KR20160059004A

KR20160059004A - 반잠수식 해양구조물

Info

Publication number: KR20160059004A
Application number: KR1020140159768A
Authority: KR
Inventors: 김문성; 김홍수
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2016-05-26
Also published as: KR101672325B1

Abstract

본 발명은 반잠수식 해양구조물에 관한 것으로, 상부 구조물; 상부 구조물의 하부에 형성되는 하부 구조물; 상부 구조물과 하부 구조물 사이에서 상부 구조물을 지지하는 복수의 컬럼; 하부 구조물의 측면에 설치되는 운동 감소 부재와, 운동 감소 부재를 하부 구조물의 외측으로 인출하거나 하부 구조물의 내측으로 견인하는 구동부를 포함하는 운동 감소 장치; 및 해양 환경 정보 및 반잠수식 해양구조물에 대한 운동 측정 정보 중의 적어도 하나에 기초하여, 운동 감소 장치에 대한 구동 값을 산출하는 구동 제어부를 포함하는 반잠수식 해양구조물을 개시한다.

Description

반잠수식 해양구조물{SEMI-SUBMERSIBLE OFFSHORE STRUCTURE}

본 발명은 반잠수식 해양구조물(semi-submersible offshore structure)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반잠수식 해양구조물의 운동을 저감하기 위한 장치를 구비한 반잠수식 해양구조물에 관한 것이다.

시추 등 해상에서의 작업을 위한 구조물의 일종으로 반잠수식 해양구조물이 알려져 있다. 최근 원유, 가스 등의 채굴지가 연안지역에서 극지방이나 심해지역으로 이동되면서, 반잠수식 해양구조물의 수요는 점차 증대되고 있으며, 극한 환경의 해역에 투입 및 운용되는 경우도 발생하고 있다. 반잠수식 해양구조물은 건현이 비교적 낮게 설계되기 때문에, 상부 구조물과 하부 구조물을 연결하는 컬럼(column)을 타고 올라오는 파도에 의해 상부 구조물의 하부에 충격이 가해져 상부 구조물이 손상되고, 구조 강도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 이에 따라 종래의 반잠수식 해양구조물은 파랑에 의한 상부 구조물의 손상을 방지하기 위해 상부 구조물과 하부 구조물을 연결하는 컬럼을 일정 길이 이상으로 확보해주고 있으나, 이는 결국 건조비용의 상승으로 이어진다는 문제가 있다. 또한, 반잠수식 해양구조물의 위치를 고정하기 위하여 계류선(mooring line)으로 반잠수식 해양구조물을 계류하고 있으나, 계류선만으로는 반잠수식 해양구조물에 가해지는 파랑의 영향으로부터 자유로울 수 없으며, 파랑에 의하여 반잠수식 해양구조물에 상하 방향 동요(heave motion)나 롤 동요(roll motion)와 같은 운동이 발생할 수 있다.

반잠수식 해양구조물의 설계에 있어서 운동 및 가속도 특성은 중요한 설계 인자이다. 반잠수식 해양구조물의 운동 및 가속도 특성은 반잠수식 해양구조물과 선체(hull) 및 탑사이드(topside) 장비의 설계 및 운용 기준이 된다. 파도에 의해 탑사이드 구조물에 큰 가속도가 발생하여, 탑사이드 구조물의 설계 유효값을 초과하게 되면, 심각한 상황이 발생할 가능성이 있다. 반잠수식 해양구조물의 운동 특성을 안정화하기 위해서는 폰툰(하부 구조물)을 수면으로부터 깊게 가져가는 것이 유리하나, 안정성(stability) 감소와 침수 표면적 증가로 인한 저항 증가로 예인 속도가 감소하는 단점이 있다.

본 발명은 반잠수식 해양구조물 주변의 해양 환경 정보나 반잠수식 해양구조물의 운동 측정 정보에 따라 운동 감소 장치에 대한 최적의 구동 값을 결정하여, 해양 상황에 적응적으로 반잠수식 해양구조물의 운동을 효과적으로 저감하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 반잠수식 해양구조물은, 상부 구조물; 상기 상부 구조물의 하부에 형성되는 하부 구조물; 상기 상부 구조물과 상기 하부 구조물 사이에서 상기 상부 구조물을 지지하는 복수의 컬럼; 상기 하부 구조물의 측면에 설치되는 운동 감소 부재와, 상기 운동 감소 부재를 상기 하부 구조물의 외측으로 인출하거나 상기 하부 구조물의 내측으로 견인하는 구동부를 포함하는 운동 감소 장치; 및 해양 환경 정보 및 반잠수식 해양구조물에 대한 운동 측정 정보 중의 적어도 하나에 기초하여, 상기 운동 감소 장치에 대한 구동 값을 산출하는 구동 제어부를 포함한다.

상기 구동 제어부는, 상기 해양 환경 정보를 기초로, 상기 운동 감소 부재의 인출량 및 인출각도 중의 적어도 하나를 포함하는 인출값에 따른 반잠수식 해양구조물의 운동 정보를 예측하는 예측부; 및 상기 예측부에 의해 예측된 상기 반잠수식 해양구조물의 운동 정보가 최소가 되는 상기 인출값으로부터 상기 운동 감소 장치에 대한 구동 값을 결정하는 구동값 결정부를 포함할 수 있다.

상기 구동 제어부는, 상기 운동 감소 부재의 인출량 및 인출각도 중의 적어도 하나를 포함하는 인출값에 따른 반잠수식 해양구조물의 운동 측정 정보를 산출하는 측정부; 및 상기 측정부에 의해 측정된 상기 반잠수식 해양구조물의 운동 측정 정보가 최소가 되는 상기 인출값으로부터 상기 운동 감소 장치에 대한 구동 값을 결정하는 구동값 결정부를 포함할 수 있다.

상기 운동 감소 장치는, 상기 하부 구조물의 바깥쪽 측면에 설치되는 제1 운동 감소 부재와, 상기 제1 운동 감소 부재를 상기 하부 구조물의 외측으로 인출하거나 상기 하부 구조물의 내측으로 견인하는 제1 구동부를 포함하는 제1 운동 감소 장치; 및 상기 하부 구조물의 안쪽 측면에 설치되는 제2 운동 감소 부재와, 상기 제2 운동 감소 부재를 상기 하부 구조물의 외측으로 인출하거나 상기 하부 구조물의 내측으로 견인하는 제2 구동부를 포함하는 제2 운동 감소 장치를 포함할 수 있다.

상기 구동 제어부는, 상기 해양 환경 정보 및 상기 운동 측정 정보 중의 적어도 하나에 기초하여, 상기 제1 운동 감소 장치 및 상기 제2 운동 감소 장치 각각에 대한 구동 값을 산출할 수 있다.

상기 반잠수식 해양구조물의 운동 정보는 상하 동요 정보, 횡 동요 정보, 롤 동요 정보 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 구동 제어부는, 상기 반잠수식 해양구조물의 상하 동요 정보가 미리 설정된 제1 기준값을 초과시 상기 제1 운동 감소 장치만을 구동하고, 상기 반잠수식 해양구조물의 상하 동요 정보가 상기 제1 기준값을 초과하지 않는 동시에 상기 반잠수식 해양구조물의 롤 동요 정보가 미리 설정된 제2 기준값을 초과시 상기 제1 운동 감소 장치 및 상기 제2 운동 감소 장치를 모두 구동할 수 있다.

상기 운동 감소 부재는 상기 하부 구조물에 부력을 제공하는 부체로 형성될 수 있다.

상기 구동부는 상기 하부 구조물의 내부와 외부 사이에서 상기 운동 감소 부재를 수평 방향으로 슬라이드 이동시키거나, 상기 운동 감소 부재의 외측 단부를 상기 하부 구조물의 외측면에 힌지축으로 고정된 상기 운동 감소 부재의 내측 단부를 중심으로 회전시켜 상기 운동 감소 부재를 인출 혹은 견인할 수 있다.

상기 해양 환경 정보는, 상기 반잠수식 해양구조물의 주변 해양의 평균 파고 및 평균 파도 주기 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 반잠수식 해양구조물 주변의 해양 환경 정보나 반잠수식 해양구조물의 운동 측정 정보에 따라 운동 감소 장치에 대한 최적의 구동 값을 결정하여, 해양 상황에 적응적으로 반잠수식 해양구조물의 운동을 효과적으로 저감할 수 있다.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반잠수식 해양구조물의 A-A' 단면을 확대하여 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물을 구성하는 구동 제어부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물을 구성하는 구동 제어부의 기능 및 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 예인 과정과 같은 평시 상태 혹은 해양 환경에 따른 동요가 비교적 적은 상황에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물을 구성하는 운동 감소 부재가 하부 구조물의 내부로 인입된 상태를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 해양 환경에 따라 상하 동요가 큰 상황에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물을 구성하는 운동 감소 부재의 구동 상태를 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9는 해양 환경에 따라 롤 동요가 큰 상황에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물을 구성하는 운동 감소 부재의 구동 상태를 보여주는 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물을 구성하는 운동 감소 장치를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물을 구성하는 운동 감소 장치를 보여주는 도면이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(semi-submersible offshore structure)은 상부 구조물; 하부 구조물; 하부 구조물에 대하여 상부 구조물을 지지하는 복수의 컬럼(column); 하부 구조물의 측면에서 외측으로 인출되거나 내측으로 견인되는 운동 감소 장치; 및 반잠수식 해양구조물 주변 해양의 환경 정보 및 반잠수식 해양구조물의 운동 측정 정보 중의 적어도 하나에 기초하여 운동 감소 장치에 대한 구동 값을 산출하는 구동 제어부를 포함한다. 본 발명의 실시 예에 의하면, 반잠수식 해양구조물 주변의 해양 환경 정보나 반잠수식 해양구조물의 운동 측정 정보에 따라 운동 감소 장치에 대한 최적의 구동 값을 결정하여 운동 감소 장치를 구동할 수 있어, 해양 상황에 적응적으로 반잠수식 해양구조물의 운동을 효과적으로 저감할 수 있으며, 상부 구조물의 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)을 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 반잠수식 해양구조물의 A-A' 단면을 확대하여 보여주는 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)은 상부 구조물(110), 하부 구조물(120), 복수의 컬럼(130) 및 운동 감소 장치(140) 및 구동 제어부(150)를 포함한다.

상부 구조물(110)은 해수면 상측에 위치하는 선체의 데크(deck) 상에 반잠수식 해양구조물(100)의 목적 및 용도 등에 따라 각종 작업 설비를 탑재할 수 있다. 예컨대, 상부 구조물(110)에는 원유, 가스, 해저광물 등의 탐사, 채취, 저장, 가공, 수송 등을 위한 설비, 원유 등의 탐사를 위한 시추 설비, 원유 등의 가공을 위한 정제 설비, 가스 등의 재기화 설비, 해상 자원의 저장이나 수송을 위한 터미널 설비 등이 탑재될 수 있다. 다만, 본 발명의 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)은 그 밖의 다양한 용도나 목적으로 활용될 수 있으며, 특정 용도나 목적으로 한정되지는 않는다.

하부 구조물(120)은 상부 구조물(110)의 하부에 형성되며, 상부 구조물(110)에 부력을 제공하는 부유체를 포함한다. 하부 구조물(120)은 해수 중에 배치되어 상부 구조물(110)을 해상에 부유시키기 위한 부력을 제공하고, 상부 구조물(110)의 평형을 유지하는 기능을 수행할 수 있다. 하부 구조물(120)은 예를 들어, 해수면 혹은 해수면 아래에 구비되어 부력을 제공하는 폰툰(pontoon)을 포함할 수 있다. 폰툰은 부력을 조절하고, 상부 구조물(110)의 평형을 유지하기 위한 밸러스트 탱크(ballast tank)를 구비할 수 있다.

복수의 컬럼(130)은 하부 구조물(120)과 상부 구조물(110) 간을 연결하는 구조물로서, 상부 구조물(110)과 하부 구조물(120) 사이에 상하 방향으로 연장하도록 형성되어 하부 구조물(120)에 대하여 상부 구조물(110)을 지지한다. 컬럼(130)은 하부 구조물(120)을 구성하는 폰툰의 길이 방향을 따라 복수 개가 마련될 수 있다. 도 1 및 도 2에는 사각 단면 형상을 갖는 네 개의 컬럼(130)을 구비한 반잠수식 해양구조물(100)이 도시되어 있으나, 컬럼(130)의 개수는 필요에 따라 다양하게 증감 변동될 수 있으며, 컬럼(130)의 단면 형상 역시 사각형뿐만 아니라 원형 등의 다양한 형상으로 변경될 수 있다.

컬럼(130)은 그 하단이 하부 구조물(120)의 상부에 체결되고, 상단이 상부 구조물(110)의 하부에 체결되어, 하부 구조물(120)에 대해 상부 구조물(110)을 하측에서 지지할 수 있다. 컬럼(130)에 의해 상부 구조물(110)의 하부면은 해수면으로부터 소정 간격 이격될 수 있다. 컬럼(130)은 상부 구조물(110), 하부 구조물(120)에 직접적으로 연결될 수도 있고, 다른 구성을 매개로 간접적으로 연결될 수도 있다.

통상적으로, 반잠수식 해양구조물은 파랑(wave)에 의한 영향을 크게 받으며, 파랑에 의해 과도한 동요 발생시 상부 구조물에 악영향이 가해질 수 있다. 이에 본 발명의 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)은 파랑의 영향을 최소화하고, 상하 동요(heave motion) 및 롤 동요(roll motion)와 같은 반잠수식 해양구조물(100)의 운동을 해양 상황에 적응적으로 저감할 수 있도록 하는 운동 감소 장치(140) 및 구동 제어부(150)를 구비한다.

운동 감소 장치(140)는 유체의 교란에 대한 감쇠력을 극대화하기 위해 하부 구조물(120)을 구성하는 폰툰의 안쪽과, 바깥쪽에 각각 설치될 수 있다. 운동 감소 장치(140)는 예시적으로 하부 구조물(120)을 구성하는 폰툰의 높이 방향 중간 지점에 설치될 수 있다. 운동 감소 장치(140)는 황천 중에서 부가 질량을 크게 하여 추가적인 운동 증가를 방지하는 기능도 겸할 수 있다.

운동 감소 장치(140)는 하부 구조물(120)의 측면에 설치되는 운동 감소 부재(1411,1421)와, 운동 감소 부재(1411,1421)를 하부 구조물(120)의 외측으로 인출하거나 하부 구조물(120)의 내측으로 견인하는 구동부(1412,1422)를 포함한다. 반잠수식 구조물(100)의 부력을 보충하기 위하여, 운동 감소 부재(1411,1421)는 하부 구조물(120)에 부력을 제공하는 부체로 형성될 수 있다.

도 1의 실시 예와 같이 하부 구조물(120)의 네 측면에 각각 운동 감소 장치(141,142)가 구비되어 있는 경우, 네 측면의 운동 감소 장치들(140)이 모두 같은 인출값을 갖도록 구동할 수도 있고, 각각의 운동 감소 장치들(140)의 인출값 집합 별로 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 정보를 산출하여 네 측면의 운동 감소 장치들(140) 각각을 개별적으로 구동할 수도 있다.

운동 감소 장치(140)는 제1 운동 감소 장치(141) 및 제2 운동 감소 장치(142)를 포함한다. 제1 운동 감소 장치(141)는 하부 구조물(120)의 바깥쪽 측면에 설치되는 제1 운동 감소 부재(1411)와, 제1 운동 감소 부재(1411)를 하부 구조물(120)의 외측으로 인출하거나 하부 구조물(120)의 내측으로 견인하는 제1 구동부(1412)를 포함한다. 제2 운동 감소 장치(142)는 하부 구조물(120)의 안쪽 측면에 설치되는 제2 운동 감소 부재(1421)와, 제2 운동 감소 부재(1421)를 하부 구조물(120)의 외측으로 인출하거나 하부 구조물(120)의 내측으로 견인하는 제2 구동부(1422)를 포함한다.

제1 및 제2 운동 감소 부재(1411,1421)는 하부 구조물(120)의 측면을 관통하여 형성된 홈부(121)에 삽입되고, 홈부(121)를 따라 수평 방향으로 슬라이드 이동하여 하부 구조물(120)의 내부로 견인되거나 외부로 인출된다. 제1 및 제2 구동부(1412,1422)는 로드를 구동하여 제1 및 제2 운동 감소 부재(1411,1421)를 하부 구조물(120)에 인출입시키는 유압 실린더로 제공될 수 있다.

일 실시 예로, 하부 구조물(120)의 홈부(121) 내에 해수가 유입되는 것을 방지하기 위하여, 홈부(121)와 운동 감소 부재(1411,1421)의 접촉면에는 방수부재(미도시)가 형성될 수 있다. 다른 실시 예로, 제1 및 제2 구동부(1412,1422)는 유압 실린더의 로드가 인출입되는 부분에 방수 기능이 구비된 유압 실린더로 제공될 수 있다.

구동 제어부(150)는 반잠수식 해양구조물(100) 주변의 해양 환경 정보 및 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 측정 정보 중의 적어도 하나에 기초하여, 운동 감소 장치(140)에 대한 구동 값을 산출한다. 구동 제어부(150)는 해양 환경 정보 및 운동 측정 정보 중의 적어도 하나에 기초하여, 제1 운동 감소 장치(141) 및 제2 운동 감소 장치(142) 각각에 대한 구동 값을 개별적으로 산출할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)을 구성하는 구동 제어부(150)의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 구동 제어부(150)는 예측부(151), 측정부(152), 구동값 결정부(153), 통신인터페이스부(154), 메모리(155) 및 프로세서(156)를 포함한다. 구동 제어부(150)는 방수부재 등에 의하여 방수 기능을 갖도록 제공되어 하부 구조물(120)의 내부에 구비되거나, 상부 구조물(110) 상에 구비될 수 있다.

예측부(151)는 반잠수식 해양구조물(100) 주변의 해양 환경 정보를 기초로, 운동 감소 부재(1411,1421)의 인출량(인출값), 즉 인출길이(혹은 인출위치)별로 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 정보를 예측한다. 해양 환경 정보는 반잠수식 해양구조물(100)의 주변 해양의 평균 파고 및 평균 파도 주기와 같은 정보를 포함할 수 있다. 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 정보는 상하 동요(heave motion) 정보, 횡 동요 정보, 롤 동요(roll motion) 정보를 포함할 수 있다.

측정부(152)는 운동 감소 부재(1411,1421)의 인출량(인출값)별로 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 측정 정보를 산출한다. 즉, 운동 감소 부재(1411,1421)의 인출길이를 조절하면서, 인출길이별로 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 측정 정보를 산출한다. 측정부(152)는 예를 들어, 자이로 센서와 같은 가속도 센서를 포함할 수 있다. 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 측정 정보는 상하 동요(heave motion) 측정값, 횡 동요 측정값, 롤 동요(roll motion) 측정값을 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 구동값 결정부(153)는 예측부(151)의 예측값을 기반으로, 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 정보가 최소가 되는 인출값(인출길이)으로부터 제1 및 제2 운동 감소 장치(141,142)에 대한 구동 값을 결정할 수 있다. 다른 실시 예로, 구동값 결정부(153)는 측정부(152)의 측정값을 기반으로, 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 측정 정보가 최소가 되는 인출값으로부터 제1 및 제2 운동 감소 장치(141,142)에 대한 구동 값을 결정할 수 있다.

통신인터페이스부(154)는 측정부(152)에 의해 제공되는 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 정보를 입력받거나, 구동값 결정부(153)에 의해 결정된 구동 값을 구동부(1412,1422)로 출력하기 위한 데이터 입출력 인터페이스 기능을 구현한다. 메모리(memory)(155)는 운동 감소 장치(141,142)의 인출값을 결정하기 위한 구동 값을 산출하는데 필요한 프로그램과 각종 정보를 저장한다. 프로세서(processor)(156)는 구동 제어부(150)의 각종 구성을 제어하여 운동 감소 장치(141,142)의 인출값을 결정하기 위한 프로그램을 실행한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)을 구성하는 구동 제어부(150)의 기능 및 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 예측부(151)에 의해 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 정보를 운동 감소 부재(1411,1421)의 인출량(인출값)별로 예측하거나, 측정부(152)에 의해 운동 감소 부재(1411,1421)의 인출량(인출값)별로 운동 측정 정보를 산출한다(S41). 이때, 제1 운동 감소 부재(1411)와 제2 운동 감소 부재(1421)의 인출량은 같은 값을 가지면서 변화될 수도 있고, 서로 다른 값을 가지도록 변화될 수도 있다.

이어서, 구동값 결정부(153)는 해양 환경 정보 및 운동 측정 정보 중의 적어도 하나에 기초하여, 제1 운동 감소 장치(141) 및 제2 운동 감소 장치(142) 각각에 대한 구동 값을 개별적으로 산출한다(S42). 이때, 구동값 결정부(153)는 반잠수식 해양구조물(100)의 운동 정보(상하 방향 모션, 롤 모션 등)가 최소가 되도록, 제1 및 제2 운동 감소 장치(141,142)의 구동 값을 결정할 수 있다.

구동값 결정부(153)에 의해 제1 및 제2 운동 감소 장치(141,142)의 구동 값이 결정되면, 결정된 구동 값에 따라 제1 및 제2 운동 감소 장치(141,142)를 구동하여 하부 구조물(120)의 내부와 외부 사이에서 제1 및 제2 운동 감소 부재(1411,1421)를 수평 방향으로 슬라이드 이동시켜 하부 구조물(120)에서 인출하거나 하부 구조물(120)로 견인한다(S43).

도 5 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 1에 도시된 A-A' 단면을 확대하여 보여주는 종단면도로서, 예인 과정과 같은 평시 상태 혹은 해양 환경에 따른 동요가 비교적 적은 상황에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)을 구성하는 운동 감소 부재(1411,1421)가 하부 구조물(120)의 내부로 인입된 상태를 보여준다.

도 6 및 도 7은 해양 환경에 따라 상하 동요가 큰 상황에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)을 구성하는 제1 및 제2 운동 감소 부재(1411,1421)의 구동 상태를 보여주는 도면으로서, 도 6은 도 1에 도시된 A-A' 단면을 확대하여 보여주는 도면이고, 도 7은 도 1에 도시된 반잠수식 해양구조물(100)에 대한 횡단면도를 나타낸다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 구동 제어부(150)는 반잠수식 해양구조물(100)의 상하 동요 정보가 미리 설정된 제1 기준값을 초과시, 반잠수식 해양구조물(100)의 상하 동요가 감소되는 제1 및 제2 운동 감소 장치(141,142)의 인출값을 산출하고, 그 결과에 따라 상하 동요의 저감을 보다 효율적으로 수행하기 위하여, 예를 들어 제1 운동 감소 장치(141) 및 제2 운동 감소 장치(142) 중 하부 구조물(120)의 바깥쪽 측면에 구비된 제1 운동 감소 장치(141)만을 구동할 수 있다.

도 8 및 도 9는 해양 환경에 따라 롤 동요가 큰 상황에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)을 구성하는 제1 및 제2 운동 감소 부재(1411,1421)의 구동 상태를 보여주는 도면으로서, 도 8은 도 1에 도시된 A-A' 단면을 확대하여 보여주는 도면이고, 도 9는 도 1에 도시된 반잠수식 해양구조물(100)에 대한 횡단면도를 나타낸다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 구동 제어부(150)는 반잠수식 해양구조물(100)의 상하 동요 정보가 미리 설정된 제1 기준값을 초과하지 않는 동시에 반잠수식 해양구조물(100)의 롤 동요 정보가 미리 설정된 제2 기준값을 초과시, 롤 동요를 보다 효율적으로 저감하기 위하여, 제1 운동 감소 장치(141) 및 제2 운동 감소 장치(142)를 모두 구동할 수 있다. 이때, 구동 제어부(150)는 제1 운동 감소 부재(1411)의 인출거리(L1) 및 제2 운동 감소 부재(1421)의 인출거리(L2)를 개별적으로 결정하여 운동 감소 장치(141,142)를 제어할 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)을 구성하는 운동 감소 장치(141,142)를 보여주는 도면이다. 도 10 및 도 11의 실시 예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 10은 운동 감소 부재(1411,1421)를 하부 구조물(120)의 측면으로 견인한 상태를 보여주고, 도 11은 운동 감소 부재(1411,1421)를 하부 구조물(120)의 측면으로부터 인출한 상태를 보여준다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 유압실린더 등을 이용하여 운동 감소 부재(1411,1421)와 하부 구조물(120)의 측면 간을 연결하는 링크부재(1411b,1421b)를 구동하여, 운동 감소 부재(1411,1421)의 외측 단부(상단부)를 하부 구조물(120)의 외측면에 힌지축(1411a,1421a)으로 고정된 운동 감소 부재(1411,1421)의 내측 단부(하단부)를 중심으로 회전시켜 운동 감소 부재(1411,1421)를 하부 구조물(120)의 측면으로부터 인출하거나, 하부 구조물(120)의 측면으로 견인할 수 있다. 도 10 및 도 11의 실시 예에서, 구동 제어부(150)는 해양 환경 정보 및 운동 측정 정보 중의 적어도 하나에 기초하여, 제1 운동 감소 장치(141) 및 제2 운동 감소 장치(142) 각각에 대한 인출각도(경사각도)를 개별적으로 산출하여, 반잠수식 해양구조물(100)의 운동을 효과적으로 저감할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 반잠수식 해양구조물(100)을 구성하는 운동 감소 장치(141,142)를 보여주는 도면이다. 도 12의 실시 예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 12를 참조하면, 운동 감소 장치(141,142)는 하부 구조물(120)의 측면을 따라 복수 개로 마련될 수 있다. 도 12의 실시 예에 의하면, 하부 구조물(120)의 측면을 따라 마련된 복수 개의 운동 감소 장치(141,142)의 인출량을 개별적으로 제어하여 반잠수식 해양구조물(100)의 운동을 효과적으로 저감할 수 있다.

이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

100: 반잠수식 해양구조물 110: 상부 구조물
120: 하부 구조물 130: 컬럼
140: 운동 감소 장치 141: 제1 운동 감소 장치
142: 제2 운동 감소 장치 1411: 제1 운동 감소 부재
1421: 제2 운동 감소 부재 1412: 제1 구동부
1422: 제2 구동부 150: 구동 제어부
151: 예측부 152: 측정부
153: 구동값 결정부 154: 통신인터페이스부
155: 메모리 156: 프로세서

Claims

상부 구조물;
상기 상부 구조물의 하부에 형성되는 하부 구조물;
상기 상부 구조물과 상기 하부 구조물 사이에서 상기 상부 구조물을 지지하는 복수의 컬럼;
상기 하부 구조물의 측면에 설치되는 운동 감소 부재와, 상기 운동 감소 부재를 상기 하부 구조물의 외측으로 인출하거나 상기 하부 구조물의 내측으로 견인하는 구동부를 포함하는 운동 감소 장치; 및
해양 환경 정보 및 반잠수식 해양구조물에 대한 운동 측정 정보 중의 적어도 하나에 기초하여, 상기 운동 감소 장치에 대한 구동 값을 산출하는 구동 제어부를 포함하는 반잠수식 해양구조물.
제1 항에 있어서,
상기 구동 제어부는,
상기 해양 환경 정보를 기초로, 상기 운동 감소 부재의 인출량 및 인출각도 중의 적어도 하나를 포함하는 인출값에 따른 반잠수식 해양구조물의 운동 정보를 예측하는 예측부; 및
상기 예측부에 의해 예측된 상기 반잠수식 해양구조물의 운동 정보가 최소가 되는 상기 인출값으로부터 상기 운동 감소 장치에 대한 구동 값을 결정하는 구동값 결정부를 포함하는 반잠수식 해양구조물.
제1 항에 있어서,
상기 구동 제어부는,
상기 운동 감소 부재의 인출량 및 인출각도 중의 적어도 하나를 포함하는 인출값에 따른 반잠수식 해양구조물의 운동 측정 정보를 산출하는 측정부; 및
상기 측정부에 의해 측정된 상기 반잠수식 해양구조물의 운동 측정 정보가 최소가 되는 상기 인출값으로부터 상기 운동 감소 장치에 대한 구동 값을 결정하는 구동값 결정부를 포함하는 반잠수식 해양구조물.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 운동 감소 장치는,
상기 하부 구조물의 바깥쪽 측면에 설치되는 제1 운동 감소 부재와, 상기 제1 운동 감소 부재를 상기 하부 구조물의 외측으로 인출하거나 상기 하부 구조물의 내측으로 견인하는 제1 구동부를 포함하는 제1 운동 감소 장치; 및
상기 하부 구조물의 안쪽 측면에 설치되는 제2 운동 감소 부재와, 상기 제2 운동 감소 부재를 상기 하부 구조물의 외측으로 인출하거나 상기 하부 구조물의 내측으로 견인하는 제2 구동부를 포함하는 제2 운동 감소 장치를 포함하는 반잠수식 해양구조물.
제4 항에 있어서,
상기 구동 제어부는,
상기 해양 환경 정보 및 상기 운동 측정 정보 중의 적어도 하나에 기초하여, 상기 제1 운동 감소 장치 및 상기 제2 운동 감소 장치 각각에 대한 구동 값을 산출하는 반잠수식 해양구조물.
제5 항에 있어서,
상기 반잠수식 해양구조물의 운동 정보는 상하 동요 정보, 횡 동요 정보, 롤 동요 정보 중의 적어도 하나를 포함하는 반잠수식 해양구조물.
제6 항에 있어서,
상기 구동 제어부는, 상기 반잠수식 해양구조물의 상하 동요 정보가 미리 설정된 제1 기준값을 초과시 상기 제1 운동 감소 장치만을 구동하고, 상기 반잠수식 해양구조물의 상하 동요 정보가 상기 제1 기준값을 초과하지 않는 동시에 상기 반잠수식 해양구조물의 롤 동요 정보가 미리 설정된 제2 기준값을 초과시 상기 제1 운동 감소 장치 및 상기 제2 운동 감소 장치를 모두 구동하는 반잠수식 해양구조물.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 운동 감소 부재는 상기 하부 구조물에 부력을 제공하는 부체로 형성되는 반잠수식 해양구조물.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동부는 상기 하부 구조물의 내부와 외부 사이에서 상기 운동 감소 부재를 수평 방향으로 슬라이드 이동시키거나, 상기 운동 감소 부재의 외측 단부를 상기 하부 구조물의 외측면에 힌지축으로 고정된 상기 운동 감소 부재의 내측 단부를 중심으로 회전시켜 상기 운동 감소 부재를 인출 혹은 견인하는 반잠수식 해양구조물.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 해양 환경 정보는, 상기 반잠수식 해양구조물의 주변 해양의 평균 파고 및 평균 파도 주기 중의 적어도 하나를 포함하는 반잠수식 해양구조물.