KR20150145321A - 해양구조물의 동요 방지장치 - Google Patents

해양구조물의 동요 방지장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150145321A
KR20150145321A KR1020140074353A KR20140074353A KR20150145321A KR 20150145321 A KR20150145321 A KR 20150145321A KR 1020140074353 A KR1020140074353 A KR 1020140074353A KR 20140074353 A KR20140074353 A KR 20140074353A KR 20150145321 A KR20150145321 A KR 20150145321A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
offshore structure
varying mechanism
waterline
water surface
side wall
Prior art date
Application number
KR1020140074353A
Other languages
English (en)
Inventor
오승훈
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020140074353A priority Critical patent/KR20150145321A/ko
Publication of KR20150145321A publication Critical patent/KR20150145321A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
    • B63B43/10—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy
    • B63B43/14—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy using outboard floating members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B17/02—Awnings, including rigid weather protection structures, e.g. sunroofs; Tarpaulins; Accessories for awnings or tarpaulins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/005—Equipment to decrease ship's vibrations produced externally to the ship, e.g. wave-induced vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C7/00—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects
    • B63C7/06—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects in which lifting action is generated in or adjacent to vessels or objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C7/00—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects
    • B63C7/06—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects in which lifting action is generated in or adjacent to vessels or objects
    • B63C7/10—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects in which lifting action is generated in or adjacent to vessels or objects using inflatable floats external to vessels or objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C7/00—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects
    • B63C7/16—Apparatus engaging vessels or objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
    • B63B2039/063—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water the foils comprising flexible portions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
    • B63B43/10—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy
    • B63B43/14—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy using outboard floating members
    • B63B2043/145—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy using outboard floating members pneumatic, e.g. inflatable on demand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2231/00—Material used for some parts or elements, or for particular purposes
    • B63B2231/40—Synthetic materials
    • B63B2231/42—Elastomeric materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C7/00—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects
    • B63C7/06—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects in which lifting action is generated in or adjacent to vessels or objects
    • B63C7/12—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects in which lifting action is generated in or adjacent to vessels or objects by bringing air or floating bodies or material into vessels or objects
    • B63C2007/125—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects in which lifting action is generated in or adjacent to vessels or objects by bringing air or floating bodies or material into vessels or objects using buoyant masses, e.g. foams, or a large plurality of small buoyant objects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

본 발명은 해양구조물의 동요 방지장치에 관한 것으로서, 해양구조물의 측벽을 둘러싸도록 설치되며, 상기 해양구조물의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 가변시키는 수선면 가변기구; 및 상기 수선면 가변기구와 연결되어 상기 해양구조물에 구비되며, 상기 수선면 가변기구를 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 해양구조물의 동요 방지장치는, 외부 환경에 의해 발생하는 외력에 따라 해양구조물의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 적절하게 가변시킬 수 있도록, 상하이동식, 가변익식, 볼륨변화식 또는 고정식의 수선면 가변기구를 해양구조물의 측벽을 둘러싸도록 설치함으로써, 복원력 변화를 통한 외력의 공진주파수를 회피할 수 있어, 횡동요, 종동요, 상하동요 등의 모든 동요를 감쇠 보정할 수 있어, 작업효율과 안전성을 향상시킬 수 있다.

Description

해양구조물의 동요 방지장치 {Device for Controling Rolling and Pitching for Offshore Platform}
본 발명은 해양구조물의 동요 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 해양 유전 개발을 위해 사용되고 있는 부유식 원유생산 저장 하역설비(Floating Production Storage and Offloading), 반잠수식 해양구조물, 드릴쉽, 선박 등과 같은 해양구조물은 방형계수가 크며, 사각형상의 중앙단면을 가지게 된다. 또한, 해양구조물은 파도에 의해서 종동요(Pitching), 상하동요(Heaving), 횡동요(Rolling) 등의 동요현상이 일어나게 되며, 이러한 동요현상은 작업성능과 안전에 영향을 주게 되는바, 작업효율과 안전성을 높이기 위해서는 동요현상을 방지 또는 억제하여야 한다.
한편, 해양구조물과 선박을 포함하여 상기와 같은 동요현상, 이 중에서 횡동요를 억제하기 위한 기술적 사상이 공지된 바 있다. 가장 널리 알려진 것이 바로 빌지 킬(Bilge Keel)이다. 빌지 킬은 판과 같은 부재로서 선저와 선체의 측벽이 만나는 빌지 부분에 부착되는 장치이다. 이와 같은 빌지 킬은 선박이 횡동요를 할 때 와류를 발생시키는데, 설치시 부가적인 비용이 많이 소요되지 않음에 따라 대부분의 선박에 채택되어 사용되고 있다.
또한, 상기와 같은 빌지 킬 만으로 횡동요 저감효과를 충분히 얻지 못할 경우에는 안티-롤링 탱크(anti-rolling tank)나 핀 스태빌라이저(fin stabilizer)와 같은 장비를 부가 설치하게 된다. 안티-롤링 탱크는 선박의 중앙부에 U-타입(U-type) 또는 직사각형 형태인 플룸-타입(Flume-type)의 물탱크를 설치하여 물탱크 내부 유동의 공진현상을 이용하는 것으로 수동식과 능동식이 모두 사용되고 있다.
여기서 핀 스태빌라이저는 빌지에 핀을 부착시켜 횡동요에 따라 핀의 각도를 조절함으로써, 핀에 양력을 발생시켜 부가적인 복원력과 감쇠력을 발생시키는 횡동요 저감장치이다.
그런데, 상기의 횡동요 저감방식들은 해양구조물의 작업성능과 안전에 영향을 주는 여러 가지 동요현상 중에서 횡동요 만을 감쇠하여 보정하게 되는바, 전술한 해양구조물에서 일어나는 횡동요, 종동요, 상하동요 등의 모든 동요를 감쇠 보정하는 장치가 요구되고 있는 실정이다.
국내 등록특허공보 제10-1164085호 (등록일: 2012년 07월 03일) 국내 특허공개공보 제10-2011-0028065호 (공개일: 2011년 03월 17일) 국내 등록실용신안공보 제20-0122970 (등록일: 1998년 05월 18일)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 외부 환경에 의해 발생하는 외력에 따라 해양구조물의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 적절하게 가변시킬 수 있도록 하여, 복원력 변화를 통한 외력의 공진주파수를 회피할 수 있어, 횡동요, 종동요, 상하동요 등의 모든 동요를 감쇠 보정할 수 있는 해양구조물의 동요 방지장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 해양구조물의 동요 방지장치는, 해양구조물의 측벽을 둘러싸도록 설치되며, 상기 해양구조물의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 가변시키는 수선면 가변기구; 및 상기 수선면 가변기구와 연결되어 상기 해양구조물에 구비되며, 상기 수선면 가변기구를 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 수선면 가변기구는, 상하이동식으로 구성되며, 상기 해양구조물의 상기 측벽에 접촉되는 내측면이 수직이고, 상면이 수평이고, 외측면이 네가티브 경사를 갖는 역삼각형의 단면 형상이며, 상기 내측면이 랙 구조로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 수선면 가변기구는, 탄성부재, 애드벌룬, 또는 수밀형 막구조로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 구동부는, 상기 수선면 가변기구를 상하로 움직이게 하며, 상기 랙과 맞물려 회전하는 랙 기어가 구비되는 구동모터일 수 있다.
구체적으로, 상기 수선면 가변기구는, 상하이동식으로 구성되며, 상기 해양구조물의 상기 측벽에 접촉되는 내측면이 수직이고, 상면이 수평이고, 외측면이 네가티브 경사를 갖는 역삼각형의 단면 형상이며, 상기 내측면이 복수 개의 계단 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 수선면 가변기구는, 탄성부재, 애드벌룬, 또는 수밀형 막구조로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 구동부는, 상기 수선면 가변기구를 상하로 움직이게 하며, 리너어 모터, 권양기 또는 와이어 로프일 수 있다.
구체적으로, 상기 수선면 가변기구는, 가변익식으로 구성되며, 상기 구동부에 연결되며, 상기 구동부의 구동력에 의해 접철되는 X-바; 상기 X-바에 연결되며, 복수 개의 핑거로 이루어지는 핑거바; 및 상기 복수 개의 핑거 사이마다 구비되는 부력부재를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 부력부재는, 탄성부재, 애드벌룬, 또는 수밀형 막구조로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 구동부는, 상기 수선면 가변기구를 전후로 움직이게 하며, 상기 X-바에 연결되는 유압 실린더일 수 있다.
구체적으로, 상기 수선면 가변기구는, 볼륨변화식으로 구성되는 적어도 하나 이상의 애드벌룬으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 구동부는, 상기 수선면 가변기구의 상부에 연통되며, 기체를 주입 또는 배출시키는 기체 공급부; 상기 수선면 가변기구의 하부에 연통되며, 액체를 주입 또는 배출시키는 액체 공급부; 및 상기 수선면 가변기구의 외주면을 고정시키는 와이어의 양단에 각각 구비되는 텐션장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 해양구조물의 동요 방지장치는, 외부 환경에 의해 발생하는 외력에 따라 해양구조물의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 적절하게 가변시킬 수 있도록, 상하이동식, 가변익식, 볼륨변화식 또는 고정식의 수선면 가변기구를 해양구조물의 측벽을 둘러싸도록 설치함으로써, 복원력 변화를 통한 외력의 공진주파수를 회피할 수 있어, 횡동요, 종동요, 상하동요 등의 모든 동요를 감쇠 보정할 수 있어, 작업효율과 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 해양구조물의 동요 방지장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 해양구조물의 동요 방지장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복원력 유지장치를 설명하기 위한 부분 정단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복원력 유지장치를 설명하기 위한 부분 정단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 복원력 유지장치를 설명하기 위한 부분 평단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 복원력 유지장치를 설명하기 위한 부분 정단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 해양구조물의 동요 방지장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 해양구조물의 동요 방지장치의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복원력 유지장치를 설명하기 위한 부분 정단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따라 해양구조물(10)에 설치된 제1 복원력 유지장치(100)는, 제1 수선면 가변기구(110), 제1 구동부(120)를 포함한다. 여기서, 해양구조물(10)은, 부유식 원유생산 저장 하역설비(FPSO), 반잠수식 해양구조물, 드릴쉽, 선박 등과 같은 해양 유전 개발을 위해 사용되고 있는 사각형상 중앙단면을 가지는 구조물일 수 있고, 후술할 제2 내지 제4 실시예에서도 동일할 수 있어 동일한 도면부호를 사용하였다.
제1 수선면 가변기구(110)는, 해양구조물(10)의 측벽(11)을 둘러싸도록 설치될 수 있으며, 후술할 제1 구동부(120)에 의해 상하로 이동할 수 있는 상하이동식으로 구성될 수 있다.
이러한 제1 수선면 가변기구(110)는, 외부 환경에 의해 발생하는 외력에 따라 해양구조물(10)의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 적절하게 가변시켜 복원력 변화를 통한 외력의 공진주파수를 회피할 수 있도록, 도 3에 도시된 바와 같이, 해양구조물(10)의 측벽(11)에 접촉되는 내측면이 수직이고, 상면이 수평이고, 외측면이 네가티브 경사를 갖는 역삼각형의 단면 형상일 수 있다. 여기서, 외부 환경은, 파도일 수 있으며, 바람도 포함될 수 있다.
또한, 제1 수선면 가변기구(110)는, 후술할 제1 구동부(120)로부터 구동력을 전달받아 상하로 움직일 수 있도록, 내측면에 랙(112)이 형성될 수 있다.
또한, 제1 수선면 가변기구(110)는, 경량화를 위해 탄력성 있는 탄성부재, 공기를 수용하도록 내부 공간을 갖는 애드벌룬, 또는 수밀형 막구조 등이 채택되어 형성될 수 있으며, 해양구조물(10)이 항구나 항만에 하역시 외부 구조물과의 충격을 완화시키는 펜더(fender) 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제1 수선면 가변기구(110)는, 해양구조물(10)의 측벽(11)에 고정 지지되어 해양구조물(10)로부터 이탈되지 않도록, 제1 수선면 가변기구(110)와 해양구조물(10) 사이에 고정수단(도시하지 않음)이 구비될 수 있다.
제1 구동부(120)는, 제1 수선면 가변기구(110)에 연결되어 해양구조물(10)에 구비될 수 있으며, 제1 수선면 가변기구(110)를 상하로 움직일 수 있게 랙 기어(124)가 구비되는 구동모터(122)를 포함하여 구성될 수 있다. 랙 기어(124)는, 제1 수선면 가변기구(110)의 랙(112)과 맞물려 좌회전 또는 우회전할 수 있으며, 이러한 회전력에 의해 제1 수선면 가변기구(110)가 상하로 움직일 수 있다.
상기한 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 복원력 유지장치(100)를 이용하여, 해양구조물(10)의 횡동요, 종동요, 상하동요를 감쇠 보정할 수 있는데, 그 원리를 간단히 설명하면 다음과 같다. 후술할 본 발명의 제2 내지 제4 실시예에 따른 제2 내지 제4 복원력 유지장치(200, 300, 400) 역시 제1 실시예에 따른 제1 복원력 유지장치(100)의 원리와 동일 또는 유사하며, 따라서 제2 내지 제4 실시예에서는 설명을 생략하기로 한다.
해양구조물(10)의 횡동요, 종동요, 상하동요 등의 동요현상은, 외부 환경에 의해 발생하는 외력 중에서 파도에 의한 해양파로 인해 주로 발생하며, 이러한 동요현상은 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트에 영향을 받는다. 그런데, 해양구조물(10)은 측벽(11)이 대부분 수직으로 이루어져 있어 흘수선(WL)이 변화되더라도 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트가 변화되지 않아, 동요현상을 억제 또는 방지할 수 없다.
이에 따라 본 발명은 해양구조물(10) 전체의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 적절하게 가변시킬 수 있도록 제1 수선면 가변기구(110)를 포함하는 제1 복원력 유지장치(100)를 해양구조물(10)에 설치함으로써, 해양구조물(10) 자체의 수선면적보다 증가시킬 수 있어, 수선면적 증가에 따른 부력증가에 의한 상하동요 운동의 억제는 물론 제1 수선면 가변기구(110)로부터 발생되는 와류에 의해 에너지를 분산시켜 횡동요 또는 종동요 운동을 동시에 억제할 수 있다. 이에 더하여 본 발명은 해양파의 주기 변화에 따라 수선면적을 가변시킴으로써, 해양구조물(10)의 동요 공진주기가 해양파의 주기영역에서 멀어지도록 할 수 있어, 수선면의 관성모멘트 증가로 해양구조물(10)의 동요현상을 억제할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복원력 유지장치를 설명하기 위한 부분 정단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따라 해양구조물(10)에 설치된 제2 복원력 유지장치(200)는, 제2 수선면 가변기구(210), 제2 구동부(220)를 포함한다.
제2 수선면 가변기구(210)는, 해양구조물(10)의 측벽(11)을 둘러싸도록 설치될 수 있으며, 후술할 제2 구동부(220)에 의해 상하로 이동할 수 있는 상하이동식으로 구성될 수 있다.
이러한 제2 수선면 가변기구(210)는, 외부 환경에 의해 발생하는 외력에 따라 해양구조물(10)의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 적절하게 가변시시켜 복원력 변화를 통한 외력의 공진주파수를 회피할 수 있도록, 해양구조물(10)의 측벽(11)에 접촉되는 내측면이 수직이고, 상면이 수평이고, 외측면이 네가티브 경사를 갖는 역삼각형의 단면 형상일 수 있다. 여기서, 외부 환경은, 파도일 수 있으며, 바람도 포함될 수 있다.
제2 수선면 가변기구(210)의 외측면은, 전술한 제1 수선면 가변기구(110)와 달리 복수 개의 계단 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 제2 수선면 가변기구(210)는, 경량화를 위해 탄력성 있는 탄성부재, 공기를 수용하도록 내부 공간을 갖는 애드벌룬, 또는 수밀형 막구조 등이 채택되어 형성될 수 있으며, 해양구조물(10)이 항구나 항만에 하역시 외부 구조물과의 충격을 완화시키는 펜더(fender) 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제2 수선면 가변기구(210)는, 해양구조물(10)의 측벽(11)에 고정 지지되어 해양구조물(10)로부터 이탈되지 않도록, 제2 수선면 가변기구(210)와 해양구조물(10)을 연결시켜주는 고정수단(도시하지 않음)이 구비될 수 있다.
제2 구동부(220)는, 제2 수선면 가변기구(210)에 연결되어 해양구조물(10)에 구비될 수 있으며, 제2 수선면 가변기구(210)를 상하로 움직일 수 있게 하는, 예를 들어, 리너어 모터(liner motor), 권양기 또는 와이어 로프일 수 있다.
한편, 상기한 제2 수선면 가변기구(210)는, 제2 구동부(220)에 의해 상하로 이동하는 상하이동식으로 구성된 것을 설명하였지만, 고정식으로 구성할 수 있다.
구체적으로, 제2 수선면 가변기구(210)를 해양구조물(10)의 측벽에 고정 설치하거나, 해양구조물(10)의 측벽(11) 형상을 제2 수선면 가변기구(210)의 외측면과 동일하게 함으로써 가능하다. 이때, 제2 구동부(220)는 구비할 필요가 없으며, 대신에 해양구조물(10)의 발라스트 탱크(도시하지 않음)의 배수량 조절을 통해 흘수선(WL)을 변화시켜 해양구조물(10)의 수선면적을 가변시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 복원력 유지장치를 설명하기 위한 부분 평단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따라 해양구조물(10)에 설치된 제3 복원력 유지장치(300)는, 제3 수선면 가변기구(310), 제3 구동부(320)를 포함한다.
제3 수선면 가변기구(310)는, 해양구조물(10)의 측벽(11)을 둘러싸도록 설치될 수 있으며, 후술할 제3 구동부(320)에 의해 전후로 이동할 수 있는 가변익식으로 구성될 수 있다.
이러한 제3 수선면 가변기구(310)는, 외부 환경에 의해 발생하는 외력에 따라 해양구조물(10)의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 적절하게 가변시켜 복원력 변화를 통한 외력의 공진주파수를 회피할 수 있도록, X-바(312), 핑거바(314), 부력부재(316)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 외부 환경은, 파도일 수 있으며, 바람도 포함될 수 있다.
X-바(312)는, 후술할 제3 구동부(320)에 연결되어 제3 구동부(320)의 구동력으로 접철되면서 후술할 핑거바(314)를 전후로 이동할 수 있다.
핑거바(314)는, X-바(312)에 연결될 수 있으며, 복수 개의 핑거(314a) 사이에 후술할 부력부재(316)를 고정 지지할 수 있다.
부력부재(316)는, 핑거바(314)를 이루는 복수 개의 핑거(314a) 사이마다 구비될 수 있으며, 경량화를 위해 탄력성 있는 탄성부재, 공기를 수용하도록 내부 공간을 갖는 애드벌룬, 또는 수밀형 막구조 등이 채택되어 형성될 수 있다.
또한, 제3 수선면 가변기구(310)는, 해양구조물(10)이 항구나 항만에 하역시 외부 구조물과의 충격을 완화시키는 펜더(fender) 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제3 수선면 가변기구(310)는, 해양구조물(10)의 측벽(11)에 고정 지지되어 해양구조물(10)로부터 이탈되지 않도록, 제3 수선면 가변기구(310)와 해양구조물(10)을 연결시켜주는 고정수단(도시하지 않음)이 구비될 수 있다.
제3 구동부(320)는, 제3 수선면 가변기구(310)에 연결되어 해양구조물(10)에 구비될 수 있으며, 제3 수선면 가변기구(310)의 X-바(312)를 전후로 움직일 수 있게 하는, 예를 들어, X-바(312)에 연결되는 유압 실린더일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 복원력 유지장치를 설명하기 위한 부분 정단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따라 해양구조물(10)에 설치된 제4 복원력 유지장치(400)는, 제4 수선면 가변기구(410), 제4 구동부(420)를 포함한다.
제4 수선면 가변기구(410)는, 해양구조물(10)의 측벽(11)을 둘러싸도록 설치될 수 있으며, 후술할 제4 구동부(420)에 의해 볼륨이 변화될 수 있는 볼륨변화식으로 구성될 수 있다.
이러한 제4 수선면 가변기구(410)는, 외부 환경에 의해 발생하는 외력에 따라 해양구조물(10)의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 적절하게 가변시켜 복원력 변화를 통한 외력의 공진주파수를 회피할 수 있도록, 후술할 제4 구동부(420)의 기체 공급부(422) 및 액체 공급부(424)로부터 기체와 액체를 공급 또는 배출함에 의해 볼륨이 변화될 수 있는 애드벌룬일 수 있다. 여기서, 애드벌룬은 1개 또는 복수 개가 조합된 것일 수 있다.
또한, 제4 수선면 가변기구(410)는, 해양구조물(10)의 측벽(11)에 고정 지지되어 해양구조물(10)로부터 이탈되지 않도록, 후술할 제4 구동부(420)의 텐션장치(426)에 연결된 와이어(428)로 고정될 수 있다.
또한, 제4 수선면 가변기구(410)는, 해양구조물(10)이 항구나 항만에 하역시 외부 구조물과의 충격을 완화시키는 펜더(fender) 역할을 수행할 수 있다.
제4 구동부(420)는, 제4 수선면 가변기구(110)에 연결되어 해양구조물(10)에 구비될 수 있으며, 제4 수선면 가변기구(410)의 볼륨을 조절하여 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 적절하게 가변시킬 수 있게 하며, 기체 공급부(422), 액체 공급부(424), 텐션장치(426)를 포함하여 구성될 수 있다.
기체 공급부(422)는, 제4 수선면 가변기구(410)의 상부에 연통되도록 해양구조물(10)에 구비될 수 있으며, 기체를 주입 또는 배출시킴에 의해 제4 수선면 가변기구(410)의 수선면적을 가변시킬 수 있다.
액체 공급부(424)는, 제4 수선면 가변기구(410)의 하부에 연통되도록 해양구조물(10)에 구비될 수 있으며, 액체를 주입 또는 배출시킴에 의해 제4 수선면 가변기구(410)의 수선면적을 가변시킬 수 있을 뿐만 아니라, 주입된 액체만큼 물속에 잠기게 할 수 있다.
상기한 기체 공급부(422) 및 액체 공급부(424)는, 개별적으로 구동시켜 기체 또는 액체가 제4 수선면 가변기구(410)의 내부에 채워지도록 하거나, 동시에 구동시켜 제4 수선면 가변기구(410)의 내부에 기체와 액체가 공존하도록 할 수 있다.
텐션장치(426)는, 해양구조물(10)의 상부와 하부에 각각 설치될 수 있으며, 상부에 설치된 텐션장치(426)와 하부에 설치된 텐션장치(426)를 연결하는 와이어(428)로 제4 수선면 가변기구(410)의 외주면을 고정시킬 수 있다.
이러한 텐션장치(426)는, 기체 공급부(422)와 액체 공급부(424)와 함께 구동되는데, 기체 또는 액체가 공급될 경우에는 와이어(428)를 풀어주고, 기체 또는 액체가 배출될 경우에는 와이어(428)를 감아주게 된다.
이와 같이 본 실시예는, 외부 환경에 의해 발생하는 외력에 따라 해양구조물(10)의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 적절하게 가변시킬 수 있도록, 상하이동식, 가변익식, 볼륨변화식 또는 고정식의 수선면 가변기구(110, 210, 310, 410)를 해양구조물(10)의 측벽(11)을 둘러싸도록 설치함으로써, 복원력 변화를 통한 외력의 공진주파수를 회피할 수 있어, 횡동요, 종동요, 상하동요 등의 모든 동요를 감쇠 보정할 수 있어, 작업효율과 안전성을 향상시킬 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 해양구조물 11: 측벽
100, 200, 300, 400: 제1, 제2, 제3, 제4 복원력 유지장치
110, 210, 310, 410: 제1, 제2, 제3, 제4 수선면 가변기구
120, 220, 320, 420: 제1, 제2, 제3, 제4 구동부
112: 랙 122: 구동모터
124: 랙 기어 312: X-바
314: 핑거바 314a: 핑거
316: 부력부재 422: 기체 공급부
424: 액체 공급부 426: 텐션장치
428: 와이어 WL: 흘수선

Claims (12)

  1. 해양구조물의 측벽을 둘러싸도록 설치되며, 상기 해양구조물의 수선면적 또는 수선면의 관성모멘트를 가변시키는 수선면 가변기구; 및
    상기 수선면 가변기구와 연결되어 상기 해양구조물에 구비되며, 상기 수선면 가변기구를 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수선면 가변기구는,
    상하이동식으로 구성되며,
    상기 해양구조물의 상기 측벽에 접촉되는 내측면이 수직이고, 상면이 수평이고, 외측면이 네가티브 경사를 갖는 역삼각형의 단면 형상이며,
    상기 내측면이 랙 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 수선면 가변기구는,
    탄성부재, 애드벌룬, 또는 수밀형 막구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 수선면 가변기구를 상하로 움직이게 하며,
    상기 랙과 맞물려 회전하는 랙 기어가 구비되는 구동모터인 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 수선면 가변기구는,
    상하이동식으로 구성되며,
    상기 해양구조물의 상기 측벽에 접촉되는 내측면이 수직이고, 상면이 수평이고, 외측면이 네가티브 경사를 갖는 역삼각형의 단면 형상이며,
    상기 내측면이 복수 개의 계단 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 수선면 가변기구는,
    탄성부재, 애드벌룬, 또는 수밀형 막구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 수선면 가변기구를 상하로 움직이게 하며,
    리너어 모터, 권양기 또는 와이어 로프인 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 수선면 가변기구는,
    가변익식으로 구성되며,
    상기 구동부에 연결되며, 상기 구동부의 구동력에 의해 접철되는 X-바;
    상기 X-바에 연결되며, 복수 개의 핑거로 이루어지는 핑거바; 및
    상기 복수 개의 핑거 사이마다 구비되는 부력부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 부력부재는,
    탄성부재, 애드벌룬, 또는 수밀형 막구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 수선면 가변기구를 전후로 움직이게 하며,
    상기 X-바에 연결되는 유압 실린더인 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 수선면 가변기구는,
    볼륨변화식으로 구성되는 적어도 하나 이상의 애드벌룬으로 형성되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 수선면 가변기구의 상부에 연통되며, 기체를 주입 또는 배출시키는 기체 공급부;
    상기 수선면 가변기구의 하부에 연통되며, 액체를 주입 또는 배출시키는 액체 공급부; 및
    상기 수선면 가변기구의 외주면을 고정시키는 와이어의 양단에 각각 구비되는 텐션장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 동요 방지장치.
KR1020140074353A 2014-06-18 2014-06-18 해양구조물의 동요 방지장치 KR20150145321A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140074353A KR20150145321A (ko) 2014-06-18 2014-06-18 해양구조물의 동요 방지장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140074353A KR20150145321A (ko) 2014-06-18 2014-06-18 해양구조물의 동요 방지장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150145321A true KR20150145321A (ko) 2015-12-30

Family

ID=55087729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140074353A KR20150145321A (ko) 2014-06-18 2014-06-18 해양구조물의 동요 방지장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150145321A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111204409A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 马侠安 一种防倾覆船体
CN112519970A (zh) * 2020-12-22 2021-03-19 大连理工大学 一种适用于海洋浮式结构的花瓣状水下耗能减振装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0122970Y1 (ko) 1994-11-14 1998-08-17 김민숙 선박의 복원장치
KR20110028065A (ko) 2009-09-11 2011-03-17 삼성중공업 주식회사 조종성능이 향상된 선박
KR101164085B1 (ko) 2009-09-15 2012-07-12 대우조선해양 주식회사 해양구조물의 횡동요 저감 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0122970Y1 (ko) 1994-11-14 1998-08-17 김민숙 선박의 복원장치
KR20110028065A (ko) 2009-09-11 2011-03-17 삼성중공업 주식회사 조종성능이 향상된 선박
KR101164085B1 (ko) 2009-09-15 2012-07-12 대우조선해양 주식회사 해양구조물의 횡동요 저감 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111204409A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 马侠安 一种防倾覆船体
CN112519970A (zh) * 2020-12-22 2021-03-19 大连理工大学 一种适用于海洋浮式结构的花瓣状水下耗能减振装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6026197B2 (ja) 浮体構造物およびその動揺低減装置
KR101454775B1 (ko) 동요 억제 장치
KR20130055603A (ko) 액체 안정 장치
KR20150145321A (ko) 해양구조물의 동요 방지장치
KR101138752B1 (ko) 해상부유물의 동요 방지장치
KR100951177B1 (ko) 어초블록을 가진 부상장치
RU2433937C2 (ru) Судно (варианты), устройство для уменьшения качки, погружное тело, устройство стабилизации и способ уменьшения качки
JP4983367B2 (ja) 空気式防舷材の係留方法
KR20100055628A (ko) 선박 및 해양구조물의 가변형 빌지 킬과 이를 이용한 횡요운동 제어방법
KR200396791Y1 (ko) 해상구조물의 동요 방지장치
KR20140144555A (ko) 선박의 횡동요 억제 장치
KR20150133358A (ko) 횡동요 저감장치
KR20140137533A (ko) 캐니스터식 스러스터
KR20160000614U (ko) 횡동요 저감 장치를 가지는 해양 부유식 구조물
CN108430866A (zh) 钻探附属船单元
JP2006176068A (ja) 船舶のピッチング軽減装置
KR101302986B1 (ko) 선박
KR101159161B1 (ko) 해상부유물의 동요 방지장치
KR101609625B1 (ko) 동요 저감 장치 및 이를 포함하는 해양 구조물
KR101213755B1 (ko) 횡동요 및 상하동요 저감을 위한 부유식 구조물
JP2008201185A (ja) 自動車運搬船の船首構造
KR101185920B1 (ko) 해상 작업 선박
KR200469023Y1 (ko) 해상구조물의 동요 저감장치
KR200474803Y1 (ko) 횡동요 감쇠 탱크
JP2012020661A (ja) 作業船の揺れ抑制装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid