KR20160009158A - 극지용 해양구조물의 방한 시스템 및 이를 이용한 방한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 극지용 해양구조물의 방한 시스템 및 이를 이용한 방한 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 극지용 해양구조물의 방한 시스템은, 극지용 해양구조물이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수집하는 기상 및 기후 정보 제공부; 상기 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 이용하여 구역별 열손실 데이터 값을 산출하는 서버; 상기 극지용 해양구조물에 설치되며, 열을 발생시키는 히트 트레이싱 케이블; 및 상기 구역별 열손실 데이터 값을 바탕으로 전력 공급원으로부터 공급되는 전력량을 조정하고, 상기 조정된 전력을 상기 히트 트레이싱 케이블에 차등 공급하는 히트 트레이싱 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템 및 이를 이용한 방한 방법은, 기상기후 정보 및 해양구조물의 구역별 실제 기온, 풍속, 풍향 정보 등을 반영하여 히트 트레이싱 케이블의 발열량(전력량)을 구역별로 다르게 제공할 수 있도록 히트 트레이싱 제어 시스템을 구축함으로써, 전력을 탄력적으로 운용할 수 있어, 소요 전력량 및 발전량을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 방한 성능에 대한 신뢰도 및 해양구조물의 운용 연비 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템 및 이를 이용한 방한 방법은, 기상기후 정보 및 해양구조물의 구역별 실제 기온, 풍속, 풍향 정보 등을 반영하여 히트 트레이싱 케이블의 발열량(전력량)을 구역별로 다르게 제공할 수 있도록 히트 트레이싱 제어 시스템을 구축함으로써, 전력을 탄력적으로 운용할 수 있어, 소요 전력량 및 발전량을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 방한 성능에 대한 신뢰도 및 해양구조물의 운용 연비 효율을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 극지용 해양구조물의 방한 시스템 및 이를 이용한 방한 방법에 관한 것이다.
최근 급격한 산업화로 인해 석유와 같은 자원의 사용량이 급등함에 따라, 석유의 안정적인 생산과 공급이 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다. 그런데 대륙 또는 연해에서의 유전은 이미 많은 시추가 이루어진바, 최근에는 수심이 깊은 심해에 위치한 유전의 개발에 관심이 집중되고 있으며, 이러한 심해 유전을 시추하기 위해서는 일반적으로 드릴십(Drillship)이 이용된다.
드릴십은 첨단 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 선박과 유사한 형태로 제작된 해상 구조물로서, 해상 플랫폼의 설치가 불가능한 심해 지역에서 원유나 가스 등의 채취 작업이 가능하고, 일정 지점에서 시추를 종료하고 다른 지점으로 이동하여 다시 시추를 수행할 수 있다는 장점이 있다.
이러한 드릴십은, 상하로 관통된 형태의 문풀(Moonpool) 구조를 구비하고, 문풀 상부에 위치하며 시추장비를 구비하는 데릭(Derrick)을 포함한다. 이하에서는 드릴십이 해저에 시추를 하는 과정에 대해 설명한다.
우선 드릴십은 자체 동력을 이용하여 시추 대상 지역으로 이동하고, 위치를 유지할 수 있도록 복수의 쓰러스터(Thruster)를 이용한 동적 위치유지 시스템(Dynamic Positioning System; DPS)을 구동한다.
이후 드릴십은 드릴 파이프(Drill pipe)에 드릴 비트(Drill bit)를 결합하고, 데릭에 마련된 호이스팅 시스템(Hoisting System)과 핸들링 시스템(Handling System)을 이용해 복수의 드릴 파이프를 충분한 길이만큼 연결하여 문풀을 통해 해저면까지 하강시킨 뒤, 로테이팅 시스템(Rotating System)을 통해 드릴 파이프를 회전하여 시추공을 형성한다.
1차로 드릴링이 완료되면, 데릭은 드릴 파이프를 회수하고 케이싱 파이프(casing pipe)를 시추공에 설치한 뒤, 케이싱 파이프와 시추공 사이에 콘크리트를 채우는 시멘팅(Cementing) 작업을 진행하며, 다시 드릴 파이프를 이용한 드릴링 작업과 케이싱 파이프를 설치하는 케이싱 및 시멘팅 작업을 반복 수행함으로써, 일정 깊이를 갖는 시추공의 형태를 유지시킨다.
시추공이 무너지지 않도록 케이싱 파이프가 충분히 설치되면, 라이저(Riser)에 BOP(Blow Out Preventer)를 연결하여 시추공에 결합하게 되며, 이때 라이저의 내부는 드릴 파이프와 케이싱 파이프의 이동 경로가 된다.
그런데 드릴링 과정에서 드릴 비트의 윤활 및 냉각과, 시추공 내부에서 생성되는 암석 덩어리 등의 분쇄물의 처리가 필요하다. 따라서 드릴십은 드릴 파이프의 내부에 머드를 공급하여 드릴 비트의 말단부에서 머드가 배출되도록 하고, 머드가 드릴 비트의 윤활과 냉각을 수행한 뒤 분쇄물과 함께 드릴 파이프의 외부에서 라이저의 내부를 통해 상부로 회수되도록 하는, 머드 순환 시스템(Mud Circulation System)을 사용한다. 회수된 머드는 분쇄물이 걸러진 후 재사용된다.
드릴십은 이러한 머드 순환 시스템을 구동하면서 드릴 비트가 유정에 도달할 때까지 드릴링과 케이싱 및 시멘팅 작업을 반복적으로 수행하는데, 이 경우 케이싱 작업에 사용되는 케이싱 파이프의 직경이 점차 작아짐에 따라, 상대적으로 작은 크기의 드릴 비트를 교체 사용하여 드릴링을 지속적으로 구현할 수 있다.
이와 같이 드릴십은, 파이프와 라이저 등을 설치 및 사용하기 위한 시스템과, 머드를 사용하는 시스템 등을 구비하며, 이러한 시스템을 이용하여 시추 작업을 원활히 구현하기 위한 문풀 구조, 데릭 구조, 그리고 적재 구조 등을 일정한 공간 내에 배치하여야 하므로, 상당히 높은 기술력이 요구됨에 따라 지속적으로 연구 및 개발이 이루어지고 있다.
또한, 천연자원이 풍부한 미개발 지역인 극지방의 빙하 면적이 감소함에 따라 극지 항로 개발로 극지방의 천연자원을 시추할 수 있게 되어, 극지에서 항해 및 시추작업이 가능한 극지용 드릴십이 건조되고 있다.
이러한 극지용 드릴십은 극저온 환경에서의 결빙, 동결 등을 막고 원활한 장비 운용과 선원의 안전을 위해 방한 시스템(Winterization system)을 구축하는 것이 필수적이다.
종래의 방한 시스템은, 설계 단계에서 결정되는 방한 성능 수치 및 선급에 따라 탈출구(ecape way)나 배관 등에 히트 트레이싱 케이블(Heat-tracing cable)을 일률적으로 설치하고 있으며, 작업자가 필요에 따라 히트 트레이싱을 온/오프(On/Off) 하는 방식으로 사용되고 있다.
그런데 온/오프 방식의 종래 방한 시스템은 작업자에 의해 부분별로 방한이 과도하게 되거나 또는 부족한 경우가 발생할 수 있어, 방한 성능에 대한 신뢰도가 낮고, 전체 전력 소모가 큰 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 극지용 해양구조물이 처한 극한 환경 특성을 반영하여 최적화된 방한 성능을 구현할 수 있게 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템 및 이를 이용한 방한 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템은, 극지용 해양구조물이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수집하는 기상 및 기후 정보 제공부; 상기 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 이용하여 구역별 열손실 데이터 값을 산출하는 서버; 상기 극지용 해양구조물에 설치되며, 열을 발생시키는 히트 트레이싱 케이블; 및 상기 구역별 열손실 데이터 값을 바탕으로 전력 공급원으로부터 공급되는 전력량을 조정하고, 상기 조정된 전력을 상기 히트 트레이싱 케이블에 차등 공급하는 히트 트레이싱 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 극지용 해양구조물은, 극지 유전 개발을 위해 사용되고 있는 드릴십, 부유식 원유생산 저장 하역설비, 반잠수식 해양구조물, 고정식 플랫폼, 선박일 수 있다.
구체적으로, 상기 기상 및 기후 정보 제공부는, 기상위성, 상기 온도 센서부, 풍향풍속 센서부 각각 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 기상위성은, 상기 극지용 해양구조물에 영향을 미치는 위성 정보인 기상 및 기후 환경 정보, 연중 평균 기후 정보나 예측 정보를 상기 서버에 송신할 수 있다.
구체적으로, 상기 온도 센서부는, 상기 극지용 해양구조물의 각 구역별 온도를 실시간으로 감지하고, 온도 센싱 신호를 상기 서버에 유무선으로 송신할 수 있다.
구체적으로, 상기 온도 센서부는, 상기 극지용 해양구조물의 제1 내지 제n 구역 각각에 배치된 복수 개의 제1 내지 제n 온도 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 풍향풍속 센서부는, 상기 극지용 해양구조물의 각 구역별 풍향풍속을 실시간으로 감지하고, 풍향풍속 센싱 신호를 상기 서버에 유무선으로 송신할 수 있다.
구체적으로, 상기 풍향풍속 센서부는, 상기 극지용 해양구조물의 제1 내지 제n 구역 각각에 배치된 복수 개의 제1 내지 제n 풍향풍속 센서를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 서버는, 현재 또는 미래의 기상기후를 분석 예측하고, 상기 예측된 기상기후 정보를 바탕으로 상기 극지용 해양구조물 전체 또는 구역별 열손실 및 전력 필요량을 예측하여, 미래 기후 변화에 대응하는 가이드를 제시하는 것을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 히트 트레이싱 케이블은, 상기 극지용 해양구조물의 제1 내지 제n 구역 각각에 설치되는 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블 각각은, 결빙을 방지할 수 있는 온도를 유지하도록, 상기 전력이 차등 공급되되, 최악의 기상 조건에 근접한 열손실 데이터 값에 해당되는 히트 트레이싱 케이블에만 100%의 전력량이 공급되고, 그 이외의 히트 트레이싱 케이블에는 열손실 데이터 값에 따라 100% 미만의 전력량으로 차등 공급될 수 있다.
구체적으로, 상기 극지용 해양구조물의 제1 내지 제n 구역은, 상기 극지용 해양구조물의 선수, 선미, 좌현, 우현, 중앙의 위치별로 나누어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 극지용 해양구조물을 이용한 방한 방법은, 기상 및 기후 정보 제공부, 서버, 히트 트레이싱 케이블 및 히트 트레이싱 제어 시스템을 포함하여 구성되는 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법에 있어서, 상기 서버가, 상기 기상 및 기후 정보 제공부로부터 상기 극지용 해양구조물이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수신하는 단계; 상기 서버가, 상기 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 이용하여 구역별 열손실 데이터 값을 산출하는 단계; 상기 히트 트레이싱 제어 시스템이, 상기 구역별 열손실 데이터 값을 바탕으로 전력 공급원으로부터 공급되는 전력량을 조정하는 단계; 및 상기 히트 트레이싱 제어 시스템이, 상기 조정된 전력을 상기 히트 트레이싱 케이블에 차등 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 서버가, 상기 기상 및 기후 정보 제공부로부터 상기 극지용 해양구조물이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수신하는 단계는, 상기 서버가, 기상위성으로부터 상기 극지용 해양구조물에 영향을 미치는 위성 정보를 수신하는 단계; 상기 서버가, 온도 센서부로부터 상기 극지용 해양구조물의 각 구역별 온도를 실시간으로 감지한 온도 센싱 신호를 수신하는 단계; 및 상기 서버가, 풍향풍속 센서부로부터 상기 극지용 해양구조물의 각 구역별 풍향풍속을 실시간으로 감지한 풍향풍속 센싱 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 서버가, 상기 기상 및 기후 정보 제공부로부터 상기 극지용 해양구조물이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수신하는 단계 이후에, 상기 서버가, 상기 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 이용하여, 현재 또는 미래의 기상기후를 분석 예측하고, 상기 예측된 기상기후 정보를 바탕으로 상기 극지용 해양구조물 전체 또는 구역별 열손실 및 전력 필요량을 예측하여, 미래 기후 변화에 대응하는 가이드를 제시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 히트 트레이싱 제어 시스템이, 상기 조정된 전력을 상기 히트 트레이싱 케이블에 차등 공급하는 단계에서, 상기 히트 트레이싱 케이블은, 상기 극지용 해양구조물의 제1 내지 제n 구역 각각에 설치되는 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블로 구성되며, 상기 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블 각각은, 결빙을 방지할 수 있는 온도를 유지하도록, 상기 전력이 차등 공급되되, 최악의 기상 조건에 근접한 열손실 데이터 값에 해당되는 히트 트레이싱 케이블에만 100%의 전력량을 공급하고, 그 이외의 히트 트레이싱 케이블에는 열손실 데이터 값에 따라 100% 미만의 전력량으로 차등 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템 및 이를 이용한 방한 방법은, 기상기후 정보 및 해양구조물의 구역별 실제 기온, 풍속, 풍향 정보 등을 반영하여 히트 트레이싱 케이블의 발열량(전력량)을 구역별로 다르게 제공할 수 있도록 히트 트레이싱 제어 시스템을 구축함으로써, 전력을 탄력적으로 운용할 수 있어, 소요 전력량 및 발전량을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 방한 성능에 대한 신뢰도 및 해양구조물의 운용 연비 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템의 일부 구성 요소의 배치 상태를 설명하기 위한 극지용 해양구조물의 평면도이다.
도 3은 극지용 해양구조물의 각종 장비 시스템에 대한 전력운용을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법의 부분 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템의 일부 구성 요소의 배치 상태를 설명하기 위한 극지용 해양구조물의 평면도이다.
도 3은 극지용 해양구조물의 각종 장비 시스템에 대한 전력운용을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법의 부분 순서도이다.
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 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템의 일부 구성 요소의 배치 상태를 설명하기 위한 극지용 해양구조물의 평면도이고, 도 3은 극지용 해양구조물의 각종 장비 시스템에 대한 전력운용을 설명하기 위한 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물(1)의 방한 시스템(10)은, 기상 및 기후 정보 제공부(100), 서버(200), 전력 공급원(300), 히트 트레이싱 제어 시스템(400), 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n)을 포함한다. 여기서, 극지용 해양구조물(1)은, 극지 유전 개발을 위해 사용되고 있는 예를 들어, 드릴십, 부유식 원유생산 저장 하역설비(FPSO), 반잠수식 해양구조물(semi-submersible), 고정식 플랫폼, 선박 등일 수 있다.
기상 및 기후 정보 제공부(100)는, 극지용 해양구조물(1)이 위치한 지역의 온도, 풍향풍속 등의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수집하여 후술할 서버(200)에 제공할 수 있으며, 기상위성(110), 온도 센서부(120), 풍향풍속 센서부(130) 각각 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 여기서, 기후는 일정한 지역에서 장기간에 걸쳐 나타나는 대기현상의 평균적인 상태이고, 기상은 해당 지역에서 시시각각 변화하는 순간적인 대기 상태를 의미한다.
기상위성(110)은, 적도상공 35800km 고도에서 지구의 자전속도와 같은 각속도로 지구주위를 공전하며 지구상의 정해진 일정 지역의 기상정보를 연속적으로 관측하는 정지궤도기상위성일 수 있으며, 기상 및 기후 환경 정보뿐만 아니라, 연중 평균 기후 정보나 예측 정보 등 극지용 해양구조물(1)에 영향을 미치는 위성 정보를 수집하여 후술할 서버(200)에 송신할 수 있다.
온도 센서부(120)는, 극지용 해양구조물(1)의 각 구역별 온도를 실시간으로 감지하고, 온도 센싱 신호를 후술할 서버(200)에 유무선으로 송신할 수 있다.
이러한 온도 센서부(120)는, 극지용 해양구조물(1)의 각 구역별 온도를 정확히 감지할 수 있도록, 도 2에 도시된 바와 같이, 극지용 해양구조물(1)의 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각에 배치된 복수 개의 제1 내지 제n 온도 센서(120-1, 120-2, … , 120-n)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제1 내지 제n 온도 센서(120-1, 120-2, … , 120-n) 각각은 해당 구역의 온도를 실시간으로 감지하여 온도 센싱 신호를 후술할 서버(200)에 유무선으로 송신할 수 있음은 물론이다.
제1 내지 제n 온도 센서(120-1, 120-2, … , 120-n) 각각에서 감지되는 온도는 다를 수 있는데, 예를 들어, 햇빛이 잘 비치는 양지쪽의 구역이 햇빛이 잘 비치지 않는 음지쪽보다 높을 것이다.
풍향풍속 센서부(130)는, 극지용 해양구조물(1)의 각 구역별 풍향풍속을 실시간으로 감지하고, 풍향풍속 센싱 신호를 후술할 서버(200)에 유무선으로 송신할 수 있다.
이러한 풍향풍속 센서부(130)는, 극지용 해양구조물(1)의 각 구역별 풍향풍속을 정확히 감지할 수 있도록, 도 2에 도시된 바와 같이, 극지용 해양구조물(1)의 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각에 배치된 복수 개의 제1 내지 제n 풍향풍속 센서(130-1, 130-2, … , 130-n)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제1 내지 제n 풍향풍속 센서(130-1, 130-2, … , 130-n) 각각은 해당 구역의 풍향풍속을 실시간으로 감지하여 풍향풍속 센싱 신호를 후술할 서버(200)에 유무선으로 송신할 수 있음은 물론이다.
제1 내지 제n 풍향풍속 센서(130-1, 130-2, … , 130-n) 각각에서 감지되는 풍향풍속은 다를 수 있는데, 예를 들어, 바람이 선수 쪽으로 불어올 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 선수 쪽의 제1 구역(2-1)에 설치된 제1 풍향풍속 센서(130-1)에서 감지되는 풍향풍속이 가장 셀 것이고, 그 다음 선수와 좌현 사이의 제2 구역(2-2)에 설치된 제2 풍향풍속 센서(130-2)에서 감지되는 풍향풍속으로부터 선미 쪽으로 갈수록 풍향풍속이 낮아져 선미 쪽의 제n 구역(2-n)에 설치된 제n 풍향풍속 센서(130-n)에서 감지되는 풍향풍속이 가장 약할 것이다.
상기에서, 기상 및 기후 정보 제공부(100)가 기상위성(110)만으로 이루어질 경우, 기상위성(110)이 극지용 해양구조물(1)이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경 정보를 간접적으로 측정하기 때문에, 극지용 해양구조물(1)의 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각에서의 실제 온도, 풍향, 풍속과 일치하지 않을 수 있다.
또한, 기상 및 기후 정보 제공부(100)가 온도 센서부(120) 만으로 이루어질 경우, 극지용 해양구조물(1)의 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각에서의 실제 온도에 대한 정보는 정확히 얻을 수 있지만, 기상위성(110)으로부터 얻을 수 있는 연중 평균 기후 정보나 예측 정보, 또는 풍향풍속 센서부(130)로부터 얻을 수 있는 실제 풍향 및 풍속 정보를 얻을 수 없다.
또한, 기상 및 기후 정보 제공부(100)가 풍향풍속 센서부(130) 만으로 이루어질 경우, 극지용 해양구조물(1)의 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각에서의 실제 풍향풍속에 대한 정보는 정확히 얻을 수 있지만, 기상위성(110)으로부터 얻을 수 있는 연중 평균 기후 정보나 예측 정보, 또는 온도 센서부(120)로부터 얻을 수 있는 실제 온도 정보를 얻을 수 없다.
상기한 바와 같이, 기상위성(110), 온도 센서부(120), 풍향풍속 센서부(130) 각각은, 그 기능이 서로 달라, 이들 중 어느 하나 또는 2개를 조합하여 이용할 경우, 3개를 조합하는 경우보다는 설치 공수가 절감될 수 있지만, 후술할 서버(200)에서 검출되는 열손실 데이터 값이 정확하지 않을 수 있다. 다시 말해서, 기상 및 기후 정보 제공부(100)가 기상위성(110), 온도 센서부(120), 풍향풍속 센서부(130) 모두를 포함하도록 구성될 경우, 열손실 데이터 값을 정확하게 얻을 수 있다.
이에, 본 실시예는 기상 및 기후 정보 제공부(100)가 기상위성(110), 온도 센서부(120), 풍향풍속 센서부(130)를 포함하는 구성일 경우를 예로써 이하에서 설명할 것이다.
서버(200)는, 기상 및 기후 정보 제공부(100)로부터 수신된 극지용 해양구조물(1)이 위치한 지역의 온도, 풍향풍속 등의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 이용하여 구역별 열손실 데이터 값을 산출할 수 있다.
구체적으로, 서버(200)는, 기상위성(110)으로부터 수신된 위성 정보, 온도 센서부(120)로부터 수신된 구역별 온도 센싱 신호 및 풍향풍속 센서부(130)로부터 수신된 구역별 풍향풍속 센싱 신호를 이용하여, 현재 또는 미래의 기상기후를 분석 예측하고, 후술할 히트 트레이싱 제어 시스템(400)에 제공될 구역별 열손실 데이터 값을 산출하고, 모든 상황을 모니터링할 수 있다.
이러한 서버(200)는, 수신된 모든 정보를 이용하여, 현재 또는 미래의 기상기후를 분석 예측하므로, 예측된 기상기후 정보를 바탕으로 극지용 해양구조물(1) 전체 또는 구역별 열손실 및 전력 필요량을 예측할 수 있게 할 뿐만 아니라, 미래 기후 변화에 능동적으로 대응할 수 있는 가이드를 제시할 수 있다.
또한, 서버(200)는, 수신된 모든 정보를 이용하여, 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics; CFD) 해석을 통한 구역별 설비 내외부 유동장 해석, 구역별 설비 내외부 풍속냉각지수(windchill index) 분포 해석 등을 통해, 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각에 대한 열손실 데이터 값을 산출하므로, 후술할 히트 트레이싱 제어 시스템(400)이 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각에 설치되는 후술할 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n) 각각에 공급되는 전력량을 효율적으로 제어할 수 있도록 하여, 전력을 탄력적으로 운용할 수 있고, 소요 전력량 및 발전량을 절감할 수 있게 한다.
제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각에서 산출되는 열손실 데이터 값은 다를 수 있는데, 예를 들어, 햇빛이 선미 쪽에서 선수 쪽으로 비치고, 바람이 선수 쪽에서 선미 쪽으로 불 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 선수 쪽의 제1 구역(2-1)의 열손실 데이터 값이 가장 클 것이고, 그 다음 선수와 좌현 사이의 제2 구역(2-2)으로 선미 쪽으로 갈수록 열손실 데이터 값이 낮아져 선미 쪽의 제n 구역(2-n)의 열손실 데이터 값이 가장 낮을 것이다.
상기한 바와 같이, 서버(200)는, 기상위성(110), 온도 센서부(120), 풍향풍속 센서부(130)로부터 수신된 모든 정보를 이용하여, 기후 변화에 따른 열손실 예측, 전력 예측량 모니터링, 작업 스케줄에 따른 탄력적인 전력량 및 발열량 제어, 전력 운용 가이드라인 제시 등을 할 수 있다.
전력 공급원(300)은, 극지용 해양구조물(1)의 엔진룸에 장착되는 발전기(generator)일 수 있으며, 발전기에서 생산된 전력을 스위치보드(switchboard; 도시하지 않음)를 통해 후술할 히트 트레이싱 제어 시스템(400)에 공급할 수 있다.
이러한 전력 공급원(300)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 극지용 해양구조물(1)이 드릴십일 경우, 본 실시예의 방한 시스템(10)을 비롯하여, 드릴링 시스템(3), 동적 위치유지 시스템(4), 펌프 및 각종 기계류(5), 냉난방공조 시스템(6) 등에 전력을 공급한다.
그런데 전력 공급원(300)인 발전기에서 생산되는 전력량은 한정되어 있고, 전력량을 늘리기 위한 발전기 용량 추가는 발전기 운용 비용 증가, 설치 공간 확보 등 초기 건조 비용 증가로 인하여 현실적인 대안이 될 수 없어, 통상적으로 전력 부족시를 대비하여 설비의 전력 운용 매뉴얼에 의해 우선 순위가 낮은 설비로부터 높은 설비 순으로 전력 공급을 차단하고 있다. 전력 부족시 차단 순서는 방한 시스템(10), 냉난방공조 시스템(6), 펌프 및 각종 기계류(5), 동적 위치유지 시스템(4), 드릴링 시스템(3)일 수 있다.
이와 같이, 전력량이 부족하여 전력 공급 차단 매뉴얼에 따라 전력 공급을 차단할 경우, 작업자의 안전 문제 및 장비의 손상이 발생할 수 있는데, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 히트 트레이싱 용량 축소, 히트 트레이싱 적용 구역 축소를 통해 전력량 마진을 확보할 수 있으나, 방한 성능이 반감할 뿐만 아니라, 히트 트레이싱 설치에 대한 선급 규정을 따라야 하기 때문에 전력량 마진 확보에 한계가 있다.
이에, 본 실시예는, 전력 공급원(300)에서 생산되는 전체 전력량 중에서 방한 시스템(10)에 공급되는 전력량을 효율적으로 운용할 수 있게 함으로써, 극지용 해양구조물(1)의 전력량 마진을 확보할 수 있게 한다.
히트 트레이싱 제어 시스템(400)은, 서버(200)로부터 제공되는 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각의 구역별 열손실 데이터 값을 바탕으로 전력 공급원(300)으로부터 공급되는 전력량을 조정하고, 조정된 전력을 극지용 해양구조물(1)의 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각에 설치되는 후술할 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n) 각각에 차등 공급할 수 있다.
제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n) 각각은, 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각에 설치될 수 있으며, 히트 트레이싱 제어 시스템(400)을 통해 조정된 전력을 개별적으로 차등 공급받아 열을 발생시킬 수 있다.
구체적으로, 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n)은, 극지를 항해하거나 시추 작업을 수행하는 극지용 해양구조물(1)을 운용하기 위하여, 최악의 기상 조건을 가정하여 선급 규정에 맞도록 설치될 수 있다. 이러한 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n)은, 극지용 해양구조물(1)의 전체 전력의 상당 부분 예를 들어, 6% 내지 7%가량의 전력을 소모하며, 이는 펌프 및 각종 기계류(5), 동적 위치유지 시스템(4), 드릴링 시스템(3) 등과 병행하여 사용할 경우, 전력 부족 현상을 유발할 수 있어, 본 실시예에서는 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n) 각각에 조정된 전력을 공급할 수 있게 하는 것이다.
제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n) 각각에 공급되는 전력량은, 서버(200)에서 산출된 열손실 데이터 값에 대응하여 히트 트레이싱 제어 시스템(400)에 의해 조정되는데, 예를 들어, 햇빛이 선미 쪽에서 선수 쪽으로 비치고, 바람이 선수 쪽에서 선미 쪽으로 불 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 선수 쪽의 제1 구역(2-1)의 열손실 데이터 값이 가장 클 것이고, 그 다음 선수와 좌현 사이의 제2 구역(2-2)으로 선미 쪽으로 갈수록 열손실 데이터 값이 낮아져 선미 쪽의 제n 구역(2-n)의 열손실 데이터 값이 가장 낮을 것이기 때문에, 제1 구역(2-1)에 설치된 제1 히트 트레이싱 케이블(500-1)에 공급되는 전력량이 가장 많을 것이고, 제2 구역(2-2)에 설치된 제2 히트 트레이싱 케이블(500-2)에 공급되는 전력량이 그 다음으로 많을 것이고, 제n 구역(2-n)에 설치된 제n 히트 트레이싱 케이블(500-n)에 공급되는 전력량이 가장 적을 것이다.
설명의 편의를 위해 제1 구역(2-1)으로부터 제n 구역(2-n)의 순으로 열손실 데이터 값이 낮아진다고 하였지만, 각 구역에 설치되는 설비의 구조, 밀도, 크기, 종류 등 조건이 다름으로 인하여 그 순서는 달라질 수 있음은 물론이다.
이해를 돕기 위하여, 히트 트레이싱 케이블로 통행로 표면 온도를 5℃로 유지해야 결빙을 방지할 수 있다면, 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n) 모두를 표면 온도가 5℃로 유지할 수 있도록, 상기한 제1 히트 트레이싱 케이블(500-1)에는 정상적으로 전력을 공급하고(이때 공급되는 전력량을 100%라 정의함), 제2 히트 트레이싱 케이블(500-2)에는 80%의 전력량을 공급하고, 제n 히트 트레이싱 케이블(500-n)에는 20%의 전력량을 공급할 수 있다.
다시 말해서, 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n) 각각은, 그것이 설치된 통행로, 배관, 장비 등의 온도가 결빙을 방지할 수 있는 온도(예를 들어, 5℃)를 유지하도록, 전력이 차등 공급될 수 있다. 이는 통상적으로 히트 트레이싱 케이블이 최악의 기상 조건을 고려하여 설치되므로, 최악의 기상 조건에 근접한 열손실 데이터 값에 해당되는 히트 트레이싱 케이블에만 100%의 전력량이 공급되게 하고, 그 이외의 히트 트레이싱 케이블에는 열손실 데이터 값에 따라 100% 미만의 전력량으로 차등 공급할 수 있다.
이를 통해 본 실시예는, 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n) 각각에 100%의 전력량을 공급할 경우, 극지용 해양구조물(1)의 전체 전력의 6% 내지 7%가량의 전력을 소모하는데, 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n) 각각에 100%의 전력량을 공급하지 않아도 되어, 극지용 해양구조물(1)에 소요되는 전력을 탄력적으로 운용할 수 있고, 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n)의 소요 전력량을 절감할 수 있고, 전력 공급원(300)의 발전량을 절감할 수 있다.
한편, 온도 센서부(120)의 제1 내지 제n 온도 센서(120-1, 120-2, … , 120-n), 풍향풍속 센서부(130)의 제1 내지 제n 풍향풍속 센서(130-1, 130-2, … , 130-n), 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n) 각각은, 극지용 해양구조물(1)의 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n)에 설치되는데, 이러한 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n)은, 각종 장비 시스템이나, 수행 업무에 따라 구분되는 다양한 작업장이나, 작업자의 경험에 의해 주변 지역과 온도 차이가 나는 지역 등 여러 가지 주변 상황을 고려하여 정해질 수 있으나, 본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 극지용 해양구조물(1)의 선수, 선미, 좌현, 우현, 중앙의 위치별로 나누는 것이 바람직하다. 이는, 각종 장비 시스템이 설치되는 위치나 다양한 작업장의 내외부 환경 요건보다는 햇빛과 바람의 외부 환경 요건에 노출되는 정도를 고려하여 획일화된 지역으로 나눔으로써, 본 실시예의 목적인 극지용 해양구조물(1)이 처한 극한 환경 특성을 반영하여 최적화된 방한 성능을 구현할 수 있기 때문이다.
이하, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물(1)의 방한 시스템(10)을 이용한 방한 방법을 도 1 내지 도 3에 더하여, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법의 부분 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 해양구조물(1)의 방한 시스템(10)을 이용한 방한 방법은, 서버(200)가, 기상 및 기후 정보 제공부(100)로부터 극지용 해양구조물(1)이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수신하는 단계(S610), 서버(200)가, 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 이용하여 구역별 열손실 데이터 값을 산출하는 단계(S620), 히트 트레이싱 제어 시스템(400)이, 구역별 열손실 데이터 값을 바탕으로 전력 공급원(300)으로부터 공급되는 전력량을 조정하는 단계(S630), 및 히트 트레이싱 제어 시스템(400)이, 조정된 전력을 히트 트레이싱 케이블에 차등 공급하는 단계(S640)를 포함한다.
단계 S610에서는, 서버(200)가, 기상 및 기후 정보 제공부(100)로부터 극지용 해양구조물(1)이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수신한다.
단계 S610에서, 기상 및 기후 정보 제공부(100)는, 기상위성(110), 온도 센서부(120), 풍향풍속 센서부(130) 각각 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있는데, 이때, 기상위성(110)은 극지용 해양구조물(1)에 영향을 미치는 위성 정보인 기상 및 기후 환경 정보, 연중 평균 기후 정보나 예측 정보를 서버(200)에 송신하고, 온도 센서부(120)는 극지용 해양구조물(1)의 각 구역별 온도를 실시간으로 감지하고, 온도 센싱 신호를 서버(200)에 유무선으로 송신하고, 풍향풍속 센서부(130)는 극지용 해양구조물(1)의 각 구역별 풍향풍속을 실시간으로 감지하고, 풍향풍속 센싱 신호를 서버(200)에 유무선으로 송신한다.
이로써, 단계 S610은, 도 5에 도시된 바와 같이, 서버(200)가, 기상위성(110)으로부터 극지용 해양구조물(1)에 영향을 미치는 위성 정보를 수신하는 단계(S611), 서버(200)가, 온도 센서부(120)로부터 극지용 해양구조물(1)의 각 구역별 온도를 실시간으로 감지한 온도 센싱 신호를 수신하는 단계(S612), 및 서버(200)가, 풍향풍속 센서부(130)로부터 극지용 해양구조물(1)의 각 구역별 풍향풍속을 실시간으로 감지한 풍향풍속 센싱 신호를 수신하는 단계(S613)를 포함할 수 있다.
한편, 단계 S610 이후에, 서버(200)가, 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 이용하여, 현재 또는 미래의 기상기후를 분석 예측하고, 예측된 기상기후 정보를 바탕으로 극지용 해양구조물(1) 전체 또는 구역별 열손실 및 전력 필요량을 예측하여, 미래 기후 변화에 대응하는 가이드를 제시하는 단계(S650)를 더 포함할 수 있다.
단계 S620에서는, 서버(200)가, 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 이용하여 구역별 열손실 데이터 값을 산출한다.
단계 S620에서, 구역별 열손실 데이터 값은, 극지용 해양구조물(1)의 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각에서 다르게 산출될 수 있는데, 이는 햇빛이 비치는 부분과 비치지 않는 부분에서 온도 차이가 발생하고, 또한 맞바람을 맞는 부분과 그렇지 않은 부분에서 풍속냉각지수가 달라지는 등 제1 내지 제n 구역(2-1, 2-2, … , 2-n) 각각의 외부 환경 조건이 같지 않기 때문이다.
단계 S630에서는, 히트 트레이싱 제어 시스템(400)이, 구역별 열손실 데이터 값을 바탕으로 전력 공급원(300)으로부터 공급되는 전력량을 조정한다.
단계 S640에서는, 히트 트레이싱 제어 시스템(400)이, 조정된 전력을 히트 트레이싱 케이블에 차등 공급한다.
단계 S640에서, 히트 트레이싱 케이블은, 극지용 해양구조물(1)의 제1 내지 제n 구역(2-1 내지 2-n) 각각에 설치되는 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1 내지 500-n)로 구성될 수 있다. 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1 내지 500-n) 각각은, 결빙을 방지할 수 있는 온도(예를 들어, 5℃)를 유지하도록, 전력이 차등 공급될 수 있다. 통상적으로 히트 트레이싱 케이블이 최악의 기상 조건을 고려하여 설치되므로, 최악의 기상 조건에 근접한 열손실 데이터 값에 해당되는 히트 트레이싱 케이블에만 100%의 전력량을 공급하고, 그 이외의 히트 트레이싱 케이블에는 열손실 데이터 값에 따라 100% 미만의 전력량으로 차등 공급할 수 있어, 극지용 해양구조물(1)에 소요되는 전력을 탄력적으로 운용할 수 있고, 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블(500-1, 500-2, … , 500-n)의 소요 전력량을 절감할 수 있고, 전력 공급원(300)의 발전량을 절감할 수 있게 한다.
이와 같이 본 실시예는, 기상기후 정보 및 해양구조물의 구역별 실제 기온, 풍속, 풍향 정보 등을 반영하여 히트 트레이싱 케이블(500-1 내지 500-n)의 발열량(전력량)을 구역별로 다르게 제공할 수 있도록 히트 트레이싱 제어 시스템(400)을 구축함으로써, 전력을 탄력적으로 운용할 수 있어, 소요 전력량 및 발전량을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 방한 성능에 대한 신뢰도 및 해양구조물의 운용 연비 효율을 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.
1: 극지용 해양구조물
2-1 내지 2-n: 제1 내지 제n 구역
3: 드릴링 시스템 4: 동적 위치유지 시스템
5: 펌프 및 각종 기계류 6: 냉난방공조 시스템
10: 방한 시스템 100: 기상 및 기후 정보 제공부
110: 기상위성 120: 온도 센서부
120-1 내지 120-n: 제1 내지 제n 온도 센서
130: 풍향풍속 센서부
130-1 내지 130-n: 제1 내지 제n 풍향풍속 센서
200: 서버 300: 전력 공급원
400: 히트 트레이싱 제어 시스템
500-1 내지 500-n: 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블
3: 드릴링 시스템 4: 동적 위치유지 시스템
5: 펌프 및 각종 기계류 6: 냉난방공조 시스템
10: 방한 시스템 100: 기상 및 기후 정보 제공부
110: 기상위성 120: 온도 센서부
120-1 내지 120-n: 제1 내지 제n 온도 센서
130: 풍향풍속 센서부
130-1 내지 130-n: 제1 내지 제n 풍향풍속 센서
200: 서버 300: 전력 공급원
400: 히트 트레이싱 제어 시스템
500-1 내지 500-n: 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블
Claims (16)
- 극지용 해양구조물이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수집하는 기상 및 기후 정보 제공부;
상기 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 이용하여 구역별 열손실 데이터 값을 산출하는 서버;
상기 극지용 해양구조물에 설치되며, 열을 발생시키는 히트 트레이싱 케이블; 및
상기 구역별 열손실 데이터 값을 바탕으로 전력 공급원으로부터 공급되는 전력량을 조정하고, 상기 조정된 전력을 상기 히트 트레이싱 케이블에 차등 공급하는 히트 트레이싱 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 극지용 해양구조물은,
극지 유전 개발을 위해 사용되고 있는 드릴십, 부유식 원유생산 저장 하역설비, 반잠수식 해양구조물, 고정식 플랫폼, 선박인 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 기상 및 기후 정보 제공부는,
기상위성, 상기 온도 센서부, 풍향풍속 센서부 각각 또는 이들의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 제 3 항에 있어서, 상기 기상위성은,
상기 극지용 해양구조물에 영향을 미치는 위성 정보인 기상 및 기후 환경 정보, 연중 평균 기후 정보나 예측 정보를 상기 서버에 송신하는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 제 3 항에 있어서, 상기 온도 센서부는,
상기 극지용 해양구조물의 각 구역별 온도를 실시간으로 감지하고, 온도 센싱 신호를 상기 서버에 유무선으로 송신하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 제 5 항에 있어서, 상기 온도 센서부는,
상기 극지용 해양구조물의 제1 내지 제n 구역 각각에 배치된 복수 개의 제1 내지 제n 온도 센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 제 3 항에 있어서, 상기 풍향풍속 센서부는,
상기 극지용 해양구조물의 각 구역별 풍향풍속을 실시간으로 감지하고, 풍향풍속 센싱 신호를 상기 서버에 유무선으로 송신하는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 제 7 항에 있어서, 상기 풍향풍속 센서부는,
상기 극지용 해양구조물의 제1 내지 제n 구역 각각에 배치된 복수 개의 제1 내지 제n 풍향풍속 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 서버는,
현재 또는 미래의 기상기후를 분석 예측하고, 상기 예측된 기상기후 정보를 바탕으로 상기 극지용 해양구조물 전체 또는 구역별 열손실 및 전력 필요량을 예측하여, 미래 기후 변화에 대응하는 가이드를 제시하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 히트 트레이싱 케이블은,
상기 극지용 해양구조물의 제1 내지 제n 구역 각각에 설치되는 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블로 구성되는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 제 10 항에 있어서, 상기 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블 각각은,
결빙을 방지할 수 있는 온도를 유지하도록, 상기 전력이 차등 공급되되,
최악의 기상 조건에 근접한 열손실 데이터 값에 해당되는 히트 트레이싱 케이블에만 100%의 전력량이 공급되고, 그 이외의 히트 트레이싱 케이블에는 열손실 데이터 값에 따라 100% 미만의 전력량으로 차등 공급되는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 제 6 항, 제 8 항, 제 10 항 중에서 어느 하나의 항에 있어서, 상기 극지용 해양구조물의 제1 내지 제n 구역은,
상기 극지용 해양구조물의 선수, 선미, 좌현, 우현, 중앙의 위치별로 나누어지는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템. - 기상 및 기후 정보 제공부, 서버, 히트 트레이싱 케이블 및 히트 트레이싱 제어 시스템을 포함하여 구성되는 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법에 있어서,
상기 서버가, 상기 기상 및 기후 정보 제공부로부터 상기 극지용 해양구조물이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수신하는 단계;
상기 서버가, 상기 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 이용하여 구역별 열손실 데이터 값을 산출하는 단계;
상기 히트 트레이싱 제어 시스템이, 상기 구역별 열손실 데이터 값을 바탕으로 전력 공급원으로부터 공급되는 전력량을 조정하는 단계; 및
상기 히트 트레이싱 제어 시스템이, 상기 조정된 전력을 상기 히트 트레이싱 케이블에 차등 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법. - 제 13 항에 있어서, 상기 서버가, 상기 기상 및 기후 정보 제공부로부터 상기 극지용 해양구조물이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수신하는 단계는,
상기 서버가, 기상위성으로부터 상기 극지용 해양구조물에 영향을 미치는 위성 정보를 수신하는 단계;
상기 서버가, 온도 센서부로부터 상기 극지용 해양구조물의 각 구역별 온도를 실시간으로 감지한 온도 센싱 신호를 수신하는 단계; 및
상기 서버가, 풍향풍속 센서부로부터 상기 극지용 해양구조물의 각 구역별 풍향풍속을 실시간으로 감지한 풍향풍속 센싱 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 서버가, 상기 기상 및 기후 정보 제공부로부터 상기 극지용 해양구조물이 위치한 지역의 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 수신하는 단계 이후에,
상기 서버가, 상기 기상 및 기후 환경에 대한 정보를 이용하여, 현재 또는 미래의 기상기후를 분석 예측하고, 상기 예측된 기상기후 정보를 바탕으로 상기 극지용 해양구조물 전체 또는 구역별 열손실 및 전력 필요량을 예측하여, 미래 기후 변화에 대응하는 가이드를 제시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 히트 트레이싱 제어 시스템이, 상기 조정된 전력을 상기 히트 트레이싱 케이블에 차등 공급하는 단계에서,
상기 히트 트레이싱 케이블은, 상기 극지용 해양구조물의 제1 내지 제n 구역 각각에 설치되는 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블로 구성되며,
상기 제1 내지 제n 히트 트레이싱 케이블 각각은, 결빙을 방지할 수 있는 온도를 유지하도록, 상기 전력이 차등 공급되되,
최악의 기상 조건에 근접한 열손실 데이터 값에 해당되는 히트 트레이싱 케이블에만 100%의 전력량을 공급하고, 그 이외의 히트 트레이싱 케이블에는 열손실 데이터 값에 따라 100% 미만의 전력량으로 차등 공급하는 것을 특징으로 하는 극지용 해양구조물의 방한 시스템을 이용한 방한 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140089088A KR101601452B1 (ko) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | 극지용 해양구조물의 방한 시스템 및 이를 이용한 방한 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140089088A KR101601452B1 (ko) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | 극지용 해양구조물의 방한 시스템 및 이를 이용한 방한 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160009158A true KR20160009158A (ko) | 2016-01-26 |
| KR101601452B1 KR101601452B1 (ko) | 2016-03-09 |
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ID=55307188
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140089088A KR101601452B1 (ko) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | 극지용 해양구조물의 방한 시스템 및 이를 이용한 방한 방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101601452B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200103222A (ko) * | 2019-02-22 | 2020-09-02 | 삼성중공업 주식회사 | 선박 발열 제어 방법 및 그 제어 시스템 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100057441A (ko) * | 2008-11-21 | 2010-05-31 | 주식회사 드림이엔지 | 노면 가열 장치 |
| KR20120117395A (ko) * | 2011-04-15 | 2012-10-24 | 성균관대학교산학협력단 | 에뮬레이션 기법을 이용한 건물 외피 에너지 성능 평가 및 첨단 제어 방법 |
| KR20130045318A (ko) | 2013-04-19 | 2013-05-03 | 대우조선해양 주식회사 | 극지용 시추선 |
-
2014
- 2014-07-15 KR KR1020140089088A patent/KR101601452B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR20100057441A (ko) * | 2008-11-21 | 2010-05-31 | 주식회사 드림이엔지 | 노면 가열 장치 |
| KR20120117395A (ko) * | 2011-04-15 | 2012-10-24 | 성균관대학교산학협력단 | 에뮬레이션 기법을 이용한 건물 외피 에너지 성능 평가 및 첨단 제어 방법 |
| KR20130045318A (ko) | 2013-04-19 | 2013-05-03 | 대우조선해양 주식회사 | 극지용 시추선 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200103222A (ko) * | 2019-02-22 | 2020-09-02 | 삼성중공업 주식회사 | 선박 발열 제어 방법 및 그 제어 시스템 |
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| KR101601452B1 (ko) | 2016-03-09 |
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