KR20220158479A - 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치 - Google Patents

Abstract

수중 부력체에 의한 2점식 계류장치에 관한 발명이다. 본 발명의 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치는 호수와 저수지 및 댐이나 강 또는 바다 등과 같은 각종의 수면 위에 떠서 부유하는 소정 형상의 수면부유시설물; 상기 수면부유시설물의 아래에서 소정의 거리만큼 서로 떨어져 수면 아래 물속의 밑바닥에 고정되도록 배치되는 두 개의 수중 고정체가 한 쌍을 이루는 제1 수중앵커 및 제2 수중앵커; 상기 제1 수중앵커 및 제2 수중앵커에 각각 구비되는 소정 형상의 고리와 유사한 모양으로서 관통되는 안쪽이 있게 되도록 닫힌 형상의 제1 걸고리 및 제2 걸고리; 상기 제1 수중앵커와 제2 수중앵커 사이 가운데 소정 부분의 수중에서 물 위쪽의 수면으로 떠 오를 수가 있는 소정 크기의 부력을 가진 수중 부력체; 및 중간의 소정 부분이 상기 제1 걸고리 또는 상기 제2 걸고리의 고리 안쪽에 걸려있게 되면서 일측 끝단 쪽의 소정 부분은 상기 수면부유시설물의 소정 부분에 각각 결합이 되고 다른 일측 끝단 쪽의 소정 부분은 상기 수중 부력체의 소정 부분에 각각 결합이 되는 두 줄의 로프가 한 쌍을 이루는 제1 계류로프 및 제2 계류로프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

수중 부력체에 의한 2점식 계류장치{Two point mooring apparatus for a water buoy}

본 발명은, 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 콤팩트하지만 종래보다 효율적인 구조를 가지기 때문에 계류로프가 꼬이지 않게끔 하면서도 용이하고 효과적으로 수면부유시설물을 계류할 수 있음은 물론, 수위차가 심한 지역에도 적용할 수 있어 그 적용범위가 종래보다 확장될 수 있으며, 나아가 수면부유시설물의 주변 공간을 많이 차지하지 않으면서도 수면부유시설물을 안정적으로 계류할 수 있는 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치에 관한 것이다.

수면부유시설물이란 수면에 부유(부상)된 상태로 배치되는 일련의 구조물을 의미한다. 이에는 해상 태양전지판을 포함해서 선박 구조물 등 그 종류와 형태가 다양하다.

계류장치로서 종래의 한 예가 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래 계류장치는 해저면에 고정되는 계류용 앵커(1), 및 해상에 떠 있도록 설치되는 수면부유시설물 즉 부유체(2)와 상기 앵커(1) 사이에 연결되는 계류로프(3)로 구성된다.

상기와 같은 해상 부유체 계류장치는 앵커(1)의 고정력 및 계류라인(3)의 장력을 이용하여 해상 부유체(2)의 거동을 제한함으로써 파도, 바람, 조류 등의 하중을 가하는 외부 환경 조건에 대한 안정성을 유지하도록 한다.

해상 부유체(2)가 해양 환경의 영향을 많이 받게 되는 조건(예를 들어, 부피 증가 등)을 가지는 경우, 해상 부유체(2)에 작용하는 계류 하중이 증가하게 되는데, 계류 하중이 증가함에 따라 계류용 앵커(1)의 중량이 증가되고 계류로프(3)의 반경이 넓어지는 등 계류장치의 설치 조건이 악화되고 결국 설치 비용 증가 및 작업성 저하를 초래하게 되며, 특히 부유체의 수평 이동을 제한하기 위해 계류용 앵커(1)에 고정된 계류로프(3)를 부유체(2)에 연결하여 초기장력을 부여하는 후크업(hook-up) 작업에 어려움이 발생할 수 있다.

이에, 도 1의 구조를 개선한 계류장치가 도 2에 개시된 바 있다. 도 2의 계류장치는 해상 부유체(20)를 정해진 위치에 안정적으로 계류시키는 것은 물론, 해상 부유체(20)에 작용하는 계류 하중을 수중 부유체에 분산시켜 결과적으로 환경 변수에 의해 해상 부유체(20)에 작용하는 계류 하중을 최소화할 수 있게끔 한다.

한편, 도 1 및 도 2의 구조에서 벗어난 새로운 형태의 계류장치가 도 3에 개시된 바 있다.

이러한 도 3의 계류장치는 로프(300)의 바깥쪽으로 부력 부재(400)를 매달아 수면부유시설물(20)을 계류할 수 있게끔 하고 있다.

도 1 및 도 2의 구조보다 도 3의 구조가 수면부유시설물(20)을 안정적으로 계류하는데 더욱 유리하기는 하나, 도 3의 계류장치의 경우에는 그 구조적인 한계로 인해 로프(300)가 꼬이는 문제점이 발생한다.

이뿐만 아니라 도 3과 같은 구조는 부력 부재(400)가 로프(300)의 바깥쪽에서 단순히 지지하는 형태라서 수위차가 심한 지역에는 사용이 불가하는 문제점이 있다. 또한, 도 3과 같은 구조는 장치가 수면부유시설물(20)의 외측에 배치되는 형태라서 수면부유시설물(20)의 주변 공간을 많이 차지하는 결점도 있다.

대한민국특허청 출원번호 제10-2014-0077432호

본 발명의 목적은, 콤팩트하지만 종래보다 효율적인 구조를 가지기 때문에 계류로프가 꼬이지 않게끔 하면서도 용이하고 효과적으로 수면부유시설물을 계류할 수 있음은 물론, 수위차가 심한 지역에도 적용할 수 있어 그 적용범위가 종래보다 확장될 수 있으며, 나아가 수면부유시설물의 주변 공간을 많이 차지하지 않으면서도 수면부유시설물을 안정적으로 계류할 수 있는 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 호수와 저수지 및 댐이나 강 또는 바다 등과 같은 각종의 수면 위에 떠서 부유하는 소정 형상의 수면부유시설물; 상기 수면부유시설물의 아래에서 소정의 거리만큼 서로 떨어져 수면 아래 물속의 밑바닥에 고정되도록 배치되는 두 개의 수중 고정체가 한 쌍을 이루는 제1 수중앵커 및 제2 수중앵커; 상기 제1 수중앵커 및 제2 수중앵커에 각각 구비되는 소정 형상의 고리와 유사한 모양으로서 관통되는 안쪽이 있게 되도록 닫힌 형상의 제1 걸고리 및 제2 걸고리; 상기 제1 수중앵커와 제2 수중앵커 사이 가운데 소정 부분의 수중에서 물 위쪽의 수면으로 떠 오를 수가 있는 소정 크기의 부력을 가진 수중 부력체; 및 중간의 소정 부분이 상기 제1 걸고리 또는 상기 제2 걸고리의 고리 안쪽에 걸려있게 되면서 일측 끝단 쪽의 소정 부분은 상기 수면부유시설물의 소정 부분에 각각 결합이 되고 다른 일측 끝단 쪽의 소정 부분은 상기 수중 부력체의 소정 부분에 각각 결합이 되는 두 줄의 로프가 한 쌍을 이루는 제1 계류로프 및 제2 계류로프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치에 의해 달성된다.

상기 제1 계류로프 및 제2 계류로프가 상기 수면부유시설물에 각각 결합이 되는 일측 끝단 쪽의 소정 부분들은 상기 수면부유시설물의 같은 위치에서 결합이 되도록 할 수 있다.

상기 제1 계류로프와 상기 제2 계류로프는 서로 끊어지지 않고 모두 연속된 하나의 로프로 구비가 되어서 로프 중간의 소정 부분이 상기 제1 걸고리 및 상기 제2 걸고리의 고리 안쪽에 함께 걸려있게 되면서 상기 제1 걸고리와 상기 제2 걸고리 사이에 있게 되는 로프 가운데의 소정 부분에는 소정의 수단에 의하여 상기 수중 부력체가 결합하고, 로프 양쪽 끝단 쪽의 소정 부분은 상기 수면부유시설물의 소정 위치에 각각 결합할 수 있다.

상기 제1 걸고리 및 제2 걸고리에는 회전운동을 원활하게 하는 소정 구조의 회전장치가 구비될 수 있다.

본 발명에 따르면, 콤팩트하지만 종래보다 효율적인 구조를 가지기 때문에 계류로프가 꼬이지 않게끔 하면서도 용이하고 효과적으로 수면부유시설물을 계류할 수 있음은 물론, 수위차가 심한 지역에도 적용할 수 있어 그 적용범위가 종래보다 확장될 수 있으며, 나아가 수면부유시설물의 주변 공간을 많이 차지하지 않으면서도 수면부유시설물을 안정적으로 계류할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 종래 계류장치의 구조도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치의 구조도이다.
도 5는 도 4에 도시된 걸고리들의 변형예들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치의 구조도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적이나 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

예컨대, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있어서 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하여지도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하려고 구체적으로 설명되지 않는다.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 같은 구성에 대해서는 같은 참조부호를 부여하도록 하며, 때에 따라 같은 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치의 구조도이고, 도 5는 도 4에 도시된 걸고리들의 변형예들이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치의 구조도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치(100)는 콤팩트하지만 종래보다 효율적인 구조를 가지기 때문에 계류로프(151,152)가 꼬이지 않게끔 하면서도 용이하고 효과적으로 수면부유시설물(130)을 계류할 수 있음은 물론, 수위차가 심한 지역에도 적용할 수 있어 그 적용범위가 종래보다 확장될 수 있으며, 나아가 수면부유시설물(130)의 주변 공간을 많이 차지하지 않으면서도 수면부유시설물(130)을 안정적으로 계류할 수 있게끔 한다.

이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치(100)는 수면부유시설물(130), 제1 수중앵커(161) 및 제2 수중앵커(162), 제1 걸고리(171) 및 제2 걸고리(172), 수중 부력체(140), 제1 계류로프(151) 및 제2 계류로프(152)를 포함할 수 있다.

수면부유시설물(130)은 호수와 저수지 및 댐이나 강 또는 바다 등과 같은 각종의 수면 위에 떠서 부유하는 소정 형상의 부유성 구조물이다. 도면에는 편의상 개략적으로만 도시했다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

제1 수중앵커(161) 및 제2 수중앵커(162)는 수면부유시설물(130)의 아래에서 소정의 거리만큼 서로 떨어져 수면 아래 물속의 밑바닥에 고정되도록 배치되는 두 개의 수중 고정체가 한 쌍을 이루는 구성이다. 제1 수중앵커(161) 및 제2 수중앵커(162) 역시, 도면과 다른 형상으로 변경 가능하다.

제1 걸고리(171) 및 제2 걸고리(172)는 제1 수중앵커(161) 및 제2 수중앵커(162)에 각각 구비되는 것으로서, 소정 형상의 고리와 유사한 모양으로서 관통되는 안쪽이 있게 되도록 닫힌 형상의 구조이다.

이러한 제1 걸고리(171) 및 제2 걸고리(172)는 도 4의 반원 구조 형상에서 벗어나 도 5의 참조부호 170a 내지 170d처럼 다양한 형태로 변형 가능하다.

물론, 도 5에 도시되지는 않았지만, 도 4 및 도 5와 같은 개념으로 유사하게 제작될 수 있다면 즉 고리와 유사한 모양으로서 관통되는 안쪽이 있게 되도록 닫힌 형상을 이루면 모두 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.

수중 부력체(140)는 제1 수중앵커(161)와 제2 수중앵커(162) 사이 가운데 소정 부분의 수중에서 물 위쪽의 수면으로 떠 오를 수가 있는 소정 크기의 부력을 가진 구조물이다. 수중 부력체(140) 역시, 도면에는 편의상 개략적으로만 도시했다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

한편, 제1 계류로프(151) 및 제2 계류로프(152)는 중간의 소정 부분이 제1 걸고리(171) 또는 제2 걸고리(172)의 고리 안쪽에 걸려있게 되면서 일측 끝단 쪽의 소정 부분은 수면부유시설물(130)의 소정 부분에 각각 결합이 되고 다른 일측 끝단 쪽의 소정 부분은 수중 부력체(140)의 소정 부분에 각각 결합이 되는 두 줄의 로프가 한 쌍을 이루는 구성이다.

다시 말해, 제1 계류로프(151) 및 제2 계류로프(152)는 제1 걸고리(171) 및 제2 걸고리(172)의 닫힌 공간 안쪽을 관통하여 통과한 상태에서 그 일측 끝단 쪽의 소정 부분은 수면부유시설물(130)의 소정 부분에 각각 결합이 되고 다른 일측 끝단 쪽의 소정 부분은 수중 부력체(140)의 소정 부분에 각각 결합된다.

이때, 제1 계류로프(151)와 제2 계류로프(152)는 서로 끊어지지 않고 모두 연속된 하나의 로프로 구비가 되어서 다시 말해, 한 줄로 된 로프여서 로프 중간의 소정 부분이 제1 걸고리(171) 및 제2 걸고리(172)의 고리 안쪽에 함께 걸려있을 수 있는데, 이때에 제1 걸고리(171)와 제2 걸고리(172) 사이에 있게 되는 로프 가운데의 소정 부분에는 소정의 수단(미도시)에 의하여 수중 부력체(140)가 결합하고, 로프 양쪽 끝단 쪽의 소정 부분은 수면부유시설물(130)의 소정 위치에 각각 결합할 수 있다. 다시 말해, 한 줄의 로프로 제1 계류로프(151)와 제2 계류로프(152)를 구현한 경우, 수중 부력체(140)는 별도의 수단(미도시)에 의해 한 줄의 로프에 연결될 수 있다.

물론, 제1 계류로프(151)와 제2 계류로프(152)를 개별적으로 구비해서 한쪽 끝이 수중 부력체(140)에 각각 결합하도록 할 수도 있는데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.

그리고, 제1 계류로프(151)와 제2 계류로프(152)가 제1 걸고리(171) 및 제2 걸고리(172)의 안쪽에서 걸고리 안쪽의 표면과 마찰을 하면서 미끄러지는 운동을 원활하게 할 수가 있도록 하기 위하여 제1 걸고리(171) 및 제2 걸고리(172)에는 회전운동을 원활하게 하는 소정 구조의 회전장치(미도시)가 구비될 수도 있다. 회전장치는 제1 계류로프(151)와 제2 계류로프(152)가 걸고리에 걸려서 걸고리 안쪽의 표면과 마찰을 하면서 미끄러질 때에 계류로프(151,152)와 걸고리 안쪽 표면 사이의 마찰저항을 줄일 수가 있는 모든 수단을 포함할 수 있다.

한편, 도 4의 실시예와 달리, 제1 계류로프(151) 및 제2 계류로프(152)는 수면부유시설물(130)에 각각 결합이 되는 일측 끝단 쪽의 소정 부분들은 제2 실시예인 도 6의 2점식 계류장치(200)처럼 수면부유시설물(130)의 같은 위치에서 결합이 되도록 할 수 있는데, 이 역시, 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 콤팩트하지만 종래보다 효율적인 구조를 가지기 때문에 계류로프(151,152)가 꼬이지 않게끔 하면서도 용이하고 효과적으로 수면부유시설물(130)을 계류할 수 있음은 물론, 수위차가 심한 지역에도 적용할 수 있어 그 적용범위가 종래보다 확장될 수 있으며, 나아가 수면부유시설물(130)의 주변 공간을 많이 차지하지 않으면서도 수면부유시설물(130)을 안정적으로 계류할 수 있게 된다.

이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.

100 : 2점식 계류장치 130 : 수면부유시설물
140 : 수중 부력체 151 : 제1 계류로프
152 : 제2 계류로프 161 : 제1 수중앵커
162 : 제2 수중앵커 171 : 제1 걸고리
172 : 제2 걸고리

Claims (4)

1. 호수와 저수지 및 댐이나 강 또는 바다 등과 같은 각종의 수면 위에 떠서 부유하는 소정 형상의 수면부유시설물;
   상기 수면부유시설물의 아래에서 소정의 거리만큼 서로 떨어져 수면 아래 물속의 밑바닥에 고정되도록 배치되는 두 개의 수중 고정체가 한 쌍을 이루는 제1 수중앵커 및 제2 수중앵커;
   상기 제1 수중앵커 및 제2 수중앵커에 각각 구비되는 소정 형상의 고리와 유사한 모양으로서 관통되는 안쪽이 있게 되도록 닫힌 형상의 제1 걸고리 및 제2 걸고리;
   상기 제1 수중앵커와 제2 수중앵커 사이 가운데 소정 부분의 수중에서 물 위쪽의 수면으로 떠 오를 수가 있는 소정 크기의 부력을 가진 수중 부력체; 및
   중간의 소정 부분이 상기 제1 걸고리 또는 상기 제2 걸고리의 고리 안쪽에 걸려있게 되면서 일측 끝단 쪽의 소정 부분은 상기 수면부유시설물의 소정 부분에 각각 결합이 되고 다른 일측 끝단 쪽의 소정 부분은 상기 수중 부력체의 소정 부분에 각각 결합이 되는 두 줄의 로프가 한 쌍을 이루는 제1 계류로프 및 제2 계류로프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 계류로프 및 제2 계류로프가 상기 수면부유시설물에 각각 결합이 되는 일측 끝단 쪽의 소정 부분들은 상기 수면부유시설물의 같은 위치에서 결합이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 계류로프와 상기 제2 계류로프는 서로 끊어지지 않고 모두 연속된 하나의 로프로 구비가 되어서 로프 중간의 소정 부분이 상기 제1 걸고리 및 상기 제2 걸고리의 고리 안쪽에 함께 걸려있게 되면서 상기 제1 걸고리와 상기 제2 걸고리 사이에 있게 되는 로프 가운데의 소정 부분에는 소정의 수단에 의하여 상기 수중 부력체가 결합하고, 로프 양쪽 끝단 쪽의 소정 부분은 상기 수면부유시설물의 소정 위치에 각각 결합하는 것을 특징으로 하는 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 걸고리 및 제2 걸고리에는 회전운동을 원활하게 하는 소정 구조의 회전장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 수중 부력체에 의한 2점식 계류장치.

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