KR20170056092A

KR20170056092A - 부유구조물의 계류장치

Info

Publication number: KR20170056092A
Application number: KR1020150159131A
Authority: KR
Inventors: 이상일; 권태규
Original assignee: 오토렉스 주식회사; 주식회사 청우마린테크
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2017-05-23
Also published as: KR101747312B1

Abstract

본 발명은, 길이방향 양단이 각각 부유구조물에 상호 이격 배치되도록 연결 결합하는 제1연결계류선, 길이방향 일단이 제1연결계류선에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되며, 길이방향 타단은 해저에 고정되는 계류본선, 길이방향 일단이 계류본선의 일단과 연결되며, 길이방향 타단은 제1연결계류선의 길이방향 양단 사이에 배치되도록 부유구조물에 연결 결합하며, 계류본체가 제1연결계류선 상에서 이동하는 위치에 따라 길이가 신축되면서 계류본선이 일정한 장력을 유지되게 하는 제2연결계류선을 포함하는 부유구조물의 계류장치를 제공한다.
이와 같은, 부유구조물의 계류장치는, 길이방향 양단을 부유구조물에 연결 설치한 제1연결계류선으로 해저에 고정된 계류본선 단부를 슬라이딩 이동 가능하게 연결 설치하고, 계류본선의 단부에는 신축 가능한 구조를 가지는 제2연결계류선을 부유구조물에 연결되도록 결합 설치한다. 따라서, 부유구조물의 위치 이동에 따라 계류본선이 제1연결계류선에서 자유 이동함과 더불어 이동된 위치에 따라 제2연결계류선이 신축되면서 계류본선의 길이방향 일단에 응력이 집중되지 않도록 하여 부유구조물의 안정적인 계류상태를 유지되게 한다.

Description

부유구조물의 계류장치{Mooring apparatus for floating offshore structure}

본 발명은 수면 상에 부유하는 부유구조물을 지지로프가 정해진 범위안에서 안정적인 부유상태로 유지되게 하는 부유구조물의 계류장치에 관한 것이다.

일반적으로, 해양 부유구조물은 해양에 떠 있는 상태로 계류될 수 있는 것으로, 계류된 상태에서 발전, 화석연료의 채취, 생산, 정체, 저장 및/또는 하역 등의 다양한 종류의 일을 하는 것들이 있다. 특히, 해양 부유구조물은 기능, 구조, 계류 방식 등에 따라 다양한 종류로 분류되고, 있는데, 예를 들면 SEMI(Semi-submersibe), TLP(Tensioned Leg Platform), SPAR, FPSO(Floating, Production, Storage and OFFloading), FSRU 또는 시추용 리그(Rig) 등으로 칭해지는 많은 종류의 해양 부유 구조물이 있다.

한편, 부지 비용, 설치 규모의 제한, 인근 주민 등의 어려움과 같은 여러 가지 이유로 근래 들어 풍력이나 태양광과 같은 발전용도의 해양 부유구조물에 대한 관심이 크게 증가하고 있다.

이러한, 발전 설비가 구비된 부유구조물은 수면 상에서 안정적으로 부유하도록 계류장치를 구비하게 된다. 여기서, 계류장치는 앵커를 수면 아래의 바닥에 고정한 상태로 앵커와 부유구조물을 지지로프로 연결하나, 이같은 계류장치는 부유구조물에 가해지는 풍 하중 및 파도와 같은 유체력에 의해 부유구조물에 연결되는 지지로프 단부에 응력이 집중되면서 파손의 위험성을 내재하는 문제점이 있다.

이러한, 선출원된 계류장치를 구비하는 부유구조물은, 대한민국공개특허공보 제2009-0028972호(2009.03.20)에 제시된다.

본 발명은, 부유구조물과 지지로프가 연결되는 부분에서의 응력이 집중되는 것을 방지하여, 부유구조물을 안정적으로 계류시키는 부유구조물의 계류장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 길이방향 양단이 각각 부유구조물에 상호 이격 배치되도록 연결 결합하는 제1연결계류선, 길이방향 일단이 상기 제1연결계류선에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되며, 길이방향 타단은 해저에 고정되는 계류본선, 길이방향 일단이 상기 계류본선의 일단과 연결되며, 길이방향 타단은 상기 제1연결계류선의 길이방향 양단 사이에 배치되도록 상기 부유구조물에 연결 결합하며, 상기 계류본체가 상기 제1연결계류선 상에서 이동하는 위치에 따라 길이가 신축되면서 상기 계류본선이 일정한 장력을 유지되게 하는 제2연결계류선을 포함하는 부유구조물의 계류장치를 제공한다.

또한, 상기 계류본선의 길이방향 일단에는 상기 제1연결계류선 외측에 슬라이딩 이동 가능하게 삽입 배치되는 링 구조의 이동연결대를 구비할 수 있다.

또한, 상기 이동연결대의 내주에는 상기 제1연결계류선 상에서 슬라이딩 이동을 가이드하는 가이드롤러를 더 결합 구비할 수 있다.

또한, 상기 제2연결계류선은, 길이방향 일단이 상기 계류본선의 길이방향 일단에 연결되는 제1연결선, 길이방향 일단이 상기 제1연결계류선의 길이방향 양단 사이에 배치되도록 상기 부유구조물에 연결 결합되는 제2연결선, 길이방향 일단이 상기 제1연결선의 길이방향 타단에 연결되고, 길이방향 타단은 상기 제2연결선의 길이방향 타단에 연결되는 신축부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1연결선의 길이방향 일단에는 상기 계류본선에 회전 가능하게 연결되게 하는 회전연결대를 더 결합 구비할 수 있다.

또한, 상기 제2연결선의 길이방향 일단은 상기 제1연결계류선의 길이방향 양단 사이의 중앙부에 배치되도록 상기 부유구조물에 연결 결합할 수 있다.

또한, 상기 신축부재는 탄성스프링 일 수 있다.

또한, 상기 계류본선의 길이방향 일단에는, 수면 상에 부유하도록 계류용부력체를 더 결합 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 부유구조물의 계류장치는, 길이방향 양단을 부유구조물에 연결 설치한 제1연결계류선으로 해저에 고정된 계류본선 단부를 슬라이딩 이동 가능하게 연결 설치하고, 계류본선의 단부에는 신축 가능한 구조를 가지는 제2연결계류선을 부유구조물에 연결되도록 결합 설치한다. 따라서, 부유구조물의 위치 이동에 따라 계류본선이 제1연결계류선에서 자유 이동함과 더불어 이동된 위치에 따라 제2연결계류선이 신축되면서 계류본선의 길이방향 일단에 응력이 집중되지 않도록 하여 부유구조물의 안정적인 계류상태를 유지되게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유구조물의 계류장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유구조물의 계류장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 'a' 부분 확대사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유구조물의 계류장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유구조물의 계류장치의 설치상태도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유구조물의 계류장치의 평면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유구조물의 계류장치의 측면도이고, 도 3은 도 1에 나타낸 'a' 부분 확대사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예의 상기 부유구조물의 계류장치는, 제1연결계류선(100), 계류본선(200), 제2연결계류선(300)을 구비하고 있다. 여기서, 상기 부유구조물(10)은 수면 상에 부유하도록 배치되는 구조물로써, 사각의 평면 형상을 가지는 것이 바람직하나 수면 상에 부유한 상태에서 상부에 설치될 구조물에 따라 다양한 구조로 설계될 수 있음은 물론이다.

상기 제1연결계류선(100)은 이후 설명될 계류본선(200)을 부유구조물(10)의 이동방향에 따라 이동 가능하게 가이드하도록 연결 지지하는 와이어부재이다. 이러한, 상기 제1연결계류선(100)은 계류본선(200)의 길이방향 일단을 자유 이동 가능한 상태로 연결되게 하는 바, 계류본선(200)의 길이방향 일단을 통해 가해지는 응력을 분산시킴으로써 계류본선(200)의 장력을 안정적으로 유지되게 한다. 여기서, 상기 제1연결계류선(100)의 길이방향 양단은 각각 상기 부유구조물(10) 상에 상호 이격 배치되도록 연결 결합한다.

상기 계류본선(200)은 상기 부유구조물(10)을 해저에 연결되게 하는 와이어부재이다. 이러한, 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단은 상기 제1연결계류선(100)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결된다. 그리고, 상기 계류본선(200)의 길이방향 타단은 상기 해저에 고정 결합된다.

여기서, 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단에는 상기 제1연결계류선(100)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되도록 이동연결대(210)를 결합 설치한다. 여기서, 상기 이동연결대(210)는 상기 제1연결계류선(100) 외측에 삽입 배치되도록 링 구조를 가지게 된다.

그리고, 상기 이동연결대(210)의 내주, 즉 상기 제1연결계류선(100)과 접촉되는 내측면에는 상기 제1연결계류선(100)과의 마찰을 줄여, 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단이 상기 제1연결계류선(100) 상에서 용이하게 슬라이딩 이동되게 하는 가이드롤러(220)를 회전 가능하게 결합 구비할 수 있다.

더불어, 도 4와 같이 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단에는 계류용부력체(240)를 결합 구비할 수 있다. 즉, 상기 계류용부력체(240)는 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단을 수면 상에 부유상태로 배치되게 한다. 따라서, 도 5와 같이 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단에 연결되는 상기 제1연결계류선(100) 및 이후 설명될 제2연결계류선(300)의 처짐, 즉, 수중으로 잠김되지 않도록 수평상태로 유지되게 하는 바, 상기 부유구조물(10)이 기울어지지 않고 수평상태로 안정적인 계류상태를 유지할 수 있게 한다.

또한, 상기 계류본선(200)의 길이방향 타단에는 해저에 고정 결합되게 하는 앵커(230)를 연결 구비할 수 있다.

상기 제2연결계류선(300)은 풍력이나 조류 또는 파도에 의해 상기 부유구조물(10)의 수면 상 위치가 변경되면서 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단이 상기 제1연결계류선(100) 상에서 이동하는 위치에 따라 길이가 신축되면서 상기 계류본선(200)을 일정한 장력으로 유지되게 하는 와이어부재이다. 즉, 상기 제2연결계류선(300)은 상기 계류본선(200)과 연결되어, 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단 부분으로 집중되는 응력을 앞서 설명한 상기 제1연결계류선(100)과 같이 상기 부유구조물(10) 상으로 분산되게 하면서, 상기 계류본선(200)에 응력이 집중되는 것을 방지하게 된다. 이러한, 상기 제2연결계류선(300)의 길이방향 일단은 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단과 연결되어, 상기 제1연결계류선(100) 상에서 이동하는 상기 계류본선(200)의 위치에 대응되게 이동하면서 위치가 변경된다. 그리고, 상기 제2연결계류선(300)의 길이방향 타단은 상기 부유구조물(10)의 일측에 연결 결합한다. 이때, 상기 제2연결계류선(300)의 길이방향 타단은 상기 제1연결계류선(100)의 길이방향 양단 사이에 배치되는데, 보다 상세하게는 상기 제1연결계류선(100)의 길이방향 양단 사이의 중앙 부분에 배치되도록 상기 부유구조물(10)에 연결 설치됨으로써, 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단 부분에서 집중되는 응력이 상기 제1연결계류선(100)의 길이방향 양단 및 상기 제2연결계류선(300)의 길이방향 타단으로 안정적인 분산이 이루어지면서 상기 계류본선(200)을 안정적인 장력상태로 유지되게 한다.

이같은, 상기 제2연결계류선(300)은 제1연결선(310), 제2연결선(320), 신축부재(330)를 포함한다.

상기 제1연결선(310)은 상기 계류본선(200) 및 신축부재(330)와 연결되는 와이어부재이다. 즉, 상기 제1연결선(310)은 신축부재(330)의 길이방향 일단을 상기 계류본선(200)에 연결되게 한다. 이러한, 상기 제1연결선(310)의 길이방향 일단은 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단에 연결된다. 여기서, 상기 제1연결선(310)의 길이방향 일단에는 상기 계류본선(200) 길이방향 일단에 구비된 이동연결대(210)에 회전 가능하게 연결시키는 회전연결대(311)를 결합 구비한다. 여기서, 상기 회전연결대(311)는 이동연결대(210)에 교차상태로 연결 설치되는 링 구조를 가지는 것으로 도시하였으나 이에 한정하지 않고 상기 이동연결대(310)와 연결된 상태에서 자유회전이 가능하게 하는 유니버셜조인트와 같은 연결부재를 선택 사용할 수도 있음은 물론이다.

상기 제2연결선(320)는 상기 부유구조물(10) 및 신축부재(330)와 연결되는 와이어부재이다. 즉, 상기 제2연결선(320)은 신축부재(330)의 길이방향 타단을 상기 부유구조물(10)에 연결되게 한다. 이러한, 상기 제2연결선(320)의 길이방향 일단은 상기 부유구조물(10)에 연결 결합한다. 이때, 상기 제2연결선(320)의 길이방향 일단은 상기 제1연결계류선(100)의 길이방향 양단(101,102) 사이의 중앙 부분, 즉, 상기 제1연결계류선(100)의 길이방향 양단(101,102)으로부터 거리인 'a', 'b'가 동일한 지점인 'c'에 위치한 상태로 상기 부유구조물(10)에 연결 결합한다.

상기 신축부재(330)는 상기 계류본선(200) 길이방향 일단의 상기 제1연결계류선(100) 상에서 이동하는 위치에 따라 길이가 신축되면서 상기 계류본선(200)을 일정한 장력으로 유지되게 하는 부재이다. 이러한, 상기 신축부재(330)의 길이방향 일단은 상기 제1연결선(310)의 길이방향 타단에 연결 결합한다. 그리고, 상기 신축부재(330)의 길이방향 타단은 상기 제2연결선(320)의 길이방향 타단에 연결 결합한다. 이때, 상기 신축부재(330)는 탄성스프링 인 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 당김힘이 가해질 경우 길이가 길어지고 당김힘이 해제될 경우 다시 원위치로 길이가 짧아지도록 신축 가능하면서 탄성 복원력을 가지는 탄성부재를 선택 사용할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 구성되는 일 실시예의 부유구조물의 계류장치 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 평상시 상기 부유구조물(10)의 위치가 변경되지 않은 상태일 경우, 상기 계류본선(200)에 가해지는 집중 응력은 상기 제1연결계류선(100)의 길이방향 양단 및 상기 제2연결계류선(300)을 통해 상기 부유구조물(10)로 분산 전달되면서, 상기 부유구조물(10)을 수면 상에 고정상태로 부유하도록 유지하게 된다.

이후, 상기 부유구조물(10)의 위치가 변경, 즉, 수면 상에서 풍력이나 조류 또는 파도 등과 같은 외력에 의한 상기 부유구조물(10)의 위치가 변경될 경우, 상기 계류본선(200)은 상기 제1연결계류선(100)에 연결된 상태에서 자유 이동됨과 더불어, 상기 계류본선(200)이 이동된 위치에 따라 상기 제2연결계류선(300)의 탄성스프링(330)이 신축되면서 상기 제2연결계류선(300)의 길이가 변경되면서 상기 계류본선(200)은 항상 일정한 장력상태를 유지하게 된다. 즉, 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단은 상기 제1연결계류선(100)에서 자유 이동함과 더불어 이동된 위치에 따라 상기 제2연결계류선(300)이 신축되면서 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단에 응력이 집중되지 않고, 상기 제1연결계류선(100)의 길이방향 양단과 상기 제2연결계류선(300)의 길이방향 일단을 통해 상기 부유구조물(10)로 분산 전달되면서 안정적인 계류상태를 유지하게 된다.

이와 같이, 일 실시예에 따른 상기 부유구조물의 계류장치는, 길이방향 양단을 상기 부유구조물(10)에 연결 설치한 상기 제1연결계류선(100)으로 상기 해저에 고정된 상기 계류본선(200) 단부를 슬라이딩 이동 가능하게 연결 설치하고, 상기 계류본선(200)의 단부에는 신축 가능한 구조를 가지는 상기 제2연결계류선(300)을 상기 부유구조물(10)에 연결되도록 결합 설치한다. 따라서, 상기 부유구조물(10)의 위치 이동에 따라 상기 계류본선(200)이 상기 제1연결계류선(100)에서 자유 이동함과 더불어 이동된 위치에 따라 상기 제2연결계류선(300)이 신축되면서 상기 계류본선(200)의 길이방향 일단에 응력이 집중되지 않도록 하여 상기 부유구조물(10)의 안정적인 계류상태를 유지되게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 부유구조물 100: 제1연결계류선
200: 계류본선 210: 이동연결대
220: 가이드롤러 230: 앵커
300: 제2연결계류선 310: 제1연결선
320: 제2연결선 330: 신축부재

Claims

길이방향 양단이 각각 부유구조물에 상호 이격 배치되도록 연결 결합하는 제1연결계류선과;
길이방향 일단이 상기 제1연결계류선에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되며, 길이방향 타단은 해저에 고정되는 계류본선; 및
길이방향 일단이 상기 계류본선의 일단과 연결되며, 길이방향 타단은 상기 제1연결계류선의 길이방향 양단 사이에 배치되도록 상기 부유구조물에 연결 결합하며, 상기 계류본체가 상기 제1연결계류선 상에서 이동하는 위치에 따라 길이가 신축되면서 상기 계류본선이 일정한 장력을 유지되게 하는 제2연결계류선을 포함하는 부유구조물의 계류장치.
청구항 1에 있어서,
상기 계류본선의 길이방향 일단에는 상기 제1연결계류선 외측에 슬라이딩 이동 가능하게 삽입 배치되는 링 구조의 이동연결대를 구비하는 부유구조물의 계류장치.
청구항 2에 있어서,
상기 이동연결대의 내주에는 상기 제1연결계류선 상에서 슬라이딩 이동을 가이드하는 가이드롤러가 더 결합 구비되는 부유구조물의 계류장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2연결계류선은,
길이방향 일단이 상기 계류본선의 길이방향 일단에 연결되는 제1연결선과,
길이방향 일단이 상기 제1연결계류선의 길이방향 양단 사이에 배치되도록 상기 부유구조물에 연결 결합되는 제2연결선, 및
길이방향 일단이 상기 제1연결선의 길이방향 타단에 연결되고, 길이방향 타단은 상기 제2연결선의 길이방향 타단에 연결되는 신축부재를 포함하는 부유구조물의 계류장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제1연결선의 길이방향 일단에는 상기 계류본선에 회전 가능하게 연결되게 하는 회전연결대를 더 결합 구비하는 부유구조물의 계류장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제2연결선의 길이방향 일단은 상기 제1연결계류선의 길이방향 양단 사이의 중앙부에 배치되도록 상기 부유구조물에 연결 결합하는 부유구조물의 계류장치.
청구항 4에 있어서,
상기 신축부재는 탄성스프링 인 부유구조물의 계류장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 계류본선의 길이방향 일단에는, 수면 상에 부유하도록 계류용부력체를 더 결합 구비하는 부유구조물의 계류장치.