KR20190056612A

KR20190056612A - 선체 하부 클리닝 시스템

Info

Publication number: KR20190056612A
Application number: KR1020170153737A
Authority: KR
Inventors: 양해욱
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2019-05-27

Abstract

본 발명은 선체 하부의 선저면(12)을 클리닝하는 시스템에 있어서: 상기 선저면(12)에 장착되는 컨베이어(22)의 적어도 일단에 파울링 제거를 위한 절단날(26)을 구비하는 절단수단(20); 및 상기 절단수단(20)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어기(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 선박의 정박 시에는 물론 운항 중인 경우에도 선체 바닥에 파울링이 발생할 경우 자동으로 제거함으로 이로 유발되는 마찰저항 증가를 감소시켜 운항비 증가를 방지하고 수작업을 배제하여 안전성과 생력화를 달성한다.

Description

선체 하부 클리닝 시스템 {System for cleaning vessel bottom}

본 발명은 선체 하부 클리닝 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 선체 하부 바닥에 전단력을 발생하는 플레이트를 설치하여 따개비 등을 제거하는 선체 하부 클리닝 시스템에 관한 것이다.

선박의 운항 중에 선체에 발생하는 파울링(fouling)에 의해 마찰저항이 증가하여 운항비 증가를 유발하는 주된 요인으로 작용하게 된다. 따개비 등의 해양생물 부착을 막는 방오도료를 선박의 수선 하부의 표면에 도장하기도 하지만 해양오염의 원인으로 지목되기도 한다. 따개비 등의 파울링을 해결하기 위해서는 계류 중에 잠수부가 잠수하여 선체를 클리닝거나 리도킹(re-docking)하여 제거하는 작업을 수행해야 한다.

이와 관련되어 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 한국 공개특허공보 제2011-0023607호(선행문헌 1), 한국 공개특허공보 제2016-0101747호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.

선행문헌 1에 의하면 선체의 외벽을 따라 이동 가능하게 설치되는 이동유닛과, 상기 이동유닛에 설치되며 상기 선체의 외벽으로 압력수를 분사하는 노즐부를 포함하고, 선체의 외벽에서 바닷물과 공기가 교차하는 지점에 붙어 있는 해양생물을 쉽게 제거할 수 있다.

선행문헌 2는 로봇 몸체; 몸체 배면에 구비된 블레이드; 몸체 측면에 이동을 위한 바퀴; 바퀴의 구동 및 방향을 제어하는 조향장치; 바퀴의 구동 및 조향장치를 제어하는 구동모듈; 및 구동모듈을 원격으로 제어하는 리모트 콘트롤러;를 포함한다. 이에, 로봇으로 대체하여 산업재해위험을 줄이고 항구별 입출항 선박에 따라 맞춤식으로 제공하는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행문헌에 의하면 리도킹(re-docking)하여 제거하는 방식이므로 운항 상태를 비롯하여 수시로 파울링을 제거하기 곤란한 단점이 있다.

한국 공개특허공보 제2011-0023607호 "선박의 해양생물 제거장치" (공개일자 : 2011.03.08.) 한국 공개특허공보 제2016-0101747호 "선박의 파울링 제거용 로봇" (공개일자 : 2016.08.26.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 선박의 정박 시에는 물론 운항 중인 경우에도 선체 바닥에 파울링이 발생할 경우 자동으로 제거함으로 이로 유발되는 마찰저항 증가를 감소시킬 수 있는 선체 하부 클리닝 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선체 하부의 선저면을 클리닝하는 시스템에 있어서: 상기 선저면에 장착되는 컨베이어의 적어도 일단에 파울링 제거를 위한 절단날을 구비하는 절단수단; 및 상기 절단수단을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 절단수단은 컨베이어가 선저면에서 돌출되지 않도록 수용홈 상으로 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 절단수단의 컨베이어는 선저면 상에서 평탄도가 높은 영역으로 분산되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 절단수단은 인접한 컨베이어 사이에 홀더를 개재하여 결합되는 탄성시트를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어기는 선저면의 영상을 획득하는 카메라, 컨베이어의 이동저항을 검출하는 압전센서, 선저면의 파울링을 검출하는 초음파센서의 신호를 입력하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 선박의 정박 시에는 물론 운항 중인 경우에도 선체 바닥에 파울링이 발생할 경우 자동으로 제거함으로 이로 유발되는 마찰저항 증가를 감소시켜 운항비 증가를 방지하고 수작업을 배제하여 안전성과 생력화를 달성하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템을 개략적으로 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 시스템의 변형예를 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 주요 회로를 나타내는 블록도

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

본 발명에 따르면 선체 하부의 선저면(12)을 클리닝하는 시스템에 관하여 제안한다. 상대적으로 대형의 선체를 지닌 상선(컨테이너선)의 운항 중인 상태를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 상선 이외에 해상 크루즈 호텔, 정박 중인 근해 플랜트 등에도 유용하게 적용된다.

본 발명에 따르면 절단수단(20)이 상기 선저면(12)에 장착되는 컨베이어(22)의 적어도 일단에 파울링 제거를 위한 절단날(26)을 구비하는 구조이다. 컨베이어(22)는 선박(10)의 운항 방향을 기준으로 상류와 하류측에 걸치도록 배치된다. 컨베이어(22)의 양단을 지지하는 회전축(24)에 구동기(28)가 연결되며, 회전축(24)의 양단과 구동기(28)는 수밀 상태를 유지하도록 선내에 설치된다. 선박의 운항 중에 컨베이어(22)가 상류에서 하류로 이동하므로 절단날(26)은 컨베이어(22)의 하류측 회전축(24)에 인접하게 설치한다. 다만 선박의 정박 중에 파울링을 제거하는 상황을 고려하면 컨베이어(22)의 상류측과 하류측에 동시에 설치될 수도 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 절단수단(20)은 컨베이어(22)가 선저면(12)에서 돌출되지 않도록 수용홈(15) 상으로 구비하는 것을 특징으로 한다. 컨베이어(22)가 선저면(12)에서 노출되면 마찰저항 증가의 또 다른 요인이 된다. 수용홈(15)은 최대한 평탄한 상태로 형성하고 컨베이어(22)의 이동시 간섭을 피하도록 지지한다.

어느 경우에나 절단날(26)은 컨베이어(22)의 저면과 동일하거나 저면보다 높은 위치로 배치하는 것이 좋다.

또한, 절단날(26)은 상하 복층으로 구성할 수도 있으며, 이 경우 상하의 구조를 차등화할 수 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 절단수단(20)의 컨베이어(22)는 선저면(12) 상에서 평탄도가 높은 영역으로 분산되도록 배치되는 것을 특징으로 한다. 도 2를 참조하면 컨베이어(22)가 선저면(12)의 좌측과 우측으로 분산되어 배치된 상태를 예시한다. 선저면(12)의 곡면 곡률이 일정한 평탄도를 벗어나는 경우 컨베이어(22)의 구성이 복잡화되는 상황을 피하기 위함이다.

본 발명의 변형예로서, 상기 절단수단(20)은 인접한 컨베이어(22) 사이에 홀더(32)를 개재하여 결합되는 탄성시트(36)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 2에 예시된 일측 컨베이어(22)와 타측 컨베이어(22)의 사이는 평탄도가 불량하므로 탄성시트(36)를 이용하여 파울링의 생성을 억제한다. 탄성시트(36)는 양측 컨베이어(22)에 홀더(32)를 개재하여 탈부착 가능하게 연결한다. 탄성시트(36)는 고탄성을 기반으로 하면서 선저면(12)에 손상을 주지 않는 유연성과 내마모성을 지닌 소재로 구성한다.

한편, 도시에는 생략하나 탄성시트(36)를 별도의 구동기에 연결하는 구성도 가능하다. 어느 경우에나 탄성시트(36)가 주기적으로 왕복운동되는 영역에는 파울링이 생성되기 어려운 환경이 조성된다.

본 발명에 따르면 제어기(40)가 상기 절단수단(20)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 구조를 지닌다. 제어기(40)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 지닌 마이컴 회로로 구성된다. 제어기(40)의 설정된 알고리즘은 메모리에 저장되고 실행된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어기(40)는 선저면(12)의 영상을 획득하는 카메라(42), 컨베이어(22)의 이동저항을 검출하는 압전센서(44), 선저면(12)의 파울링을 검출하는 초음파센서(46)의 신호를 입력하는 것을 특징으로 한다. 카메라(42), 압전센서(44), 초음파센서(46) 중 적어도 하나를 제어기(40)의 입력인터페이스에 연결한다. 제어기(40)의 출력인터페이스에는 컨베이어(22)를 구동하는 구동기(28)를 연결한다.

카메라(42)는 선저면(12)의 일측에 램프와 더불어 소형 구조로 설치된다. 압전센서(44)는 회전축(24) 또는 구동기(28)에서 절단저항의 변화량을 검출한다. 초음파센서(46)는 카메라(42)와 같이 설치할 수도 있고, 선저면(12)의 선체 내부에 설치할 수도 있다. 카메라(42)와 초음파센서(46)는 파울링 상태를 직접적으로 확인하는 신호로 활용되고, 압전센서(44)는 파울링이 제거된 상태를 간접적으로 확인하는 신호로 활용된다.

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: 선박 12: 선저면
15: 수용홈 20: 절단수단
22: 컨베이어 24: 회전축
26: 절단날 28: 구동기
32: 홀더 36: 탄성시트
40: 제어기 42: 카메라
44: 압전센서 46: 초음파센서

Claims

선체 하부의 선저면(12)을 클리닝하는 시스템에 있어서:
상기 선저면(12)에 장착되는 컨베이어(22)의 적어도 일단에 파울링 제거를 위한 절단날(26)을 구비하는 절단수단(20); 및
상기 절단수단(20)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어기(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선체 하부 클리닝 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 절단수단(20)은 컨베이어(22)가 선저면(12)에서 돌출되지 않도록 수용홈(15) 상으로 구비하는 것을 특징으로 하는 선체 하부 클리닝 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 절단수단(20)의 컨베이어(22)는 선저면(12) 상에서 평탄도가 높은 영역으로 분산되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 선체 하부 클리닝 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 절단수단(20)은 인접한 컨베이어(22) 사이에 홀더(32)를 개재하여 결합되는 탄성시트(36)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 선체 하부 클리닝 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기(40)는 선저면(12)의 영상을 획득하는 카메라(42), 컨베이어(22)의 이동저항을 검출하는 압전센서(44), 선저면(12)의 파울링을 검출하는 초음파센서(46)의 신호를 입력하는 것을 특징으로 하는 선체 하부 클리닝 시스템.