KR20180019355A - 반잠수식 해양구조물의 예인장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폰툰(15)을 지닌 해양구조물(10)을 예인하는 장치에 있어서: 분리 가능하게 형성되는 선수부(21)와 선미부(22) 상에 각각의 밸러스트 조절기(23)를 구비하는 예인선(20); 및 상기 예인선(20)의 선수부(21)와 선미부(22)를 폰툰(15)의 선후단으로 분리하여 유선형으로 연결하는 결합수단(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 반잠수식 해양구조물 폰툰에 유선형 쌍동선 형태를 구현하도록 2조의 선수 장치와 2조의 선미 장치를 각각 결합하여 장거리 운항시 선속을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

반잠수식 해양구조물의 예인장치{Apparatus for towing semi-submergible offshore structure}

본 발명은 반잠수식 해양구조물의 예인에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반잠수식 해양구조물의 예인에 소요되는 동력을 축소할 수 있는 반잠수식 해양구조물의 예인장치에 관한 것이다.

통상적으로 반잠수식 해양구조물은 자항능력을 구비하지 않은 경우가 많고, 자항능력을 갖추더라도 선박에 비해 저항이 매우 높아 소요마력이 크다. 특히 반잠수식 해양구조물의 인도후 첫 항해 시 장거리 운행이 불가피한데, 느린 이동 속도에 기인하여 소요시간이 증가되는 폐단이 있다.

이러한 폐단을 해소하는 대책과 관련하여 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 한국 공개특허공보 제2015-0055885호(선행문헌 1), 한국 공개특허공보 제2013-0128845호(선행문헌 ) 등이 알려져 있다.

선행문헌 1은 선박 또는 해양 구조물을 투입 해역으로 예인하는 장치로서, 예인줄에 의해 상기 선박 또는 상기 해양 구조물과 연결되며, 수중에서 운항하여 상기 선박 또는 상기 해양 구조물을 예인한다. 이에, 파도가 높은 해양 조건에서도 용이하고 효과적으로 해양 구조물을 예인하는 장점을 기대한다.

선행문헌 2는 탑 사이드; 컬럼; 폰툰; 및 상기 컬럼 또는 폰툰에 분리 가능하도록 연결되는 예인선을 포함하는 반잠수식 해양구조물에 있어서, 상기 컬럼 또는 폰툰의 전방 측면과 진행방향 축의 내각이 예각을 이루도록 예인선을 연결한다. 이에, 예인시 수면 저항을 줄이고 안정감을 높이는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행문헌에 의한 방식을 채용하더라도 반잠수식 해양구조물의 외형이나 이동 거리가 증가할수록 종래의 폐단을 해소하기에 미흡하다.

1. 한국 공개특허공보 제2015-0055885호 "예인 장치" (공개일자 : 2015.05.22.) 2. 한국 공개특허공보 제2013-0128845호 "반잠수식 해양구조물 및 그 예인방법" (공개일자 : 2013.11.27.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 조파저항과 점성저항 축소에 유리한 유선형 쌍동선 형태를 구현하도록 반잠수식 해양구조물 폰툰에 유선형을 가진 선수와 추진력을 구비한 선미를 결합하여 작은 동력으로 빠른 이동을 도모하는 반잠수식 해양구조물의 예인장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폰툰을 지닌 해양구조물을 예인하는 장치에 있어서: 분리 가능하게 형성되는 선수부와 선미부 상에 각각의 밸러스트 조절기를 구비하는 예인선; 및 상기 예인선의 선수부와 선미부를 폰툰의 선후단으로 분리하여 유선형으로 연결하는 결합수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 선수부는 선미부의 메인추진기보다 용량이 작고 방향전환 범위가 큰 보조추진기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 결합수단은 선수부와 선미부의 연결부분에 가이드레일을 개재하여 설치되는 지지대, 지지대를 양측방향으로 출입시키는 가동기, 지지대의 단부를 통하여 전후방향으로 로프를 권취하는 윈치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 지지대는 양단에서 폰툰의 측면으로 밀착하기 위한 파지부를 회동 가능한 구조로 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 예인선은 자세변동에 대응한 신호를 생성하는 자이로센서, 높이변동에 대응한 신호를 생성하는 흘수측정기, 자이로센서와 흘수측정기의 신호를 입력하여 결합수단의 작동을 제어하는 제어기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 반잠수식 해양구조물 폰툰에 유선형 쌍동선 형태를 구현하도록 2조의 선수 장치와 2조의 선미 장치를 각각 결합하여 장거리 운항시 선속을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 예인장치를 모식적으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 예인장치를 평면에서 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 예인장치의 작동 상태를 나타내는 모식도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 폰툰(15)을 지닌 해양구조물(10)을 예인하는 장치에 관하여 제안한다. 저면에 대향하는 한 쌍의 폰툰(15)을 지닌 반잠수식 해양구조물(10)을 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 이는 시추플랜트, 발전소, 폐기물처리장 등으로 활용성이 기대되지만, 자항능력이 없거나 미미하여 타 선박을 이용하여 이동성을 확보한다.

본 발명에 따르면 예인선(20)이 분리 가능하게 형성되는 선수부(21)와 선미부(22) 상에 각각의 밸러스트 조절기(23)를 구비하는 구조이다. 도 1은 해양구조물(10)의 2개의 폰툰(15)에 대향하기 위해 2척의 예인선(20)이 배치된 상태를 예시한다. 예인선(20)은 선수부(21)와 선미부(22)로 분리가 가능한 구조이다. 선수부(21)와 선미부(22)는 분리된 상태에서도 평형을 유지하도록 각각 밸러스트 조절기(23)를 구비한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 선수부(21)는 선미부(22)의 메인추진기(25)보다 용량이 작고 방향전환 범위가 큰 보조추진기(27)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 메인추진기(25)는 메인엔진을 동력원으로 전체 소요 부하를 감당하는 추력을 발생한다. 보조추진기(27)는 보조엔진이나 배터리를 동력원으로 선수부(21)의 소요 부하만 감당하지만, 선수부(21)를 폰툰(15)에 신속하고 정확하게 밀착시키기 위한 방향전환의 유연성을 요한다.

이에, 예인선(20)의 분리된 선수부(21)를 폰툰(15)의 선단에 배치하는 동시에 분리된 선미부(22)를 폰툰(15)의 후단에 배치하면 마치 쌍동선 형태를 이룰 수 있다. 쌍동선 형태로 푸시(push) 또는 풀(pull) 타입의 탈부착이 가능한 예인선(20)을 적용하면 많은 수의 예인선을 동원하지 않더라도 항해시 저항을 줄여 이동 소요시간을 단축할 수 있다.

한편, 예인선(20)의 선수부(21)와 선미부(22)는 분리된 상태에서도 종굽힘, 횡굽힘, 비틀림에 의한 허용 응력을 유지해야 한다.

또, 본 발명에 따르면 결합수단(30)이 상기 예인선(20)의 선수부(21)와 선미부(22)를 폰툰(15)의 선후단으로 분리하여 유선형으로 연결하는 구조이다. 결합수단(30)은 폰툰(15)에 대한 구조 변경을 피하기 위해 용접이나 볼팅 작업을 최소화하는 방식이 선호된다. 선수부(21)와 선미부(22)를 통하여 폰툰(15)에 부력을 작용하는 방식으로 결합수단(30)의 결합력 부담을 완화한다. 유선형 연결은 조파저항 및 점성 저항을 최소화하는 형태를 의미하는 것으로서 반드시 접촉 상태나 수밀을 요하는 것은 아니다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 결합수단(30)은 선수부(21)와 선미부(22)의 연결부분에 가이드레일(33)을 개재하여 설치되는 지지대(31), 지지대(31)를 양측방향으로 출입시키는 가동기(35), 지지대(31)의 단부를 통하여 전후방향으로 로프(37)를 권취하는 윈치(36)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 지지대(31)는 선수부(21)와 선미부(22)의 연결부분에서 출입 가능하게 수용하고 폰툰(15)의 폭에 대응하여 위치변동을 유발한다. 가동기(35)는 좌나선과 우나선을 동시에 지닌 리드스크류를 모터로 회전시켜 양측의 지지대(31)를 동시에 출입시킨다. 윈치(36)는 선수부(21) 또는 선미부(22)의 적어도 일측에 설치되고, 반대측에 결합되는 로프(37)를 권취하여 선수부(21)와 선미부(22)를 폰툰(15)에 밀착시킨다.

도시에는 생략하나, 도 2와 같이 폰툰(15)의 폭과 예인선(20)의 폭이 상당한 차이를 보이는 경우에는 지지대(31)를 경사진 방향으로 회동시켜 연결부분에서 유선형을 유지하는 구성을 포함할 수 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 지지대(31)는 양단에서 폰툰(15)의 측면으로 밀착하기 위한 파지부(32)를 회동 가능한 구조로 구비하는 것을 특징으로 한다. 선수부(21)와 선미부(22)가 폰툰(15)에 밀착된 상태에서 로프(37)가 폰툰(15)과 간섭되지 않도록 해야 한다. 이를 위해 지지대(31)가 충분하게 돌출되도록 구성하는 동시에 지지대(31)의 단부에 절곡 가능한 파지부(32)를 형성하여 폰툰(15)의 측면에 밀착시킨다. 도 2와 같이 로프(37)가 지지대(31)와 파지부(32)의 외면을 통하여 유도되도록 하여 폰툰(15)과의 마찰을 피한다.

이때, 지지대(31)는 파지부(32)를 포함하여 폰툰(15)의 저면의 적어도 일부에 밀착되어 부력을 작용하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 지지대(31)와 파지부(32)는 폰툰(15)과 접촉하는 부분에 완충재를 더 구비한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 예인선(20)은 자세변동에 대응한 신호를 생성하는 자이로센서(41), 높이변동에 대응한 신호를 생성하는 흘수측정기(43), 자이로센서(41)와 흘수측정기(43)의 신호를 입력하여 결합수단(30)의 작동을 제어하는 제어기(45)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 3에서 선수부(21)와 선미부(22)에 각각 제어수단(40)이 탑재된 상태를 예시한다. 제어기(45)는 선수부(21)와 선미부(22)의 분리, 이동, 폰툰(15)과의 결합 과정에서 자이로센서(41)와 흘수측정기(43)의 입력을 이용하여 설정된 자세를 유지한다.

작동의 일예에 있어서, 도 3(a)는 예인선(20)의 선수부(21)와 선미부(22)를 분리한 상태로서 선수부(21)와 선미부(22) 사이에 로프(37)가 연결되고, 선수부(21)를 이동시켜 폰툰(15)의 선단에 밀착하는 동시에 로프(37)를 늘어뜨린 상태로 선미부(22)를 이동시키고, 선미부(22)를 폰툰(15)의 후단에 밀착하는 동시에 윈치(36)로 로프(37)를 감아 대향시킨다. 이 과정에서 도 3(b)와 같이 양측으로 지지대(31)를 돌출시켜 폰툰(15)의 폭에 일치시킨다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 해양구조물 15: 폰툰
20: 예인선 21: 선수부
22: 선미부 23: 밸러스트 조절기
25: 메인추진기 27: 보조추진기
30: 결합수단 31: 지지대
32: 파지부 33: 가이드레일
35: 가동기 36; 윈치
37: 로프 40: 제어수단
41: 자이로센서 43: 흘수측정기
45: 제어기

Claims (5)

1. 폰툰(15)을 지닌 해양구조물(10)을 예인하는 장치에 있어서:
   분리 가능하게 형성되는 선수부(21)와 선미부(22) 상에 각각의 밸러스트 조절기(23)를 구비하는 예인선(20); 및
   상기 예인선(20)의 선수부(21)와 선미부(22)를 폰툰(15)의 선후단으로 분리하여 유선형으로 연결하는 결합수단(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양구조물의 예인장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 선수부(21)는 선미부(22)의 메인추진기(25)보다 용량이 작고 방향전환 범위가 큰 보조추진기(27)를 구비하는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양구조물의 예인장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합수단(30)은 선수부(21)와 선미부(22)의 연결부분에 가이드레일(33)을 개재하여 설치되는 지지대(31), 지지대(31)를 양측방향으로 출입시키는 가동기(35), 지지대(31)의 단부를 통하여 전후방향으로 로프(37)를 권취하는 윈치(36)를 구비하는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양구조물의 예인장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 지지대(31)는 양단에서 폰툰(15)의 측면으로 밀착하기 위한 파지부(32)를 회동 가능한 구조로 구비하는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양구조물의 예인장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 예인선(20)은 자세변동에 대응한 신호를 생성하는 자이로센서(41), 높이변동에 대응한 신호를 생성하는 흘수측정기(43), 자이로센서(41)와 흘수측정기(43)의 신호를 입력하여 결합수단(30)의 작동을 제어하는 제어기(45)를 구비하는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양구조물의 예인장치.

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