KR20210000378A

KR20210000378A - 부유식 구조물 이송 선박

Info

Publication number: KR20210000378A
Application number: KR1020190075357A
Authority: KR
Inventors: 박주신
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2021-01-05

Abstract

부유식 구조물 이송 선박이 개시된다. 부유식 구조물 이송 선박은 부유 성능을 가지는 선박 본체; 상기 부유식 구조물의 상기 본체의 하부면을 지지하기 위해 길이 방향으로 신축되도록 상기 선박 본체의 상부에 구비되는 수직 지지부; 및 길이 방향으로 신축되도록 상기 선박 본체의 측부에 구비되고, 일 단부에 장착된 접촉부가 상기 본체의 하부에 노출된 레그를 접촉하여 고정시키도록 길이 신장되는 수평 지지부를 포함한다.

Description

부유식 구조물 이송 선박{Transport vessel for floating structure}

본 발명은 부유식 구조물 이송 선박에 관한 것이다.

해양은 지상의 지면과 달리 안정된 상태가 아니어서, 구조물 자체를 세우는 작업이 상당히 험난하므로, 지면과 같은 안정된 작업환경을 제공할 수 있는 부유식 구조물이 필요하다.

이를 위해, 도 1에 예시된 바와 같이, 잭업바지(jackup barge) 등과 같은 부유식 구조물은 본체(110)가 해양에 고정될 수 있도록 승강 가능하게 탑재되어 해저에 지지되는 레그(120)를 구비하고 있다. 레그(120)의 하단에는 다양한 해저 지형에 대한 지지 면적을 확장시키는 스퍼드캔(spudcan)(125)이 설치된다.

즉, 부유식 구조물에 탑재된 레그(120)는 레그 지지부(130)의 동작에 의해 본체(110)의 이동시에는 상승되어 위치되며, 작업을 위해 본체(110)의 위치 고정이 필요한 경우 해저로 하강되어 해저에 지지된다.

일반적으로 부유식 구조물은 건조 후 이송 선박을 이용하여 해상의 운영 지역까지 이송된다. 이때, 항해 모드(Transit mode)로서, 부유식 구조물은 해수에 의한 저항을 줄이기 위해 레그(120)를 본체(110)의 상방으로 이동시킨 상태를 유지한다.

그러나 부유식 구조물에는 레그(120)의 움직임을 억제하여 안정화하는 장치가 별도로 구비되어 있지 않기 때문에, 이송시 부유식 구조물의 선체(110) 또는 레그(120)가 파손되는 문제점이 있었다. 통상적으로 레그(110)의 길이는 부유식 구조물이 설치되는 운영 지역의 수심의 깊이에 따라 결정되기 때문에, 운영 지역이 깊은 수심을 가지는 경우에는 레그(120)의 파손 가능성이 더 커질 수 밖에 없다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 한국공개특허 제2018-0035379호는 부유식 구조물 자체를 모선의 갑판 위에 선적하여 해수와 접촉시키지 않은 상태에서 운영 지역까지 이송하고, 회동 가능하도록 구비된 한 쌍의 스윙 아암을 이용하여 부유식 구조물을 운영 지역의 해상에 위치시킨 후 스윙 아암을 부유식 구조물과 분리시키는 발명을 개시하고 있다.

그러나, 이는 부유식 구조물의 크기에 비해 상대적으로 훨씬 거대한 크기의 모선을 별도로 제작하여야 하는 문제점이 있다. 또한, 부유식 구조물의 레그가 단지 해수와 접촉되지 않도록 할 뿐, 모선의 움직임에 의한 레그의 요동에 따른 파손을 방지하지 못하는 한계도 있다.

한국공개특허 제2018-0035379호(부유식 구조물 및 이를 이용한 해상풍력 발전설비의 설치 방법)

본 발명은 부유식 구조물을 해상의 운영 지역까지 이송하는 과정에서 레그와 본체의 손상을 방지할 수 있는 부유식 구조물 이송 선박을 제공하기 위한 것이다.

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

본 발명의 일 측면에 따르면, 부유식 구조물의 본체의 하부에 위치하여 상기 부유식 구조물을 이송하는 부유식 구조물 이송 선박으로서, 부유 성능을 가지는 선박 본체; 상기 부유식 구조물의 상기 본체의 하부면을 지지하기 위해 길이 방향으로 신축되도록 상기 선박 본체의 상부에 구비되는 수직 지지부; 및 길이 방향으로 신축되도록 상기 선박 본체의 측부에 구비되고, 일 단부에 장착된 접촉부가 상기 본체의 하부에 노출된 레그를 접촉하여 고정시키도록 길이 신장되는 수평 지지부를 포함하는 부유식 구조물 이송 선박이 제공된다.

상기 수직 지지부의 노출된 단부측에는 상기 본체의 하부면과의 접촉시 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수부가 구비될 수 있다.

상기 접촉부는 상기 레그의 표면 형상에 대응되는 홈을 가지도록 형성되거나, 상기 레그의 부재 일부를 잡아 고정하는 클램프 형상으로 형성될 수 있다.

상기 접촉부의 표면에는 상기 레그의 표면과의 접촉시 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수부가 구비될 수 있다.

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

본 발명의 실시예에 따르면, 스퍼드캔 상단의 레그 구조를 일부 변경하여 프리로딩 탱크로 활용할 수 있도록 함으로써 스퍼드캔의 효과적인 해저면 관입이 가능하고, 본체가 안정적으로 위치 고정되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 부유식 구조물의 위치 고정 상태를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항해 모드의 부유식 구조물을 이송하는 상태를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 구조물 이송 선박의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 접촉부의 형상을 각각 예시한 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.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 첨부 도면은 설명과 이해의 편의를 위해 다소 과장하여 도시된 것으로서, 첨부 도면에 도시된 각 구성 요소의 크기로 본 발명이 제한되지 않음은 당연하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항해 모드의 부유식 구조물을 이송하는 상태를 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 구조물 이송 선박의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 접촉부의 형상을 각각 예시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 부유식 구조물 이송 선박(200)(이하, 이송선이라 칭함)은 잭업바지 등인 부유식 구조물의 하부에 위치하여, 부유식 구조물을 미리 지정된 해상의 운영 지역까지 이송한다.

이때, 부유식 구조물은 레그(120)를 본체(110)의 상방으로 이동시킨 상태를 유지하는 항해 모드(Transit mode)로 이송선(200)에 의해 운영 지역까지 이송된다.

도 2에 예시된 바와 같이, 이송선(200)은 부유식 구조물의 본체(110) 하부 및 레그(120) 사이의 공간에 위치하여 상방향으로는 본체(110)를 지지하며, 측면 방향으로는 부유식 구조물의 레그(120)를 고정시켜 부유식 구조물을 운영 지역까지 안정적으로 이송하는 구조를 가지고 있다.

이송선(200)의 구성이 개략적으로 도시된 도 3을 참조하면, 이송선(200)은 선박 본체(210), 수직 지지부(220), 수평 지지부(230) 및 컨트롤러(240)를 포함할 수 있다. 이송선(200)은 흘수 조절을 위한 밸러스트 탱크, 이동 및 위치 제어를 위한 추진 장치 등을 더 포함할 수도 있으나, 본 발명의 요지와는 거리감이 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

선박 본체(210)는 해양에 부유 가능한 다면체 형상 구조로 형성될 수 있다.

선박 본체(210)의 상부에는 복수의 수직 지지부(220)가 구비된다. 수직 지지부(220) 각각은 예를 들어 유압 램(hydraulic ram) 등과 같이 길이 방향으로 신축(伸縮)되는 구조로 형성되고, 수직 지지부(220)의 동작은 컨트롤러(240)에 의해 제어될 수 있다.

선박 본체(210)의 상면 또는 수직 지지부(220)의 일측에는 수직 지지부(220)에 대응되어 부유식 구조물의 본체(110) 하부면까지의 거리를 센싱하는 하나 이상의 거리 감지 센서(도시되지 않음)가 더 구비될 수도 있다.

예를 들어, 잭업 모드(jackup mode)인 부유식 구조물을 이송하기 위해, 이송선(200)이 부유식 구조물의 레그(120) 사이에 위치되고 잭업 기어를 서서히 풀어 본체(110)를 하강시키게 된다. 이때, 본체(110)가 이송선(200)에 의해 수직 방향으로 지지될 수 있도록 컨트롤러(240)는 거리 감지 센서의 센싱 정보를 참조하여 수직 지지부(220)의 신장(伸張) 길이를 조정할 수 있다. 여기서, 잭업 모드는 레그(120)를 내려 해저에 고정한 후, 부유식 구조물의 본체(110)가 해수면으로부터 일정 거리 이격되도록 본체(110)를 레그(120)를 따라 들어올려진 상태를 의미한다.

수직 지지부(220)의 바깥쪽 단부측(즉, 상측 단부측)에는 본체(110)의 하부면이 수직 지지부(220)에 의해 지지되거나 접촉될 때의 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수부(225)가 장착될 수 있다.

충격 흡수부(225)는 충격 흡수뿐 아니라, 수직 지지부(220)에 의해 지지되는 부유식 구조물의 본체(110)의 슬라이딩 이동을 억제하는 마찰력을 제공할 수 있도록 예를 들어 고무 재질의 패드로 형성될 수 있다.

선박 본체(210)의 측부에는 복수의 수평 지지부(230)가 구비된다. 수평 지지부(230)는 예를 들어 유압 램(hydraulic ram) 등과 같이 길이 방향으로 신축되는 구조로 형성될 수 있고, 수평 지지부(230)의 동작은 컨트롤러(240)에 의해 제어될 수 있다. 여기서, 수평 지지부(230)는 텔레스코픽 구조로 형성될 수도 있다.

복수의 수평 지지부(230)는 예를 들어 이송할 부유식 구조물에 구비된 레그(120)의 수량에 부합하는 수량으로 선박 본체(210)의 측부에 구비될 수 있고, 길이 신장됨으로써 대응되는 레그(120)에 접근되는 방향의 측부 위치에 각각 구비될 수 있다.

선박 본체(210)의 측부 또는 각 수평 지지부(230)의 일측에는 각 수평 지지부(230)에 대응되도록 거리 감지 센서(도시되지 않음)가 구비될 수 있다. 거리 감지 센서는 대응되는 레그(120)와의 거리를 감지하여 센싱 정보를 생성하고, 컨트롤러(240)는 각각의 센싱 정보를 참조하여 대응되는 수평 지지부(230)의 신장 길이를 조정할 수 있다.

또한, 수평 지지부(230)의 바깥쪽 단부측에는 대응되는 레그(120)의 일측을 접촉하여 고정하는 접촉부(235)가 구비될 수 있다.

접촉부(235)는 도 4의 (a) 내지 (c)에 예시된 바와 같이 레그(120)의 일측을 접촉하여 가압하기 위한 형상으로 형성될 수도 있고, 도 4의 (d)에 예시된 바와 같이 레그(120)의 부재 일측을 잡아 고정하는 클램프 형상으로 형성될 수도 있다.

일반적으로 레그(120)는 잭업 상태에서 본체(110)의 하중을 견딜 수 있을 정도의 강성을 가지도록 형성되며, 그 형태는 원기둥, 삼각 트러스 구조, 사각 트러스 구조 등으로 다양할 수 있다. 따라서, 레그(120)의 표면 일측을 접촉하여 가압하기 위해, 접촉부(235)는 예를 들어 사각홈을 가지거나 삼각홈을 가지거나 호 형상의 홈을 가지는 등 레그의 측부 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

복수의 접촉부(235) 각각은 대응되는 수평 지지부(230)의 길이 신장에 의해 대응되는 레그(120)의 측부 표면에 접촉되어 가압한다. 이때, 각 레그(120)를 가압하는 힘의 합력이 0이 되어 힘의 평형(force equilibrium)이 유지되도록 컨트롤러(240)는 복수의 수평 지지부(230) 각각의 신장 길이를 조절할 수 있을 것이다.

또한 접촉부(235)가 도 4의 (d)에 예시된 바와 같이, 서로 대향하도록 배치된 2개의 집게 영역을 가지는 클램프 형상으로 형성되는 경우, 컨트롤러(240)는 각 집게 영역이 적절한 각도로 각각 회전하도록 힌지부의 동작을 제어할 수 있다. 힌지부가 각 집게 영역을 적절한 각도로 회전 및 고정시킴으로써, 접촉부(235)는 대응하는 레그(120)의 측면 부재 일측을 잡아 고정시키게 된다.

접촉부(235) 표면에는, 접촉부(235)와 레그(120)가 접촉하여 고정할 때 레그(120)에 가해지는 충격을 흡수하기 위해 예를 들어 고무 재질의 패드 등이 부착될 수도 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 이송선(200)은 부유식 구조물의 선체(110) 하부 및 레그(120)들의 사이에 위치하여 수직 지지부(220)를 이용하여 선체(110)를 하부에서 지지하고, 또한 수평 지지부(230)와 접촉부(235)를 이용하여 레그(120)의 측부를 고정하여 안정적으로 부유식 구조물을 이송할 수 있는 특징이 있다.

또한, 이송선(200)은 수평 지지부(230)의 길이 신장을 통해 레그(120)의 측부를 고정하는 구조를 가지고 있어 다양한 크기 및 형상의 부유식 구조물 이송을 위해 범용적으로 활용할 수 있는 특징도 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 : 본체 120 : 레그
125 : 스퍼드캔 130 : 레그 지지부
200 : 이송선 210 : 선박 본체
220 : 수직 지지부 225 : 충격 흡수부
230 : 수평 지지부 235 : 접촉부
240 : 컨트롤러

Claims

부유식 구조물의 본체의 하부에 위치하여 상기 부유식 구조물을 이송하는 부유식 구조물 이송 선박으로서,
부유 성능을 가지는 선박 본체;
상기 부유식 구조물의 상기 본체의 하부면을 지지하기 위해 길이 방향으로 신축되도록 상기 선박 본체의 상부에 구비되는 수직 지지부; 및
길이 방향으로 신축되도록 상기 선박 본체의 측부에 구비되고, 일 단부에 장착된 접촉부가 상기 본체의 하부에 노출된 레그를 접촉하여 고정시키도록 길이 신장되는 수평 지지부를 포함하는 부유식 구조물 이송 선박.
제1항에 있어서,
상기 수직 지지부의 노출된 단부측에는 상기 본체의 하부면과의 접촉시 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수부가 구비되는, 부유식 구조물 이송 선박.
제1항에 있어서,
상기 접촉부는 상기 레그의 표면 형상에 대응되는 홈을 가지도록 형성되거나, 상기 레그의 부재 일부를 잡아 고정하는 클램프 형상으로 형성되는, 부유식 구조물 이송 선박.
제3항에 있어서,
상기 접촉부의 표면에는 상기 레그의 표면과의 접촉시 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수부가 구비되는, 부유식 구조물 이송 선박.