KR20180039929A - 중력식 해양 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명 승강 가능하게 설치된 중량체를 일정 높이에서 자유 낙하시켜 샤프트와 근접 위치된 유빙을 타격함으로써, 유빙을 작은 크기로 분쇄시킬 수 있어 샤프트의 외벽이 손상 및 파손되는 것을 방지할 수 있는 중력식 해양 구조물에 관한 것이다.

Description

중력식 해양 구조물{GRAVITY-BASED STRUCTURE}

본 발명은 중력식 해양 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 승강 가능하게 설치된 중량체를 일정 높이에서 자유 낙하시켜 샤프트와 근접 위치된 유빙을 타격함으로써, 유빙을 작은 크기로 분쇄시킬 수 있어 샤프트의 외벽이 손상 및 파손되는 것을 방지할 수 있는 중력식 해양 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 중력식 해양 구조물 GBS(Gravity-based structure)은 시추/생산 설비를 갖추어 원유/가스를 생산하는 해양 구조물로서, 주로 콘크리트로 만들어지며, 자중에 의해 해저면에 착저된 상태로 설치된다.

이러한 중력식 해양 구조물은, 드라이 도크 또는 연안의 해상에서 건조된 후, 자체 부력으로 부양하여 건설 지점까지 예항되며, 내부에 해수를 주입하는 과정을 거쳐 해저면에 설치된다.

그런데, 종래의 중력식 해양 구조물은 극지 등에 설치하는 경우, 해수면에 표류하는 얼음(유빙)이나 얼음 판(빙판) 등이 표면에 충돌하여, 표면을 손상시키거나 마모를 발생시킬 수 있으며, 이로 인해 중력식 해양 구조물의 강도가 저하될 염려가 있었다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2015-0023161호(2015년 03월 05일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 중력식 해양구조물이 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 승강 가능하게 설치된 중량체를 일정 높이에서 자유 낙하시켜 샤프트와 근접 위치된 유빙을 타격함으로써, 유빙을 작은 크기로 분쇄시킬 수 있어 샤프트의 외벽이 손상 및 파손되는 것을 방지할 수 있는 중력식 해양 구조물을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 해수면 높이에 회전체를 설치하여, 부유물이 측면에 충돌하는 경우 회전체의 회전을 통해 충돌을 회피시킴으로써, 샤프트로 전달되는 충격 및 마모를 회피시킬 수 있고, 금속 재질의 회전체를 사용하므로 내구성을 향상시킬 수 있는 중력식 해양 구조물을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 중력식 해상 구조물은, 하단이 해저면에 고정되며, 상단이 해수면의 상부로 노출되는 샤프트와, 상기 샤프트의 측면에 이격 위치되며, 상기 샤프트의 상단에서 설정높이로 승강 가능하게 연결되는 중량체 및, 상기 샤프트의 측면에 유빙이 위치된 상태에서 상기 중량체를 설정높이로 자유 낙하시켜 상기 유빙이 파괴되도록 한 후, 하강된 상기 중량체를 설정높이로 상승 위치시키는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 중량체의 하단은 하부로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 원추 형상을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중량체는 상기 샤프트의 테두리 부위를 따라 다수가 이격된 상태로 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 샤프트의 상단에는 상기 구동유닛을 설치하기 위한 설치 프레임이 더 결합되며, 상기 구동유닛은 상기 설치 프레임의 상단에 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동축에 정역 방향으로 회전 가능하게 결합되는 윈치 및, 상기 윈치에 권취 가능하게 결합되어, 상기 설치 프레임의 테두리 부위를 통해 상기 중량체에 연결되는 와이어가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 설치 프레임은 상기 샤프트의 상단에 수평하게 결합되며, 양단이 상기 샤프트의 외곽으로 연장되는 제1빔부재 및, 상기 샤프트의 외곽을 따라 연속적으로 형성되며, 상기 제1빔부재의 양단이 내주면에 결합되는 링 형상의 제2빔부재가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1빔부재는 상기 샤프트의 수직 중심을 기준으로 다수가 방사상으로 배열되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2빔부재의 테두리 부위는 상기 샤프트의 테두리 부위와 동일 간격을 갖도록 상기 샤프트의 테두리 부위와 대응되는 형상을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중량체와 상기 구동유닛은 상기 샤프트의 수직 중심을 기준으로 다수가 방사상에 등 간격으로 배열되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동유닛에는 구동을 제어하기 위한 제어유닛이 전기적으로 더 연결되며, 상기 제어유닛은 상기 구동유닛들을 동시 또는 개별적으로 구동시킬 수 있다.

또한, 상기 샤프트의 테두리 부위에는 외력이 작용하는 경우에 회전되도록 하여, 부유물의 충돌을 회피시키는 회전체가 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 회전체는 상기 샤프트의 외주를 감싸는 상태로 결합되는 원통 형상의 고정부재와, 상기 고정부재의 외주에 대응되게 결합되며, 상기 고정부재를 기준으로 외력에 의해 회전되면서 부유물의 충돌을 회피시키는 회전부재 및, 상기 회전부와 상기 고정부재의 사이의 간격을 따라 회전 가능하게 삽입되어, 상기 회전부가 외력에 의해 슬라이딩 회전되도록 하는 볼부재가 구비될 수 있다.

또한, 상기 회전체는 해수면의 높이에 위치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전체의 테두리 부위는 상기 샤프트보다 더 큰 직경으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 샤프트와 상기 회전체의 사이에는 상기 회전체로부터 전달되는 충격을 완충하기 위한 완충부재가 더 결합될 수 있다.

본 발명은 승강 가능하게 설치된 중량체를 일정 높이에서 자유 낙하시켜 샤프트와 근접 위치된 유빙을 타격함으로써, 유빙을 작은 크기로 분쇄시킬 수 있어 샤프트의 외벽이 손상 및 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 해수면 높이에 회전체를 설치하여, 부유물이 측면에 충돌하는 경우 회전체의 회전을 통해 충돌을 회피시킴으로써, 샤프트로 전달되는 충격 및 마모를 회피시킬 수 있고, 금속 재질의 회전체를 사용하므로 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 중력식 해양 구조물을 보여주기 위한 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 중력식 해양 구조물을 보여주기 위한 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 중력식 해양 구조물을 보여주기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 중력식 해양 구조물의 중량체가 하강하여 유빙을 타격하는 상태를 보여주기 위한 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 중력식 해양 구조물에 회전체를 더 적용한 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 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.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 중력식 해양 구조물을 보여주기 위한 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 중력식 해양 구조물을 보여주기 위한 정면도이다.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 중력식 해양 구조물을 보여주기 위한 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 중력식 해양 구조물의 중량체가 하강하여 유빙을 타격하는 상태를 보여주기 위한 정면도이다.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명에 따른 중력식 해양 구조물은 샤프트 (100)와, 중량체(200) 및, 구동유닛(300)을 포함한다.

먼저, 상기 샤프트(100)는 콘크리트(concrete) 등의 소재를 이용해 원통 형상 등으로 제작할 수 있으며, 상기 샤프트(100)의 하단은 해저면(20)에 고정된다.

여기서, 상기 샤프트(100)의 하단은 해저면에 착저된 케이슨(caisson)의 하면에 고정될 수 있으며, 상기 샤프트(100)는 상단이 해수면(10)의 상부로 노출 위치된다.

그리고, 상기 샤프트(100)의 내부에는 원유 및 천연가스 생산장비(탱크, 크레인 등)를 설치하기 위한 일정 넓이의 설치공간이 형성된다.

또한, 상기 샤프트(100)의 상단에는 후술 될 구동유닛(300)을 설치하기 위한 설치 프레임(400)이 더 결합될 수 있는데, 상기 설치 프레임(400)은 제1빔부재(410) 및, 제2빔부재(420)로 구비될 수 있다.

상기 제1빔부재(410)는, 샤프트(100)의 상단에 수평하게 결합되며, 상기 제1빔부재(410)의 양단이 샤프트(100)의 외곽으로 연장된다.

여기서, 상기 제1빔부재(410)는 일정 강도를 갖도록 금속 소재를 이용해 제작할 수 있으나, 상기 제1빔부재(410)의 소재는 한정하지 않는다.

그리고, 상기 제1빔부재(410)는 일직선 형태로 적용할 수 있으나, 상기 제1빔부재(410)의 형상은 한정하지 않고 다양하게 적용할 수 있다.

그리고, 상기 제1빔부재(410)는 샤프트(100)의 수직 중심(C)을 기준으로 다수가 방사상으로 배열될 수 있으며, 상기 제1빔부재(410)들의 중심이 상호 연결될 수 있다.

도 1과 3에서는, 4개의 제1빔부재(410)를 직각 방향과 사선 방향으로 설치한 상태로 설치한 상태로 도시 하였으나, 상기 제1빔부재(410)의 개수는 필요에 따라 다양하게 적용할 수 있다.

제2빔부재(420)는, 내부에 중공이 형성된 링 형상으로 제작할 수 있는데, 상기 제2빔부재(420)는 일정 강도를 갖도록 금속 소재를 이용해 제작할 수 있으나, 상기 제2빔부재(420)의 소재는 한정하지 않는다.

여기서, 상기 제2빔부재(420)는 샤프트(100)의 외곽을 따라 연속적으로 형성되며, 상기 제2빔부재(420)의 내주면에 제1빔부재(410)의 양단이 결합된다.

그리고, 상기 제2빔부재(420)의 테두리 부위는 샤프트(100)의 테두리 부위와 동일 간격(G)을 갖도록 샤프트(100)의 테두리 부위와 대응되는 형상을 가질 수 있다.

즉, 상기 제2빔부재(420)의 테두리 부위가 샤프트(100)의 외곽보다 더 큰 직경으로 형성되므로, 이하 설명될 중량체(200)가 승강할 때 샤프트(100)의 외주와 간섭이 발생하지 않게 된다.

물론, 상기 제2빔부재(420)는 원 형태로 제작할 수 있으나, 상기 상기 제2빔부재(420)의 형상은 한정하지 않고 다양하게 적용할 수 있다.

중량체(200)는, 자중에 의해 자유 낙하하여 해수면(10)에 부유하는 유빙(20)을 파괴하기 위한 것으로, 상기 중량체(200)는 일정 중량을 갖도록 금속 소재를 이용해 제작할 수 있다.

여기서, 상기 중량체(200)는 샤프트(100)의 측면에 이격 위치되며, 상기 중량체(200)는 샤프트(100)의 상단에서 설정높이로 승강 가능하게 연결된다.

그리고, 상기 중량체(200)의 하단은 하부로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 원추 형상을 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 중량체(200)의 하단은 단면적이 작게 형성되므로, 상기 중량체(200)의 중량과 좁은 단면적을 이용해 유빙(20)을 효과적으로 파괴할 수 있다.

또한, 상기 중량체(200)는 샤프트(100)와의 간섭을 회피시키기 위해 샤프트(100)의 테두리 부위를 따라 다수가 이격된 상태로 배치된다.

아울러, 상기 중량체(200)는 상단이 후술 될 구동유닛(300)의 와이어(330)에 연결되며, 상기 중량체(200)의 상단에는 와이어(330)를 연결시키기 위한 별도의 결합구조가 적용될 수 있다.

이와 같은 상기 중량체(200)는, 도 2에서처럼 비 사용시 상승 위치될 수 있으며, 도 4에서처럼 사용시 하부로 자유 낙하하면서 샤프트(100)에 근접 위치된 유빙(20)을 타격할 수 있다.

즉, 중량체(200)에 의해 타격된 유빙(20)은 작은 크기로 파괴되므로, 샤프트(100)에 유빙(20)이 충돌하는 경우에도 샤프트(100)가 손상되지 않게 된다.

구동유닛(300)은, 샤프트(100)의 측면에 유빙(20)이 근접 위치되는 경우, 중량체(200)를 자유 낙하시켜 유빙(20)을 타격한 후, 하강된 중량체(200)를 설정높이로 상승 위치시킨다.

여기서, 상기 구동유닛(300)은 중량체(200)를 1회 또는 다수로 자유 낙하시켜 유빙(20)을 작은 크기로 파괴할 수 있다.

이를 위한 상기 구동유닛(300)은, 구동모터(motor, 310)와, 윈치(winch, 320) 및, 와이어(wire, 330)로 구비될 수 있다.

그리고, 상기 구동유닛(300)에는 구동을 제어하기 위한 제어유닛(500)이 전기적으로 더 연결될 수 있다.

먼저, 구동모터(310)는 전술한 설치 프레임(400)의 상단에 설치되는 것으로, 제1빔부재(410)와 제2빔부재(420)의 상면에 선택적으로 배치시킬 수 있다.

여기서, 상기 구동모터(310)는 수평하게 설치될 수 있으며, 상기 구동모터(310)의 구동축은 수평하게 연장되어 후술 될 윈치(320)의 축 방향 일단에 결합될 수 있다.

그리고, 상기 구동모터(310)의 구동축을 별도의 동력전달수단(미도시)에 의해 후술 될 위치(320)의 축 방향 일단에 유기적으로 결합될 수 있다.

또한, 상기 구동모터(310)는 외부의 전원 공급부(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있고, 후술 될 제어유닛(500)과 전기적으로 연결되어 구동이 제어될 수 있다.

이와 같은 상기 구동모터(310)의 구동축은 전술한 중량체(200)를 상승시키는 방향과, 중량체(200)를 하강시키는 방향으로 회전된다.

윈치(320)는, 구동모터(310)의 구동축에 정역 방향으로 회전 가능하게 결합되는 것으로, 상기 윈치(320)의 외주에는 후술 될 와이어(330)가 권취된다.

여기서, 상기 윈치(320)의 축 방향 일단이 구동모터(310)의 구동축과 동일 선상으로 연결될 수 있으며, 상기 윈치(320)의 중심 축 선은 구동축의 중심 축 선과 동일 선상에 위치될 수 있다.

즉, 상기 윈치(320)가 수평회전중심을 기준으로 회전되는 경우, 후술 될 와이어(330)가 외주에 권취되거나 반대되는 방향으로 풀려 하부로 연장될 수 있다.

와이어(330)는, 윈치(320)에 일정 횟수로 권취되는 것으로, 상기 와이어(330)의 일단은 제2빔부재(420)의 외곽에서 하부로 연장되어 중량체(200)의 상단에 연결된다.

여기서, 상기 와이어(330)는 권취가 용이하고 중량체(200)의 무게를 견딜 수 있도록 금속 소재로 제작할 수 있으나, 상기 와이어(330)의 소재는 한정하지 않는다.

그리고, 상기 와이어(330)의 두께 및 길이는 중량체(200)의 무게와 샤트트(100)의 높이 등에 따라 다양하게 적용이 가능하다.

이와 같이 설명된 중량체(200)와 구동유닛(300)은 샤프트(100)의 수직 중심(C)을 기준으로 다수가 방사상에 배열될 수 있다.

이때, 중량체(200)와 구동유닛(300)은 도 3에서처럼 다수가 방사상에 등 간격으로 배열되는 것이 바람직하나, 위치는 한정하지 않고 다양하게 선택할 수 있다.

즉, 상기 중량체(200)가 샤프트(100)의 테두리 부위에 다수로 배열되므로, 유빙(20)이 위치된 부위에 따라 중량체(200)의 낙하 위치를 선택할 수 있다.

제어유닛(500)은, 구동모터(310)의 구동을 제어하기 위한 것으로, 제어유닛(500)은 구동유닛(300)들을 동시 또는 개별적으로 구동시킬 수 있다.

이와 같은 상기 제어유닛(500)은, 작업자의 수동 조작을 통해 구동되는 방식이나, 상기 구동유닛(300)과 전기적으로 연결된 감지수단(미도시)을 이용할 수 있다.

이 중, 감지수단을 이용하는 방식은 감지수단의 감지 부위를 샤프트(100)의 외부에 설치한 후, 상기 감지수단으로부터 제어유닛(500)으로 유빙 감지신호가 전달되는 경우에 제어유닛(500)이 구동되도록 할 수도 있다.

한편, 도 5에 도시한 바와 같이 샤프트(100)의 테두리 부위에는 외력이 작용하는 경우에 회전되도록 하여, 유빙(20) 등의 충돌을 회피시키는 회전체(600)가 더 구비될 수 있다.

상기 회전체(600)는, 샤프트(100)의 외주에 대응 결합되며, 상기 회전체(600)의 측면에 부유물이 충돌하는 경우 수평 방향으로 회전되면서 유빙(20)의 충돌을 회피시킨다.

여기서, 상기 회전체(600)는 도 5에 도시한 바와 같이 고정부재(610)와, 회전부재(620) 및, 볼부재(630)가 구비될 수 있다.

상기 고정부재(610)는, 샤프트(100)의 외주에 결합되는 것으로, 상기 샤프트(100)의 내부에는 샤프트(100)가 결합되도록 중공이 관통 형성된다.

여기서, 상기 고정부재(610)는 샤프트(100)와 대응되는 원통 형상을 가질 수 있으며, 강도가 우수하고 물에 강한 금속 소재(stainless 등)를 이용해 제작할 수 있다.

회전부재(620)는, 고정부재(610)의 외주에 더 큰 직경으로 결합되는 것으로, 상기 고정부재(610)의 외주와 이격된 상태로 수평회전 가능하게 대응 결합된다.

여기서, 상기 회전부재(620)는 상기 회전부재(620)와 동일한 원통 형상을 가질 수 있으며, 상기 회전부재(620)는 금속 소재를 이용해 제작할 수 있다.

이를 위해, 상기 회전체(300)는 강도가 우수하고 물에 강한 금속 소재(stainless 등)를 이용해 제작할 수 있다.

이와 같은 상기 회전부재(620)는, 도 5에서처럼 외측면에 유빙(20) 등이 충돌되는 경우, 회전부재(620)는 고정부재(610)의 수직한 회전 중심(C)을 기준으로 수평하게 회전될 수 있다.

이때, 부유물(30)이 충돌하는 외력에 의해 상기 회전부재(620)가 회전 중심(C)을 기준으로 충돌 방향을 따라 회전되면서 부유물(30)을 회피시킬 수 있다.

이에 따라, 부유물(30)로부터 가해지는 충격이 샤프트(100)에 직접적으로 전달되지 않게 되므로, 샤프트(100)와 이에 연결되는 부분이 충격에 의해 파손되거나 마모되는 것을 방지할 수 있다.

볼부재(630)는, 고정부재(610)와 회전부재(620)의 사이의 간격을 따라 회전 가능하게 삽입되어, 상기 회전부재(620)가 외력에 의해 슬라이딩 회전되도록 한다.

여기서, 상기 볼부재(630)는 구 형상을 갖는 것으로, 상기 볼부재(630)는 금속 소재의 볼을 사용할 수 있으며, 상기 볼부재(630)의 개수 및 직경은 다양하게 적용이 가능하다.

이와 같은 상기 회전체(600)는, 해수면(10) 위를 부유하는 유빙(20)이 접촉될 수 있도록 해수면(10)의 높이에 위치되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 회전체(600)의 일부는 해수면(10)에 잠긴 상태로 위치되고, 상기 회전체(600)의 나머지 부위는 해수면(10)의 상부로 노출될 수 있다.

즉, 상기 회전체(600)는, 해수면(10) 높이에 위치된 상태에서 내경이 샤프트(100)의 외주에 결합되는 볼 베어링 구조를 적용시킬 수 있다.

도 한편, 본 발명에 따른 중력식 해양 구조물에는 도 4에서처럼 샤프트(100)와 회전체(600)의 사이에 완충부재(640)가 더 결합될 수 있다.

상기 완충부재(640)는, 샤프트(100)와 회전체(600)의 사이에는 상기 회전체(600)로부터 전달되는 충격을 흡수할 수 있다.

여기서, 상기 완충부재(640)는 일정 탄성력을 갖는 합성수지나 고무 등의 소재를 이용해 제작할 수 있고, 샤프트(100)의 외주에 결합될 수 있도록 링 형상으로 적용시킬 수 있다.

따라서, 상기 완충부재(640)가 회전체(600)로부터 전달되는 충격을 흡수하게 되므로, 외부에서 가해지는 충격이 샤프트(100)로 전달되지 않으며, 이를 통해 샤프트(100)와 이에 연결되는 부위가 파손되거나 마모되는 것을 방지할 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 승강 가능하게 설치된 중량체(200)를 일정 높이에서 자유 낙하시켜 샤프트(100)와 근접 위치된 유빙(20)을 타격함으로써, 유빙(20)을 작은 크기로 분쇄시킬 수 있어 샤프트(100)의 외벽이 손상 및 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 해수면(10) 높이에 회전체(600)를 설치하여, 부유물이 측면에 충돌하는 경우 회전체(600)의 회전을 통해 충돌을 회피시킴으로써, 샤프트(100)로 전달되는 충격 및 마모를 회피시킬 수 있고, 금속 재질의 회전체(600)를 사용하므로 내구성을 향상시킬 수 있다.

지금까지 본 발명의 중력식 해양 구조물에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구범위뿐만 아니라 이 특허 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 해수면 20: 유빙
100: 샤프트 200: 중량체
300: 구동유닛 310: 구동모터
320: 윈치 330: 와이어
400: 설치 프레임 410: 제1빔부재
420: 제2빔부재 500: 제어유닛
600: 회전체 610: 고정부재
620: 회전부재 630: 볼부재
640: 완충부재 C: 중심
G: 간격

Claims (14)

1. 하단이 해저면에 고정되며, 상단이 해수면의 상부로 노출되는 샤프트;
   상기 샤프트의 측면에 이격 위치되며, 상기 샤프트의 상단에서 설정높이로 승강 가능하게 연결되는 중량체; 및
   상기 샤프트의 측면에 유빙이 위치된 상태에서 상기 중량체를 설정높이로 자유 낙하시켜 상기 유빙이 파괴되도록 한 후, 하강된 상기 중량체를 설정높이로 상승 위치시키는 구동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 중량체의 하단은,
   하부로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 원추 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 중량체는,
   상기 샤프트의 테두리 부위를 따라 다수가 이격된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 샤프트의 상단에는,
   상기 구동유닛을 설치하기 위한 설치 프레임이 더 결합되며,
   상기 구동유닛은,
   상기 설치 프레임의 상단에 설치되는 구동모터와,
   상기 구동모터의 구동축에 정역 방향으로 회전 가능하게 결합되는 윈치 및,
   상기 윈치에 권취 가능하게 결합되어, 상기 설치 프레임의 테두리 부위를 통해 상기 중량체에 연결되는 와이어가 구비되는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 설치 프레임은,
   상기 샤프트의 상단에 수평하게 결합되며, 양단이 상기 샤프트의 외곽으로 연장되는 제1빔부재 및,
   상기 샤프트의 외곽을 따라 연속적으로 형성되며, 상기 제1빔부재의 양단이 내주면에 결합되는 링 형상의 제2빔부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1빔부재는,
   상기 샤프트의 수직 중심을 기준으로 다수가 방사상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 제2빔부재의 테두리 부위는,
   상기 샤프트의 테두리 부위와 동일 간격을 갖도록 상기 샤프트의 테두리 부위와 대응되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
8. 청구항 4에 있어서,
   상기 중량체와 상기 구동유닛은,
   상기 샤프트의 수직 중심을 기준으로 다수가 방사상에 등 간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 구동유닛에는,
   구동을 제어하기 위한 제어유닛이 전기적으로 더 연결되며,
   상기 제어유닛은,
   상기 구동유닛들을 동시 또는 개별적으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트의 테두리 부위에는,
    외력이 작용하는 경우에 회전되도록 하여, 부유물의 충돌을 회피시키는 회전체가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 회전체는,
    상기 샤프트의 외주를 감싸는 상태로 결합되는 원통 형상의 고정부재와,
    상기 고정부재의 외주에 대응되게 결합되며, 상기 고정부재를 기준으로 외력에 의해 회전되면서 부유물의 충돌을 회피시키는 회전부재 및,
    상기 회전부와 상기 고정부재의 사이의 간격을 따라 회전 가능하게 삽입되어, 상기 회전부가 외력에 의해 슬라이딩 회전되도록 하는 볼부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전체는,
    해수면의 높이에 위치되는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전체의 테두리 부위는,
    상기 샤프트보다 더 큰 직경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트와 상기 회전체의 사이에는,
    상기 회전체로부터 전달되는 충격을 완충하기 위한 완충부재가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 중력식 해상 구조물.

Images