KR20160059007A - 해양 구조물의 계류 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해양 구조물의 계류 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치는 해양 구조물을 계류하는 계류라인; 계류라인의 일단에 연결되고, 해저면에 관입되어 설치되는 앵커 부재; 및 앵커 부재의 상부에 구비되고, 계류라인에 의한 상하 방향 계류력에 저항할 수 있도록 앵커 부재에 하중을 가하는 중량물 부재를 포함한다.

Description

해양 구조물의 계류 장치{MOORING APPARATUS OF OFFSHORE STRUCTURE}
본 발명은 해양 구조물의 계류 장치에 관한 것이다.
일반적으로 시추 등 해상에서의 작업을 위한 구조물의 일종으로 반잠수식 해양 구조물이 알려져 있다. 반잠수식 해양 구조물은 상하 방향의 동요가 비교적 적어 극한환경의 해역에도 투입 및 운용될 수 있는 장점이 있다. 최근 원유, 가스 등의 채굴지가 연안지역에서 극지방이나 심해지역으로 이동되면서, 반잠수식 해양 구조물의 수요는 점차 증대되고 있다.
파랑이나 조류, 조수에 의한 이동을 방지하여 반잠수식 해양 구조물의 위치를 고정하기 위해, 계류라인(mooring line)으로 반잠수식 해양 구조물을 계류하고 있다. 이러한 계류라인은 해수면에 위치한 해양 구조물과 해저면에 위치한 앵커 간을 비스듬하게 연결해야 하는 특성을 가지며, 이에 따라 계류라인의 상하 방향 계류력이 앵커 부재에 작용할 수 있다.
해양의 파랑이나 조수, 조류, 해양 구조물의 규모 등 여러 가지 해양 환경 및 작업 조건에 따라 계류라인에 큰 계류력이 작용하는 경우, 앵커에 상하 방향으로 작용하는 계류력의 크기 역시 증가하게 된다. 이러한 상하 방향 계류력은 앵커 부재에 미세 거동을 유발할 수 있으며, 특히 일시적 충격과 같은 고하중의 발생시 상하 방향으로 지반점착마찰력을 넘어서는 힘이 발생하여 해저면에 관입되어 있는 앵커가 위로 들려 올려지는 현상이 일어날 수 있다.
해저면 상에서 한 번 들려 올려진 앵커는 다시 지반 속으로 내려가려는 힘이 없어 그 위치에 머무르게 되는데, 장기 반복적으로 그러한 현상이 발생하게 되면 결국 앵커가 지지력을 잃고 해저면에서 뽑히는 문제점이 발생할 수 있다. 이 경우 해양 구조물이 정위치에서 이탈하여 해양 작업의 효율성이 저하되고, 작업에 큰 지장이 초래되는 것은 물론, 계류 장치의 재설치를 위해 과도한 시간과 비용이 소모되는 문제를 초래한다.
본 발명은 해양 구조물의 계류를 위해 해저면에 설치되는 앵커 부재를 해저면에 안정적으로 고정 지지할 수 있고, 해양 구조물을 계류하기 위한 계류라인의 계류력에 의하여 앵커 부재가 해저면으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있는 해양 구조물의 계류 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 해저면에 앵커 부재를 흔들리지 않도록 지지하고, 앵커 측의 계류라인이 해저면을 파고들어가지 못하도록 하여, 해양 구조물을 계류하기 위한 계류라인의 계류력에 의해 앵커 주변의 지반 강도가 저하되는 것을 방지하고, 앵커가 해저면으로부터 쉽게 빠지지 않도록 하는 해양 구조물의 계류 장치를 제공하는 것에 있다.
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 해양 구조물의 계류 장치는 해양 구조물을 계류하는 계류라인; 상기 계류라인의 일단에 연결되고, 해저면에 관입되어 설치되는 앵커 부재; 및 상기 앵커 부재의 상부에 구비되고, 상기 계류라인에 의한 상하 방향 계류력에 저항할 수 있도록 상기 앵커 부재에 하중을 가하는 중량물 부재를 포함한다.
상기 중량물 부재는, 중량물로 이루어지는 몸체; 및 상기 몸체의 하면에 상기 앵커 부재의 단면과 대응하는 형상으로 요입되어 형성되고, 상기 앵커 부재의 상단부를 수용하여 상기 몸체에 대해 상기 앵커 부재의 위치를 고정하는 홈부를 포함할 수 있다.
상기 홈부는, 상기 앵커 부재의 상단면에 접촉하여 상기 앵커 부재에 하중을 가하는 평탄면 및 상기 앵커 부재의 상단부를 상기 평탄면으로 유도하도록 상기 몸체의 하면으로부터 상기 평탄면 사이를 경사지게 연결하는 가이드면을 포함할 수 있다.
상기 중량물 부재는, 상기 계류라인이 통과되도록 상기 몸체에 관통되어 형성되는 가이드홀 및 상기 몸체의 하면에 요입되어 형성되는 가이드홈 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 중량물 부재는 상기 몸체와 상기 앵커 부재 간의 마찰력을 줄이도록 상기 홈부에 설치되는 마찰 감소 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 해양 구조물의 계류 장치는 상기 몸체와 상기 앵커 부재 간의 압력을 측정하도록 상기 홈부에 설치되는 압력 측정 센서; 및 상기 압력 측정 센서에 의해 측정된 압력 정보를 관제실로 전송하는 전송부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 해양 구조물의 계류를 위해 해저면에 설치되는 앵커 부재를 해저면에 안정적으로 고정 지지할 수 있고, 해양 구조물을 계류하기 위한 계류라인의 계류력에 의하여 앵커 부재가 해저면으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 해저면에 앵커 부재를 흔들리지 않도록 지지하고, 앵커 측의 계류라인이 해저면을 파고들어가지 못하도록 하여, 해양 구조물을 계류하기 위한 계류라인의 계류력에 의해 앵커 주변의 지반 강도가 저하되는 것을 방지하고, 앵커가 해저면으로부터 쉽게 빠지지 않도록 할 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 해양 구조물의 계류 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 보여주는 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 중량물 부재를 보여주는 저면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 보여주는 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 보여주는 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재를 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재의 사용 상태를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재의 사용 상태를 보여주는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재의 사용 상태를 보여주는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치의 일부 구성을 보여주는 구성도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재를 보여주는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재의 사용 상태를 보여주는 단면도이다.
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, 본 발명의 도면에서 일부 구성은 다소 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치(100)는 해양 구조물(10)을 계류하기 위한 계류라인(20), 계류라인(20)의 일단에 연결되어 해저면(30)에 관입 설치되는 앵커 부재(110) 및 중량물로 이루어져 앵커 부재(110)의 상부에 구비되는 중량물 부재(120)를 포함한다. 앵커 부재(110) 및 중량물 부재(120)는 앵커 고정 부재에 상응하는 구성요소에 해당한다.
해양 구조물(10)은 예를 들어, 라이저(40)를 통해 원유나 천연가스 등의 자원을 수집하는 부유식 원유생산저장하역설비(floating production storage and offloading plant, FPSO), 부유식 액화천연가스설비(floating liquid natural gas plant)와 같은 반잠수식 해양 구조물일 수 있다. 해양 구조물(10)은 예를 들어, 해수면 상부 구조물에 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 등을 탑재하여 해양 작업을 수행할 수 있다. 다만, 본 발명의 실시 예에 따른 계류 장치 및 앵커 고정 장치는 언급되지 않은 다양한 목적 및 용도를 갖는 해양 구조물을 계류하는데 활용되는 것도 가능하며, 특정 용도나 목적으로 한정되지는 않는다.
계류라인(20)의 일단은 해저면(30)에 관입되어 설치된 앵커 부재(110)에 고정되고, 타단은 해양 구조물(10)에 고정된다. 도시된 예에서, 계류라인(mooring line)(20)은 해수면에 부유하는 해양 구조물(10)을 해양 작업에 적합한 해수면 위치에 계류하기 위한 다수의 계류와이어/체인(21,23,25,27) 및 커넥터(22,24,26)로 이루어져, 앵커 부재(110)의 연결부(111)와 해양 구조물(10)의 체인스토퍼(28) 사이를 연결하고 있으나, 계류라인(20)은 도시되지 않은 다양한 형태로 제공될 수도 있다.
계류라인(20)은 해수면에 위치한 해양 구조물(10)과 해저면에 위치한 앵커 부재(110) 간을 비스듬하게 연결하기 때문에, 계류라인(20)의 상하 방향 계류력이 앵커 부재(110)에 작용할 수 있다. 해양의 파랑이나 조수, 조류, 해양 구조물(10)의 규모 등 여러 가지 해양 환경 및 작업 조건에 따라 계류라인(20)에 큰 계류력이 작용하는 경우, 상하 방향의 계류력 역시 증가하게 된다. 이러한 상하 방향 계류력은 앵커 부재(110)에 미세 거동을 유발할 수 있으며, 특히 일시적 충격과 같은 고하중의 발생시 상하 방향으로 지반점착마찰력을 넘어서는 힘이 발생하여 해저면에 관입되어 있는 앵커가 위로 들려 올려지는 현상이 일어날 수 있다.
해저면 상에서 한 번 들려 올려진 앵커는 다시 지반 속으로 내려가려는 힘이 없어 그 위치에 머무르게 되는데, 장기 반복적으로 그러한 현상이 발생하게 되면 결국 앵커가 지지력을 잃고 해저면에서 뽑히는 문제점이 발생할 수 있다. 이 경우 해양 구조물이 정위치에서 이탈하여 해양 작업의 효율성을 저하시키고 작업에 큰 지장을 초래하는 것은 물론, 계류 장치의 재설치를 위해 과도한 시간과 비용이 소모되는 문제를 초래한다. 이하에서 설명되는 본 발명의 실시 예는 앵커를 해저면에 안정적으로 고정 지지할 수 있는 앵커 고정 부재를 제시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 보여주는 종단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 중량물 부재를 보여주는 저면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 앵커 부재(110)는 해저면(30)에 관입되어 설치될 수 있다. 앵커 부재(110)는 예를 들어, 석션 파일(suction pile)로 제공될 수 있다. 예시적으로, 앵커 부재(110)의 상면 일측에서 펌프를 이용해 앵커 부재(110) 내부 공간의 압력을 낮게 해주어, 압력 차이에 의해 앵커 부재(110)를 관입 깊이까지 시공할 수 있다. 다만, 앵커 부재(110)는 석션 파일 이외에도 다양한 형태의 앵커로 이루어질 수도 있다. 앵커 부재(110)의 상단부는 해저면(30) 상에 노출되도록 설치될 수 있다.
도시된 예에서, 앵커 부재(110)는 원통 형상으로 이루어져 있으나, 앵커 부재(110)는 사각형 등의 다양한 형상으로 제공될 수도 있다. 앵커 부재(110)는 계류라인(20)의 일단을 연결하기 위한 연결부(111)를 구비한다. 일 예로, 연결부(111)는 계류라인(20)의 일단을 고정 연결하기 위한 고리 형태의 부재로 제공될 수 있다.
중량물 부재(120)는 해저면(30)에서 앵커 부재(110)의 상부에 위치하도록 설치된다. 중량물 부재(120)는 앵커 부재(110)에 설계하중 이상의 계류력(F)이 작용하더라도, 계류라인(20)에 의해 앵커 부재(110)에 상하 방향(Z)으로 작용하는 계류력(FZ)에 저항할 수 있도록 중량물 블럭으로 이루어져 앵커 부재(110)에 하중을 가할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 계류라인(20)으로 인한 상하 방향 계류력(FZ)이나 일시적 충격 등의 요인에 의해 앵커 부재(110)에 상하 방향으로 지반점착마찰력을 넘어서는 힘이 발생하더라도, 그에 대한 반작용으로서 중량물 부재(120)의 하중의 일부가 앵커 부재(110)에 가해지게 되고, 이에 따라 해저면(30)에 관입된 앵커 부재(110)가 위로 들려 올려지는 것을 방지하고, 중량물 부재(120)의 하중에 의하여 앵커 부재(110)가 다시 제자리로 내려가도록 할 수 있다.
중량물 부재(120)는 중량물로 이루어지는 몸체(120a) 및 몸체의 하면에 요입되어 형성되는 홈부(121)를 포함할 수 있다. 몸체(120a)는 콘크리트, 철구조물 또는 그 밖의 중량물로 이루어질 수 있다. 도시된 예에서, 몸체(120a)는 원형의 실린더 형상으로 이루어져 있으나, 몸체(120a)는 육면체, 반구, 그 밖의 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 몸체(120a)는 예를 들어, 매니퓰레이터(manipulator)를 구비한 수중 로봇(remotely operated vehicle, ROV)에 의해 해저면(30)으로 이동되어 앵커 부재(110) 상에 설치될 수 있다.
홈부(121)는 해저면(30) 상에 노출된 앵커 부재(110)의 상단부를 수용하도록 몸체(120a)의 하면에 형성되어, 몸체(120a)에 대해 앵커 부재(110)의 위치를 고정한다. 일반적으로, 계류라인에 의한 계류력이 해저면의 앵커에 가해지게 되면, 앵커 주변의 지반이 교란되어 지반의 강도가 저하되고, 이에 따라 앵커가 해저면으로부터 쉽게 빠질 수 있다.
하지만, 본 발명의 실시 예에 의하면, 계류라인(20)에 의한 계류력이 앵커 부재(110)에 수평 방향(X)으로 작용하더라도, 앵커 부재(110)의 상단부가 홈부(121) 내에서 지지되기 때문에, 앵커 부재(110)가 수평 방향(X)으로 흔들리는 것을 방지할 수 있고, 따라서 앵커 부재(110) 주변의 지반이 교란되어 지반 강도가 저하되는 것을 방지하여, 앵커 부재(110)가 해저면(30)으로부터 쉽게 빠지지 않게 할 수 있다. 이와 같은 효과를 극대화하기 위하여, 홈부(121)는 앵커 부재(110)의 단면과 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다.
홈부(121)는 앵커 부재(110)의 상단면에 접촉하는 평탄면(1211)과, 앵커 부재(110)의 상단부를 평탄면(1211)으로 유도하는 가이드면(1212)을 포함할 수 있다. 평탄면(1211)은 앵커 부재(110)의 상단면을 통해 앵커 부재(110)에 하중을 가하도록 제공된다. 평탄면(1211)은 앵커 부재(110)의 상단면과 동일한 형상으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 앵커 부재(110)의 상단면의 단부가 평탄면(1211)과 가이드면(1212)의 경계선에 정확하게 맞물려져, 중량물 부재(120)에 의해 앵커 부재(110)의 수평 방향(X) 흔들림을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
가이드면(1212)은 평탄면(1211)보다 큰 직경을 갖도록 형성되어, 앵커 부재(110)의 상단부를 평탄면(1211)으로 유도하도록 몸체(120a)의 하면으로부터 평탄면(1211) 사이를 경사지게 연결한다. 이에 따라, 중량물 부재(120)를 앵커 부재(110) 위에 시공시, 앵커 부재(110)의 상단부를 용이하게 홈부(121) 내에 위치 설정하여 시공을 편리하게 할 수 있으며, 앵커 부재(110)의 상단부를 평탄면(1211)으로 정확하게 유도할 수 있다. 또한, 홈부(121)를 중량물 부재(120)의 하면 중앙 측에 형성한 경우, 중량물 부재(120)의 중심부에 앵커 부재(110)의 상단부를 위치시킬 수 있어, 앵커 부재(110)에 효과적으로 하중을 가할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 보여주는 종단면도이다. 도 4의 실시 예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 3의 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 4를 참조하면, 몸체(120a)는 몸체(120a)는 반구 형상으로 이루어지는 점에서, 도 1 내지 도 3의 실시 예와 차이가 있다. 다만, 몸체(120a)는 육면체나 그 밖의 다양한 형상으로 이루어질 수도 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 보여주는 종단면도이다. 도 5의 실시 예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 5를 참조하면, 중량물 부재(120)는 몸체(120a)와 앵커 부재(110) 간의 마찰력을 줄이도록 홈부(121)에 설치되는 마찰 감소 부재(122)를 더 포함할 수 있다.
마찰 감소 부재(122)는 홈부(121)의 평탄면(1211)에 대응하는 형상으로 이루어져 평탄면(1211)에 부착 설치될 수 있다. 마찰 감소 부재(122)는 몸체(120a)의 평탄면(1211)과 앵커 부재(110)의 상단면의 접촉 마찰에 따른 손상을 방지하여 앵커 고정 부재의 내구성을 향상시킬 수 있다. 마찰 감소 부재(122)는 예를 들어, 우레탄을 비롯한 고무 재질과 같이, 탄력성을 가지는 재질로 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재를 보여주는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재의 사용 상태를 보여주는 단면도이다. 도 6 내지 도 7의 실시 예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 6 내지 도 7을 참조하면, 앵커 고정용 중량물 부재(120)는 계류라인(20)이 통과되도록 몸체(120a)에 관통되어 형성되는 가이드홀(123)을 더 포함할 수 있다.
가이드홀(123)은 홈부(121)의 가이드면(1212)의 일측으로부터 중량물 부재(120)의 측면 일측을 향해 몸체(120a)를 관통하여 형성된다. 일반적으로, 계류라인의 일단이 연결된 앵커의 연결부가 해저면 아래로 매립되도록 앵커가 시공된 경우에 있어, 앵커를 장시간 사용시 계류라인의 계류력에 의하여 앵커 측의 계류라인이 해저면을 파고들어가게 되고, 이로 인해 해저면 지반의 강도가 약해져 앵커가 해저면으로부터 쉽게 빠져버릴 수 있다.
하지만, 도 6 내지 도 7의 실시 예의 경우, 계류라인(20)이 몸체(120a)에 관통 형성된 가이드홀(123)을 통과하도록 앵커 고정 부재가 시공되고, 계류라인(20)이 앵커 부재(110)의 연결부(111)로부터 가이드면(1212) 측을 향하여 상부로 연장되어 가이드홀(123)을 통해 중량물 부재(120) 외부로 인출되기 때문에, 계류라인(20)으로 인한 계류력에 의하여 앵커 부재(110) 측의 계류라인(20)이 해저면(30)으로 파고들어가는 것을 방지할 수 있고, 따라서 앵커 부재(110)의 지지 강도를 유지하여 앵커 부재(110)가 해저면(30)으로부터 쉽게 빠지지 않도록 할 수 있다.
도 6 내지 도 7의 실시 예에서, 가이드홀(123)은 가이드면(1212)으로부터 상부 측으로 연장하여 수직으로 굽어져 수평 방향으로 계류라인(20)을 인출하도록 이루어져 있으나, 중량물 부재(120)의 상부 측으로 계류라인(20)이 인출되도록 형성되는 것과 같이, 가이드홀(123)의 형성 위치와 방향 등은 다양하게 변형될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재의 사용 상태를 보여주는 단면도이다. 도 8의 실시 예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 8의 실시 예는 가이드홀(123)이 가이드면(1212)으로부터 중량물 부재(120)의 측면 일측을 향하여 경사지게 몸체(120a)를 관통하여 형성되는 점에서 도 6 내지 도 7의 실시 예와 차이가 있다. 도 8의 실시 예에 의하면, 이상에서 언급한 효과 외에도, 일정한 각도를 갖도록 계류라인(20)을 인출할 수 있으며, 가이드홀(123) 내에서의 굴곡부에 의한 계류라인(20)의 마찰 손상을 줄여 장시간 사용 가능한 이점이 제공된다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재의 사용 상태를 보여주는 단면도이다. 도 9의 실시 예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 9를 참조하면, 중량물 부재(120)는 압력 측정 센서(130) 및 전송부(140)를 더 포함할 수 있다.
압력 측정 센서(130)는 홈부(121)에 설치되어 몸체(120a)와 앵커 부재(110) 간의 압력을 측정한다. 압력 측정 센서(130)는 예시적으로, 가해지는 압력에 따라 전기를 발생하는 피에조(piezo) 소자로 이루어질 수 있다. 전송부(140)는 홈부(121)에 설치되어 압력 측정 센서(130)에 의해 측정된 압력 정보를 유/무선 통신을 통해 해양 구조물(10)의 관제실(미도시)로 전송한다.
도 9의 실시 예에 의하면, 해양 구조물(10)의 관제실에서 해양 구조물(10)의 계를 위해 설치된 다수의 앵커 부재(110)와 중량물 부재(120) 간의 접촉 압력을 실시간으로 확인할 수 있다. 예를 들어, 관제실의 관리자는 앵커 부재(110)와 중량물 부재(120) 간의 압력이 미리 설정한 기준 값을 초과하는 것으로 판단시, 계류라인(20)의 장력을 조절하는 등의 대응 조치를 신속하게 취할 수 있다.
도 9의 실시 예에서, 가이드홀(123)은 가이드면(1212)으로부터 중량물 부재(120)의 측면 일측을 향해 곡선 형상으로 몸체(120a)를 관통하여 형성되어 있다. 이러한 실시 예에 의하면, 가이드홀(123)에 의한 계류라인(20)의 마찰 손상을 보다 줄일 수 있다. 또한, 압력 측정 센서(130)와 앵커 부재(110) 사이에 마찰 감소 부재(122)를 설치하여, 접촉 마찰에 따른 압력 측정 센서(130) 및 앵커 부재(110)의 손상을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치의 일부 구성을 보여주는 구성도이다. 도 10을 참조하면, 해양 구조물의 계류 장치(100)는 무선통신부(150), 디스플레이부(160), 경고발생부(170), 메모리(180) 및 제어부(190)를 더 포함할 수 있다. 무선통신부(150), 디스플레이부(160), 경고발생부(170), 메모리(180) 및 제어부(190)는 해양 구조물(10)의 관제실에 구비될 수 있다.
통신부(150)는 중량물 부재(120)의 전송부(140)와 유/무선 통신을 통해 중량물 부재(120)와 앵커 부재(110) 간의 압력 정보를 전송받을 수 있다. 디스플레이부(160)는 앵커 고정 부재로부터 전송받은 압력 정보를 화면상에 표시한다. 경고발생부(170)는 앵커 고정 부재로부터 전송된 압력 정보가 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우 관리자에게 알리도록 스피커를 통해 경고음을 출력하고, 디스플레이부(160)나 그 밖의 경고 장치를 통해 경고등을 발생한다.
메모리(180)는 앵커 고정 부재의 압력 정보를 전송받고, 디스플레이부(160)에 표시하고, 필요시 경고를 발생하는 등의 각종 기능을 수행하기 위해 필요한 프로그램 등의 각종 정보를 저장한다. 제어부(190)는 적어도 하나의 프로세서(processor)로 이루어져, 무선통신부(150), 디스플레이부(160), 경고발생부(170) 및 메모리(180)의 각종 기능을 제어한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재를 보여주는 사시도이고, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 해양 구조물의 계류 장치를 구성하는 앵커 고정용 중량물 부재의 사용 상태를 보여주는 단면도이다. 도 11 내지 도 12의 실시 예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 11 내지 도 12를 참조하면, 중량물 부재(120)는 몸체(120a)의 하면에 요입되어 형성되는 가이드홈(124)을 포함할 수 있다.
가이드홈(124)은 홈부(121)의 가이드면(1212)으로부터 중량물 부재(120)의 측면 하부를 향해 몸체(120a)의 하면에 요입되어 형성될 수 있다. 도 11 내지 도 12의 실시 예에 의하면, 계류라인(20)이 몸체(120a)의 하면에 요입 형성된 가이드홈(124)을 통과하도록 앵커 고정 부재가 시공되므로, 중량물 부재(120)의 하면과 해저면(30) 간의 접촉 마찰에 의한 계류라인(20)의 손상을 방지할 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.
10: 해양 구조물 20: 계류라인
30: 해저면 40: 라이저
100: 해양 구조물의 계류 장치 110: 앵커 부재
111: 연결부 120: 중량물 부재
120a: 몸체 121: 홈부
1211: 평탄부 1212: 경사면부
122: 마찰 감소 부재 123: 가이드홀
124: 가이드홈 130: 압력 측정 센서
140: 전송부 150: 통신부
160: 디스플레이부 170: 경고발생부
180: 메모리 190: 제어부

Claims (6)

  1. 해양 구조물을 계류하는 계류라인;
    상기 계류라인의 일단에 연결되고, 해저면에 관입되어 설치되는 앵커 부재; 및
    상기 앵커 부재의 상부에 구비되고, 상기 계류라인에 의한 상하 방향 계류력에 저항할 수 있도록 상기 앵커 부재에 하중을 가하는 중량물 부재를 포함하는 해양 구조물의 계류 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 중량물 부재는,
    중량물로 이루어지는 몸체; 및
    상기 몸체의 하면에 상기 앵커 부재의 단면과 대응하는 형상으로 요입되어 형성되고, 상기 앵커 부재의 상단부를 수용하여 상기 몸체에 대해 상기 앵커 부재의 위치를 고정하는 홈부를 포함하는 해양 구조물의 계류 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 홈부는,
    상기 앵커 부재의 상단면에 접촉하여 상기 앵커 부재에 하중을 가하는 평탄면 및 상기 앵커 부재의 상단부를 상기 평탄면으로 유도하도록 상기 몸체의 하면으로부터 상기 평탄면 사이를 경사지게 연결하는 가이드면을 포함하는 해양 구조물의 계류 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 중량물 부재는,
    상기 계류라인이 통과되도록 상기 몸체에 관통되어 형성되는 가이드홀 및 상기 몸체의 하면에 요입되어 형성되는 가이드홈 중 적어도 하나를 더 포함하는 해양 구조물의 계류 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 중량물 부재는 상기 몸체와 상기 앵커 부재 간의 마찰력을 줄이도록 상기 홈부에 설치되는 마찰 감소 부재를 더 포함하는 해양 구조물의 계류 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 몸체와 상기 앵커 부재 간의 압력을 측정하도록 상기 홈부에 설치되는 압력 측정 센서; 및
    상기 압력 측정 센서에 의해 측정된 압력 정보를 관제실로 전송하는 전송부를 더 포함하는 해양 구조물의 계류 장치.
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