KR20150047887A - 문풀의 슬래밍 방지구조 및 이를 구비하는 선박 - Google Patents

문풀의 슬래밍 방지구조 및 이를 구비하는 선박 Download PDF

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KR20150047887A
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Abstract

문풀의 슬래밍 방지구조 및 이를 구비하는 선박이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 문풀의 슬래밍 방지구조는, 선체의 문풀 내부의 수면 상에 배치 가능토록 문풀의 개구 형상으로 마련되는 프레임본체; 및 프레임본체의 하부에 유동 가능하게 배치되되, 수면 상에 부유되도록 마련되는 복수의 부력모듈을 포함한다.

Description

문풀의 슬래밍 방지구조 및 이를 구비하는 선박{MOON POOL SLAMMING PREVENTION STRUCTURE, AND SHIP INCLUDING THE SAME}
본 발명은 문풀의 슬래밍 방지구조 및 이를 구비하는 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬래밍을 차단할 수 있도록 마련되는 문풀의 슬래밍 방지구조 및 이를 구비하는 선박에 관한 것이다.
해양자원의 개발을 위해서, 시추드릴이 승강가능하게 탑재된 특수선박 또는 해양구조물이 개발되어 왔다. 이들 중 시추드릴을 구비하는 선박(Drillship)은 현재 해양시추에 반드시 필요한 시추용 리그선 중 하나로 굳건히 자리잡게 되었다.
시추선은 일반적인 선박과 달리, 탐색 및 시추 장비가 탑재되어 있어 자원의 매장 가능성이 높은 대륙붕이나 심해저를 탐색하고, 바다 밑바닥을 뚫어 그 지역에 매장된 광물이나 원유 등을 채굴할 수 있는 특수 선박이다.
최근의 시추선은 바닥 깊은 지역의 원유, 천연 가스, 가스 하이드 레이트 등과 같은 에너지 자원을 개발할 수 있는 첨단의 시추장비를 탑재했을 뿐만 아니라, 일반적인 선박과 같이 자체의 동력으로 항해를 할 수 있는 소위 드릴 쉽(drill ship)으로 개발되어 있다.
이러한 드릴 쉽은, 시추드릴이 탑재되는 드릴용 문풀이 마련된다. 이러한 드릴용 문풀에 시추드릴을 포함하는 시추장비가 승강 가능하게 설치된다.
또한 드릴 쉽은, 자원의 탐색과 채굴을 위해 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건 때문에, 예인선 없이 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 제작된다.
이를 위해서, 드릴 쉽은, 추진과 자기위치 제어에 사용되는 핵심적인 장비로, 추진장치의 일종인 아지무스 스러스터(azimuth thruster, 이하 "스러스터"라고 함)를 구비할 수 있다.
이러한 스러스터는 주로 선체의 문풀(moon pool)을 통해 바닥면 하부에 위치되며, 선체에 수직하는 축을 중심으로 360도 회전 가능한 프로펠러를 구비한다. 즉, 스러스터는 선박을 추진, 역추진 또는 선체의 중심에 대해 회전시킬 수 있는 추진 및 위치제어 겸용의 추진장치이다.
전술한 바와 같은, 문풀이 있는 드릴 쉽은, 진동을 유발시키는 교란력이 존재하며, 문풀 내에 수면의 자유표면이 존재하며, 교란을 복원시키는 복원력이 존재하므로, 이러한 3 가지 요인에 의해서 문풀 내에 슬래밍(slamming)이 발생될 수 있다.
이때 슬래밍 현상과 관련하여 복원력은, 중력으로 근본적인 제어는 불가능하다. 교란력은 선박의 운동이 주요원인이므로, 선박을 정지시키면 슬래밍은 발생하지 않는다. 드릴 쉽에서는, 작업 중에는 선박이 정지되어 있기 때문에 큰 슬래밍은 발생하지 않지만, 이동 중에는 상당한 슬래밍이 발생될 수 있다.
대한민국 특허출원 제1020090053780호
본 발명의 일 실시 예는, 문풀이 있는 선박의 이동 중에 문풀 내에서 수면의 자유표면을 제거하여 슬래밍을 방지할 수 있는 문풀의 슬래밍 방지구조 및 이를 구비하는 선박을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체의 문풀 내부의 수면 상에 배치 가능토록 상기 문풀의 개구 형상으로 마련되는 프레임본체; 및 상기 프레임본체의 하부에 유동 가능하게 배치되되, 상기 수면 상에 부유되도록 마련되는 복수의 부력모듈을 포함하는 문풀의 슬래밍 방지구조가 제공될 수 있다.
상기 프레임본체는, 상기 복수의 부력모듈이 상기 문풀의 개구를 통해 상기 문풀 내부의 수면 상으로 배치 가능토록 하나의 부력모듈의 폭만큼 상기 문풀의 개구보다 작게 마련될 수 있다.
상기 프레임본체는, 상기 선체로부터 상기 문풀의 수면 상으로 인출 가능하게 마련되되, 상기 선체에는, 상기 프레임본체의 인출을 안내하는 프레임가이드가 마련될 수 있다.
상기 복수의 부력모듈은, 상기 프레임본체의 한쪽 길이 방향을 따라 상호 분리되어 각각 유동 가능하게 배치될 수 있다.
상기 복수의 부력모듈은, 사각형상의 목재로 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 문풀의 슬래밍 방지구조를 포함하는 선박이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 문풀이 있는 선박의 이동 중에 문풀 내에서 수면의 자유표면을 제거하여 슬래밍을 방지할 수 있는 문풀의 슬래밍 방지구조 및 이를 구비하는 선박을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 문풀의 슬래밍 방지구조가 탑재된 선박의 길이방향에 대한 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 문풀 영역에 대한 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 문풀의 슬래밍 방지구조가 탑재될 때 선박의 길이방향에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 3의 문풀 영역에 대한 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 문풀의 슬래밍 방지구조가 탑재된 선박의 이동 중과 작업 중의 상태를 도시한 선박의 길이방향에 대한 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시 예들에 의해 본 발명의 다양한 실시 예들을 설명한다. 후술되는 본 발명의 실시 예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 일 실시 예에 관련하여 다른 실시 예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 문풀의 슬래밍 방지구조(100)는, 선체(110)의 문풀(115) 내부의 수면 상에 배치 가능토록 문풀(115)의 개구(117) 형상으로 마련되는 프레임본체(120)와, 프레임본체(120)의 하부에 유동 가능하게 배치되되 수면 상에 부유되도록 마련되는 복수의 부력모듈(121)을 포함한다.
본 실시 예에 따르면, 선체(110)의 문풀(115) 내에 배치되는 해수의 자유표면 상으로, 해수에 비해 비중이 적어 자유표면에 뜰 수 있는 복수의 부력모듈(121)이 배치되며, 복수의 부력모듈(121)이 프레임본체(120) 아래에 유동 가능하게 배치됨으로써, 수면에서 일어날 수 있는 출렁임이 부력모듈(121)에 의해 일정하게 유지되어, 자유표면이 제거될 수 있다.
이에 따라 문풀(115)이 있는 선박은, 이동 중에 문풀(115) 내에서 수면의 자유표면이 제거되며, 해수의 수면에 의한 슬래밍현상이 방지될 수 있다.
이를 위해 선체(110)의 문풀(115) 내에서 수면 상에 배치되는 프레임본체(120)는, 복수의 부력모듈(121)이 프레임본체(120)의 아래로 배치될 수 있도록 마련된다.
즉 본 실시 예에 따른 프레임본체(120)는, 복수의 부력모듈(121)이 문풀(115)의 개구(117)를 통해 문풀(115) 내부의 수면 상으로 배치 가능토록 하나의 부력모듈(121)에 해당되는 폭(a)만큼 문풀(115)의 개구(117)보다 작게 마련될 수 있다.
이러한 부력모듈(121)의 폭(a)은, 부력모듈(121)이 통과할 수 있는 반입구(119)의 폭(a)에 해당되는데, 프레임본체(120)는 부력모듈(121)의 반입구(119)가 마련될 수 있도록 선체(110)로부터 인출되며, 더 이상의 인출이 정지된다.
이러한 프레임본체(120)는, 선체(110)로부터 문풀(115)의 수면 상으로 인출 가능하게 마련되되, 선체(110)에는, 프레임본체(120)의 인출을 안내하는 프레임가이드(118)가 마련될 수 있다.
즉 본 실시 예에 따른 프레임본체(120)는, 선체(110)의 길이 방향을 따라 배치되는 프레임가이드(118)에 선형이동 가능하게 배치될 수 있으며, 인출된 후에는 위치고정모듈(미도시)에 의해 고정될 수 있다. 위치고정모듈은 도시되진 않았으나, 프레임본체(120)를 관통하여 선체(110)에 고정되는 고정볼트와, 고정볼트의 풀림을 방지하는 체결너트를 포함할 수 있다.
또한 프레임본체(120)는, 문풀(115)의 수면 상으로부터 부력모듈(121)의 수면 상의 높이 이상으로 이격되어 배치된다.
즉 부력모듈(121)이 수면 상에 배치된 후, 미세한 상하 유동이 허용될 수 있도록 배치된다. 이러한 프레임본체(120)는 사다리 형상으로 마련될 수 있으며, 부력모듈(121)의 접촉 시에 완충작용을 위한 완충부재(미도시)가 배치될 수 있다.
본 실시 예에 따른 복수의 부력모듈(121)은, 프레임본체(120)의 한쪽 길이 방향을 따라 상호 분리되어 각각 유동 가능하게 배치될 수 있다. 이를 위해 복수의 부력모듈(121)은, 사각형상의 목재로 마련될 수 있다.
다시, 도 1 내지 도 4를 참조하면 복수의 부력모듈(121)은, 문풀(115)의 개구(117)와 연결되는 반입구(119)를 통해 프레임본체(120)의 아래로 배치될 수 있다. 이때 복수의 부력모듈(121)은 하나씩 프레임본체(120)의 폭 방향으로 배치되어 반입구(119)를 통해 프레임본체(120)의 아래로 배치된 후, 프레임본체(120)를 따라 문풀(115)의 벽부에 인접한 안쪽으로 이동되어 배치된다.
이에 따라 복수의 부력모듈(121)은, 프레임본체(120)의 아래에 복수개가 유동 가능하게 배치되며, 수면의 출렁임을 제거하여 자유표면에 의한 슬래밍을 방지할 수 있다.
또한 이러한 복수의 부력모듈(121)은, 프레임본체(120)의 아래에 있는 수면 상에 뜰 수 있도록 해수보다 비중이 작은 목재로 마련되는데, 상호 인접하게 배치되어 수면의 자유표면을 원활하게 제거할 수 있도록 사각단면을 갖는 블록으로 제공될 수 있다.
또한 이러한 복수의 부력모듈(121)은, 프레임본체(120)가 프레임가이드(118)를 따라 선체(110)의 내부로 인입된 상태에서, 상하 유동성을 제공할 수 있는 밧줄 또는 체인에 의해 상호 견고하게 연결될 수 있다. 아울러 복수의 부력모듈(121)은, 목재로 마련될 수 있기도 하지만, 해수면에 뜰 수 있는 부력구조를 갖는 부재이면 가능하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 문풀의 슬래밍 방지구조(100)를 포함하는 선박이 제공될 수 있다. 이러한 선박은, 문풀(115) 내의 수면 상에 배치되는 프레임본체(120)와, 프레임본체(120)의 아래에서 수면 상에 배치되어 수면의 자유표면을 제거할 수 있는 부력모듈(121)이 배치된다.
이에 따라 본 실시 예에 따른 선박은, 항해 시에 프레임본체(120)와 부력모듈(121)에 의해 문풀(115) 내 수면의 자유표면이 제거되어 자유표면에 의한 슬래밍 현상이 방지될 수 있다.
도 5를 참조하면, 이러한 본 실시 예에 따른 선박의 이동 중(A)에 따른 문풀(115) 내에 프레임본체(120)와 부력모듈(121)의 배치 및 정지하여 작업하는 조건에서의 프레임본체(120)와 부력모듈(121)의 배치가 도시되어 있다.
선박의 이동 중(A)에 프레임본체(120)는, 문풀(115) 내의 수면 상으로 인출되어 배치되며, 복수의 부력모듈(121)은 프레임본체(120)의 아래로 모두 배치되어 선박의 이동 중에 문풀(115) 내에서 발생될 수 있는 해수의 자유표면이 제거되며, 자유표면은 거의 일정한 수면으로 유지될 수 있다.
또한 선박의 작업 중(B)에 프레임본체(120)는 선체(110)에 인입되어 고정되며, 부력모듈(121)은 문풀(115) 상에서 이동되어 선체(110)의 상부 데크 상에 배치될 수 있다. 이에 따라 선박의 문풀(115)을 통한 작업이 행해질 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 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 포함된다 할 것이다.
100: 문풀의 슬래밍 방지구조
110: 선체
115: 문풀
117: 개구
119: 반입구
118: 프레임가이드
120: 프레임본체
121: 부력모듈

Claims (6)

  1. 선체의 문풀 내부의 수면 상에 배치 가능토록 상기 문풀의 개구 형상으로 마련되는 프레임본체; 및
    상기 프레임본체의 하부에 유동 가능하게 배치되되, 상기 수면 상에 부유되도록 마련되는 복수의 부력모듈을 포함하는 문풀의 슬래밍 방지구조.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임본체는, 상기 복수의 부력모듈이 상기 문풀의 개구를 통해 상기 문풀 내부의 수면 상으로 배치 가능토록 하나의 부력모듈의 폭만큼 상기 문풀의 개구보다 작게 마련되는 문풀의 슬래밍 방지구조.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 프레임본체는, 상기 선체로부터 상기 문풀의 수면 상으로 인출 가능하게 마련되되,
    상기 선체에는, 상기 프레임본체의 인출을 안내하는 프레임가이드가 마련되는 문풀의 슬래밍 방지구조.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 부력모듈은, 상기 프레임본체의 한쪽 길이 방향을 따라 상호 분리되어 각각 유동 가능하게 배치되는 문풀의 슬래밍 방지구조.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 복수의 부력모듈은, 사각형상의 목재로 마련되는 문풀의 슬래밍 방지구조.
  6. 상기 제1 항 내지 제5 항 어느 한 항에 따른 상기 문풀의 슬래밍 방지구조를 포함하는 문풀의 슬래밍 방지구조를 구비하는 선박.
KR1020130127927A 2013-10-25 2013-10-25 문풀의 슬래밍 방지구조 및 이를 구비하는 선박 KR20150047887A (ko)

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