KR20170009452A - 거주구 방화 구조 및 거주구 모듈 - Google Patents

거주구 방화 구조 및 거주구 모듈 Download PDF

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Abstract

거주구 방화 구조 및 거주구 모듈이 제공된다. 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 거주구 방화 구조는, 요홈부와 돌출부가 반복 형성되는 주름부재 및 상기 주름부재를 지지하는 지지부재를 포함하되, 상기 주름부재의 중립축은 상기 지지부재의 중립축과 일치한다.

Description

거주구 방화 구조 및 거주구 모듈{Fire-protection structure of living quarter and living quarter module}
본 발명은 거주구 방화 구조 및 거주구 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해양 구조물에 적용되는 거주구 방화 구조 및 거주구 모듈에 관한 것이다.
해양 구조물 상에서 작업이 이루어질 경우, 다수의 작업자가 장기간 해양 구조물에 상주하여 작업을 수행한다. 이 때, 해양 구조물 상에 작업자가 거주할 수 있는 거주구(living quarter)가 구비되어 작업자를 수용한다.
해양 플랫폼이나 액화천연가스-부유식 생산저장설비(LNG-FPSO; Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading)와 같은 특수 목적 선박의 거주구 방화 구조 및 거주구 모듈은 작업시 발생할 수 있는 화재에 충분히 견딜 수 있는 강도를 필요로 한다.
이러한 거주구 방화 구조 및 거주구 모듈은 가격이 저렴하고 강도가 높은 강철(steel) 재질로 형성하는 것이 일반적이다. 그러나, 최근에는, 가볍고 내식성이 우수한 친환경 소재인 알루미늄(aluminium) 재질로 거주구 방화 구조 및 거주구 모듈을 제작한다.
한국등록특허 KR 10-1280440 (2013.07.01)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 화재와 폭발 하중으로부터 거주구의 내부를 보호하는 거주구 방화 구조 및 거주구 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 거주구 방화 구조는 요홈부와 돌출부가 반복 형성되는 주름부재 및 상기 주름부재를 지지하는 지지부재를 포함하되, 상기 주름부재의 중립축은 상기 지지부재의 중립축과 일치한다.
상기 주름부재는, 알루미늄 소재로 형성될 수 있다.
또한, 상기 주름부재는 상부 주름부재와 하부 주름부재를 포함하고, 상기 상부 주름부재와 상기 하부 주름부재 사이에 배치되는 강성부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 강성부재는, 단면이 사각형 형상으로 형성되는 사각 파이프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지부재는, 상기 주름부재의 상부에 위치하는 상부 지지부재와, 상기 주름 부재의 하부에 위치하는 하부 지지부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지부재는, 단면이 H형상으로 형성되는 H빔을 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 면(aspect)에 따른 거주구 방화 구조는 단면이 H 형상으로 형성되는 상부 지지부재와 하부 지지부재를 포함하는 지지부재, 상기 지지부재에 의해 지지되고, 요홈부와 돌출부가 반복 형성되는 상부 주름부재와 하부 주름부재를 포함하는 주름부재 및 상기 상부 주름부재와 상기 하부 주름부재의 사이에 위치하고, 단면이 사각형 형상을 가지는 강성부재를 포함한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 면(aspect)에 따른 거주구 모듈은 상기 거주구 방화 구조를 복수개 포함하되, 상기 거주구 방화 구조는, 상기 거주구 모듈의 외벽에만 설치된다.
또한, 상기 거주구 모듈은, 해양 구조물의 상부 가장자리(topside)에 위치하고, 상기 거주구 방화 구조는, 상기 거주구 모듈의 외벽 중 상기 해양 구조물의 내측을 향하는 외벽에만 설치될 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기와 같은 본 발명의 거주구 방화 구조 및 거주구 모듈에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
본 발명에 따르면, 화재와 폭발 하중으로부터 거주구의 내부를 보호하여 인명사고를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물에 설치된 거주구 모듈의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 거주구 방화 구조의 개략도이다.
도 4는 도 3에 도시된 지지부재와 주름부재의 중립축을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 강성부재의 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물에 화재가 발생한 경우를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물(1)은 상부 가장자리(topside)에 배치되는 거주구 모듈(living quarter module)(10)을 포함하나, 이에 제한되지 않고, 해양 구조물(1)에 설치되는 거주구 모듈(10)의 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 해양 구조물(1)은 잭업 드릴링 리그, 잭업 리그, 시추선, 바지선, 해양작업선, 해양플렌트 및 액화천연가스-부유식 생산저장설비(LNG-FPSO; Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading) 등을 통칭하는 것으로서, 자항능력을 가지는 선박뿐만 아니라 해양에 설치되는 모든 구조물을 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물에 설치된 거주구 모듈의 개략도이다.
도 2를 참조하면, 거주구 모듈(10)은 복수의 거주구가 적층되거나 횡 방향으로 배치되어 형성될 수 있다. 이 때, 거주구의 외벽은 해양 구조물(1)에서 발생할 수 있는 화재와 폭발 하중에 견딜 수 있도록 거주구 방화 구조(100)를 포함한다. 이 때, 거주구 방화 구조(100)는 화재 발생 가능성이 있는 영역에 인접하는 거주구 모듈(10)의 외벽(C, 도 7 참조)에만 위치할 수도 있으나, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 거주구 방화 구조의 개략도이고, 도 4는 도 3에 도시된 지지부재와 주름부재의 중립축을 나타내는 도면이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 강성부재의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 거주구 방화 구조(100)는 지지부재(110, 120), 주름부재(130, 140) 및 강성부재(150)를 포함하나, 이외 추가적인 구성을 배제 하지 않는다.
지지부재(110, 120)는 주름부재(130, 140)를 지지한다. 구체적으로, 상부 지지부재(110)는 상부 주름부재(130)의 상측에 위치하고, 하부 지지부재(120)는 하부 주름부재(140)의 하측에 위치하여, 상부 주름부재(130)와 하부 주름부재(140)를 지지할 수 있다.
이 때, 상부 지지부재(110)와 하부 지지부재(120)는 H빔을 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 3을 참조하면, 상부 지지부재(110)와 하부 지지부재(120)는 단면이 H형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 거주구 방화 구조(100)의 중량을 최소화시킬 수 있다. 다만, 상부 주름부재(130)와 하부 주름부재(140)를 지지할 수 있다면, 상부 지지부재(110)와 하부 지지부재(120)의 구체적인 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
주름부재(130, 140)는 지지부재(110, 120)에 의해 지지되고, 요홈부와 돌출부가 반복 형성될 수 있다. 또한, 주름부재(130, 140)는 가볍고 내식성이 우수한 친환경 소재인 알루미늄(aluminium) 소재로 형성될 수 있다. 구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 주름 부재(130, 140)의 단면은 요홈부와 돌출부를 가지고, 적어도 일부가 전방으로 돌출 형성될 수 있다. 따라서, 주름부재(130, 140)의 횡변형에 대한 강성을 향상시킬 수 있다.
또한, 주름부재(130, 140)는 거주구 방화 구조(100)의 전방과 후방에 부착되는 단열재 및/또는 내부 지지부재와 고정된다. 이 때, 상기 단열재 및/또는 내부 지지부재는 주름부재(130, 140)의 요홈부에 볼팅 결합 될 수 있다. 따라서, 상기 볼팅 결합이 외부로 노출되지 않아 거주구의 적재 및/또는 횡 배치시에 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 주름부재(130, 140)의 중립축(AC)은 지지부재(110, 120)의 중립축(AH)과 일치할 수 있다. 여기에서, 중립축(neutral axis)이란, 중립면을 재축에 대하여 직각인 평면으로 절단했을 때 나타내어지는 축을 의미하고, 상기 중립축 상에서의 수직 응력도는 0이된다. 따라서, 주름부재(130, 140)와 지지부재(110, 120) 사이의 강성을 증대시킬 수 있다.
강성부재(150)는 상부 주름부재(130)와 하부 주름부재(140) 사이에 배치될 수 있다. 이 때, 강성부재(150)는 사각 파이프를 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 3을 참조하면, 강성부재(150)는 단면이 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 강성부재(150)의 단면이 따라서, 상부 주름부재(130)와 하부 주름부재(140)가 종방향으로 배치되는 경우의 스팬(span)을 최소화할 수 있으므로, 거주구 방화 구조(100)가 대형화되는 경우에도 강성을 유지시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 강성부재(152)는 티바(T-bar)를 포함할 수 있고, 도 6을 참조하면, 강성부재(154)는 앵글바(Angle-bar)를 포함할 수 있으나, 강성부재(150)는 대칭성을 감안하여 사각 파이프를 포함하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 스팬을 최소화할 수 있다면, 강성부재(150)의 구체적인 형상은 이에 제한되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물에 화재가 발생한 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 거주구 모듈(10)은 복수의 거주구 방화 구조(100)를 포함한다. 이 때, 거주구 방화 구조(100)는 거주구 모듈(10)의 외측 벽에만 위치할 수 있다. 예를 들어, 거주구 방화 구조(100)는 서로 마주보는 거주구의 벽에는 형성되지 않고, 외부에 노출되는 거주구의 벽에만 형성될 수 있다. 따라서, 화재와 폭발 하중으로부터 거주구의 내부를 보호함과 동시에, 거주구 모듈(10)의 공간 효율성을 향상시키고 거주구 모듈(10)의 무게와 중량을 감소시킬 수 있다.
또한, 거주구 방화 구조(100)는 거주구 모듈(10)의 외측을 향하는 외벽 중 해양 구조물(1)의 내측 방향을 향해는 외벽(C)에만 형성될 수 있다. 구체적으로, 도 1 및 도 7을 참조하면, 일반적으로 거주구 모듈(10)은 해양 구조물(1)의 상부 가장자리(topside)에 위치하고, 해양 구조물(1)의 상부영역에 화재가 발생하는 경우 선실(10)에 열하중을 가하게 된다. 이 때, 거주구 모듈(10) 중 해양 구조물(10)의 내측 방향을 향하는 외벽(C)이 거주구 방화 구조(100)로 구성되므로, 화재와 폭발 하중으로부터 선실(10)의 내부를 보호함과 동시에, 거주구 모듈(10)의 공간 효율성을 향상시키고 거주구 모듈(10)의 무게와 중량을 감소시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 거주구 모듈(10)에 폭발 하중이 가해진다. 이 때, 주름부재(130, 140)는 상부 지지부재(110)와, 하부 지지부재(120)와, 중앙에 위치한 강성부재(150)에 의해 지지되므로, 폭발 하중에 대한 저항력과 이에 의한 휨 저항력을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 다른 거주구 방화 구조(100) 및 거주구 모듈(10)에 따르면, 화재와 폭발 하중으로부터 선실(10)의 내부를 보호할 수 있다.
또한, 주름부재(130, 140)를 알루미늄을 소재로 하므로 내식성이 우수하고 경량화가 가능하다. 이 때, 주름부재(130, 140)의 중립축(AC)과 지지부재(110, 120)의 중립축(AH)이 일치하고, 주름부재(130, 140) 사이에 강성부재(150)를 배치시킴으로써, 거주구 방화 구조(100) 및 거주구 모듈(10)의 강성을 증대시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 해양 구조물
10: 거주구 모듈
100: 거주구 방화 구조
110: 상부 지지부재
120: 하부 지지부재
130: 상부 주름부재
140: 하부 주름부재
150: 강성부재
AC: 주름부재의 중립축
AH: 지지부재의 중립축

Claims (9)

  1. 요홈부와 돌출부가 반복 형성되는 주름부재; 및
    상기 주름부재를 지지하는 지지부재를 포함하되,
    상기 주름부재의 중립축은 상기 지지부재의 중립축과 일치하는, 거주구 방화 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주름부재는,
    알루미늄 소재로 형성되는, 거주구 방화 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주름부재는 상부 주름부재와 하부 주름부재를 포함하고,
    상기 상부 주름부재와 상기 하부 주름부재 사이에 배치되는 강성부재를 더 포함하는, 거주구 방화 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 강성부재는,
    단면이 사각형 형상으로 형성되는 사각 파이프를 포함하는, 거주구 방화 구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    상기 주름부재의 상부에 위치하는 상부 지지부재와, 상기 주름 부재의 하부에 위치하는 하부 지지부재를 포함하는, 거주구 방화 구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    단면이 H형상으로 형성되는 H빔을 포함하는, 거주구 방화 구조.
  7. 단면이 H 형상으로 형성되는 상부 지지부재와 하부 지지부재를 포함하는 지지부재;
    상기 지지부재에 의해 지지되고, 요홈부와 돌출부가 반복 형성되는 상부 주름부재와 하부 주름부재를 포함하는 주름부재; 및
    상기 상부 주름부재와 상기 하부 주름부재의 사이에 위치하고, 단면이 사각형 형상을 가지는 강성부재를 포함하는, 거주구 방화 구조.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항에 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 거주구 방화 구조를 복수개 포함하되,
    상기 거주구 방화 구조는, 상기 거주구 모듈의 외측 벽에만 설치되는, 거주구 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 거주구 모듈은, 해양 구조물의 상부 가장자리(topside)에 위치하고,
    상기 거주구 방화 구조는, 상기 거주구 모듈의 외벽 중 상기 해양 구조물의 내측을 향하는 외벽에만 설치되는, 거주구 모듈.
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