KR20200141572A

KR20200141572A - 해저 튜브 운송시스템

Info

Publication number: KR20200141572A
Application number: KR1020190068140A
Authority: KR
Inventors: 윤상준
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2019-06-10
Filing date: 2019-06-10
Publication date: 2020-12-21
Also published as: KR102528514B1

Abstract

해저 튜브 운송시스템을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 해저 튜브 운송시스템은 해저 수중에 설치된 튜브 내부의 상하 측에 수직 돌출형으로 마련된 상부레일 및 하부레일과, 상부레일 및 하부레일에 결합된 상태에서 이동하는 운반체를 포함한다.

Description

해저 튜브 운송시스템{SUBMARINE TUBE TRANSFER SYSTEM}

본 발명은 해저 튜브 운송시스템에 관한 것이다.

해저 수중에 설치되는 튜브(해저파이프라인) 내부를 운행하는 운반체에 대한 개발 연구가 진행 중이다. 해양 수중 환경은 파랑 및 조류에 의하여 상하 또는 좌우 방향으로 튜브에 힘을 가하며 영향을 미친다.

이에 파랑 및 조류 환경은 물론, 예기치 못한 해저지진 발생으로부터도 안전이 보장될 수 있는 해저 튜브 운송시스템이 필요한 실정이다.

이와 관련된 종래 기술로서, 한국공개특허 제10-2010-0090406호(2010.08.16. 공개일)를 참조하기 바란다.

한국공개특허 제10-2010-0090406호(2010.08.16. 공개일)

본 발명의 실시 예는 해저 환경에서 안전한 운행이 가능한 해저 튜브 운송시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해저 수중에 설치된 튜브 내부의 상하 측에 수직 돌출형으로 마련된 상부레일 및 하부레일과, 상기 상부레일 및 하부레일에 결합된 상태에서 이동하는 운반체를 포함하는 해저 튜브 운송시스템이 제공될 수 있다.

상기 운반체의 상부에 마련되며, 상기 상부레일이 삽입되는 상부레일홈을 형성한 상부동력부와, 상기 운반체의 하부에 마련되며, 상기 하부레일이 삽입되는 하부레일홈을 형성한 하부동력부를 더 포함할 수 있다.

상기 튜브의 무게 중심의 변동성 최소화를 위해 상기 튜브 하부에 마련된 발라스트 탱크를 더 포함할 수 있다.

상기 튜브 내부의 객실이나 화물적재공간의 상하 측에 마련된 원호 형태의 안내레일과, 상기 안내레일을 서로 연결하는 수직골격축과, 무게 중심이 아래쪽에 존재하도록 상기 수직골격축의 하부 쪽에 장착되며, 상부에 좌석이나 화물저장소가 배치된 안착플레이트와, 상기 안내레일의 내면을 따라 슬라이딩되도록 상기 수직골격축의 양쪽 끝단에 마련되며, 상기 튜브의 회전 구간을 이동할 때 작용하는 원심력에 의해 상기 안내레일을 따라 슬라이딩되어 상기 안착플레이트가 장착된 상기 수직골격축이 회전되도록 하는 운행보조슬라이딩부를 더 포함할 수 있다.

상기 운반체의 전방에 마련되며 공기가 유입되는 흡입구와, 상기 운반체의 후방에 마련되며 상기 공기가 배출되는 배출구와, 상기 흡입구를 통해 유입된 공기가 상기 배출구 쪽으로 흘러가도록 하는 공기배관을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 해저 튜브 운송시스템은 해저 환경에서 안전한 운행이 가능하다.

또, 튜브의 회전 구간을 이동할 때에도 편안한 승차감을 느낄 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 해저 튜브 운송시스템의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 해저 튜브 운송시스템의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 해저 튜브 운송시스템의 운행방법의 예를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 해저 튜브 운송시스템의 안내레일 및 안내레일에서 슬라이딩되는 운행보조슬라이딩부와 관련된 구성을 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 안내레일 및 안내레일에서 슬라이딩되는 운행보조슬라이딩부와 관련된 구성의 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 해저 튜브 운송시스템의 공기 흡입 및 배출을 나타내는 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 해저 튜브 운송시스템(100)은 해저 수중에 설치된 튜브(101) 내부의 상하 측에 수직 돌출형으로 마련된 상부레일(R1) 및 하부레일(R2)과, 상부레일(R1) 및 하부레일(R2)에 결합된 상태에서 이동하는 운반체(110)를 포함한다.

또, 해저 튜브 운송시스템(100)은 운반체(110)의 상부에 마련되며, 상부레일(R1)이 삽입되는 상부레일홈(H1)을 형성한 상부동력부(120)와, 운반체(110)의 하부에 마련되며, 하부레일(R2)이 삽입되는 하부레일홈(H2)을 형성한 하부동력부(130)를 포함한다.

또, 해저 튜브 운송시스템(100)은 튜브(101)의 무게 중심의 변동성 최소화를 위해 튜브(101) 하부에 마련된 발라스트 탱크(140)를 포함한다. 이하, 각 구성요소에 대해서 구체적으로 설명한다.

튜브(101)는 해저의 수중에 설치되며, 원형, 삼각형, 사각형, 육각형 등 다양한 형태를 가질 수 있으나, 본 발명의 실시 예에서는 원형을 예로 들어 설명한다. 도시하지는 않았으나, 튜브(101)는 해저면에 설치된 지지구조물에 의해 지지될 수 있으며, 지지구조물 내측에는 튜브(101) 쪽으로 전기 등을 공급하기 위한 각종 배관, 배선 및 관련 전자 장비들이 설치될 수 있다.

튜브(101)의 내측 상부 설비부(142)에는 운반체(110)의 이동, 제어, 관리 및 각종 신호처리, 송수신 및 전기 공급 등을 위한 배선, 센서, 전자 장비들이 마련될 수 있다.

튜브(101)의 내측 하부에는 튜브(101)의 무게 중심의 변동성 최소화를 위해 발라스트 탱크(140)가 마련될 수 있다. 발라스트 탱크(140)는 선박의 발라스트 탱크와 마찬가지로 튜브(101)가 해저 환경에서 어느 한 쪽으로 기울어지지 않고, 신속한 복원 및 안정적 있게 자세를 유지하도록 돕는다. 도시하지는 않았으나, 발라스트 탱크(140)는 튜브(101)의 중심선을 중심으로 좌우에 대응되게 하나 이상 마련될 수 있으며, 밸브 및 각종 제어설비들이 함께 구비될 수 있다.

튜브(101)의 내측 상부 설비부(142)와 튜브(101)의 내측 하부에 마련된 발라스트 탱크(140)는 각각 평판커버(145a,145b)에 의해 지지 및 마감처리될 수 있다. 그리고, 튜브(101)의 내측 좌우면에는 튜브(101)의 내구성 및 안정성을 위해 튜브(101)의 형상과 대응되게 곡면을 갖는 이중 격벽(144a,144b)이 구비될 수 있다. 이중 격벽(144a,144b)은 상측 및 하측의 평판커버(145a,145b)를 연결 및 지지하도록 배치될 수 있다.

상부레일(R1) 및 하부레일(R2)은 튜브(101)의 중심선을 기준으로 상하측의 평판커버(145a,145b)로부터 수직으로 돌출되게 마련될 수 있다.

운반체(110)는 이러한 상부레일(R1) 및 하부레일(R2)에 결합되도록 상부레일(R1)이 삽입되는 상부레일홈(H1)을 형성한 상부동력부(120)와, 하부레일(R2)이 삽입되는 하부레일홈(H2)을 형성한 하부동력부(130)를 가진다.

운반체(110)가 상하 측의 상부레일(R1) 및 하부레일(R2)에 결합됨으로써, 해저의 다양한 환경에서 튜브(101)에 힘을 가해도 운반체(110)의 안전한 운행이 보장될 수 있다.

도 3의 (a)를 참조하면, 상부레일(R1)과 상부레일홈(H1) 및 하부레일(R2)과 하부레일홈(H2)의 서로 마주보는 면에는 자석(M)이 배치되어 자력에 의해 운반체(110)를 부상시켜, 마찰력에 의한 저항을 최소로 함으로써 초고속 운행을 가능하게 할 수 있다. 도시하지는 않았으나 자석(M)에 감겨진 코일에 흐르는 전류의 세기를 변경하는 방법으로 자력의 세기를 조절할 수 있으며, 이외에도 종래의 다양한 자력 세기 및 극성 변환 방법이 이용될 수 있다.

도 3의 (b)를 참조하면 상부레일(R1) 및 하부레일(R2)은 각각 상부레일홈(H1) 및 하부레일홈(H2)의 내부 좌우 측과 하측에 마련된 구동휠(W)에 접촉된 상태에서 지지될 수 있다. 이 경우, 상부레일홈(H1) 및 하부레일홈(H2)의 형태는 ‘T’ 자로 형성될 수 있다. 이외에도 운반체(110) 운행을 위한 공지된 다양한 방법이 사용될 수 있다.

한편, 도 4의 (a), (b)와 도 5를 참조하면, 해저 튜브 운송시스템(100)은 튜브(101) 내부의 객실 상하 측에 마련된 원호 형태의 안내레일(151,152)과, 안내레일(151,152)을 서로 연결하는 수직골격축(162)과, 수직골격축(162)을 서로 연결하는 수평골격축(164)과, 무게 중심이 아래쪽에 존재하도록 수직골격축(162)의 하부 쪽에 장착되며, 상부에 좌석(171)이 놓이는 안착플레이트(170)와, 안내레일(151,152)의 내면을 따라 슬라이딩되도록 수직골격축(162)의 양쪽 끝단에 마련되며, 튜브(101)의 회전 구간을 이동할 때 작용하는 원심력에 의해 안내레일(151,152)을 따라 슬라이딩되어 안착플레이트(170)가 장착된 수직골격축(162)이 안내레일(151,152)을 따라 회전되도록 하는 운행보조슬라이딩부(165)를 포함한다.

예컨대, 안내레일(151,152)은 설정된 길이의 원호 형태의 곡면을 가진‘

’자 형상으로 마련되어, 운행보조슬라이딩부(165)가 슬라이딩 가능하게 결합되도록 양쪽 옆면에 홈이 형성될 수 있다. 운행보조슬라이딩부(165)는 안내레일(151,152)의 양쪽 옆면에 형성된 홈에 결합되도록 양쪽 단부가 한번 이상 구부러진 형상으로 마련될 수 있다.

도시하지는 않았으나, 운행보조슬라이딩부(165)가 안내레일(151,152)에서 매끄럽게 슬라이딩될 수 있도록 베어링이나 휠 등의 수단이 더 마련될 수 있다. 또, 상술한 원심력에 의해 슬라이딩되는 범위 및 슬라이딩 속도 등을 조절하기 위해 운행보조슬라이딩부(165)에 브레이크장치 및 제어장치 등이 마련될 수 있다. 이러한 운행보조슬라이딩부(165)는 수직골격축(162)과 일체형으로 제작될 수 있다.

이와 같이 튜브(101)의 회전 구간을 이동할 때 작용하는 원심력에 의해 슬라이딩되는 운행보조슬라이딩부(165)에 의해 안착플레이트(170)가 장착된 수직골격축(162)이 안내레일(151,152)을 따라 자연스럽게 움직이도록 함으로써, 튜브(101)의 회전 구간을 이동할 때에도 편안한 승차감을 느낄 수 있다.

또한, 도시하지는 않았으나 상술한 도 4의 (a), (b)와 도 5에 개시된 구성은 객실 뿐 아니라 화물 적재공간에도 적용될 수 있다. 이 경우 안착플레이트(170)에는 화물이 저장된 화물저장소가 배치될 수 있으며, 이를 통해 안전한 화물 운송이 이루어질 수 있다.

수직골격축(162)을 서로 연결하는 수평골격축(164)은 수직골격축(162)의 중심부위 및 상하부위 쪽에 복수 개 마련될 수 있으며, 구조적인 안정성을 높이는 데에 기여할 수 있다.

안착플레이트(170)는 수평으로 놓인 상태에서 전방 및 후방 쪽 수직골격축(162)과 일체로 결합되고, 운행보조슬라이딩부(165)가 상술한 원심력에 의해 안내레일(151,152)에서 슬라이딩될 때 수직골격축(162)의 회전에 따라 함께 회전하게 된다.

또, 도 6을 참조하면, 해저 튜브 운송시스템(100)은 운반체(110)의 전방에 마련되며 공기가 유입되는 흡입구(181)와, 운반체(110)의 후방에 마련되며 공기가 배출되는 배출구(182)와, 흡입구(181)를 통해 유입된 공기가 배출구(182) 쪽으로 흘러가도록 하는 공기배관(190)을 포함한다. 이를 통해 운반체(110) 내부로 공기 유동이 원활하게 이루어질 수 있다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

101: 튜브 110: 운반체
120: 상부동력부 130: 하부동력부
140: 발라스트 탱크 151,152: 안내레일
162: 수직골격축 164: 수평골격축
165: 운행보조슬라이딩부 170: 안착플레이트
181: 흡입구 182: 배출구
190: 공기배관 R1: 상부레일
R2: 하부레일

Claims

해저 수중에 설치된 튜브 내부의 상하 측에 수직 돌출형으로 마련된 상부레일 및 하부레일과,
상기 상부레일 및 하부레일에 결합된 상태에서 이동하는 운반체를 포함하는 해저 튜브 운송시스템.
제1항에 있어서,
상기 운반체의 상부에 마련되며, 상기 상부레일이 삽입되는 상부레일홈을 형성한 상부동력부와,
상기 운반체의 하부에 마련되며, 상기 하부레일이 삽입되는 하부레일홈을 형성한 하부동력부를 더 포함하는 해저 튜브 운송시스템.
제1항에 있어서,
상기 튜브의 무게 중심의 변동성 최소화를 위해 상기 튜브 하부에 마련된 발라스트 탱크를 더 포함하는 해저 튜브 운송시스템.
제1항에 있어서,
상기 튜브 내부의 객실이나 화물적재공간의 상하 측에 마련된 원호 형태의 안내레일과,
상기 안내레일을 서로 연결하는 수직골격축과,
무게 중심이 아래쪽에 존재하도록 상기 수직골격축의 하부 쪽에 장착되며, 상부에 좌석이나 화물저장소가 배치된 안착플레이트와,
상기 안내레일의 내면을 따라 슬라이딩되도록 상기 수직골격축의 양쪽 끝단에 마련되며, 상기 튜브의 회전 구간을 이동할 때 작용하는 원심력에 의해 상기 안내레일을 따라 슬라이딩되어 상기 안착플레이트가 장착된 상기 수직골격축이 회전되도록 하는 운행보조슬라이딩부를 더 포함하는 해저 튜브 운송시스템.
제1항에 있어서,
상기 운반체의 전방에 마련되며 공기가 유입되는 흡입구와,
상기 운반체의 후방에 마련되며 상기 공기가 배출되는 배출구와,
상기 흡입구를 통해 유입된 공기가 상기 배출구 쪽으로 흘러가도록 하는 공기배관을 더 포함하는 해저 튜브 운송시스템.