KR20210053672A - Shuttle Tanker - Google Patents
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- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
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Abstract
Description
본 발명은 셔틀탱커에 관한 것이다. The present invention relates to a shuttle tanker.
일반적으로, 해상에 떠있는 상태로 원유의 생산과 저장 및 하역이 가능한 시설로서, 일명 FSO(Floating Storage & Offloading)나 FPSO(Floating Production Storage & Offloading)가 설치되고, 상기 FSO 또는 FPSO로부터 원유나 오일 등을 적재시켜 유조선이나 육상의 플랜트 등으로 공급시키기 위한 선박을 셔틀탱커(Shuttle tanker)라고 한다. Generally, as a facility capable of producing, storing, and unloading crude oil while floating on the sea, so-called FSO (Floating Storage & Offloading) or FPSO (Floating Production Storage & Offloading) is installed, and crude oil or oil from the FSO or FPSO. A ship to load the lamps and supply them to an oil tanker or a plant on land is called a shuttle tanker.
상기와 같은 셔틀탱커는 높은 파도와 바람과 조류의 영향을 받는 해상에서 일정한 위치를 유지하면서 원유생산설비에 안정적으로 접안해서 원유를 선적해야 한다. 이를 위해 셔틀탱커에는 DPS(Dynamic positioning System;자동위치유지장치)가 탑재되어 있다.Shuttle tankers as described above must stably ship crude oil while berthing to crude oil production facilities while maintaining a certain position in the sea affected by high waves, wind and tide. To this end, the shuttle tanker is equipped with a dynamic positioning system (DPS).
그러나, 환경 외력이 증가하여 위치유지의 한계 상황에 도달하게 되면, DPS 시스템은 선수요를 가장 우선적으로 추력분배를 실시한다. 이는 선수요 변화에 따라 환경 외력이 크게 증가될 수 있기 때문이다. 환경 외력이 증가하게 되면 그때는 한계상황에 직면해 더 이상 위치유지 시스템으로도 위치를 제어할 수 없다. However, when the external force of the environment reaches the limit of position maintenance due to an increase in the external force, the DPS system first distributes the thrust to the bow yaw. This is because the external force of the environment can be greatly increased according to the change in demand. When the external force of the environment increases, it faces a limit situation at that time, and the position can no longer be controlled by the position maintenance system.
따라서, 환경 외력이 증폭하기 전 선수요를 제어하는 것이 중요한데, 한계상황에서 선수요 제어시 제어 로직상 모든 추진기의 추력을 활용할 수 없다. 선수에 위치한 추진기는 선수요를 제어하기 위해 힘을 쓰고, 선미측 추진기(메인 프로펠러, 러더 포함)는 셔틀탱커의 평행운동을 제어하기 위해 힘을 쓴다.Therefore, it is important to control the bow yaw before the external force of the environment is amplified, but the thrust of all the thrusters cannot be utilized due to the control logic when controlling the bow yaw in a limiting situation. The thrusters located on the bow use force to control the bow yaw, and the stern thrusters (including the main propeller and rudder) use force to control the parallel motion of the shuttle tanker.
이때 선미측 추진기들인 본연의 힘을 모두 활용하지 못하는데, 이는 선미측 추진기를 더 활용하게 되면 선미측 추진기에서 발생하는 모멘트 때문에 선수측 추진기들은 더욱 힘을 써야 하지만, 더 쓸 여력이 없고, 따라서 이러한 한계 상황시에는 대게 수평방향으로 큰 오프셋(offset)이 발생하게 된다.At this time, the stern side thrusters cannot utilize all of their natural power. This is because when the stern side thrusters are further utilized, the fore side thrusters have to exert more force due to the moment generated by the stern side thrusters, but they do not have the capacity to use more. In a situation, a large offset usually occurs in the horizontal direction.
본 발명의 일 과제는, 환경 외력의 증가로 인한 한계 상황에서 위치유지 성능을 향상시킬 수 있는 셔틀탱커를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a shuttle tanker capable of improving position maintenance performance in a limited situation due to an increase in environmental external force.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problem to be solved by the present invention is not limited thereto, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체; 및 상기 선체의 선수부 데크상에 설치되어, 상기 선체의 선수부를 향해 불어오는 바람을 받아 선수방향에서 위치 유지 제어에 유리한 모멘트를 발생시키는 바람 저항부를 포함하는 셔틀 탱커가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the hull; And a wind resistance unit installed on the fore deck of the hull, receiving wind blowing toward the fore portion of the hull, and generating a moment advantageous for position maintenance control in the fore direction.
또한, 상기 바람 저항부는 바람의 저항을 받는 윈드부; 및 바람의 방향에 따라 상기 윈드부의 방향을 조절할 수 있는 회전부를 포함할 수 있다.In addition, the wind resistance unit wind resistance receiving the wind; And a rotating part that can adjust the direction of the wind part according to the direction of the wind.
또한, 상기 선체는 상기 선수부의 데크 아래에 제공되는 수납공간을 더 포함하고, 상기 윈드부는 상기 수납공간에 수납되도록 신축될 수 있다.In addition, the hull may further include a storage space provided under the deck of the bow part, and the wind part may be expanded and contracted to be accommodated in the storage space.
또한, 상기 윈드부는 평단면이 타원형으로 이루어지고, 상기 윈드부는 다수의 단을 결합하여 이루어진 다단식으로 그 높이가 신축가능하도록 구성될 수 있다.In addition, the wind portion may be formed in an oval shape in a flat cross section, and the wind portion may be configured such that the height of the wind portion is expandable and contracted in a multi-stage manner formed by combining a plurality of stages.
또한, 상기 선체의 선수부와 선미부에 각각 설치되는 추진기; 및 상기 추진기를 제어하는 자동위치유지장치를 더 포함할 수 있다. In addition, a thruster installed in each of the bow and stern portions of the hull; And it may further include an automatic position maintaining device for controlling the thruster.
본 발명의 실시예에 의하면, 환경 외력의 증가로 인한 한계 상황에서 위치유지 성능을 향상시킬 수 있는 각별한 효과를 갖는다. According to an embodiment of the present invention, it has a special effect of improving the position maintenance performance in a limited situation due to an increase in the external force of the environment.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and effects that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 선박의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 선박의 저면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 선체에 설치된 바람 저항부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 선박에서의 추력 분배 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 바람 방향에 따른 윈드부의 회동을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 셔틀 탱커의 다른 예를 보여주는 도면들이다.1 is a perspective view showing a ship according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of the ship shown in FIG. 1.
3 is a bottom view of the ship shown in FIG. 1.
4 is a view for explaining a wind resistance unit installed in the hull shown in FIG.
5 is a view showing an example of thrust distribution in a ship.
6 is a view for explaining the rotation of the wind unit according to the wind direction.
7 and 8 are views showing another example of a shuttle tanker according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the present invention, various transformations may be applied and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
본 출원에서 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 출원에서, "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.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.
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.Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components regardless of the reference numerals are given the same reference numerals, and duplicates thereof. Description will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 선박의 평면도 그리고 도 3은 도 1에 도시된 선박의 저면도이다. 1 is a perspective view showing a ship according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the ship shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a bottom view of the ship shown in FIG. 1.
도 1에 도시된 선박(10)은 FSO 또는 FPSO와 같은 해양 플랜트로부터 화물(원유, 오일, 액화가스 등) 등을 적재시켜 유조선이나 육상의 플랜트 등으로 공급시키기 위한 특수 선박으로 일명 셔틀탱커(Shuttle tanker)일 수 있다. 이러한 선박(이하, 셔틀 탱커라고 함)은 높은 파도와 바람과 조류의 영향을 받는 해상에서 일정한 위치를 유지하면서 해양 플랜트에 안정적으로 접안해서 화물을 선적할 수 있어야 하며, 이를 위해 셔틀 탱커(10)에는 DPS(Dynamic positioning System;자동위치유지장치;200, 도 3에 표시됨)가 탑재되어 있다.The
본 실시예에 따르면, 셔틀 탱커(10)는 선체(110), 추진기(120,130)들 그리고 바람 저항부(140)를 포함할 수 있다. According to this embodiment, the
추진기(120,130)들은 추력을 발생시키는 장치로서 선체(110)의 선수부(110a)와 선미부(110b)에 각각 설치될 수 있다. 추진기(120,130)들은 선체(110)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 선체(110)의 선수부에 설치되는 추진기(120; 이하 선수측 추진기라고 함)는 아지무스 스러스터(azimuth thruster)나 포드형 추진기 등을 포함할 수 있으며, 이러한 선수측 추진기(120)는 선체(110)의 선수요를 제어하기 위해 힘을 쓴다. 선미부에 설치되는 추진기(130;선미측 추진기)는 메인 프로펠러 및 러더를 포함할 수 있으며, 이러한 선미측 추진기(130)는 선체(110)의 평행운동을 제어하기 위해 힘을 쓴다. The
셔틀 탱커(10)의 경우, 일반 선박에서 가장 중요시하는 속도성능보다는 운동성능을 더 중요시하게 된다. 특히 해양 플랜트에 접안해서 화물을 선적하는 작업을 하게 되는데, 이때 조류, 바람, 파도 등의 환경 외력에 대하여 위치변동 없이 자기 위치를 유지하는 것이 매우 중요하다.In the case of the
본 실시예에서는 이러한 운동성능을 향상시키기 위해, 선체(110)의 선수부(110a)와 선미부(110b)에 설치되는 추진기 이외에 바람 저항부(140)가 설치된다.In this embodiment, in order to improve such athletic performance, in addition to the propeller installed on the
바람 저항부(140)는 선수부(110a)의 데크(112)상에 설치될 수 있다. 바람 저항부(140)는 선체(110)의 선수부(110a)를 향해 불어오는 바람을 받아 선수방향에서 위치 유지 제어에 유리한 모멘트를 발생시키기 위해 제공될 수 있다. The
바람 저항부(140)에서 발생되는 모멘트는 선체(110)에 설치된 추진기(120,130)들로 발생하는 모멘트가 아니므로 선미부(110a)에 설치된 선미측 추진기(130)를 효율적으로 활용할 수 있다.Since the moment generated by the
도 4는 도 1에 도시된 선체에 설치된 바람 저항부를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a wind resistance unit installed in the hull shown in FIG.
도 4를 참조하면, 바람 저항부(140)는 윈드부(150)와 회전 구동부(160)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the
윈드부(150)는 바람의 저항을 받는 구조물로써 데크(112) 상에 회동 가능하게 제공될 수 있다. 회전 구동부(160)는 바람의 방향에 따라 윈드부(150)의 방향을 조절한다. 회전 구동부(160)는 구동장치(162)와 구동장치(162)의 구동력을 이용해 윈드부(150)의 방향을 바꾸는 동력전달부(164)를 포함할 수 있다. The
윈드부(150)는 그 평단면 형상이 타원형으로 이루어질 수 있다. 그러나, 윈드부(150)의 평단면 형상은 이에 한정되는 것은 아니며 바람의 저항을 잘받을 수 있는 다양한 형태로 제공될 수 있다. The
한편, 윈드부(150)는 다수의 단을 결합하여 이루어진 다단식으로 그 높이가 신축가능하도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 윈드부(150)는 베이스단(152)과, 베이스단(152) 상부에 설치되는 2개의 신축단(153,154)들을 포함할 수 있다. On the other hand, the
다단 구조의 윈드부(150)는 환경 외력이 미미한 평상시에는 신축단(153,154)들을 접어놓은 상태로 운용하고, 환경 외력이 증가되는 한계 상황에서는 신축단(153,154)들을 확장시킨 후, 바람의 방향에 따라 회전시켜 선수측 추진기(120)들의 추력 방향과 동일한 방향으로 모멘트가 발생되도록 한다. The
도 5는 선박에서의 추력 분배 예를 보여주는 도면이고, 도 6은 바람 방향에 따른 윈드부의 회동을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view showing an example of thrust distribution in a ship, and FIG. 6 is a view for explaining the rotation of the wind unit according to the wind direction.
도 5 및 6에서와 같이, 바람(환경 외력)이 제1화살표 방향(W1)에서 불어오게 되면, 선체는 제2화살표 방향(E1)으로 외력이 발생하게 된다. 이때, 셔틀 탱커(10)는 위치유지를 위해 선체(110)에 설치된 선수측 추진기(120)(①②③ 추진기)들은 제1추력방향(T1)으로 추력을 발생시키고, 선미측 추진기(130)들 중 일부(⑤⑥ 추진기)는 제2추력방향(T2)으로 추력을 발생시키게 된다. As shown in FIGS. 5 and 6, when wind (environmental external force) blows in the direction of the first arrow W1, the hull generates an external force in the direction of the second arrow E1. At this time, the
또한, 바람 저항부(140)의 윈드부(150)는 바람이 왼쪽측면에 부딛치도록 그 중심선(C1)이 바람방향(W1)보다 제1추력방향(T1)으로 더 틀어지도록 회동하게 되면, 윈드부(150)의 왼쪽측면이 바람의 저항을 받게 되면서 선수측 추진기(120)들의 추력 방향인 제1방향(T1)과 동일한 방향으로 추가 모멘트가 발생하게 된다. In addition, when the
따라서, 윈드부(150)에서 발생되는 추가 모멘트는 선체(110)에 설치된 추진기로 발생하는 모멘트가 아니므로 선미측 추진기(130)를 더 활용할 수 있게 되고, 결국, 이는 수평방향 오프셋 감소 및 셔틀 탱커(10)의 극한 상황에서 위치유지 성능을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, since the additional moment generated by the
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 셔틀 탱커의 다른 예를 보여주는 도면들이다.7 and 8 are views showing another example of a shuttle tanker according to an embodiment of the present invention.
다른 실시예에 따른 셔틀 탱커(10a)는 선체(110a), 추진기(도면 편의상 생략됨)들 그리고 바람 저항부(140a)를 포함하며, 이들은 도 1 내지 도 4에 도시된 선체(110), 추진기(120,130)들 그리고 바람 저항부(140)와 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 다른 실시예를 설명하기로 한다. The
다른 실시예에서, 셔틀 탱커(10a)는 바람 저항부(140)a)가 선체(110a)의 데트(112) 아래에 수납가능하도록 설치될 수 있다는데 차이점이 있다.In another embodiment, there is a difference in that the
이를 위해, 선체(110a)는 선수부(110a)의 데크(112) 아래에 제공되는 수납공간(118)을 포함할 수 있다. 윈드부(150)는 수납공간(118)에 수납될 수 있다. 바람 저항부(140)는 수납공간(118)에 수납된 윈드부(150)가 데크(112) 상부로 이동되도록 윈드부(150)를 승강시키는 승강부재를 포함할 수 있다. 승강 부재는 윈드부(150)를 받치는 승강 테이블(142) 및 승강 테이블(142)을 업다운시키는 승강구동부(144)를 포함할 수 있다. To this end, the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
110: 선체
120 : 선수측 추진기
130 : 선미측 추진기
140 : 바람 저항부
150 : 윈드부 110: hull 120: fore side thruster
130: stern side thruster 140: wind resistance unit
150: wind part
Claims (5)
상기 선체의 선수부 데크상에 설치되어, 상기 선체의 선수부를 향해 불어오는 바람을 받아 선수방향에서 위치 유지 제어에 유리한 모멘트를 발생시키는 바람 저항부를 포함하는 셔틀 탱커.hull; And
A shuttle tanker comprising a wind resistance unit installed on the fore deck of the hull, receiving wind blowing toward the fore portion of the hull and generating a moment advantageous for position maintenance control in the fore direction.
상기 바람 저항부는
바람의 저항을 받는 윈드부; 및
바람의 방향에 따라 상기 윈드부의 방향을 조절할 수 있는 회전부를 포함하는 셔틀 탱커.The method of claim 1,
The wind resistance part
Wind section that receives wind resistance; And
Shuttle tanker comprising a rotating unit capable of adjusting the direction of the wind unit according to the direction of the wind.
상기 선체는
상기 선수부의 데크 아래에 제공되는 수납공간을 더 포함하고,
상기 윈드부는
상기 수납공간에 수납되도록 신축되는 셔틀 탱커.The method of claim 2,
The hull is
Further comprising a storage space provided under the deck of the bow portion,
The wind part
A shuttle tanker that is expanded and contracted to be stored in the storage space.
상기 윈드부는
평단면이 타원형으로 이루어지고,
다수의 단을 결합하여 이루어진 다단식으로 그 높이가 신축가능하도록 구성되는 셔틀 탱커.The method of claim 2,
The wind part
The flat section is formed in an oval shape,
A shuttle tanker that is configured to have a multi-stage structure by combining a plurality of stages, and its height is expandable and contractible.
상기 선체의 선수부와 선미부 중 적어도 한 곳에 적어도 하나 이상이 각각 설치되는 추진기; 및
상기 추진기를 제어하는 자동위치유지장치를 더 포함하는 셔틀 탱커.
The method of claim 1,
At least one or more propellers are respectively installed in at least one of the fore and stern of the hull; And
Shuttle tanker further comprising an automatic positioning device for controlling the thruster.
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