 플레이트 사이의 결속력을 강화시킬 수 있다. 복수 개의 서브 플레이트가 지지대에 의해 강하게 결속된 경우, 심한 파동에 의해 저감부(430)가 파손되는 것을 감소시킬 수 있다. 저감부(430) 및 상기 지지대는 스틸(steel)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양부유구조물의 측면을 간략하게 도시한 도면이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양부유구조물과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양부유구조물은, 선체(100)의 선미의 측부에 수평 방향으로 형성되고, 선체(100)의 피치 운동을 감소시키는 역할을 하는 저감부(440)를 더 포함할 수 있다. 저감부(440)는 복수 개의 서브 플레이트가 중첩된 형태일 수 있다. 저감부(400)는, 예를 들어, 곡면을 갖는 복수 개의 서브 플레이트가 중첩된 형태일 수 있다. 상기 서브 플레이트는 스틸(steel)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 선체(100)의 선수의 측부에 설치된 저감부(400)와 함께, 선체(100)의 선미의 측부에 설치된 저감부(440)에 의하여, 심한 파동에 대해 선체(100)의 피치 운동을 감소시키는 저항체로서의 역할이 더 증대될 수 있다.

또한, 저감부(440)는 선체(100)의 선수 및 선미뿐만 아니라, 부분적으로 필요한 부분에 추가적으로 더 설치될 수 있다. 환경 조건에 따라, 설치 비용을 고려하여, 선체(100)을 보호하는데 필요한 부분에 추가적으로 설치될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 선체 200: 선수루 갑판
300: 그린워터 보호 장치
400, 410, 420, 430, 440: 저감부

Claims (4)

1. 선체(hull); 및
   상기 선체의 측부에 수평 방향으로 형성되고, 상기 선체의 피치(pitch) 운동을 감소시키는 적어도 하나 이상의 저감부를 포함하는 해양부유구조물.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 저감부는, 상기 선체의 선수의 측부에 설치되는 해양부유구조물.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 저감부는, 플레이트 형상으로 마련되며, 상기 수평 방향에 대하여 경사지도록 설치되는 해양부유구조물.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 저감부는, 복수 개의 서브 플레이트가 중첩된 형태인 해양부유구조물.

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