KR20150072009A - Ｌｎｇ 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트 - Google Patents

Abstract

본 발명은, LNG 저장용 독립형 화물창의 높이 방향을 따라 떨어져 위치하고, 상기 독립형 화물창의 측벽 외면 및 선체의 인너 헐에 결합되어 상기 독립형 화물창의 롤링 하중을 지지하는 한 쌍의 롤링 하중 지지부; 및 상기 한 쌍의 롤링 하중 지지부와 각각 맞닿은 상단 및 하단을 갖는 수직 하중 지지목;을 포함하는 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트를 제공한다.

Description

ＬＮＧ 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트{SIDE SUPPORT FOR INDEPENDENT TYPE LNG STORAGE TANK}

본 발명은 LNG 저장용 독립형 화물창의 탑 서포트 및 바텀 서포트에 가해지는 수직 하중 및 롤링 하중을 경감시킬 수 있는 사이드 서포트에 관한 것이다.

액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)는 천연가스를 극저온(약 -163℃)으로 냉각시킨 것으로서, 천연가스 부피의 1/600에 해당하는 부피를 갖기 때문에 보관 및 운반에 매우 적합하다. 이러한 액화천연가스는 높은 단열성능을 갖는 특수 화물창에 저장되어 보관 및 운반되고 있다.

액화천연가스의 저장을 위한 화물창은 크게 독립형과 멤브레인형으로 분류된다. 상기 멤브레인형 화물창은 선체와 일체를 이루는 것으로서, GTT NO96 타입과 TGZ Mark Ⅲ 타입으로 구분된다. 상기 독립형 화물창은 선체와 일체를 이루지 않고 독립적으로 존재하는 것으로서, 방벽의 개수 및 사용 압력에 따라 IMO type A, B, C로 구분된다.

IMO type A에 속하는 화물창은 1차 방벽과, 이를 완전히 감싸는 2차 방벽을 갖는다. IMO type B에 속하는 화물창은 신뢰성이 어느 정도 확인된 1차 방벽과, 이 1차 방벽의 크랙 가능성이 상대적으로 높은 부위만을 감싸는 부분 2차 방벽을 갖는다. IMO type B에 속하는 화물창은 구형(moss type)으로 마련되거나, 각형(SPB, Self-supporting Prismatic-shape IMO type B)으로 마련된다. IMO type C에 속하는 화물창은 신뢰성이 완전하게 확인된 1차 방벽만을 갖는다.

위와 같은 독립형 화물창은 외부에서 제작된 후 선박에 탑재되기 때문에 공기 단축에 유리한 장점과, 선박의 인너 헐(inner hull)과 떨어져 있어 보수를 용이케 하는 장점을 갖는다.

그러나 독립형 화물창은 선체와 일체를 이루지 않고 독립적으로 존재하기 때문에 선박의 6 자유도 운동 시 어느 한 방향으로 쏠릴 수 있다. 따라서 독립형 화물창은 바텀 서포트(bottom support) 및 탑 서포트(top supprot), 또는 여기에 추가된 사이드 서포트(side support)에 의해 지지되고 있다.

한국공개특허 제10-2010-0050059호(독립형 LNG 저장탱크의 지지구조) 한국공개특허 제10-2011-0061946호(독립형 저장탱크의 지지구조) 한국공개특허 제10-2012-0139286호(독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물) 한국공개특허 제10-2013-0035108호(액체 화물 저장탱크의 지지장치 및 이를 구비한 선박)

본 발명은 LNG 저장용 독립형 화물창의 탑 서포트 및 바텀 서포트에 가해지는 수직 하중 및 롤링 하중을 경감시킬 수 있는 사이드 서포트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, LNG 저장용 독립형 화물창의 높이 방향을 따라 떨어져 위치하고, 상기 독립형 화물창의 측벽 외면 및 선체의 인너 헐에 결합되어 상기 독립형 화물창의 롤링 하중을 지지하는 한 쌍의 롤링 하중 지지부; 및 상기 한 쌍의 롤링 하중 지지부와 각각 맞닿은 상단 및 하단을 갖는 수직 하중 지지목;을 포함하는 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트를 제공한다.

상기 한 쌍의 롤링 하중 지지부 중 어느 하나인 첫 번째 롤링 하중 지지부는, 상기 독립형 화물창의 측벽 외면에 고정된 제1기초부; 및 상기 제1기초부의 자유단과 맞닿은 일단 및 상기 인너 헐과 맞닿은 반대단을 갖는 제1지지목;을 포함한다.

상기 제1기초부의 자유단에는 상기 제1지지목의 일단을 수용하는 수용틀이 마련되고, 상기 인너 헐에는 상기 제1지지목의 반대단을 수용하는 수용틀이 고정된다.

상기 제1기초부는 상기 독립형 화물창과 동일한 재질을 갖고, 상기 인너 헐에 고정된 수용틀은 상기 인너 헐과 동일한 재질을 가지면서 상기 제1기초부로부터 떨어져 위치한다.

상기 한 쌍의 롤링 하중 지지부 중 나머지 하나인 두 번째 롤링 하중 지지부는, 상기 제1기초부의 하부 또는 상부에 위치하고, 상기 인너 헐에 고정된 제2기초부; 및 상기 제2기초부의 자유단과 맞닿은 일단 및 상기 독립형 화물창의 측벽 외면과 맞닿은 반대단을 갖는 제2지지목;을 포함한다.

상기 제2기초부의 자유단에는 상기 제2지지목의 일단을 수용하는 수용틀이 마련되고, 상기 독립형 화물창의 측벽 외면에는 상기 제2지지목의 반대단을 수용하는 수용틀이 고정된다.

상기 제2기초부는 상기 인너 헐과 동일한 재질을 갖고, 상기 독립형 화물창의 측벽 외면에 고정된 수용틀은 상기 독립형 화물창과 동일한 재질을 가지면서 상기 제2기초부로부터 떨어져 위치한다.

상기 한 쌍의 롤링 하중 지지부 중 어느 하나에는 상기 수직 하중 지지목의 상단을 수용하는 수용틀이 마련되고, 나머지 하나에는 상기 수직 하중 지지목의 하단을 수용하는 수용틀이 마련된다.

본 발명에 의한 사이드 서포트는 독립형 화물창의 수직 하중 및 롤링 하중을 지지함으로써 탑 서포트 및 바텀 서포트가 지지하는 독립형 화물창의 수직 하중 및 롤링 하중을 경감시키고, 그러면서도 독립형 화물창의 측벽과 선박의 인너 헐 간 열전도를 허용하지 않는다.

또한, 본 발명에 의하면 독립형 화물창의 롤링 하중을 지지하는 제1지지목 및 제2지지목의 위치 이탈이 방지되고, 독립형 화물창의 수직 하중을 지지하는 수직 하중 지지목의 위치 이탈도 방지된다.

도 1은 본 발명에 따른 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트가 설치된 상태를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트의 변형예를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.

본 발명에 따른 사이드 서포트(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, LNG 저장용 독립형 화물창의 측벽(10)과 선박의 인너 헐(inner hull)(20) 사이에 설치된다. 그리고 상기 사이드 서포트(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 첫 번째 롤링 하중 지지부와, 두 번째 롤링 하중 지지부와, 수직 하중 지지목(150)을 포함한다.

상기 첫 번째 롤링 하중 지지부는 제1기초부(110) 및 제1지지목(120)을 포함한다. 제1기초부(110)는 독립형 화물창의 측벽(10) 외면에 용접으로 고정된 고정단과, 이의 반대단인 자유단을 갖는다. 제1지지목(120)은 독립형 화물창의 롤링(rolling) 하중을 지지하기 위한 것으로서, 서로 반대쪽에 위치하는 일단 및 반대단을 갖는다. 제1지지목(120)의 일단은 제1기초부(110)의 자유단과 맞닿아 있고, 그 반대단은 상기 인너 헐(20)과 맞닿아 있다.

상기 제1기초부(110)의 자유단에는 수용틀(112)이 마련되어 있는데, 이 수용틀(112)은 제1지지목(120)의 일단을 수용한다. 또한, 상기 인너 헐(20)에는 또 다른 수용틀(114)이 용접으로 고정되어 있는데, 이 수용틀(114)은 제1지지목(120)의 반대단을 수용한다. 위와 같은 수용틀들(112, 114)로 인해 상기 제1지지목(120)의 위치 이탈이 방지된다.

상기 제1기초부(110)는 독립형 화물창의 측벽(10)에 직접 고정되므로 극저온 환경에 노출된다. 따라서 제1기초부(110)는 극저온을 견딜 수 있도록 독립형 화물창의 측벽(10)과 동일한 재질로 이루어진다. 반면, 인너 헐(20)에 고정된 수용틀(114)은 극저온 환경에 노출되지 않으므로 인너 헐(20)과 동일한 재질로 이루어져도 된다. 한편, 제1기초부(110)와 상기 수용틀(114) 간에 열전도가 일어나지 않도록 상기 두 부재(110, 114)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1지지목(120)을 사이에 두고 서로 떨어져 위치한다.

상기 두 번째 롤링 하중 지지부는 제2기초부(130) 및 제2지지목(140)을 포함한다. 제2기초부(130)는 제1기초부(110)의 하부에 위치하고, 인너 헐(20)에 용접으로 고정된 고정단 및 이의 반대단인 자유단을 갖는다. 제2지지목(140)은 독립형 화물창의 롤링(rolling) 하중을 지지하기 위한 것으로서, 서로 반대쪽에 위치하는 일단 및 반대단을 갖는다. 제2지지목(140)의 일단은 제2기초부(130)의 자유단과 맞닿아 있고, 그 반대단은 독립형 화물창의 측벽(10) 외면과 맞닿아 있다.

상기 제2기초부(130)의 자유단에는 수용틀(132)이 마련되어 있는데, 이 수용틀(132)은 제2지지목(140)의 일단을 수용한다. 또한, 상기 독립형 화물창의 측벽(10) 외면에는 또 다른 수용틀(134)이 용접으로 고정되어 있는데, 이 수용틀(134)은 제2지지목(140)의 반대단을 수용한다. 위와 같은 수용틀들(132, 134)로 인해 상기 제2지지목(140)의 위치 이탈이 방지된다.

상기 독립형 화물창의 측벽(10) 외면에 고정된 수용틀(134)은 극저온 환경에 노출된다. 따라서 상기 수용틀(134)은 극저온을 견딜 수 있도록 독립형 화물창의 측벽(10)과 동일한 재질로 이루어진다. 반면, 상기 제2기초부(130)는 극저온 환경에 노출되지 않으므로 인너 헐(20)과 동일한 재질로 이루어져도 무방하다. 한편, 제2기초부(130)와 상기 수용틀(134) 간에 열전도가 일어나지 않도록 상기 두 부재(130, 134)는 도 3에 도시된 바와 같이 제2지지목(140)을 사이에 두고 서로 떨어져 위치한다.

상기 수직 하중 지지목(150)은 독립형 화물창의 수직 하중을 지지하기 위한 것으로서, 상단 및 하단을 갖는다. 수직 하중 지지목(150)의 상단은 제1기초부(110)의 하면과 맞닿아 있고, 그 하단은 제2기초부(130)의 상면과 맞닿아 있다.

상기 제1기초부(110)의 하면에는 수용틀(116)이 마련되어 있는데, 이 수용틀(116)은 수직 하중 지지목(150)의 상단을 수용한다. 또한, 상기 제2기초부(130)의 상면에도 수용틀(136)이 마련되는데, 이 수용틀(136)은 수직 하중 지지목(150)의 하단을 수용한다. 이와 같은 수용틀들(116, 136)로 인해 상기 수직 하중 지지목(150)의 위치 이탈이 방지된다. 한편, 제1기초부(110)와 제2기초부(130) 간에 열전도가 일어나지 않도록 상기 두 부재(110, 130)는 도 3에 도시된 바와 같이 수직 하중 지지목(150)을 사이에 두고 서로 떨어져 위치한다.

상술한 바에 따르면 두 번째 롤링 하중 지지부가 첫 번째 롤링 하중 지지부의 하부에 위치한다. 그러나 이와 반대로 두 번째 롤링 하중 지지부는 첫 번째 롤링 하중 지지부의 상부에 위치하여도 무방하다. 이러한 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2기초부(130)는 상하가 반전된 자세를 취하고, 제1기초부(130) 또한 상하가 반전된 자세를 취하게 될 것이다.

선박에 탑재된 독립형 화물창은 자신의 무게와 자신이 저장한 액화천연가스의 무게로 인해 아래로 작용하는 수직 하중을 받게 된다. 그리고 선체의 인너 헐(20)이 파손되어 밸러스트 워터(ballast water)가 독립형 화물창과 인너 헐(20) 사이로 유입되거나 선체의 인너 헐(20) 및 아웃터 헐(outer hull)이 모두 파손되어 해수까지 유입되면 독립형 화물창은 부력을 받게 되는데, 이 경우 독립형 화물창은 부력에 의해 위로 작용하는 수직 하중을 받게 된다.

독립형 화물창의 이러한 수직 하중은 기본적으로 바텀 서포트(30) 및 탑 서포트(40)에 의해 지지된다. 그러나 상술한 바와 같은 사이드 서포트(100)가 마련된다면, 수직 하중 지지목(150)이 독립형 화물창의 수직 하중을 지지하게 되므로 바텀 서포트(30) 및 탑 서포트(40)가 지지하는 수직 하중이 줄어들게 된다.

또한, 항해중인 선박은 롤링(rolling) 운동을 할 수밖에 없는데, 이때 독립형 화물창은 롤링 하중을 받게 된다. 그런데 상기 사이드 서포트(100)가 마련되면, 제1지지목(120) 및 제2지지목(140)이 독립형 화물창의 롤링 하중을 지지하게 되므로 바텀 서포트(30) 및 탑 서포트(40)가 지지하는 롤링 하중이 줄어들게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

10 : 독립형 화물창의 측벽 20 : 인너 헐
100 : 사이드 서포트 110 : 제1기초부
112, 114, 116 : 수용틀 120 : 제1지지목
130 : 제2기초부 132, 134, 136 : 수용틀
140 : 제2지지목 150 : 수직 하중 지지목

Claims (8)

1. LNG 저장용 독립형 화물창의 높이 방향을 따라 떨어져 위치하고, 상기 독립형 화물창의 측벽 외면 및 선체의 인너 헐에 결합되어 상기 독립형 화물창의 롤링 하중을 지지하는 한 쌍의 롤링 하중 지지부; 및
   상기 한 쌍의 롤링 하중 지지부와 각각 맞닿은 상단 및 하단을 갖는 수직 하중 지지목;을 포함하는 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 롤링 하중 지지부 중 어느 하나인 첫 번째 롤링 하중 지지부는,
   상기 독립형 화물창의 측벽 외면에 고정된 제1기초부; 및
   상기 제1기초부의 자유단과 맞닿은 일단 및 상기 인너 헐과 맞닿은 반대단을 갖는 제1지지목;을 포함하는 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1기초부의 자유단에는 상기 제1지지목의 일단을 수용하는 수용틀이 마련되고, 상기 인너 헐에는 상기 제1지지목의 반대단을 수용하는 수용틀이 고정된 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1기초부는 상기 독립형 화물창과 동일한 재질을 갖고, 상기 인너 헐에 고정된 수용틀은 상기 인너 헐과 동일한 재질을 가지면서 상기 제1기초부로부터 떨어져 위치하는 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 롤링 하중 지지부 중 나머지 하나인 두 번째 롤링 하중 지지부는,
   상기 제1기초부의 하부 또는 상부에 위치하고, 상기 인너 헐에 고정된 제2기초부; 및
   상기 제2기초부의 자유단과 맞닿은 일단 및 상기 독립형 화물창의 측벽 외면과 맞닿은 반대단을 갖는 제2지지목;을 포함하는 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2기초부의 자유단에는 상기 제2지지목의 일단을 수용하는 수용틀이 마련되고, 상기 독립형 화물창의 측벽 외면에는 상기 제2지지목의 반대단을 수용하는 수용틀이 고정된 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2기초부는 상기 인너 헐과 동일한 재질을 갖고, 상기 독립형 화물창의 측벽 외면에 고정된 수용틀은 상기 독립형 화물창과 동일한 재질을 가지면서 상기 제2기초부로부터 떨어져 위치하는 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트.
8. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 롤링 하중 지지부 중 어느 하나에는 상기 수직 하중 지지목의 상단을 수용하는 수용틀이 마련되고, 나머지 하나에는 상기 수직 하중 지지목의 하단을 수용하는 수용틀이 마련된 LNG 저장용 독립형 화물창의 사이드 서포트.
   
   

Images