KR20150031112A - 터렛 계류장치 - Google Patents

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Abstract

터렛 계류장치가 제공된다. 터렛 계류장치는 해수와 접하는 하부에 다각형 형상으로 개구되며 내측으로 부이 삽입 공간이 형성된 해상 구조물, 부이 삽입 공간에 회전 가능하게 삽입되며 앵커 라인이 연결되는 콘 형상의 부이(buoy), 부이 삽입 공간 내측에 삽입되며, 부이 상단을 회전 가능하게 고정하는 제1 브라켓 및 부이 공간 내측에 삽입되며 부이 하단을 회전 가능하게 고정하는 제2 브라켓을 포함한다.

Description

터렛 계류장치{Turret mooring apparatus}
본 발명은 회전 가능한 부이를 포함하는 터렛 계류장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 부이와 구조물 사이의 결합이 용이한 터렛 계류장치에 관한 것이다.
해저에는 아직 사용되지 않은 다양한 종류의 광물 자원이 풍부하게 존재한다. 이러한 해양 자원을 원활하게 활용하기 위해 각종의 선박이나 해상유전 등이 사용되고 있다. 일 례로, 심해의 해상에서 부유하면서, 해저 유전으로부터 직접 원류를 이송 받아 가스를 재기화 시키는 선박 예를 들어, FPSO(Floating Production Storage and Off-loading) 또는 FSRU(Production Storage and Re-gasification Unit) 등이 개발되어 유용하게 사용되고 있다.
이러한 해상의 선박이나 각종 구조물 등은 대개 해저로 연결된 앵커라인이나, 해안 또는 주변의 다른 구조물과 연결된 계류라인에 의해 지지되어 작업지역의 주위에서 안정적으로 부유하게 된다. 이를 위해 앵커라인 또는 계류라인과, 선박 또는 구조물간의 연결부위에 회전 가능한 터렛, 부이 등이 설치된다.
터렛이나 부이는 결합구조 및 제조사에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 그에 대응하는 다양한 종류가 사용될 수 있다. 예를 들어, 해저 유전 또는 가스전 등을 이송하기 위한 연결부위에 수중 부이(submerged buoy)가 설치되며, 수중 부이는 선체의 연결부위에 형성된 결합구조에 회전 가능하게 설치되어 사용될 수 있다.
그러나 종래 선박에 설치되는 부이나 터렛은 각각 다른 제조 회사에서 제조되거나 그 크기나 형상이 일정치 않아 선체에 형성된 결합구조와 상호간의 결합이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 결합 방법 및 구조가 고안되고 있다. 예를 들어, 한국 공개 특허 10-2000-7011172호는 수중의 부이 또는 이와 같은 종류의 것을 수용하기 위한 선박 설치용의 모듈 장치를 개시하고 있다.
한국공개특허 10-2000-7011172호, (2001.04.25)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 부이와 구조물 사이의 결합이 용이한 터렛 계류장치에 관한 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의한 터렛 계류장치는, 해수와 접하는 하부에 다각형 형상으로 개구되며 내측으로 부이 삽입 공간이 형성된 해상 구조물, 상기 부이 삽입 공간에 회전 가능하게 삽입되며 앵커 라인이 연결되는 콘 형상의 부이(buoy), 상기 부이 삽입 공간 내측에 삽입되며, 상기 부이 상단을 회전 가능하게 고정하는 제1 브라켓 및 상기 부이 공간 내측에 삽입되며 상기 부이 하단을 회전 가능하게 고정하는 제2 브라켓을 포함한다.
상기 제1 브라켓과 상기 제2 브라켓은 각각 중앙에 상기 부이가 삽입되는 원형 삽입구가 형성되고 외측형상이 상기 부이 삽입 공간의 개구부와 같은 다각형 형상으로 형성되어, 상기 부이 삽입 공간의 내측에 고정될 수 있다.
상기 부이와 상기 제1 브라켓 사이 및 상기 부이와 상기 제2 브라켓 사이에 각각 접합 링을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 브라켓 과 상기 제2 브라켓은 복수 개의 구조 블록이 접합되어 형성될 수 있다.
상기 부이 삽입 공간은 횡단면 형상이 다각형 형상으로 형성되어, 상기 부이 삽입 공간 내부에 상기 부이와 상기 해상구조물 사이를 이격시키는 이격공간이 형성될 수 있다.
본 발명은 부이 주변에 형성된 적어도 하나의 브라켓을 통해 구조물과 용이하게 결합될 수 있도록 하여, 부이가 결합구조에 구애되지 않고 용이하고, 견고하게 결합되는 유용한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터렛 계류장치를 선박과 함께 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 터렛 계류장치의 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 터렛 계류장치의 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 터렛 계류장치의 내부구조를 도시한 단면도이다.
본 발명의 이점과 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 일 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터렛 계류장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터렛 계류장치를 선박과 함께 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 터렛 계류장치의 확대하여 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터렛 계류장치(1)는 해수와 접하는 하부에 다각형 형상으로 개구되며 내측으로 부이 삽입 공간(도 2의 11 참조)이 형성된 해상 구조물, 부이 삽입 공간(11)에 회전 가능하게 삽입되며 앵커 라인이 연결되는 콘 형상의 부이(buoy)(40), 부이 삽입 공간(11) 내측에 삽입되며, 부이(40) 상단을 회전 가능하게 고정하는 제1 브라켓(20), 및 부이 삽입 공간(11) 내측에 삽입되며 부이(40) 하단을 회전 가능하게 고정하는 제2 브라켓(50)을 포함한다.
즉, 터렛 계류장치(1)는 부이(40)의 상단을 회전 가능하게 고정하는 제1 브라켓(20) 및 부이(40)의 하단을 회전 가능하게 고정하는 제2 브라켓(50)을 이용하여 부이(40)가 해상 구조물(10)에 용이하면서도 견고하게 결합되는 것이다. 이 때, 해상 구조물(10)은 부이 삽입 공간(11)이 형성된 구조물을 말하는 것으로서, 도시된 바와 같이 선박(2)의 일부가 될 수도 있으며, 경우에 따라서는 선박(2) 전체가 될 수도 있다. 해상 구조물(10)의 위치나 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
따라서, 터렛 계류장치(1)는 부이(40)를 삽입 고정하기 위해 부이(40)와 동일한 형상의 삽입공간을 마련할 필요가 없으며, 넓게 형성된 부이 삽입 공간(11)의 내부에 브라켓 등의 연결구조를 통해 용이하게 고정될 수 있는 것이다. 이를 통해 다양한 크기나 형상의 부이(40)를 회전 가능하게 결합하여 사용할 수 있다.
이러한 터렛 계류장치(1)는 해저면 상에 고정된 앵커 라인의 일단과 체결된 채, 바람, 조류, 파동 등의 외력에 의한 방향에 따라 순응하며 선회할 수 있으며 외력에 순응하여 선회 하면서 예를 들어, 해저 유전으로부터 채굴된 해양 광물을 원활하게 저장하거나 이송하는 등의 작업을 용이하게 진행할 수 있다. 이하, 이러한 특징을 갖는 터렛 계류장치(1)의 각 구성부 및 특징에 대해 도 1 내지 도 4를 참조하여 좀 더 상세히 설명한다.
도 3은 도 1의 터렛 계류장치의 분해사시도이고, 도 4는 도 1의 터렛 계류장치의 내부구조를 도시한 단면도이다.
해상 구조물(10)은 전술한 바와 같이 선박(2)의 일부일 수도 있고, 필요에 따라 선박(2) 전체가 될 수도 있다. 또한 선박(2)은 도시된 바와 같이 일 측으로 길게 연장된 유선형의 선체를 갖는 것뿐만 아니라, 예를 들어, 블록 형태나 다층구조의 골조로 이루어져 해상에서 부유 또는 운항 가능하게 형성된 것을 모두 포함한다. 즉, 해상 구조물(10)은 크기에 관계없이 부이(40)가 결합 가능한 다양한 형태의 해상에 존재하는 구조물을 통칭한다. 이러한 해상 구조물(10)의 해수와 접하는 하부 내측에는 다각형 형상으로 개구된 부이 삽입 공간(11)이 형성된다.
부이 삽입 공간(11)은 해상 구조물(10)의 일부분이 내측으로 만입되어형성된 것일 수 있으며, 각 도면에 도시된 바와 같이 부이(40)가 충분히 수용 가능하도록 넓게 형성된 다각형 형상의 공간일 수 있다. 따라서, 서로 다른 다양한 종류 및 크기의 부이(40)가 부입 삽입 공간(11) 내에 용이하게 수용될 수 있다. 부이 삽입 공간(11)은 해상 구조물(10)의 형상, 위치, 크기 등에 따라 이와 다른 형상으로도 얼마든지 변형 가능하다.
부이(40)는 부이 삽입 공간(11)에 회전 가능하게 삽입된다. 부이(40)의 일면은 해저면으로부터 고정되어, 해상 구조물(10)이 바람, 조류, 파동의 작용 방향에 따라 순응하며 선회할 수 있는 선회 축이 될 수 있다.
좀 더 상세히 설명하면, 부이(40)는 상단의 일부가 잘린 콘(Cone) 형상으로 형성된 것일 수 있으며, 통칭하여 터렛(Turret) 등으로 불리는 것일 수 있다. 부이(40)는 크게 상단부(40a), 몸통부(40b) 및 하단부(40c)으로 구성되며, 해저 유전으로부터 해상 구조물(10)에 해양 광물을 이송하기 위해 라이저, 계류 라인, 앵커 라인 등과 연결되는 연결부위에 결합되는 결합용 커넥터(Connector)일 수 있다.
부이(40)의 상단부(40a)는 원형으로 형성되어 제1 브라켓(20)과 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 돌출부분을 따라서는 다수개의 홀(41)이 형성될 수 있다. 부이(40)는 홀(41)을 통해 예를 들어, 해양 구조물(10)의 갑판에 놓인 와이어 로프와 연결되고, 와이어 로프의 제어를 통해 부이 삽입 공간(11) 의 정확한 위치로 견인되어 삽입 될 수 있다.
부이(40)의 하단부(40c) 역시 원형으로 형성되어 제2 브라켓(50)과 회전 가능하게 결합될 수 있다. 부이(40)의 하단부(40c)는 상단부(40a) 보다는 직경이 크게 형성될 수 있으며, 일 측(예를 들어, 도시된 바와 같이 저면부일 수 있다)에는 연결부(42)가 형성되어 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 앵커 라인(43)의 일단부가 연결될 수 있다. 앵커 라인(43)의 타단부는 해저면 상에 고정되어, 부이(40)를 계류 지점의 해저면 상에 용이하게 고정 시켜 둘 수 있다.
부이(40)의 몸통부(40b)는 부입(40)의 상단부(40a) 및 하단부(40c)의 사이를 연결하는 것으로서, 일 측으로 경사진 경사면으로 형성될 수 있다. 몸통부(40b) 역시 상단부(40a) 및 하단부(40c)와 함께 부이 삽입 공간(11) 내에 회전 가능하게 삽입된다. 부이(40)의 몸통부(40b)는 도 4에 도시된 바와 같이 이격공간(11a)을 통해 해상 구조물(10)과 일정 간격 이격되어 형성될 수 있으며, 이를 통해 터렛 계류장치(1)가 일종의 완충효과를 얻도록 할 수 있다. 이에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.
한편, 부이(40)와 해상 구조물(10)의 사이에는 몸통부(40b)의 상단을 회전 가능하게 고정하는 제1 브라켓(20) 및 몸통부(40b)의 하단을 회전 가능하게 고정하는 제2 브라켓(50)이 삽입된다. 이러한 제1 브라켓(20) 및 제2 브라켓(50)은 각각 복수 개의 구조 블록(60)이 서로 유기적으로 접합되어 형성될 수 있으며, 이를 통해 좀 더 견고하고 다양한 형상으로, 용이하게 제작될 수 있다.
제1 브라켓(20) 및 제2 브라켓(50)은 도면상 정사각형으로 도시되었으나, 이로써 형상이 한정될 것은 아니다. 즉, 제1 브라켓(20) 및 제2 브라켓(50) 각각은 부이 삽입 공간(11)의 내측에 용이하게 고정되고, 해상 구조물(10)의 내측면과 밀착 가능하며, 내부에 부이(40)의 상단부(40a) 및 하단부(40c)가 용이하게 수용 가능한 형상으로 다양하게 변형될 수 있다. 제1 브라켓(20) 및 제2 브라켓(50)은 외측 형상이 부이 삽입 공간(11)의 개구부와 같은 다각형 형상으로 형성 될 수 있다.
또한, 제1 브라켓(20) 및 제2 브라켓(50)은 도 3에 도시된 바와 같이 중앙에 부이(40)가 삽입될 수 있는 원형 삽입구(21, 51)가 각각 형성되며, 부이(40)의 몸통부(40b)와 접하는 제1 브라켓(20) 과 제2 브라켓(50)사이에는 각각 접합 링(30)이 설치 될 수 있다.
접합 링(30)은 몸통부(40b)와 별개로 제작되며, 상부 링(31) 및 하부 링(32)을 포함한다. 상부 링(31)은 몸통부(40b)의 상단과 제1 브라켓(20)의 사이에 설치되고, 하부 링(32)은 몸통부(40b)의 하단과 제2 브라켓(50)의 사이에 설치 될 수 있다.
이러한 접합 링(30)을 통하여 부이(40)와 제1 브라켓(20) 및 제2 브라켓(50) 사이의 결합이 공고하게 이루어질 뿐만 아니라, 부이(40)가 접합 링(30)을 매개로 제1 브라켓(20) 및 제2 브라켓(50)에 좀 더 용이하게 결합될 수 있는 것이다. 또한, 각각의 접합 링(30)은 도시된 바와 같이 부이(40)의 외주면과 밀착되는 원형으로 형성되어 부이(40)가 결합된 상태에서 좀 더 용이하게 회전하도록 보조할 수 있다. 접합 링(30)은 예를 들어, 내부에 회전 가능하게 삽입되는 복수의 베어링장치를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 이러한 접합 링(30)과 제1 브라켓(20) 및 제2 브라켓(50)을 포함하는 유기적인 연결구조로 인해, 터렛 계류장치(1)의 수밀성이 향상될 수 있으며, 이를 통해 해수가 해상구조물(10) 내부로 침투하는 것을 좀 더 효과적으로 방지할 수 있다.
따라서, 도 4를 참조하면, 이와 같이 구성된 터렛 계류장치(1)는 도시된 바와 같이 넓게 형성된 다각형 형상의 부이 삽입 공간(11) 내부에 부이(40)를 용이하게 결합할 수 있는 것이다. 이 때, 제1 브라켓(20) 및 제2 브라켓(50)의 길이 및 형상은 부이(40)의 크기 및 형상에 대응하여 변경될 수 있다. 이를 통해 서로 다른 크기의 부이(40)를 용이하게 수용하여 결합하는 것이 가능한 것이다.
또한, 이와 같이 다각형 형상으로 넓게 형성된 부이 삽입 공간(11)은 굴절면을 포함하지 않아 평면 형상의 강판 등으로도 용이하게 제작이 가능하다. 이로써, 작업능률이 향상되고 불필요한 작업이 배제되어 작업시간이 단축되는 효과를 얻을 수 있다. 부이 삽입 공간(11)은 횡단면 형상이 도시된 바와 같이 다각형 형상으로 형성되어, 내부에 부이(40)와 해상 구조물(10) 사이를 이격시키는 이격공간(11a)을 포함할 수 있다. 이를 통해 부이(40)로부터 해상 구조물(10)로, 또는 해상 구조물(10)로부터 부이(40)로 진동 등 기타 외부 충격이 직접 전달되지 않도록 차단하는 완충효과를 얻을 수 있다.
또한, 제1 브라켓(20) 및 제2 브라켓(50)은 전술한 바와 같이 복수 개의 구조 블록(도 2 및 도 3의 60 참조)으로 이루어져, 이러한 구조 블록(60)을 서로 유기적으로 연결함으로써 부이(40)를 용이하게 고정할 수 있는 최적의 길이 및 너비로 형성될 수 있다. 따라서, 복수의 구조 블록(60)이 서로간에 지지력을 보강하여 줌으로써, 제1 브라켓(20) 및 제2 브라켓(50)의 구조적인 강성을 큰 폭으로 증가시킬 수 있는 것이다.
이를 통해, 종래와 같이 부이(40) 또는 터렛이 직접 구조물 표면에 밀착되는 경우에 비해, 더 큰 지지력으로 부이(40)를 견고하게 지지할 수 있는 것이다. 이로써, 다양한 크기의 부이(40)를 결합하여 사용하는 것이 가능하며, 더욱 견고한 지지구조를 갖는 터렛 계류장치(1)를 형성하는 것이 가능하다.
이러한 터렛 계류장치(1)는 부이(40)의 하부에 형성된 연결부(42)에 도시된 바와 같이 하나 이상의 앵커 라인(43)이 결합됨으로써 선박(도 1의 2 참조) 전체를 부유 가능하게 안정적으로 고정할 수 있다. 이를 통해 해상에서의 작업이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서도 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 터렛 계류장치 2: 선박
10: 해양 구조물 11: 부이 삽입 공간
11a: 이격공간 20: 제1 브라켓
30: 접합 링 31: 상부링
32: 하부링 40: 부이(buoy)
40a: 상단부 40b: 몸통부
40c: 하단부 42: 연결부
43: 앵커 라인 50: 제2 브라켓
60: 구조 블록

Claims (5)

  1. 해수와 접하는 하부에 다각형 형상으로 개구되며 내측으로 부이 삽입 공간이 형성된 해상 구조물;
    상기 부이 삽입 공간에 회전 가능하게 삽입되며 앵커 라인이 연결되는 콘 형상의 부이(buoy);
    상기 부이 삽입 공간 내측에 삽입되며, 상기 부이 상단을 회전 가능하게 고정하는 제1 브라켓; 및
    상기 부이 공간 내측에 삽입되며 상기 부이 하단을 회전 가능하게 고정하는 제2 브라켓을 포함하는 터렛 계류장치
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 브라켓과 상기 제2 브라켓은 각각 중앙에 상기 부이가 삽입되는 원형 삽입구가 형성되고 외측형상이 상기 부이 삽입 공간의 개구부와 같은 다각형 형상으로 형성되어, 상기 부이 삽입 공간의 내측에 고정되는 터렛 계류장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 부이와 상기 제1 브라켓 사이 및 상기 부이와 상기 제2 브라켓 사이에 각각 마련되는 접합 링을 더 포함하는 터렛 계류장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제1 브라켓 과 상기 제2 브라켓은 복수 개의 구조 블록이 접합되어 형성되는 터렛 계류장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 부이 삽입 공간은 횡단면 형상이 다각형 형상으로 형성되어, 상기 부이 삽입 공간 내부에 상기 부이와 상기 해상구조물 사이를 이격시키는 이격공간이 형성되는 터렛 계류장치.
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