KR20150022488A - 해양생물 부착 방지장치 - Google Patents

Abstract

해양생물 부착 방지장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 해양생물 부착 방지장치는, 해양구조물을 지지하는 수중 컬럼의 외주면에 상하 이동 가능하도록 장착되는 중공형의 몸통부와, 몸통부의 외주면 둘레를 따라 반경방향으로 소정정도 연장 형성되되 저면부에 소정정도의 버블이 포집될 수 있도록 외주 측 단부가 하측으로 경사 또는 굴곡지게 형성된 날개부를 구비하는, 작동부와, 해양구조물 또는 수중 컬럼의 일측에 마련되어 버블을 생성하는 공압펌프와, 수중 컬럼을 따라 연장 형성되어 버블의 유동 경로를 제공하는 버블 이송관과, 버블 이송관에서 분지되어 날개부의 저면부 측으로 버블을 배출하는 버블 배출구를 구비하는, 공급부를 포함한다.

Description

해양생물 부착 방지장치 {marine organism sticking prevention device}

본 발명은 해양생물 부착 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 대형 유조선의 접안, 해상 석유 저장시설 및 해양의 조사 또는 개발 등으로 사용되는 해양구조물에 해양생물이 부착되는 것을 방지하는 해양생물 부착 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 유조선의 접안, 해상 석유시설 및 해양의 조사나 개발을 위해 설치되는 해양구조물은 수중 컬럼에 의해 배치된다.

이때, 해양구조물을 지지하는 수중 컬럼에 해양생물이 부착되어, 상기 수중 컬럼이 손상될 수 있다. 이에 따라, 종래에는 해양구조물에 부착된 해양생물을 제거하기 위해 잠수부(인력)를 통해 수동적으로 청소하는 방법을 사용하거나 해수의 조수간만의 차를 이용하여 해양생물을 제거하는 방법 등이 공지된 바 있다. 일 예로, 일본공개특허 제2000-008339호에는 밀물 또는 썰물에 의해 해수면을 이동하며 해양생물의 부착을 제거하는 장치를 개시하는 바 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허 제2000-008339호(2000년01월11일 공개)

본 발명의 실시예들은, 해양구조물을 지지하는 수중 컬럼을 이동하여 상기 수중 컬럼에 부착되는 해양생물을 용이하게 제거할 수 있는 해양생물 부착 방지장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 해양구조물을 지지하는 수중 컬럼의 외주면에 상하 이동 가능하도록 장착되는 중공형의 몸통부와, 상기 몸통부의 외주면 둘레를 따라 반경방향으로 소정정도 연장 형성되되 저면부에 소정정도의 버블이 포집될 수 있도록 외주 측 단부가 하측으로 경사 또는 굴곡지게 형성된 날개부를 구비하는, 작동부와, 상기 해양구조물 또는 상기 수중 컬럼의 일측에 마련되어 버블을 생성하는 공압펌프와, 상기 수중 컬럼을 따라 연장 형성되어 상기 버블의 유동 경로를 제공하는 버블 이송관과, 상기 버블 이송관에서 분지되어 상기 날개부의 저면부 측으로 버블을 배출하는 버블 배출구를 구비하는, 공급부를 포함하는 해양생물 부착 방지장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 해양생물 부착 방지장치는 수중 컬럼의 하단부부터 해수면까지 이동 가능하도록 구비함으로써, 상기 수중 컬럼에 부착되는 해양생물을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 해양생물 부착 방지장치는 이동수단으로 버블을 사용하여 해수에 오염을 발생시키지 않는다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 해양생물 부착 방지장치는 일정주기로상기 수중 컬럼을 따라 이동하여, 해양생물의 부착을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양생물 부착 방지장치가 해양구조물에 설치된 모습을 보여주는 상태도이다.
도 2는 도 1에 도시된 작동부를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 작동부를 상측에서 바라본 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 공급부를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양생물 부착 방지장치에서, 작동부가 상측으로 이동되며 수중 컬럼에 부착된 해양생물을 제거하는 모습을 보여주는 작동상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양생물 부착 방지장치에서, 작동부가 하측으로 이동되며 수중 컬럼에 부착된 해양생물을 제거하는 모습을 보여주는 작동상태도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양생물 부착 방지장치의 작동 모습을 보여주는 작동상태도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양생물 부착 방지장치가 해양구조물에 설치된 모습을 보여주는 상태도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양생물 부착 방지장치(100)는 해양구조물(10)에 형성된 수중 컬럼(11)을 상하로 이동하는 작동부(110) 및 작동부(110)가 이동할 수 있도록 버블을 공급하는 공급부(120)를 포함할 수 있다.

작동부(110)는 수중에 형성되는 해양구조물(10)에 이동 가능하도록 적어도 하나 이상 설치될 수 있다.

구체적으로, 해양구조물(10)은 수직으로 형성되는 수중 컬럼(11)과 상기 수중 컬럼(11)을 지지하는 횡방향의 지지부재(12)를 구비할 수 있다. 이때, 지지부재(12)는 수중 컬럼(11) 일측에 접촉한다는 점에서, 작동부(110)의 이동에 장애요인이 될 수 있다. 따라서, 작동부(110)의 상하 이동시, 해양구조물(10)의 수중 컬럼(11)을 지지하는 지지부재(12)에 의해 작동부(110) 이동에 장애가 발생하지 않도록, 각 작동부(110)들은 수중 컬럼(11)과 지지부재(12)의 접촉점(P1, P2) 사이를 상하 이동하도록 형성될 수 있다.

공급부(120)는 공압펌프(121), 버블 이송관(122) 및 버블 배출관(123)을 포함하며, 작동부(110)가 상하 이동할 수 있도록 작동부(110)에 버블을 제공하도록 형성된다.

공급부(120)는 해양구조물(10) 일측에 구비되는 공압펌프(121)를 사용하여 버블을 생성하고, 버블 이송관(122) 및 버블 배출관(123)을 통해 버블을 이동 및 배출시킬 수 있도록 한다. 공급부(120)의 구체적인 설명은 도 4를 참고하여 후술하도록 한다.

도 2는 도 1에 도시된 작동부를 보여주는 사시도 및 도 3은 도 2에 도시된 작동부를 상측에서 바라본 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 작동부(110)는 해수에서 가라앉을 수 있는 무게로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 작동부(110)의 전체 비중은, 해수의 비중에 비해 소정정도 크게 형성될 수 있다. 따라서, 날개부(112)에 버블이 포집되지 않거나, 날개부(112)에 주입된 버블의 부력이 작동부(110)의 무게보다 적은 경우, 작동부(110)는 중력에 의해 하측으로 이동될 수 있다.

한편, 작동부(110)는, 몸통부(111)와, 몸통부(111) 일측에 형성되는 날개부(112)를 포함할 수 있다.

몸통부(111)는 수중 컬럼(11)에 인입될 수 있도록 내측이 비어있는 중공형태로 형성되어 수중 컬럼(11)을 따라 이동하도록 결합될 수 있다.

한편, 몸통부(111)는 수중 컬럼(11)의 형상과 대응되도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 수중 컬럼(11)이 원통의 형상인 경우, 몸통부(111)는 원통 형태로 형성될 수 있으며, 수중 컬럼(11)이 중공이 형성된 사각기둥의 형상인 경우, 몸통부(111)는 중공이 형성된 사각기둥의 형태로 형성될 수 있다. 다만, 도 2 및 도 3에서는 본 발명의 이해를 돕기위해 몸통부(111)를 원통 형태로 도시하고 있다.

몸통부(111) 상, 하측에는 칼날부(113)가 형성될 수 있다.

칼날부(113)는 작동부(110)가 상, 하측으로 이동할 때, 수중 컬럼(11)에 밀착되어 수중 컬럼(11)에 부착되는 해양생물들을 제거할 수 있도록 형성될 수 있다.

이때, 작동부(110) 및 버블 배출구(123) 사이에는 돌기(13)가 형성될 수 있다. 돌기(13)는 칼날부(113)가 수중 컬럼(11) 외측으로 돌출된 버블 배출구(123)를 가압하여 버블 배출구(123)가 손상되지 않도록 할 수 있다.

날개부(112)는 몸통부(111) 하부 일측에 형성될 수 있다. 이때, 몸통부(111)는 외주면 둘레를 따라 방사형 구조로 형성될 수 있다. 또한, 날개부(112)는 저면부에 버블이 포집될 수 있도록 외주측 단부가 하측으로 경사지거나, 굴곡지도록 소정정도 연장 형성될 수 있다.

한편, 날개부(112)는 버블을 포집할 수 있는 형태라면 다양한 형태로 변경 가능하다. 예를 들면, 날개부(112)는 사각형으로 형성될 수 있으며, 다각형으로 형성될 수 있다. 다만, 도 2 및 도 3에서는 본 발명의 이해를 돕기 위해 날개부를 원형으로 도시하고 있다.

한편, 날개부(112)에 포집되는 버블의 부력은 작동부(110)의 중력보다 크게 형성되어, 날개부(112)에 버블이 일정량 이상 포집되면 날개부(112) 저면에 포집된 버블의 부력으로 인해 작동부(110)가 상측으로 이동 가능하도록 형성될 수 있다.

또한, 날개부(112)는 버블을 점진적으로 배출시킬 수 있도록 하나 이상의 버블 배출홀(114)이 형성될 수 있다.

버블 배출홀(114)은 날개부(112)에 상하방향으로 관통 형성될 수 있다. 따라서 날개부(112)의 저면측에 포집된 버블은 버블 배출홀(114)를 통해 상측으로 유동되어 날개부(112) 밖으로 배출될 수 있다.

또한, 버블 배출홀(114)은 복수개가 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 버블 배출홀(114)은 버블이 균일하게 배출될 수 있도록 날개부(112) 둘레를 따라 방사형으로 이격 배치될 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우, 버블 배출홀(114)이 원형으로 형성된 경우를 도시하고 있으나, 버블 배출홀(114)은 날개부(112) 저면측의 버블을 날개부(112)의 상측으로 배출시킬 수 있는 형태라면 어떤 형태이든 무방하며, 필요에 따라, 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 버블 배출홀(114)은 장방형의 슬릿(slit) 형태로 형성되거나, 사각, 삼각등 다각형상으로 형성될 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 공급부를 보여주는 사시도이다.

도 4를 참고하면, 공급부(120)는 버블을 형성하는 공압펌프(121), 형성된 버블이 이동하는 버블 이송관(122) 및 버블을 외부로 배출하는 버블 배출구(123)를 포함할 수 있다.

공압펌프(121)는 버블을 생성할 수 있도록 해양구조물(10)의 일측에 배치될 수 있다. 공압펌프(121)의 배치 위치는 필요에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 공압펌프(121)를 해수면 외측 플렛폼(미도시)에 배치하여 유지 보수가 용이하도록 할 수 있으며, 버블의 유동경로를 축소시켜 공압펌프(121)에서 생성된 버블이 빠르게 버블 배출구(123)로 배출될 수 있도록 공압펌프(121)를 수중 컬럼(11) 내측에 배치할 수 있다.

버블 이송관(122)은 공압펌프(121)에 의해 생성된 버블을 해양구조물(10) 하단부로 이송시킬 수 있도록 형성될 수 있다.

이때, 버블 이송관(122)은 작동부(110)의 동작에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 수중 컬럼(11) 내측에 삽입될 수 있다.

버블 배출구(123)는 버블 이송관(122)을 중심으로 방사형으로 복수개 형성될 수 있으며, 해수에 의해 부식되지 않는 PVC(Poly Vinyl Chloride)재질 또는 고무 재질로 형성될 수 있다.

한편, 버블 배출구(123)는 날개부(113)에 버블을 공급 할 수 있도록 버블 배출구(123)의 단부가 상측으로 소정정도 굴곡 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양생물 부착 방지장치에서, 작동부가 상측으로 이동되며 수중 컬럼에 부착된 해양생물을 제거하는 모습을 보여주는 작동 상태도이다.

도 5를 참고하면, 초기상태에서 작동부(110)는 버블 배출구(123)의 상부측에 근접한 위치에 배치될 수 있다.

이후, 공압펌프(121)에 의해 버블이 형성되면, 버블은 버블 이송관(122)을 통해 이동하게 되고, 버블 배출구(123)에 의해 버블이 배출되게 된다. 이때, 배출된 버블은 날개부(112)에 포집되며, 상기 포집된 버블의 부력이 작동부(110)의 무게보다 커지게 되면, 작동부(110)는 수중 컬럼(11)을 따라 상측으로 이동하며 수중 컬럼(11)에 부착된 해양생물을 제거하게 된다. 이때, 버블 배출구(123)에서 배출되는 버블의 양은 날개부(112)에 형성된 버블 배출홀(114)에 의해 배출되는 버블의 양보다 많도록 설정될 수 있으며, 작동부(110)에 작용하는 중력보다 날개부(112)에 포집된 버블의 부력이 더 크도록 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양생물 부착 방지장치에서, 작동부가 하측으로 이동되며 수중 컬럼에 부착된 해양생물을 제거하는 모습을 보여주는 작동 상태도이다.

도 6을 참고하면, 작동부(110)는 날개부(112)에 포집된 버블에 의해 수중 컬럼(11) 상부 측에 이동될 수 있다.

이때, 공압펌프(121)의 구동이 중단되어 버블이 더 이상 생성되지 않거나, 버블 배출구(123)로부터 작동부(110)가 멀어지는 경우, 날개부(112)에 포집되는 버블의 양보다 버블 배출홀(114)에서 배출되는 버블의 양이 많아지게 된다. 따라서, 날개부(112)의 포집된 버블의 양은 점차 감소하게 된다.

이후, 날개부(112)에 포집된 버블의 양이 줄어들어 버블의 부력이 작동부(110)의 무게보다 작아지게 되면, 작동부(110)는 중력에 의해 하측으로 이동하며 수중 컬럼(11)에 부착된 해양생물을 제거하게 된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양생물 부착 방지장치의 작동 모습을 보여주는 작동상태도이다.

본 실시예에서는 수중 컬럼(11)을 따라 복수개의 작동부(110)가 설치 또는 배치되되, 두개 이상의 작동부(110)가 하나의 버블 배출구(123)를 공유함으로써, 하나의 공급부(120)에 의해 두개 이상의 작동부(110)가 구동되는 경우를 예시하고 있다.

설명의 편의를 위해 이하에서는, 복수개의 작동부(110a, 110b) 중, 하부측에 배치된 작동부(110a)를 1차 작동부(110a), 상부측에 배치된 작동부(110b)를 2차 작동부(110b)로 구분하여 지칭하기로 한다. 또한, 각 작동부(110a, 110b)의 구성요소 또한, '1차' 또는 '2차'로 구분하여 지칭하기로 한다. 다만, 각 작동부(110a, 110b)는 도 2 및 3을 참고하여 전술한 작동부(110)와 유사한 것임을 알려둔다.

도 7을 참고하면, 버블 배출구(123)는 수중 컬럼(11) 하측에 배치될 수 있으며, 버블 배출구(123)는 지속적으로 버블을 상측으로 배출하게 된다. 다만, 필요에 따라, 배출되는 버블의 양은 일정한 주기로 가변되도록 설정될 수 있다.

이후, 상기 배출된 버블은 1차적으로 가장 아래에 형성된 1차 작동부(110a)의 1차 날개부(112a)에 포집되기 시작한다. 1차 작동부(110a)는 이와 같이 포집된 버블의 부력에 의해 상승하게 된다.

한편, 1차 날개부(112a)에 포집된 버블은 1차 버블 배출홀(114a)에 의해 1차 작동부(110a) 상측으로 배출되고, 1차 버블 배출홀(144a)에 의해 배출된 버블은 2차 작동부(110b)의 2차 날개부(112b)로 이동하게 된다. 1차 배출홀(114a)을 통해 설정량 이상의 버블이 배출되면, 상승된 1차 작동부(110a)는 자중에 의해 다시 하강하게 된다.

또한, 1차 배출홀(114a)에 의해 배출된 버블은 상측으로 유동하여, 일부가 2차 날개부(112b)에 포집될 수 있다. 2차 날개부(112a)에 소정정도 이상의 버블이 포집되면 이로 인해, 2차 작동부(110b) 또한 상승되게 되며, 상승된 2차 작동부(110b)는 전술한 1차 작동부(110a)와 유사한 작동에 의해 소정높이 상승 후 다시 하강하게 된다.

따라서, 상기와 같은 과정을 통해 하부에 배치된 버블 배출구(123)는 복수개의 작동부(110a, 110b)를 작동시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 해양생물 부착 방지장치(100)는 공압펌프(121)에 의해 발생되는 버블의 부력과 작동부(110)의 무게를 이용하여 수중 컬럼(11)에 부착된 해양생물을 용이하게 제거할 수 있다.

또한, 작동부(110)는 해양생물 뿐만 아니라 해양생물 이외에 이물질의 제거에도 사용될 수 있고, 작동부(110) 상, 하 이동과정 모두 수중 컬럼(11)에 부착되는 해양생물 등의 제거가 가능하며, 공급부(120)가 작동부(110)를 상측으로 이동시키는 동작만으로, 상측으로 이동한 작동부(110)가 하측으로 이동하는 동작이 자연적으로 진행 되어 유지비용이 절약될 수 있다.

덧붙여, 작동부(110)가 일정 주기로 상측 및 하측으로 이동하여, 해양생물의 부착을 미연에 방지할 수 있도록 할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10 : 해양 구조물

11 : 수중 컬럼
12 : 지지부재
13 : 돌기
100: 해양생물 부착 방지장치
110: 작동부
111: 몸통부
112: 날개부
113: 칼날부
114: 버블 배출홀
120: 공급부
121: 공압펌프
122: 버블 이송관
123: 버블 배출구
P1, P2 : 접촉점

Claims (6)

1. 해양구조물을 지지하는 수중 컬럼의 외주면에 상하 이동 가능하도록 장착되는 중공형의 몸통부와, 상기 몸통부의 외주면 둘레를 따라 반경방향으로 소정정도 연장 형성되되 저면부에 소정정도의 버블이 포집될 수 있도록 외주 측 단부가 하측으로 경사 또는 굴곡지게 형성된 날개부를 구비하는, 작동부; 및
   상기 해양구조물 또는 상기 수중 컬럼의 일측에 마련되어 버블을 생성하는 공압펌프와, 상기 수중 컬럼을 따라 연장 형성되어 상기 버블의 유동 경로를 제공하는 버블 이송관과, 상기 버블 이송관에서 분지되어 상기 날개부의 저면부 측으로 버블을 배출하는 버블 배출구를 구비하는, 공급부;를 포함하는 해양생물 부착방지장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 작동부는,
   상기 몸통부의 상단 또는 하단 중 적어도 하나에 마련되어, 상기 수중 컬럼의 외주면에 부착된 해양생물을 떼어내는 칼날부를 포함하는, 해양생물 부착방지장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 날개부는, 상기 저면부에 포집된 버블을 점진적으로 배출시키기 위한 복수개의 버블 배출홀을 포함하는, 해양생물 부착방지장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 버블 배출구는, 복수개로 형성되며,
   상기 각각의 버블 배출구는, 상기 날개부의 저면부를 향해 단부가 상측으로 소정정도 굴곡 형성되는, 해양생물 부착방지장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 작동부는,
   전체 중량이 대응되는 부피의 해수 중량보다 크게 형성되어, 자중에 의해 상기 수중 컬럼을 따라 하강 가능하도록 형성되되,
   상기 날개부의 저면부에 설정량 이상의 버블이 포집되면, 포집된 버블의 부력에 의해 상기 수중 컬럼을 따라 상승 가능하도록 형성되는, 해양생물 부착방지장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 수중 컬럼은, 횡방향의 지지부재와 접하는 복수개의 접촉점을 구비하며,
   상기 작동부는, 복수개가 상기 수중 컬럼에 설치되되, 상기 복수개의 작동부는 각각, 상기 각 접촉점 사이에 배치되어, 상기 각 접촉점 사이를 상하 이동하도록 형성되고,
   상기 버블 배출구는, 복수개가 상기 버블 이송관에서 분지되며, 상기 복수개의 버블 배출구는 상기 복수개의 작동부에 대응되도록 상기 버블 이송관의 길이방향을 따라 이격 배치되는, 해양생물 부착방지장치.

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