KR20180088900A

KR20180088900A - 매우 얕은 흘수 벌크선

Info

Publication number: KR20180088900A
Application number: KR1020187018933A
Authority: KR
Inventors: 마르칸토니오 루시도
Original assignee: 트랜스마린 홀딩스 피티와이 엘티디
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2018-08-07
Also published as: JP2018535894A; BR112018011167A2; CN108367797A; AU2016363678A1; WO2017091860A1

Abstract

매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)(10)은 선체(12), 및 선체(12)의 양 측면에 부착되어 추가적인 부력을 제공하고 그래서 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)(10)의 적재 중량 톤수 흘수를 줄여주는 스폰손(sponson)(16)을 포함한다. 원자재를 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)(10) 상으로 또는 외부로 전달할 수 있는 벌크 재료(5) 취급 시스템(30a)이 또한 제공된다. 벌크 재료 취급 시스템(30a)은 화물 홀드(14)의 바닥으로부터 배출된 재료를 전달하도록 배치된다. 벌크 재료 취급 시스템(34)은, 화물 홀드(14)로부터 배출된 재료를 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)(10)의 노천 갑판(31)까지 전달하기 위해 스폰손(16) 중의 하나에 배치되는 컨베이어를 포함한다.

Description

매우 얕은 흘수 벌크선

본 명세서는, 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC; super shallow draft bulk carrier)을 개시한다.

채굴된 광석과 같은 벌크 원자재, 건축 재료 및 농산품은 종종 벌크선과 같은 해양 선박으로 운반된다. 벌크선을 사용하여 그러한 원자재를 운반함에 있어 제한 요인은, 벌크선의 적재 중량 톤수(DWT; deadweight tonnage), DWT에서의 흘수, 및 선적 및 하적 항구에서의 정박 위치 구성을 포함하는데, 하지만 이에 한정되지 않는다. DWT에서의 흘수는 선적 또는 하적 항구에서 관련 항만 당국에 의해 주어지는 최대 허용 흘수를 초과하지 않는 것이 중요하다. 선적 및 하적 항구에서 이용 가능한 흘수가 다른 경우에, 직접적인 항구간 운반을 가능하게 하기 위해 다양한 방안이 가능하다. 첫째, 가장 얕은 항구에서 벌크선 흘수가 수용될 수 있도록 그 벌크선의 적재를 DWT 아래로 제한할 수 있다. 이 경우, 벌크 원자재의 수출업자에게 이용 가능한 수익이 제한되는데, 이는 운반되는 물품의 톤수가 선박의 DWT 보다 작기 때문이다. 제2 방안은, 조수(tide) 조건을 이용하기 위해 선박의 정박 및/또는 출발의 계획을 짜는 것이다. 그러나, 이 경우, 항구의 처리량이 제한될 수 있고 또한 선박이 닻을 내리고 선적 또는 하적 순서를 기다릴 필요가 있다. 역시 이렇게 되면, 추가 비용이 발생하여 벌크 원자재의 수출업자에 대한 수익이 감소하게 된다.

위의 문제는, 양쪽 최종 항구가 동일한 깊이를 갖지만 선박이 두 항구 사이의 더 얕은 수로를 횡단할 필요가 있는 경우에도 존재한다.

위의 문제에 대한 배경을 제공하기 위해, 웨스턴 오스트레일리아에 있는 포트 헤드랜드(Port Hedland)를 참조하는데, 이 포트 헤드랜드는 오스트레일리아로부터 철광석을 외국에 운반하기 위해 이용된다. 세계의 어떤 다른 항구 보다도 많은 철광석이 매년 포트 헤드랜드로부터 수출된다.

포트 헤드랜드 항만 당국의 선박 이동 가이드라인이 최대 330m의 총 길이(LOA) 및 60m의 선폭을 갖는 선박과 관련하여 규정되어 있다. 330m LOA를 넘는 선박은 항만 관리 소장의 재량에 따라 수로를 항해할 수 있는 허가를 받을 수 있고, 어떤 조수 및 날씨 조건에서는 주간 정박 및 항행에 제한될 수 있다.

포트 헤드랜드에 있는 정박 위치 중의 일부는 벌크선이 DWT까지 선적될 수 있게 해주어 19m의 최대 흘수가 나타나게 된다. 그러나, 정박 위치와 공해 사이의 주 수송 수로는 단지 14m의 최대 흘수만 허용한다. 경제적으로는, 최대 허용 흘수를 제공하는 DWT까지 벌크선을 적재하는 것이 바람직하다. 포트 헤드랜드의 경우에, 19m 흘수를 갖는 선박이 정박 위치에서 출발하여 주 수송 수로를 횡단할 수 있게 하기 위해, 만조에 따라 출발 시간이 정해진다. 이러면 최대의 가능한 DWT가 허용되지만, 결과적으로 선박의 도착 및 출발이 지연된다. 이렇게 되면, 운반 비용이 실질적으로 증가되고 그래서 수익에 실질적인 영향이 있게 된다.

흘수를 유지하면서 증가된 선폭을 갖는 벌크선을 건조하여 이 문제를 극복할 수 있는 능력은, 적어도 주 수송 수로의 폭에 의해 제한된다. 포트 헤드랜드의 항만 당국은 60m 보다 큰 선폭을 갖는 선박이 주 수송 수로를 횡단할 수 있게 해주는 재량을 가지고 있다. 그러나, 이는 일반적으로 주간 및 조수 조건에 달려 있다. 따라서, 60m 보다 실질적으로 큰, 예컨대 80m 이상의 선폭을 갖는 선박은 정박 위치에 들어가거나 그로부터 출발하기 위해 오래 동안 지연될 수 있고 또는 사실상 주 수로를 다 함께 항행하지 못하게 될 수 있는 큰 위험이 있다.

포트 헤드랜드의 항만 당국의 규정된 선박 이동 가이드라인에서 벗어나는 정도로 벌크선 흘수 또는 선폭을 변화시킴이 없이 벌크선 DWT를 증가시킬 필요성이 오래 동안 인식되고 있다. 포트 헤드랜드를 통과하는 벌크 원자재의 톤수를 증가시킴에 있어서 실질적인 상업적 이익이 있고 또한 벌크 원자재 수출업자의 실질적인 금융적 및 지적 자원이 적어도 지난 30년 동안 있었음에도 불구하고, 이 문제는 미해결 상태이다.

배경 기술에 대한 위의 참조는 여기서 개시되는 바와 같은 SSD-BC의 적용을 제한하려는 의도는 없다. 특히, 개시된 SSD-BC의 실시 형태는 벌크 원자재의 운반을 용이하게 하기 위해 다른 항구에서도 사용될 수 있다.

일 양태에서, 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)이 개시되는데, 이 벌크선은,

벌크 원자재를 수용하기 위한 화물 홀드가 제공되어 있는 선체; 및

상기 선체의 각 측면에 부착되고 상기 SSD-BC의 적재 중량 톤수(DWT) 흘수를 줄이도록 구성되어 있는 적어도 하나의 부력 장치를 포함한다.

따라서, 예컨대, 부력 장치 없이 통상적으로 약 19m의 흘수를 갖는 적재된 케이브 크기 선박은 약 13.3m로 감소된 흘수를 가질 수 있다.

일 실시 형태에서, 상기 부력 장치는 선체에 부착되는 강 구조물을 포함한다. 일 실시 형태에서, 부력 장치는 선체의 각각의 수선 사이에 연장되어 있다.

일 실시 형태에서, 부력 장치는 상기 선체의 각 측면을 따라 연장되어 있는 실질적으로 연속적인 외측 표면을 포함한다.

일 실시 형태에서, 선수에 가장 가까운 부력 장치의 일 단부가 횡방향 폭이 선미에서 선수로 가는 방향으로 선체 쪽으로 감소하도록 테이퍼져 있다.

일 실시 형태에서, 선미에 가장 가까운 부력 장치의 일 단부가 횡방향 폭이 선수에서 선미로 가는 방향으로 선체 쪽으로 감소하도록 테이퍼져 있다.

일 실시 형태에서, 부력 장치는 강(steel)으로 만들어진다.

일 실시 형태에서, 부력 장치는 선체에 영구적으로 고정된다.

일 실시 형태에서, SSD-BC는 SSD-BC의 좌현측과 우현측 중의 적어도 하나에서 벌크 원자재 취급 시스템을 포함하고, 이 벌크 원자재 취급 시스템은 벌크 원자재를 선외 위치와 하나 이상의 선내 위치 사이에 전달하도록 배치되어 있다.

일 실시 형태에서, 매우 얕은 흘수 벌크선은 화물 홀드의 바닥으로부터 벌크 원자재를 하적할 수 있게 해주는 벌크 원자재 취급 시스템을 포함한다.

일 실시 형태에서, 매우 얕은 흘수 벌크선은 부력 장치 중의 적어도 하나를 통해 벌크 원자재를 하적할 수 있게 해주는 벌크 원자재 취급 시스템을 포함한다.

일 실시 형태에서, 매우 얕은 흘수 벌크선은 상기 화물 홀드의 바닥으로부터 그리고 상기 부력 장치 중의 적어도 하나를 통한 벌크 원자재의 하적을 가능하게 해주는 벌크 원자재 취급 시스템을 포함한다.

제2 양태에서, 매우 얕은 흘수 벌크선 건조 방법이 제공되는 바, 이 방법은,

적어도 하나의 부력 장치를 선박의 선체의 각 측면을 따라 부착하는 단계를 포함한다.

일 실시 형태에서, 상기 방법은 DWT에서의 원하는 흘수 감소를 결정하는 단계, 및 SSD-BC에 부착되면 DWT에서의 원하는 흘수 감소를 제공하는 적어도 2개의 부력 장치를 설계하는 단계를 포함한다.

제3 양태에서, 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)이 제공되며, 이 벌크선은,

벌크 원자재를 수용하기 위한 화물 홀드가 제공되어 있는 선체;

상기 선체의 각 측면에 부착되고 상기 SSD-BC의 적재 중량 톤수(DWT) 흘수를 줄이도록 구성되어 있는 적어도 하나의 부력 장치; 및

화물 홀드의 바닥으로부터 그리고 상기 부력 장치 중의 적어도 하나를 통한 벌크 원자재의 전달을 가능하게 해주는 벌크 원자재 취급 시스템을 포함한다.

일 실시 형태에서, 각 부력 장치는 SSD-BC의 적재 중량 톤수(DWT) 흘수를 줄이도록 구성되어 있다.

제4 양태에서, 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)이 제공되는 바, 이 벌크선은,

화물 홀드의 바닥으로부터의 벌크 원자재의 전달을 가능하게 해주는 벌크 원자재 취급 시스템을 포함한다.

일 실시 형태에서, 상기 벌크 원자재 취급 시스템은 상기 화물 홀드의 바닥에서 나온 재료를 상기 부력 장치 중의 하나를 통해 전달하도록 배치되어 있는 제1 컨베이어를 포함한다.

일 실시 형태에서, 벌크 원자재 취급 시스템은, 상기 SSD-BC의 노천 갑판 상에 지지되고 상기 노천 갑판을 따라 횡단하도록 배치되어 있는 선박 선적기/하적기를 포함한다.

일 실시 형태에서, 선박 선적기/하적기는 360°로 회전 또는 선회될 수 있다.

일 실시 형태에서, 상기 벌크 원자재 취급 시스템은 재료를 상기 노천 갑판을 따라 상기 선박 적재기/하적기에 전달하도록 배치되어 있는 갑판 컨베이어를 더 포함한다.

일 실시 형태에서, 벌크 원자재 취급 시스템은 재료를 상기 제1 컨베이어로부터 상기 갑판 컨베이어에 전달하도록 배치되어 있는 연결 컨베이어를 더 포함한다.

일 실시 형태에서, 상기 벌크 원자재 취급 시스템은 상기 노천 갑판 상에 지지되는 하나 이상의 크레인을 더 포함한다.

일 실시 형태에서, 부력 장치는 밸러스트 재료를 수용하고 배출하도록 배치되어 있다.

요약에 나타나 있는 바와 같은, 매우 얕은 흘수 벌크선의 범위에 속할 수 있는 다른 형태 및 이를 건조하는 방법에도 불구하고, 이제 첨부 도면을 참조하여 특정한 실시 형태를 단지 예시적으로 설명할 것이다.

도 1은 개시된 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)의 일 실시 형태의 측면도이다.
도 2는 도 1에 나타나 있는 SSD-BC의 평면도이다.
도 3은 도 1 및 2에 나타나 있는 SSD-BC의 단면도이다.
도 4a는 개시된 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)의 제2 실시 형태의 평면도이다.
도 4b는 도 4a에 나타나 있는 SSD-BC의 탱크 정상부의 평면도이다.
도 4c는 도 4a에 나타나 있는 SSD-BC의 측면도이다.
도 4d는 도 4a에 나타나 있는 SSD-BC의 단면도이다.
도 4e는 도 4a에 나타나 있는 SSD-BC의 일부분의 확대도로, 재료 하적 서브시스템의 일부분을 나타낸다.
도 5a는 개시된 SSD-BC의 제3 실시 형태의 평면도이다.
도 5b는 도 5a에 나타나 있는 SSD-BC의 측면도이다.
도 6은 컨베이어에 의해 직접 선적되는 개시된 SSD-BC의 일 실시 형태를 도시한다.
도 7은 벌크 원자재를 케이프(cape) 크기 선박에 환적하는 중에 있는 개시된 SSD-BC의 일 실시 형태를 도시한다.

도 1-3은 개시된 SSD-BC(10)의 제1 실시 형태를 도시한다. SSD-BC(10)는, 철광석, 석탄, 다른 채굴된 광물과 같은 하지만 이에 한정되지 않는 벌크 원자재; 농산품; 건축 재료 등을 수용하도록 구성된 선체(12)를 포함한다. 이 실시 형태에서, 선체(12)에는 9개의 개별적인 화물 홀드(14a-14i)(이하, 총칭적으로 "화물 홀드(cargo hold)(14)"라고 함)가 제공되어 있다. 9개의 개별적인 화물 홀드(14)가 개시되어 있지만, SSD-BC(10)의 실시 형태는 단지 하나의 화물 홀드를 포함하여 어떤 수의 화물 홀드라도 포함할 수 있음을 이해할 것이다. SSD-BC(10)에는 또한 부력 장치(16a, 16b)(이하, 총칭적으로 "부력 장치(buoyancy device)(16)"라고 함)가 제공되어 있는데, 이들 부력 장치는 선체(12)의 양 측면에 부착되어 있다. 특히, 부력 장치(16a)는 예컨대 용접으로 선체(12)의 좌현측을 따라 부착되어 있고, 부력 장치(16b)는 예컨대 선체(12)의 우현측을 따라 부착되어 있다. 이 특정한 실시 형태에서, 각 부력 장치(16)는 스폰손(sponson)의 형태로 되어 있다. 부력 장치(16)는 SSD-BC(10)의 적재 중량 톤수(DWT) 흘수를 줄이도록 구성되어 있다.

비제한적인 예로서, 본 실시 형태의 SSD-BC(10)는 장치(16)가 개장되는 케이프 크기 선박을 포함할 수 있다. 선체(12)가 일체적인 부분인 케이프 크기 선박은 예컨대 약 292m의 총 길이(LOA), 약 45m의 선폭, 및 185,000T의 DWT에서의 19m 흘수를 가질 수 있다. 장치(16)는, SSD-BC(10)의 경우 185,000T의 DWT에서의 흘수가 14m 이하, 예컨대 14m-12m가 될 수 있도록 구성된다. 사실, 부력 장치/스폰손(16)은, 더 얕은 적재 항구 및 하적 항구에 맞는 흘수를 SSD-BC에 제공하도록 설계될 수 있다.

따라서, 포트 헤드랜드에서 철광석 수출을 다루는데에 있어 30년 이상 동안 존재했던 문제가 본 SSD-BC(10)의 실시 형태에 의해 해결될 수 있다. SSD-BC(10)의 실시 형태를 이용하면, 벌크선은 그의 DWT에서 실질적으로 24시간 내내 적재되어 출항할 수 있게 된다. 이제, 적절한 조수 조건을 기다리거나 또는 벌크선에 대한 적재를 그의 DWT 보다 작게할 필요가 없다.

SSD-BC(10)를 더 상세히 살펴 보면, 이 특정한 실시 형태에서, 단일의 연속적인 부력 장치(16)(즉, 스폰손)가 좌현측과 우현측에 각각 제공되어 있음을 알 것이다. 각 장치(16)는 선수(20) 근처의 전방 단부(18)에서부터 선미(24) 근처의 반대편 후방 단부(22)까지 연장되어 있다. 이 실시 형태에서, 각 장치(16)는 단부(18, 22) 근처에서 테이퍼져 있다. 테이퍼의 방향은 장치(16)의 폭이 선체(12) 쪽으로 가면서 감소하도록 되어 있다.

도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 장치(16)가 제공됨으로써, SSD-BC(10)의 선폭은 그 장치(16)가 없는 동일한 SSD-BC(10)의 선폭을 넘어 연장된다. 부력 장치(16)가 없으면, SSD-BC(10)는 B1의 선폭을 가질 것이다. 장치(16s, 16b)는 각각 Ba 및 Bb의 횡방향 폭 또는 선폭을 갖는다. 통상적으로 각 장치(16)가 선폭은 동일하여 Ba = Bb 이다. 아무튼, SSD-BC(10)의 전체 선폭(B)은 B = B1 + Ba + Bb 이다. 장치(16)가 없는 동일한 SSD-BC와 비교할 때 SSD-BC의 선폭의 증가율은 (Ba + Bb) ÷ B1 × 100% 이다.

일 예에서, B1은 40m 정도이고, Ba 및 Bb 각각은 10m 정도일 수 있다. 따라서, 장치(16)의 추가로 인한 선폭의 증가율은 (10 + 10) ÷ 40 × 100% = 50% 이다.

따라서, 이 예에서, 장치(16)가 설치되어 있는 SSD-BC(10)는 185,000T의 DWT에서 14m의 흘수와 60m의 선폭을 갖는다. 따라서 SSD-BC(10)의 그러한 실시 형태는, 특별한 허가가 필요 없이 정박하고 다음에 주 수송 채널을 통해 항행하기 위한 포트 헤드랜드 항만 당국의 통상적인 운항 파라미터 내에 있을 것이다.

벌크 원자재를 적재하고 하적하는 것을 도와 주기 위해, SSD-BC(10)에는 벌크 원자재 전달 시스템(30)이 제공되어 있다. 이 실시 형태에서, 그 전달 시스템(30)은 좌현측과 우현측 모두에 제공된다. 그러나, 다른 실시 형태에서는 단지 일측에만 시스템(30)을 제공할 수 있다. 전달 시스템(30)은 선외 위치(예컨대, 항구에 위치되어 있는 스톡 파일(stock pile) 또는 벌크 컨테이너)와 하나 이상의 선내 위치(이 경우에는 화물 홀드(14)) 사이에 벌크 원자재를 전달하도록 배치된다. 시스템(30)은 가동(mobile) 호퍼(32) 및 관련 레일(34)을 포함한다. 레일(34)은 좌현측과 우현측 각각에 제공된다. 항구에 있는 벌크 적재기(나타나 있지 않음)가 벌크 원자재를 SSD-BC(10)의 최근접 측에 있는 호퍼(32)에 전달할 수 있다. 그리고 나서 호퍼(32)는 특정 화물 홀드(14)를 하적 하기 위하여 레일(34)을 횡단할 수 있다. SSD-BC(10)의 좌현측과 우현측 중 어느 것이 정박 위치에 인접하는지에 따라, 적재 또는 하적 작업 동안에 어느 호퍼(32)가 사용될 것인지가 결정된다. 전달 시스템(30)이 단지 하나의 호퍼(32) 및 관련 레일(34)을 포함하는 경우, SSD-BC(10)의 대응하는 측은 적재 및 하적 작업을 위해 정박 위치에 인접할 필요가 있을 것이다.

SSD-BC(10)를 만드는 일 방법은, 케이프 크기 선박과 같은 기존의 벌크선의 각 측면을 따라 부력 장치/스폰손(16)을 부착하는 것을 포함한다. 이 방법의 일 양태는, DWT에서 흘수의 요구되는 감소가 일어나도록 각각의 장치(16)를 설계하는 것이다. 이는 아르키메스 원리를 사용하여 비교적 쉽게 결정될 수 있다. 일단 장치(16)가 설계되면, 장치는 강 또는 다른 금속으로 만들어질 수 있고, 그 장치가 개장되는 벌크선의 기존의 선체에 예컨대 용접으로 영구적으로 고정될 수 있다. 벌크 원자재 전달 시스템(30)은 SSD-BC(10)의 노천 갑판(31)에도 설치된다.

부력 장치/스폰손(16)은 부분적으로 또는 완전히 현장 외부에서 제작될 수 있고 그런 다음에 용접, 볼트 체결, 및 리벳 이음 중의 어느 하나 또는 2개 이상의 조합에 의해 선체(12)의 측면에 부착될 수 있다. 현장 외부에서 제작되는 경우, 부력 장치/스폰손(16)은 복수의 부분으로 만들어질 수 있고, 다음에 이들 부분은 선체(12)의 측면에 부착된다. 개별적인 부분들은 유체적으로 서로 격리될 수 있다. 대안적으로, 부력 장치/스폰손(16)은 현장에서 선체(12)의 측면에서 직접 제작될 수 있다. 부력 장치/스폰손(16)은, 그의 건조 방법에 상관 없이, 물과 같은 하지만 이제 한정되지 않는 밸러스트(ballast) 재료를 보유하고 배출하도록 배치될 수 있다. 이렇게 해서, SSD-BC(10)의 DWT에 따라 부력 장치/스폰손(16)의 밸러스트를 변화시켜 최적의 흘수를 제공할 수 있다.

SSD-BC(10)의 이 특정한 실시 형태에서, 스폰손(16)은, 선체(12)의 바닥(40)과 동일 면내에 있는 기부(36), 수직 측벽(38), 및 경사진 상측 벽(40)을 갖도록 구성된다. 벽(40)은 선체(12)의 노천 갑판(31) 아래에 있다. 그러나, 다양한 벽들이 서로 다른 높이 또는 서로 다른 경사로 있는 구성을 포함하되 이에 한정되지 않는, 스폰손(16)의 다른 구성도 가능하다. 예컨대, 기부(36)는 도 3에서 가상선(36')으로 나타나 있는 바와 같이 경사질 수 있다.

위와 같은 방식으로 기존의 벌크선을 사용하여 SSD-BC(10)를 건조하는 것은, 그러한 기존의 벌크선을 위한 새로운 시장을 제공하거나 발생시키는데에 있어 추가의 이점을 갖는다. 이를 위해, 현재 그러한 벌크선은 실질적으로 과소로 사용되고 있다. 사실, 잔존 가치가 있는 많은 벌크선이 시판되고 있다.

도 4a-4e는 SSD-BC의 제2 실시 형태(SSD-BC(10a)로 나타나 있음)를 나타낸다. SSD-BC와 동일하거나 SSD-BC에서와 동일하거나 유사한 구조 또는 기능을 갖는 SSD-BC(10a)의 모든 특징적 부분들은 동일한 참조 번호에 "a"를 추가하여 나타나 있다. 이하의 설명으로부터 명백한 바와 같이, SSD-BC(10a)의 제2 실시 형태는 제1 실시 형태에 대해 향상된 것이며, SSD-BC의 작업자 뿐만 아니라 벌크 원자재의 생산업자 및 항만 기반 시설의 제공자에게 실질적인 상업적 및 경제적 가치를 제공하는 특징적 부분을 가지고 있다.

SSD-BC(10a)는 SSD-BC(10)와 유사하지만, 벌크 원자재 취급 시스템(30)을 업그레이드된 벌크 원자재 취급 시스템(30a)으로 대체한 점에서 다르며, 그 업그레이드된 벌크 원자재 취급 시스템은 화물 홀드의 바닥에서 벌크 원자재를 하적할 수 있다. 사실, 벌크 원자재 취급 시스템(30a)은 SSD-BC에 자기(self) 적재/하적 능력을 제공한다.

SSD-BC(10a)는 SSD-BC(10)의 제1 실시 형태에서처럼 선체(12), 이 선체(12)의 좌현측과 우현측에 있는 부력 장치/스폰손(16a, 16b), 및 복수의 화물 홀드(14)를 포함한다. 그러나, SSD-BC(10a)는, 현저한 다용도성을 제공하고 또한 SSD-BC(10a)의 적용 및 이전에는 존재하지 않았던 공개 시장의 범위를 크게 확장시키는 벌크 원자재 취급 시스템(30a)을 포함한다.

벌크 원자재 취급 시스템(30a)은 다수의 상호 관련되고 협력하는 재료 취급 서브시스템을 포함한다. 이들 서브시스템은 하적 서브시스템(56), 홀드(14)의 재료를 갑판(31)에 전달하는 제1 컨베이어(58), 및 선박 적재기/하적기(60)(이하, 편의상 "선박 적재기(ship loader)(60)"라고 함)를 포함한다.

하적 서브시스템(56)은 화물 홀드(14) 아래에 있는 하나 이상의(이 실시 형태서는 3개) 무단 컨베이어(62a, 62b, 62c)(이하, 총칭적으로 "컨베이어(conveyor)(62)"라고 함), 컨베이어(62)의 일 단부에 있는 횡방향 컨베이어(64), 호퍼(66a, 66b, 66c)(이하 총칭적으로 "호퍼(hopper)(66)"라고 함), 추가 호퍼(68), 및 배출 활송 장치(70a, 70b, 70c)(이하 총칭적으로 "배출 활송 장치(chute)(70)"라고 함)를 포함한다.

하적 서브시스템(56)은 홀드(14)의 바닥으로부터 벌크 재료를 하적하여 컨베이어(58)에 전달하도록 작동한다. 배출 활송 장치(70a, 70b, 70c)는 각 홀드(14)의 바닥에 형성된다. 무단 컨베이어(62a, 62b, 62c)는 각각의 배출 활송 장치(70a, 70b, 70c) 아래에서 선체(12)에 배치된다. 컨베이어(62)는, 활송 장치(70)로부터 배출된 재료가 호퍼(66)를 향하는 방향으로 전달되도록 작동된다. 컨베이어(62)에 의해 전달되는 재료는 각각의 호퍼(66) 안으로 공급되고, 이 호퍼 아래에는 컨베이어(64)가 있다. 컨베이어(62)는 홀드(14)에서 배출된 재료를 각각의 호퍼(66) 안으로 전달하고, 이어서 이 재료는 호퍼(66)에 의해 컨베이어(64) 상으로 공급되고, 그리고 이 컨베이어는 그 재료를 호퍼(68)에 전달한다.

호퍼(68)는 재료를 컨베이어(58) 상으로 공급한다. 컨베이어(58)는 스폰손(16a) 내부에 위치되어 있고, 경사진 경로를 따라 노천 갑판(31)까지 이어져 있다. 컨베이어(58)를 스폰손(16a) 내부에 위치시키는 것은, 그렇지 않은 경우 무효한 공간을 사용하며 따라서 귀중한 화물 공간을 차지하지 않는다. 이 실시 형태에서 스폰손(16)은 제1 실시 형태의 스폰손과는 약간 다른 구성을 가짐을 유의할 수 있다. 구체적으로, 본 실시 형태의 스폰손(16)은, 수평면 내에 있고 노천 갑판(31)과 평평한 또는 동일 평면 내에 있는 상측 표면(40)을 가지고 있다.

컨베이어(58)는, 선수 근처의 화물 홀드(14i)에 인접하여 노천 갑판(31)에 위치되어 있는 호퍼(72)까지 이어져 있다. 연결 컨베이어(74)가 제공되어 있어, 호퍼(72)로부터 배출된 재료를 받아 다른 호퍼(76)에 공급한다. 갑판 컨베이어(78)가 호퍼(76) 아래에서부터 노천 갑판(31)을 따라, 선미 근처의 화물 홀드(14a)에 인접한 위치까지 이어져 있다.

선박 적재기(60)는 갑판 컨베이어(78)와 관련되어 있어, (a) 갑판 컨베이어(78)에 의해 공급된 재료를 받아 SSD-BC(10a) 외부의 위치에 전달함으로써 재료를 하적하거나, 또는 (b) 컨베이어(78)에 의해 공급된 재료를 선택된 홀드(14) 안으로 적재할 수 있다. 이를 위해, 선박 적재기(60)는 노천 갑판(31) 위에 있는 레일 상에 장착되며, 이 레일에 의해 선박 적재기는 홀드(14a)와 홀드(14i) 사이에서 노천 갑판(31)의 길이를 따라 횡단할 수 있다.

선박 적재기(60)는 연장 가능한 아암 또는 붐(boom)(80)을 가지고 있는데, 이는 재료를 하적하기 위해 도 4a에 나타나 있는 바와 같이 SSD-BC(10a)의 측면을 넘어 연장되거나 또는 재료를 홀드(14) 안으로 적재하기 위해 안쪽으로 연장되도록 작동될 수 있다. 선박 적재기(60)는 또한 컨베이어(78)와 붐(80) 사이에 재료를 전달하는 트리퍼(tripper)를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 선박 적재기(60)에는 360°로 회전 또는 선회할 수 있는 붐(80)이 형성될 수 있다. 붐(80)이 360°로 회전하면 그 붐의 일 단부는 재료를 하적하기 위해 선박의 측면 위에 있거나 또는 재료를 선박으로 적재하기 위해 홀드(14)의 개구 위에 있도록 위치될 수 있음을 이해할 것이다.

일 가능한 적재 과정에서, 재료는 제3의 적재기에 의해 호퍼(72) 또는 호퍼(76) 안으로 전달될 수 있고 그런 다음에 컨베이어(78)에 의해 선박 적재기(60)에 전달될 수 있고, 이때 그 선박 적재기의 붐(80)은 재료를 홀드(14) 중 하나의 안으로 전달하도록 위치된다. 제3의 적재기가 처음에 호퍼(72) 안으로 적재하면, 컨베이어(74)가 또한 작동되어 호퍼(72)로부터 재료를 호퍼(76)에 전달하게 되고, 그리고 호퍼(76)는 재료를 컨베이어(78)에 전달한다.

일 가능한 하적 과정에서, 활송 장치(70)가 개방되어, 홀드(14) 내부로부터 재료가 하적 서브시스템(56)의 컨베이어(62) 상으로 떨어지게 된다. 재료는 컨베이어(62)에 의해 활송 장치(66)에 전달되고, 컨베이어(64) 상으로 공급되고, 활송 장치(68)에 전달되며, 홀드 상으로 갑판 컨베이어(58)에 공급되고, 활송 장치(72)에 전달되어 쏟아 부어지고, 컨베이어(74)에 의해 전달되어 활송 장치(76) 안으로 쏟아 부어지며 그리고 컨베이어(78) 상으로 공급될 수 있다. 이제 선박 적재기(60)는, 붐(80)이 SSD-BC(10a)의 측면 위로 연장되고 또한 작동되어 재료를 부두에 하적하거나 정박된 SSD-BC(10a)에 인접한 육지에 직접 하적하도록 위치된다.

통상의 기술자라면 알거나 이해하는 바와 같이, 통상적으로 벌크 재료를 벌크 재료 운반 선박에 또는 그 외부로 전달하기 위해 정박 부두 또는 방파제에는 적재기(60)와 유사한 적재기가 제공될 것이다. 따라서, 부두 또는 방파제에 있는 적재기를 사용하여, 벌크를 방문 중인 벌크 재료 운반 선박에 또는 그 외부로 전달하게 된다. SSD-BC(10a)로부터 재료를 하적할 수 있도록 하기 위해 정박 부두 또는 방파제는 그러한 적재기를 가질 필요가 더 이상 없다.

컨베이어(58)를 포함하는 부력 장치/스폰손(16a)을 만드는 일 방법은, 처음에 컨베이어(58)를 만들어 선체(12)의 일 측면에 직접 고정하고 그런 다음에 스폰손(16a)을 컨베이어(58) 위에서 선체(12)의 동일 측면에 고정하는 것이다. 스폰손(16a)은 현장 외부에서 단일 구조물 또는 복수의 상부 구조물로서 미리 제작되고 나중에 선체(12)에 고정될 수 있다. 대안적으로, 스폰손(16a)은 선체(12)에서 직접 제작될 수 있다.

도 5a 및 5b는 개시된 SSD-BC(10b)의 또 다른 실시 형태를 도시하는데, 여기서, 이전 실시 형태와 관련된 것과 동일한 참조 번호는 동일한 부분을 나타내기 위해 사용된다. SSD-BC(10b)는 SSD-BC(10a)와 본질적으로 동일하지만, 복수의 이동 크레인(82)이 추가되어 있다. 이 크레인(82)은 선박 적재기(60)의 반대편에 있는 선체(12)의 측면에서 노천 갑판(31)을 따라 연장되어 있는 레일 상에 탑재된다. 크레인(82)을 위한 레일은 선미 근처의 홀드(14a)에서부터 선수 근처의 홀드(14i)까지 이어져 있다. 각 크레인(82)에는 그래브(grab)/버킷(84)이 제공되어 있다. 크레인(82)은 바지선 또는 인접하여 위치하는 다른 스톡 파일로부터 SSD-BC(10b)에 대한 적재를 할 수 있게 해준다.

SSD-BC(10a, 10b)의 실시 형태의 재료 취급 시스템(30a)에 의해, 재료는 시간당 최대 10,000 톤의 양으로 적재 또는 하적될 수 있다. 그러므로, 185,000 톤의 화물 적재 용량을 갖는 SSD-BC는 종래 기술 방법의 경우의 약 15일과 비교하여 18.5 시간 내에 적재되거나 하적될 수 있다. 이리하여, 시간을 크게 줄일 수 있고, 따라서 선박 사용 및 정박 비용을 크게 줄일 수 있다.

SSD-BC(10a, 10b)의 실시 형태는, 선박 적재기(60)를 포함하는 재료 취급 시스템(30a)을 구비하고 있으므로, 적재 및 하적 기반 시설을 갖는 부두, 방파제, 또는 항구 사이에 벌크 재료를 운반하는 것에 한정되지 않는다. 만재된 SSD-BC(10a, 10b)의 얕은 흘수와 조합되는 경우, 특유의 능력을 제공하게 되는데, 이 능력의 비한정적인 예를 아래에서 논의한다:

● 185,000 DWT를 갖는 케이프 크기 벌크선은 용골(keel) 아래의 여유를 포함하여 약 19m의 흘수를 필요로 한다. 그라나, 세계적인 수출 항구의 대부분은 14m 이하의 흘수로 있다. SSD-BC의 실시 형태는, 24/7 기준으로 전세계의 흘수 제한 항구가 400,000 DWT 발레맥스(Valemax)를 포함하여 어떤 크기의 선박이라도 받을 수 있게 해준다(이는 물론 SSD-BC(10)의 전술한 제1 실시 형태의 경우이기도 함).

● 그렇지 않으면 185,000 DWT 선박의 정박을 가능하게 하기 위해 요구되는 현재의 항구 시설에 대한 준설이 필요 없다. 그리하여, 실질적인 비용 절감이 있을 뿐만 아니라, 불리한 환경 문제 및 법적인 문제가 회피된다. 물론, 이러한 이점은 SSD-BC(10)의 전술한 제1 실시 형태에서도 얻어진다.

● 벌크 원자재 취급 시스템(30a)의 제공으로, 적재 및 행선지 항구에 재료 전달 기반 시설을 제공하는 것과 관련된 비용이 없게 된다. 더욱이, 벌크 원자재 취급 시스템(30a)에 의해 SSD-BC의 실시 형태는 화물을 해안 컨베이어로부터 직접 적재할 수 있다. 따라서, 예컨대, 물류 비용 때문에 경제적으로 실행 가능하지 않을 광업이 실행 가능하게 되는데, 채굴된 재료는 직접 긴 컨베이어를 따라 SSD-BC에 전달될 수 있기 때문이다. 도로 또는 철도, 크레인 및 다른 벌크 재료 취급 기계를 만들 필요가 없고, 또한 저장에 대한 필요도 없다. 이에 대한 일 예가 도 6에 나타나 있다. 이 도는 해안선(88) 근처에 만들어져 있는 계선주(dolphin)(86)에 인접하여 정박되어 있는 SSD-BC(10a)를 도시한다. 컨베이어(90)가 채굴된 재료를 광산(최대 수십 킬로미터 떨어져 있을 수 있음)으로부터 호퍼(76) 안으로 직접 적재한다. 그런 다음, 채굴된 재료는 벌크 재료 취급 시스템(30a)을 사용하여 홀드(14) 안으로 적재될 수 있다. 이 경우, 채굴된 재료를 광산으로부터 SSD-BC(10a)에 적재하는 것을 도와 주기 위해 통상적인 항구 재료 취급 시스템 및 기반 시설을 만들 필요가 없다. 물론, 도 6에 나타나 있는 재료 전달 작업은 SSD-BC(10b)에 의해서도 수행될 수 있다.

● 벌크 원자재 취급 시스템(30a)은 해안 컨베이어로부터 모든 홀드(14)로의 화물 적재 및 분배를 가능하게 하고, 또한 외양 항행 선박으로의 또는 하적 항구에서의 화물 하적을 가능하게 해준다. 도 7은 외해역에서 재료를 케이프 크기의 외양 항행 선박(92)에 전달하는 환적 작업에 SSD-BC(10b)가 사용되는 예를 도시한다. 이 작업은 예컨대 적재 항구가 케이프 크기 선박(92)을 받아들이기에 너무 얕은 흘수를 갖지만 하적 항구는 적절한 흘수를 갖는 경우에 사용될 수 있다. 여기서, SSD-BC(10b)를 사용하여, 적재 항구로부터 재료를 적재하고 그런 다음에 그 재료를 케이프 크기 선박(92)에 환적한다. 물론, 도 7에 나타나 있는 재료 전달 작업은 SSD-BC(10a)에 의해서도 수행될 수 있다. SSD-BC(10b)는 또한 크레인(82)을 사용하여 바지선으로부터의 환적(transshipment)도 가능하게 한다. 일 용례는 예컨대, 광산에서 채굴된 벌크 재료가 생산되고 이 재료는 약 2000 톤의 최대 용량을 갖는 강 바지선에 적재되는 경우일 수 있다. 바지선은 정박된 SSD-BC(10b)으로 항행할 수 있고, 크레인(82)을 사용하여 그 바지선의 화물이 화물 홀드(14)에 전달된다. 복수의 바지선으로부터 벌크 재료를 전달함으로써 SSD-BC(10b)가 만재된 후에, 이는 행선지 또는 하적 항구로 항해할 수 있다.

● 앞에서 언급한 바와 같이, SSD-BC(10, 10a, 10b)의 매우 얕은 흘수로 인해, 유리한 조수 조건을 이용할 필요 없이 24시간 내내 적재와 하적을 할 수 있다.

위의 논의로 알 수 있듯이, 벌크 원자재 취급 시스템(30a)은 사실 부력 장치/스폰손(16)을 포함하지 않는 다른 화물/벌크 원자재 수송 선박에 사용될 수 있다. 예컨대, 19m 흘수를 갖는 보통 케이프 크기 선박은 이 흘수를 수용할 수 있는 부두/방파제에 정박되는 것에 제한됨에도 불구하고, 원자재 전달 시스템(30a)은 그러한 19m 흘수를 갖는 보통 케이프 크기 선박에 제공될 수 있다 그러므로, 그러한 선박은 19m 흘수에 대한 필요 때문에 동일한 정박 옵션을 갖지 않을 것이지만, 그럼에도 그 선박은 재료 취급 능력과 관련하여 동일한 이점을 가질 것이다. 케이프 크기 선박을 벌크 원자재 취급 시스템(30a)을 포함하도록(하지만 스폰손(16)은 없음) 수정할 때, 컨베이어(58)는 선체의 외면에 고정되거나 또는 대안적으로 선체의 내면에 제공될 수 있다. 컨베이어(58)에는, 재료를 호퍼(76)의 상당물에 공급하기 위해 벤드(bend)가 추가로 형성될 수 있다. 대안적으로, 컨베이어(58)의 단부로부터 배출된 재료를 받아 호퍼(76)에 전달하기 위해, 컨베이어(74)와 유사한 추가적인 연결 컨베이어가 제공될 수 있다. 컨베이어(58)가 선체의 외면에 고정되는 경우, 그 컨베이어는 선체에 고정되는 강 커버에 의해 에워싸일 수 있다. 물론, 개시된 벌크 재료 취급 시스템(30a)이 설치된 케이프 크기 선박은, 재료가 아래의 컨베이어(62) 상으로 배출될 수 있게 하기 위해 화물 홀드에 대한 수정을 필요로 할 것이다.

매우 얕은 흘수 벌크선 및 건조 방법에 대한 특정 실시 형태를 설명했지만, 그 벌크선 및 건조 방법은 많은 다른 형태로 구현될 수 있음을 알아야 한다. 예컨대, SSD-BC(10a, 10b)의 실시 형태는 3개의 개별적인 컨베이어(66a, 66b, 66c)를 갖는 하적 서브시스템(56)을 갖는 것으로 나타나 있지만, 하나, 2개 또는 4개 이상을 포함한 어떤 수의 컨베이어라도 가질 수 있다. 홀드(14)는 컨베이어(66)의 수와 동일한 수의 활송 장치(70)를 가지도록 구성될 것이다. 추가로, SSD-BC의 실시 형태에는, 활송 장치(70)를 통해 재료를 아래의 컨베이어(62) 상으로 이동시키는 것을 도와 주는 기계 시스템이 제공될 수 있다. 이 기계 시스템은 예컨대 오거(auger) 또는 진동기를 포함할 수 있다.

이하의 청구 범위 및 앞의 설명에서, 표현 언어 또는 필요한 암시로 인해 문맥이 달리 요구하지 않는다면, "포함한다" 및 "포함하는"과 같은 변형어는 포괄적인 의미로 사용되는데, 즉 언급된 사항의 존재를 명시하지만, 여기서 개시되는 바와 같은 SSD-BC 및 건조 방법의 다양한 실시 형태에서 다른 사항의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

Claims

매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC; super shallow draft bulk carrier)으로서,
벌크 원자재를 수용하기 위한 화물 홀드가 제공되어 있는 선체;
상기 선체의 각 측면에 부착되고 상기 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)의 적재 중량 톤수(DWT; dead weight tonnage) 흘수를 줄이도록 구성되어 있는 적어도 하나의 부력 장치; 및
상기 부력 장치 중의 적어도 하나를 통한 벌크 원자재의 하적을 가능하게 해주는 벌크 원자재 취급 시스템을 포함하는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
청구항 1에 있어서,
상기 부력 장치는 상기 선체의 각 측면을 따라 연장되어 있는 실질적으로 연속적인 외측 표면을 포함하는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
선수에 가장 가까운 부력 장치의 일 단부가 횡방향 폭이 선미에서 선수로 가는 방향으로 선체 쪽으로 감소하도록 테이퍼져 있는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
선미에 가장 가까운 부력 장치의 일 단부가 횡방향 폭이 선수에서 선미로 가는 방향으로 선체 쪽으로 감소하도록 테이퍼져 있는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벌크 원자재 취급 시스템은 벌크 원자재를 선외 위치와 하나 이상의 선내 위치 사이에 전달하도록 더 배치되어 있는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벌크 원자재 취급 시스템은, 상기 화물 홀드의 바닥으로부터 그리고 이어서 상기 부력 장치 중의 적어도 하나를 통한 벌크 원자재의 하적을 가능하게 해주는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
청구항 6에 있어서,
상기 벌크 원자재 취급 시스템은 상기 화물 홀드의 바닥에서 나온 재료를 상기 부력 장치 중의 하나를 통해 전달하도록 배치되어 있는 제1 컨베이어를 포함하는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벌크 원자재 취급 시스템은, 상기 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)의 노천 갑판 상에 지지되고 상기 노천 갑판을 따라 횡단하도록 배치되어 있는 선박 선적기/하적기를 포함하는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
청구항 8에 있어서,
상기 선박 선적기/하적기는 360°로 회전 또는 선회될 수 있는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 벌크 원자재 취급 시스템은 재료를 상기 노천 갑판을 따라 상기 선박 적재기/하적기에 전달하도록 배치되어 있는 갑판 컨베이어를 더 포함하는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
청구항 10에 있어서,
상기 벌크 원자재 취급 시스템은 재료를 상기 제1 컨베이어로부터 상기 갑판 컨베이어에 전달하도록 배치되어 있는 연결 컨베이어를 더 포함하는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
청구항 8 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벌크 원자재 취급 시스템은 상기 노천 갑판 상에 지지되는 하나 이상의 크레인을 더 포함하는, 매우 얕은 흘수 벌크선.
매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC) 건조 방법으로서,
적어도 하나의 부력 장치를 선박의 선체의 각 측면을 따라 부착하는 단계; 및
상기 매우 얕은 흘수 벌크선(SSD-BC)으로부터 상기 부력 장치 중의 적어도 하나를 통한 벌크 원자재의 하적을 가능하게 해주는 벌크 원자재 취급 시스템을 상기 부력 장치 중의 적어도 하나에 제공하는 단계를 포함하는, 매우 얕은 흘수 벌크선 건조 방법.