KR20180086583A

KR20180086583A - 해상 부유체용 계류 장치

Info

Publication number: KR20180086583A
Application number: KR1020170010168A
Authority: KR
Inventors: 박주신
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2018-08-01
Also published as: KR101884816B1

Abstract

해상 부유체용 계류 장치가 개시된다. 해상 부유체용 계류 장치는, 복수의 틈을 가지도록 형성된 금속 재질의 프레임과, 각각의 틈에 고정 결합되는 각각의 부력체를 가지는 몸체부; 및 상기 프레임의 하부와 수직 방향으로 회전 가능하도록 일 단부가 결합되고, 메인 체인과 수평 방향으로 회전 가능하도록 타 단부가 결합되는 컬럼을 포함한다.

Description

해상 부유체용 계류 장치{Mooring apparatus for floating body}

본 발명은 해상 부유체용 계류 장치에 관한 것이다.

선박이나 해상 구조물 등의 해상 부유체는 해상에서의 위치를 안정적으로 유지하기 위해, 계류 체인으로 연결되어 해상에 부유되는 부이 등과 같은 계류 장치에 연결되고 있다.

즉 부이 등의 계류 장치는 상부에 구비된 고리에 무어링 라인을 고정시켜 선박을 해상에 계류시키기 위한 것으로, 예를 들어 직경 3ｍ 내외의 원통형의 철제통을 해상에 띄우고 계류 체인을 이용하여 움직이지 않도록 해저에 고정시킨 계선 시설이다.

그러나 종래의 해상 부유체용 계류 장치는 해상 부유체의 무어링 라인을 체결하기 위한 체결편이 한 위치에 고정되어 있어 적정한 위치에 선박을 정렬하기 어렵고, 해상 환경에 따라서는 체결편 각각 또는 계류 장치 자체가 파손될 우려가 존재하고 있었다.

한국공개특허 제2015-0004186호(부유식 해양 구조물용 계류장치)

본 발명은 체결편이 다양한 위치에 설치되어 있어 어떠한 환경에서도 해상 부유체의 무어링 라인에 체결(즉, 다방향 계류)이 용이하고, 계류 장치에 가해지는 하중의 분산과 무게 중심의 조정 성능이 우수한 해상 부유체용 계류 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 계류 장치의 하부에 복수로 구비된 회전부에 의해 계류 지지력이 완화되고 파손 가능성이 최소화될 수 있는 해상 부유체용 계류 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 틈을 가지도록 형성된 금속 재질의 프레임과, 각각의 틈에 고정 결합되는 각각의 부력체를 가지는 몸체부; 및 상기 프레임의 하부와 수직 방향으로 회전 가능하도록 일 단부가 결합되고, 메인 체인과 수평 방향으로 회전 가능하도록 타 단부가 결합되는 컬럼을 포함하는 해상 부유체용 계류 장치가 제공된다.

상기 부력체가 밸러스트 탱크 형태의 구성을 가지는 경우, 상기 몸체부의 일 측에 하나 이상 장착되어 상기 몸체부의 자세에 관한 센싱 정보를 생성하는 센서부; 및 상기 몸체부가 평형 자세를 유지하도록 하기 위해, 상기 센싱 정보를 참조하여 각 부력체의 유체 저장 공간 내에 저장된 유체의 수위를 변동시키도록 각각의 부력체의 동작을 제어하는 제어부가 더 포함될 수도 있다.

상기 프레임의 상부 면에는 해상 부유체의 계류를 위한 무어링 라인을 고정시키는 체결편이 복수로 장착될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 해상 부유체용 계류 장치는, 체결편이 다양한 위치에 설치되어 있어 어떠한 환경에서도 해상 부유체의 무어링 라인에 체결(즉, 다방향 계류)이 용이하고, 계류 장치에 가해지는 하중의 분산과 무게 중심의 조정 성능이 우수하다.

또한 계류 장치의 하부에 복수로 구비된 회전부에 의해 계류 지지력이 완화되고 파손 가능성이 최소화되는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 부유체용 계류 장치의 외형도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부, 컬럼 및 메인 체인간의 연결 관계를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 계류 장치의 동작 상태를 설명하기 위한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 부유체용 계류 장치의 외형도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부, 컬럼 및 메인 체인간의 연결 관계를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 계류 장치의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 해상 부유체용 계류 장치(이하 계류 장치라 칭함)는 몸체부(110), 컬럼(120), 센서(150) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다.

몸체부(110)는 몸체부(110)의 기본 골격을 형성하는 금속 재질의 프레임(112)과, 몸체부(110)가 부력을 가지도록 하기 위해 프레임(112)에 형성된 틈 각각에 고정 결합되는 복수의 부력체(114)를 포함할 수 있다.

프레임(112)의 상부면에는 해상 부유체의 계류를 위한 무어링 라인이 체결되는 체결편(140)이 복수로 설치된다. 체결편(140)은 예를 들어 러그(lug) 형상으로 형성될 수 있다.

프레임(112)은 예를 들어 균일한 크기를 가지는 복수의 틈을 형성하도록 X자 , *자 등의 형상을 가지도록 형성될 수 있으며, 복수의 부력체(114)는 프레임(112)에 형성된 각각의 틈에 각각 고정 장착되어, 몸체부(110)가 전체적으로 원통의 형상을 가지도록 할 수 있다.

각각의 부력체(114)는 항상 일정한 부력을 유지하는 고체의 부력제일 수도 있으나, 유체를 내부 공간(즉, 구비된 유체 저장 공간)에 유입하거나 저장된 유체를 외부로 배출함으로써 필요에 따라 부력이 조절되는 밸러스트 탱크 형태로 이루어질 수도 있다. 밸러스트 탱크 형태의 부력체(114)에 유체 저장 공간, 밸러스트 펌프 및 밸브 등이 포함될 수 있음은 당연하다.

이하에서는, 각각의 부력체(114)가 밸러스트 탱크 형태로 이루어진 경우를 중심으로 설명한다. 다만, 부력체(114)가 밸러스트 탱크 형태로 구현되는 경우, 유체 저장 공간에 유체(예를 들어, 해수)를 유입하거나 배출시키는 구성 및 동작은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

참고로 도 1에는 X자 형상의 프레임(112)을 가지고, 각각 형성된 틈에 고정 장착되는 4개의 밸러스트 탱크 형태의 부력체(114)로 이루어진 몸체부(110)가 예시되어 있다(도 1의 ①, ②, ③, ④ 참조).

각 방향에 고정 장착된 밸러스트 탱크 형태의 부력체(114) 각각은 후술되는 제어부(160)의 제어에 의해 각 부력체(114)에 구비된 유체 저장 공간 내에 저장되는 유체의 수위를 변동시킴으로써 체결편(140)을 이용한 해상 부유체의 계류에 따른 쏠림 현상을 완화시킬 수 있다.

몸체부(110)의 저면에는 제1 회전부(210)를 개재하여 프레임(112)의 하부와 일 단부가 회전 가능하도록 결합되는 컬럼(120)이 위치된다. 컬럼(120)의 타 단부는 제2 회전부(220)를 개재하여 메인 체인(130)과 회전 가능하도록 결합된다(도 2의 (a) 및 (b) 참조).

제1 회전부(210)는 수평축을 회전 중심으로 회전(vertical rotating)하도록 장착되고, 제2 회전부(220)는 수직축(또는 메인 체인(130)의 연장 방향축)을 회전 중심으로 회전(horizontal rotating)하도록 장착된다. 예를 들어 제2 회전부(220)는 도 2의 (a)와 (b)에 각각 예시된 바와 같이, 컬럼(120)의 하부에 회전 가능하도록 결합된 스위블 피스(swivel piece), 회전 힌지 등의 형태로 구현될 수 있다.

계류 장치 및/또는 체결편(140)을 이용하여 계류된 해상 부유체는 해상 환경의 변화 등에 의해 유동될 수 있고, 이에 따른 외력이 체결편(140)과 몸체부(110)에 직접적으로 가해질 수 있다.

그러나, 전술한 바와 같이 몸체부(110)가 제1 회전부(210)를 개재하여 컬럼(120)과 결합됨으로써 무게중심 조정, 계류력 분산에 효과적일 뿐 아니라, 컬럼(120)이 제2 회전부(220)를 개재하여 메인 체인(130)과 결합됨으로써 하부의 계류 지지력이 완화되어 체결편(140) 등에 가해지는 외력에 의한 계류 장치의 파손 가능성이 최소화될 수 있다.

메인 체인(130)은 타 단부가 해저면에 안착된 중량체(도시되지 않음)에 연결되어 계류 장치를 해상에 계류시킨다. 계류 장치는 안정적인 계류를 위해 추가적인 계류 체인(132)과 더 연결될 수도 있다.

센서(150)는 몸체부(110)의 일측에 장착되어 몸체부(110)의 기울기 등 자세에 대한 센싱 정보를 생성하여 제어부(160)로 제공한다. 센서(150)는 자이로 센서 등일 수 있으며, 복수의 위치에 각각 설치될 수도 있다.

제어부(160)는 센서에서 제공되는 센싱 정보를 참조하여 몸체부(110)의 기울어짐 각도와 방향을 인식하고, 몸체부(110)가 수평 자세를 유지하도록 하기 위해 밸러스트 탱크 형태의 부력체(114) 각각에 유체(예를 들어 해수)의 유입 또는 배출을 개별적으로 제어한다. 제어부(160)의 제어에 의해 부력체(114) 각각에 저장된 유체의 수위는 상이해질 수도 있으며, 이로 인해 몸체부(110)가 수평 자세를 유지하도록 조절된다.

이하, 도 3을 참조하여 계류 장치의 동작 상태를 간략히 설명한다.

전술한 바와 같이, 다방향 계류가 가능하도록 하기 위해 프레임(112)의 상부면에는 복수의 체결편(140)이 설치된다.

이때, 복수의 체결편(140) 중 일부만을 이용하여 해상 부유체가 계류되는 경우, 계류 장치에는 해상 부유체를 계류하기 위한 무어링 라인의 연장 방향으로 당겨지는 힘이 가해질 수 있으며, 이러한 힘에 의해 몸체부(110)는 어느 한쪽으로 기울어지도록 자세 변동될 수 있다(도 3의 (a) 및 (b) 참조).

몸체부(110)의 자세 변동은 센서(150)에 의해 감지되고, 센서(150)가 생성한 센싱 정보는 제어부(160)로 제공된다(도 3의 (c) 참조).

제어부(160)는 입력된 센싱 정보를 참조하여 몸체부(110)의 기울어짐 각도와 방향을 인식하고, 몸체부(110)가 수평 자세로 복귀될 수 있도록 하기 위해 상응하는 부력체(114) 각각의 수위를 변동시키기 위한 제어 신호를 대응되는 부력체(114)로 제공한다. 이에 의해 각각의 부력체(114)는 유체 저장 공간 내에 저장된 유체의 수위를 변동시키는 처리를 수행한다(도 3의 (d) 참조).

예를 들어, 제어부(160)는 상대적으로 높게 위치된 부력체(114)는 저장되는 유체의 수위를 상대적으로 증가시키고, 상대적으로 낮게 위치된 부력체(114)는 저장되는 유체의 수위를 상대적으로 감소시켜 몸체부(110)가 수평 자세를 가지도록 제어할 수 있을 것이다. 이때, 각각의 부력체(114)는 유체 저장 공간 내에 저장된 해수를 외부로 배출하거나, 외부의 해수를 유입할 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 계류 장치는 계류될 해상 부유체에 대한 다방향 계류가 가능할 뿐 아니라, 계류 장치에 가해지는 하중을 분산하고 또한 계류에 의한 쏠림 현상을 완화시킬 수 있키며, 계류 장치의 하부에 복수의 회전부를 개재시켜 다양한 해상 환경에서도 계류 장치의 파손 가능성이 최소화되는 특징이 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 몸체부 112 : 프레임
114 : 부력체 120 : 컬럼
130 : 메인 체인 132 : 계류 체인
140 : 체결편 150 : 센서
160 : 제어부 210 : 제1 회전부
220 : 제2 회전부

Claims

복수의 틈을 가지도록 형성된 금속 재질의 프레임과, 각각의 틈에 고정 결합되는 각각의 부력체를 가지는 몸체부; 및
상기 프레임의 하부와 수직 방향으로 회전 가능하도록 일 단부가 결합되고, 메인 체인과 수평 방향으로 회전 가능하도록 타 단부가 결합되는 컬럼을 포함하는 해상 부유체용 계류 장치.
제1항에 있어서,
상기 부력체가 밸러스트 탱크 형태의 구성을 가지는 경우,
상기 몸체부의 일 측에 하나 이상 장착되어 상기 몸체부의 자세에 관한 센싱 정보를 생성하는 센서부; 및
상기 몸체부가 평형 자세를 유지하도록 하기 위해, 상기 센싱 정보를 참조하여 각 부력체의 유체 저장 공간 내에 저장된 유체의 수위를 변동시키도록 각각의 부력체의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는, 해상 부유체용 계류 장치.
제1항에 있어서,
상기 프레임의 상부 면에는 해상 부유체의 계류를 위한 무어링 라인을 고정시키는 체결편이 복수로 장착되는, 해상 부유체용 계류 장치.