KR20230005488A - 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선 - Google Patents

사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선 Download PDF

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KR20230005488A
KR20230005488A KR1020210086254A KR20210086254A KR20230005488A KR 20230005488 A KR20230005488 A KR 20230005488A KR 1020210086254 A KR1020210086254 A KR 1020210086254A KR 20210086254 A KR20210086254 A KR 20210086254A KR 20230005488 A KR20230005488 A KR 20230005488A
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조병우
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Abstract

본 발명은 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선에 관한 것으로, 상기 바지선은 사이드스러스터가 장착되는 선수부 및 선미부와, 상기 선수부 및 선미부와 연결시키는 한 쌍의 측면부와 작업용 평면부 및 중앙에 용골이 형성되는 바닥부로 이루며, 상기 바닥부 일측에는 상기 사이드스러스터를 암초로부터 보호함과 동시에 선체의 안정성과 횡동요에 대한 저항성을 위한 밸러스트 용골 기능을 갖는 보호커버가 일체화되도록 FRP소재로 성형 가공되는 선체와; 상기 선체를 전후좌우로 이동시키고 360°방향 전환이 가능하며, 자동위치유지가 가능하도록 프로펠러를 갖는 사이드스러스터와; 상기 사이드스러스터와 샤프트로 연결되어 상하로 왕복 운동시키는 실린더와 상기 사이드스러스터를 좌우 180°각도로 조절시키는 서보모터와 라즈베리파이5와 블루투스 및 유무선통신이 가능한 송수신기를 갖는 액추에이터와; 상기 사이드스러스터의 프로펠러의 정·역회전 및 회전속도를 단속 제어하고 상기 액추에이터의 송수신기와 통신을 통해 실린더와 서보모터의 구동을 단속 제어하는 라즈베리파이5가 포함되는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선을 구현함으로써, 별도의 예인선 없이 자체 이동이 가능하고, 360°방향전환 및 다이나믹 포지션닝(DP) 기능 수행이 가능한 효과가 있다.

Description

사이드스러스터를 갖는 해상 작업용 바지선{Marine working barge with side thrusters}
본 발명은 해상 작업용 바지선에 관한 것으로, 특히 바지선의 가장자리에 설치된 사이드스러스터(Side Thruster)의 구동 단속 제어를 통해 이동과 360°방향전환 및 다이나믹 포지션닝(Dynamic Positioning, or DP) 기능 수행이 가능하도록 한 사이드스러스터를 갖는 작업용 바지선에 관한 것이다.
일반적으로, 바지선(Barge Ship)은 운하, 하천, 항만 내에서 사용하는 화물 운반선이나 해산물처리를 위한 작업선으로서, 특히 해상이나 강 위에서 작업하기 위해서는 필수적으로 요구되는 경우가 많다.
이러한 바지선은 이동 속도가 느리거나 자체 동력이 없는 경우 예인선으로 끌고 가야하기 때문에 수상으로 이동시키는데 시간이 많이 소요되어 제때 바지선을 작업현장으로 공급할 수 없는 문제가 발생한다. 특히 부유방식의 바지선이나 원유생산저장하역설비(FPSO, Floating Production Storage & Offloading Unit)와 같은 해상작업용 특수선박의 경우, 조류, 바람, 파도 등의 외력에 대하여 위치변동 없이 자기 위치를 유지하는 다이나믹 포지션닝(Dynamic Positioning,or DP) 기능이 매우 중요하기 때문에 사이드스러스터(Side Thruster)를 사용하는 경우가 많다.
한편, 대한민국 등록특허공보(B1) 제10-1390367호(2014.04.30.)의 해상작업용 선박 및 그 선박의 제세제어 방법에 의하면, 아지무스 스러스터(Azimuth Thruster)나 포드형 추진기를 갖는 사이드스러스터(Side Thruster)를 적용한 다이나믹 포지션닝(DP) 기술이 제안되어 있다. 즉, 선체와 상기 선체에 회전 가능하게 결합되며, 상기 선체의 선수부와 선미부에 각각 설치되는 추진기를 설치하되, 선수부보다 선미부에 더 많은 추진기를 설치함으로써, 이동시에는 선박(100)의 진행이 용이하도록 선미부(110b)의 추진기(120)에서 보다 큰 추력을 낼 수 있으며, 해상에 계류 시에는 선미부(110b)의 큰 추력을 이용하여 선박(100)의 다이나믹 포지션닝(DP)을 용이하게 수행할 수 있도록 되어 있다.
그러나 위 특허기술은 선체(100) 하부의 선수부와 선미부에 추력과 회전 가능한 다수개의 추진기(Azimuth thruster. 120)가 설치됨으로써 선박의 이동성이 용이하고 해상의 특정 위치에서 계류 중일 때 자세 유지를 위한 다이나믹 포지셔닝(DP)시 바람이나 해류, 파도 등의 다양한 외란이 작용하는 방향에는 대향이 가능한 특징은 있으나, 이 기술은 수직 방향으로 설치되는 케이싱이 프로펠러 회전 시 캐비테이션(Cavitation)을 발생시키므로 선박의 추력이 저하되고 프로펠러를 손상 내지 파손시키는 것을 방지하기 위해 선수부와 선비부에 다수개의 추진기를 설치함으로써 사이드스러스터 설치비용이 크게 늘어나는 문제점이 있다. 또한 추진기가 상시 수중에 잠긴 상태로 유지하기 때문에 유지보수 작업이 어려울 뿐만 아니라 유지보수 작업 비용이 많이 들고, 항만 인근에 장기간 정박 상태를 유지하는 바지선인 경우 따개비 등이 달아 붙어 추진기의 기능을 상실하게 되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 위에서 언급한 문제점을 해소함과 동시에 전혀 새로운 사이드스러스터를 갖는 해상용 작업 바지선을 제안한다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 보다 상세하게는, 특히 바지선의 가장자리에 설치된 사이드스러스터(Side Thruster)를 엑추에이터(Actuator) 및 라즈베리 파이5(Raspberry Pi 5)를 통해 구동 단속 제어시켜 별도의 예인선 없이 자체 이동이 가능하고, 360°방향전환 및 다이나믹 포지션닝(DP) 기능 수행이 가능하도록 한 사이드스러스터를 갖는 작업용 바지선을 제공한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 작업용 바지선에 있어서, 상기 바지선은 사이드스러스터(Side Thruster)가 장착되는 선수부(110) 및 선미부(120)와, 상기 선수부 및 선미부와 연결시키는 한 쌍의 측면부(130)와 작업용 평면부(140) 및 중앙에 용골(keel)이 형성되는 바닥부(150)로 이루며, 상기 바닥부 일측에는 상기 사이드스러스터를 암초로부터 보호함과 동시에 선체의 안정성과 횡동요에 대한 저항성을 위한 밸러스트 용골(Ballast Keel) 기능을 갖는 보호커버(160)가 일체화되도록 FRP(Fiberglass Reinforced Plastics) 소재로 성형 가공되는 선체(100)와; 상기 선체(100)를 전후좌우로 이동시키고 360°방향 전환이 가능하며, 자동위치유지(Dynamic Positioning or DP)가 가능하도록 프로펠러(210)를 갖는 사이드스러스터(Side Thruster, 200)와; 상기 사이드스러스터(200)와 샤프트(310)로 연결되어 상하로 왕복 운동시키는 실린더(320)와 상기 사이드스러스터를 좌우 180°각도로 조절시키는 서보모터(Servo Motor, 330)와 라즈베리 파이 5와 블루투스(Bluetooth) 및 유무선통신이 가능한 송수신기(340)를 갖는 액추에이터(Actuator, 300)와; 상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)의 정·역회전 및 회전속도를 단속 제어하고 상기 액추에이터(300)의 송수신기(340)와 통신을 통해 실린더(320)와 서보모터(Servo Motor, 330)의 구동을 단속 제어하는 라즈베리파이5(Raspberry Pi5, 400)가 포함되는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 선수부(110) 및 선미부(120)는, 상기 사이드스러스터(200)에 의해 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지를 위해‘
Figure pat00001
’자형의 모양 형상 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 한 쌍의 측면부(130)는, 상기 사이드스러스터(200)에 의해 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지를 위해 ‘
Figure pat00002
’자형의 모양 형상 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 바닥부(150)는, 상기 사이드스러스터(200)에 의해 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지를 위해‘
Figure pat00003
’자형의 모양 형상 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 보호커버(160)는, 사각 마름모꼴 형상으로 제작하되, 상기 마름모꼴의 4면에는 상기 사이드스러스터(200)의 추진용 프로펠러(210) 회전에 따른 물의 배수가 용이하도록 하는 원형의 배수용 홀(161)이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 선체(100)의 선수부(110) 및 선미부(120)는, 상기 사이드스러스터(200)가 실린더(320)에 의해 상기 보호커버(160) 내에서 상하 수직 이동과 점검 및 유지보수가 가능하도록 하기 위해 상기 선수부(110) 및 선미부(120)에는 일정한 규격의 공간부(170)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 사이드스러스터(200)는, 상기 바지선의 선체(100)를 전후좌우로 이동시키기 위해서는 추진용 프로펠러를 갖는 사이드스러스터가 상기 선미부(120) 또는 상기 선수부(110)와 선미부(120) 모두에 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 사이드스러스터(200)는, 상기 바지선을 부두에 이착안하는 경우 가로 방향의 추진력을 발생시키는 바우스러스터(Bow Thruster)가 상기 선수부(110)에 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 실린더(320)는, 유압실린더, 공압실린더 중에서 어느 하나가 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 선수부(110) 및 선미부(120) 각각에 장착되는 사이드스러스터(200)와 액추에이터(300)는, 상기 라즈베리 파이(400)에 의해 상기 선수부(110) 및 선미부(120)에 장착된 상기 사이드스러스터(200)와 액추에이터(300)를 전체 또는 각각 독립적으로 구동 단속 제어가 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)의 구동을 통해 자동위치유지(Dynamic Positioning or DP) 기능을 수행하는 방법은, 상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)의 회전각도 조절과 회전속도 및 회전방향을 단속 제어하여 구동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이드스러스터를 갖는 작업용 바지선은 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 본 발명은, 바지선의 가장자리에 설치된 사이드스러스터의 구동에 의해 별도의 예인선 없이도 선박처럼 이동이 가능하여 해상에서 작업현장으로의 이동에 따른 소요시간을 크게 단축할 수 있다.
(2) 본 발명은, 엑추에이터와 라즈베리파이5(Raspberry Pi5)를 통해 사이드스러스터를 구동 제어하기 때문에 360°방향전환이 용이하고 다이나믹 포지션닝(DP) 기능을 수행할 수 있다.
(3) 본 발명은, 엑추에이터와 제어부를 통해 사이드스러스터를 평소에는 바지선 상에 위치하고 이동 및 작업시에만 수중에 잠긴 상태로 유지하기 때문에 값비싼 사이드스러스터에 따개비 등이 달아 붙는 것을 방지함은 물론 유지보수 작업 비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이드스러스터를 갖는 작업용 바지선에 대한 전체 기술적 구성을 개략적으로 나타낸 도면
도 3은 상기 도 2에 대한 선체의 선수부 및 선미부에 사이드스러스트를 장착한 모습을 나타낸 도면
도 4는 상기 도 2에 대한 사이드스러스트의 보호커버를 세부적으로 나타낸 도면
도 5는 상기 도 2에 대한 선체의 바닥부와 사이드스러스터 및 보호커버를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이드스러스터를 갖는 작업용 바지선에 대한 라즈베리파이5의 제어 기능을 나타낸 블록도
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사이드스러스터를 갖는 작업용 바지선에 대한 핵심 기술적 구성 수단은 크게는 선체(100)와 사이드스러스터(Side Thruster, 200), 액추에이터(Actuator, 300), 라즈베리 파이(Raspberry, 400)로 이루어진다.
먼저 도 2 내지 도 4를 참조하여, 상기 선체(100)는, 해상이나 강물 등의 수상 작업용으로 사용되는 바지선에 관한 것으로, 상기 바지선은 사이드스러스터(Side Thruster)가 장착되는 선수부(110) 및 선미부(120)와, 상기 선수부 및 선미부와 연결시키는 한 쌍의 측면부(130)와 작업용 평면부(140) 및 중앙에 용골(keel)이 형성된 바닥부(150)로 이룬다. 또한 상기 선수부(110) 및 선미부(120)의 바닥부 일측에는 상기 사이드스러스터를 암초로부터 보호함과 동시에 선체의 안정성과 횡동요에 대한 저항성을 위한 밸러스트 용골(Ballast Keel) 기능을 갖는 보호커버(160)가 일체화되도록 FRP(Fiberglass Reinforced Plastics) 소재로 성형 가공된다.
여기서 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 바닥부(150)의 중앙에 형성된 용골(keel)은 바지선의 부력을 높여 중(重)하중의 크레인 작업 시에도 바지선의 전복을 방지함과 동시에 해상 또는 수상에서의 전후 이동시에 물의 저항을 크게 줄이며, 상기 보호커버(160)는 사이드스러스터를 암초로부터 보호함과 동시에 밸러스트 용골(Ballast Keel) 기능의 수행으로 보다 더 바지선 선체(100)의 안정성과 횡동요에 대한 저항성을 갖도록 하는데 그 특징이 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 선수부(110) 및 선미부(120)는, 상기 사이드스러스터(200)에 의해 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지를 위해‘
Figure pat00004
’자형의 모양 형상 구조를 갖는다.
여기서 본 발명의 실시 예에 따른 상기 선수부(110) 및 선미부(120)를 ‘
Figure pat00005
’자형의 모양 형상 구조를 갖도록 하는 것은, 바지선의 선체(100)를 전후좌우로 이동 시 선체의 바닥부(150)에 형성된 선박의 선미부에서 선수부까지 선저중앙에 길이방향으로 설치된 등뼈구실을 하는 주요 구조재인 용골(keel)로부터 바지선의 부력을 높여줌으로써, 선체의 바닥부(150)가 물에 잠기는 부분을 줄여 물의 저항을 크게 낮추어 이동을 이용하게 한다. 또한 선체의 상기 선수부(110) 및 선미부(120)의 바닥부(150) 일측에 형성된 4개의 보호커버(160)가 밸러스트 용골(Ballast Keel) 기능을 수행함으로써, 360°방향 전환 및 자동위치유지 기능 수행 시 바지선 선체의 안정성과 횡동요에 대한 저항성을 크게 높여 중(重)하중의 크레인 작업 시에도 보다 더 안정적으로 바지선 작업이 가능한 특징이 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 한 쌍의 측면부(130)는, 상기 사이드스러스터(200)에 의해 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지를 위해 ‘
Figure pat00006
’자형의 모양 형상 구조를 갖는다.
여기서 본 발명의 실시 예에 따른 상기 한 쌍의 측면부(130)를 ‘
Figure pat00007
’자형의 모양 형상 구조를 갖도록 한 것은, 상기 사이드스러스터(200)에 의해 전후좌우 이동과 360°방향 전환 시 선체의 안정성과 횡동요에 대한 저항성을 크게 높여줌으로써, 바지선이 전후로 이동 시에는 좌우 2개의 보호커버(160)가 밸러스트 용골(Ballast Keel) 기능으로부터 물의 저항을 줄여 이동성을 높이고 좌우로 이동시에는 측면부의 긴 선체에 의한 물의 측면 저항력과 좌우 2개의 보호커버(160)가 밸러스트 용골(Ballast Keel) 기능을 수행하여 선체가 좌우로 기울어지는 것을 방지할 수 있는 특징이 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 바닥부(150)는, 상기 사이드스러스터(200)에 의해 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지를 위해‘
Figure pat00008
’자형의 모양 형상 구조를 갖는다.
여기서 본 발명의 실시 예에 따른 상기 바닥부(150)를 ‘
Figure pat00009
’자형의 모양 형상 구조를 갖도록 한 것은, 상기 바닥부(150)의 중앙에 형성된 용골과 선수부(110) 및 선미부(120)의 바닥부(150) 일측에 형성된 4개의 보호커버(160)가 밸러스트 용골(Ballast Keel) 기능으로부터 바지선의 부력을 높이고 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지 시 바지선을 보다 더 안정적으로 해상 또는 수상에 띠워 유지시킬 수 있다. 또한 4개의 보호커버(160)는 값비싼 사이드스러스를 암초로부터 보호할 수 있는 특징이 있다.
또한, 도 2 내지 도 4를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 상기 보호커버(160)는, 사각 마름모꼴 형상으로 제작하되, 상기 마름모꼴의 4면(161a 내지 161d)에는 상기 사이드스러스터(200)의 추진용 프로펠러(210) 회전에 따른 물의 배수가 용이하도록 하는 원형의 배수용 홀(162a 내지 162d)이 각각 형성된다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 원형의 배수용 홀(162a 내지 162d)은, 상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)의 회전방향에 따라 배수되는 물의 흐름을 유입 및 유출시킴으로써, 바지선의 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지가 가능해지는 특징이 있다.
도 4를 참조하여 상기 보호커버(160)에 대하여 구체적으로 설명하면, 도 4에는 상기 보호커버(160)의 전개도가 도시되어 있다. 폐쇄된 밑면을 중심으로 4개의 마름모 면(160a 내지 160d)을 성형 전개시킨 후 각 면에는 일정한 지름을 갖는 원형의 배수용 홀(162a 내지 162d)을 천공하여 4면을 접합시킨다. 상기 보호커버는 FRP 또는 철판이나 스텐레스 등으로 성형 가공될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)의 구동을 통해 자동위치유지(Dynamic Positioning or DP) 기능을 수행하는 방법은, 상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)의 회전각도 조절 및 회전속도와 회전방향을 단속 제어하여 구동시킴으로써 가능해진다. 즉, 상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)는 총 4개로 바지선 선체(100)의 선수부(110)와 선미부(120)에 각각 한 쌍으로 장착되어 있기 때문에 상기 프로펠러(210)의 회전 각도를 선체 중심으로 방사선 형태로 유지시켜 저속으로 구동을 단속 제어함으로써 자동위치유지(Dynamic Positioning or DP) 기능을 수행할 수 있게 된다.
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 선체(100)의 선수부(110) 및 선미부(120)는, 상기 사이드스러스터(200)가 실린더(320)에 의해 상기 보호커버(160) 내에서 상하 수직 이동과 점검 및 유지보수가 가능하도록 하기 위해 상기 선수부(110) 및 선미부(120)에는 일정한 규격의 공간부(170)가 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 일정한 규격의 공간부(170)는, 상기 사이드스러스트(200)와 액추에이터(300)를 수시로 점검하고 유지보수가 가능함은 물론, 바지선의 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지가 필요하지 않을 경우 상기 사이드스러스트(200)가 보호커버(160) 내부에서 수중에 잠긴 상태로 계속 유지될 경우 부유물질이나 따개비 등으로 인해 사이드스러스트의 부식으로 수명에 영향을 미치게 된다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 상기 액추에이터(300)의 실린더(320)를 통해 사이드스러스트를 수면 위로 부상시킴으로써 문제점을 해소할 수 있게 된다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위해서는 일정한 규격의 공간부(170)의 확보가 요구되는 것이다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 사이드스러스터(Side Thruster, 200)는, 바지선의 선체(100)를 이동과 방향전환 및 자동위치유지 시키는 수단으로, 상기 선체(100)를 전후좌우로 이동시키고 360°방향 전환이 가능하며, 자동위치유지(Dynamic Positioning or DP)가 가능하도록 프로펠러(210)를 갖는다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 사이드스러스터(200)는, 상기 바지선의 선체(100)를 전후좌우로 이동시키기 위해서는 추진용 프로펠러를 갖는 사이드스러스터가 상기 선체(100)의 선미부(120) 또는 상기 선수부(110)와 선미부(120) 모두에 장착될 수 있다.
여기서, 상기 추진용 프로펠러를 갖는 사이드스러스터를 상기 선체(100)의 선미부(120) 또는 상기 선수부(110)와 선미부(120) 모두에 장착될 수 있도록 하는 것은, 바지선의 규격이나 바지선의 작업용 평면부(140)에 설치된 작업용 크레인 등의 장비와 작업물동량에 따른 중량에 따라 설치되는 것이 달라질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 사이드스러스터(200)는, 상기 바지선을 부두에 이착안하는 경우 가로 방향의 추진력을 발생시키는 바우스러스터(Bow Thruster)가 상기 선수부(110)에 장착될 수 있다.
여기서 상기 바우스러스터(Bow Thruster)는 배를 빨리 선회시키려고 할 때에 조종을 쉽게 하는 보조 장치로서, 상기 선수부(110) 근처의 바닥부(150) 일측에 보호커버(160) 형성하여, 그 속에 프로펠러를 설치하여 작동한다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 액추에이터(Actuator, 300)는, 상기 사이드스러스터(200)의 상하 이동과 회전 각도를 조절하는 수단으로, 상기 사이드스러스터(200)와 샤프트(310)로 연결되어 상하로 왕복 운동시키는 실린더(320)와 상기 사이드스러스터를 좌우 180°각도로 조절시키는 서보모터(Servo Motor, 330)와 라즈베리파이5와 블루투스(Bluetooth) 및 유무선통신이 가능한 송수신기(340)를 갖는다.
여기서 본 발명의 실시 예에 따른 상기 라즈베리 파이5(400)를 상기 액추에이터(300)의 실린더(320)와 서보모터(Servo Motor, 330)를 구동 단속 제어하기 위해 송수신기(340)와 블루투스(Bluetooth) 및 유무선통신이 가능하도록 하는 것은, 작업자가 바지선에서 하선한 후에도 육지에서 원격으로 상기 사이드스러스트(200)를 수면 위로 승강시켜 놓기 위함이다. 이는 바지선 작업이후에도 사이드스러스트(200)가 계속 수면 속에 잠겨 있을 경우 사이드스러스트(200)에 부유물질이나 따개비가 달라붙지 못하도록 하는데 그 특징이 있다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 실린더(320)는, 유압실린더, 공압실린더 중에서 어느 하나가 선택될 수 있다.
도 2와 도 3 및 도 6을 참조하여, 상기 라즈베리파이5(Raspberry Pi 5, 400)는, 외부기기 혹은 외부장치인 상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)와 액추에이터(Actuator, 300)를 통제하고 단속 제어하는 수단으로, 상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)의 정·역회전 및 회전속도를 단속 제어하고 상기 액추에이터(300)의 송수신기(340)와 통신을 통해 실린더(320)와 서보모터(Servo Motor, 330)의 구동을 단속 제어한다.
한편, 본 발명의 실시 예에서는 상기 선체(100)의 선수부(110) 및 선미부(120) 각각에 장착되는 사이드스러스터(200)와 액추에이터(300)는, 상기 라즈베리파이5(400)에 의해 상기 선수부(110) 및 선미부(120)에 장착된 상기 사이드스러스터(200)와 액추에이터(300)를 전체 또는 각각 독립적으로 구동 단속 제어가 가능하다.
여기서 상기 사이드스러스터(200)와 액추에이터(300)를 전체 또는 각각 독립적으로 구동 단속 제어시키도록 하는 것은, 바지선의 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지에 따라 달리 단속 제어함으로써, 바지선을 사용자가 원하는 타입으로 통제 및 운항할 수 있는 특징이 있다.
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 예는 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 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 선체 110 : 선수부
120 : 선미부 130 : 한 쌍의 측면부
140 : 평면부 150 : 바닥부
160 : 보호커버 160a 내지 160d : 마름모 면
162a 내지 162d : 배수용 홀 170 : 공간부
200 : 사이드스러스터 210 : 프로펠러
300 : 액추에이터 310 : 샤프트
320 : 실린더 330 : 서보모터
340 : 송수신기 400 : 라즈베리파이5

Claims (11)

  1. 작업용 바지선에 있어서,
    상기 바지선은 사이드스러스터(Side Thruster)가 장착되는 선수부(110) 및 선미부(120)와, 상기 선수부 및 선미부와 연결시키는 한 쌍의 측면부(130)와 작업용 평면부(140) 및 중앙에 용골(keel)이 형성되는 바닥부(150)로 이루며, 상기 바닥부 일측에는 상기 사이드스러스터를 암초로부터 보호함과 동시에 선체의 안정성과 횡동요에 대한 저항성을 위한 밸러스트 용골(Ballast Keel) 기능을 갖는 보호커버(160)가 일체화되도록 FRP(Fiberglass Reinforced Plastics) 소재로 성형 가공되는 선체(100)와;
    상기 선체(100)를 전후좌우로 이동시키고 360°방향 전환이 가능하며, 자동위치유지(Dynamic Positioning or DP)가 가능하도록 프로펠러(210)를 갖는 사이드스러스터(Side Thruster, 200)와;
    상기 사이드스러스터(200)와 샤프트(310)로 연결되어 상하로 왕복 운동시키는 실린더(320)와 상기 사이드스러스터를 좌우 180°각도로 조절시키는 서보모터(Servo Motor, 330)와 라즈베리파이5와 블루투스(Bluetooth) 및 유무선통신이 가능한 송수신기(340)를 갖는 액추에이터(Actuator, 300)와;
    상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)의 정·역회전 및 회전속도를 단속 제어하고 상기 액추에이터(300)의 송수신기(340)와 통신을 통해 실린더(320)와 서보모터(Servo Motor, 330)의 구동을 단속 제어하는 라즈베리파이5(Raspberry Pi5, 400)가 포함되는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 선수부(110) 및 선미부(120)는, 상기 사이드스러스터(200)에 의해 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지를 위해‘
    Figure pat00010
    ’자형의 모양 형상 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 측면부(130)는, 상기 사이드스러스터(200)에 의해 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지를 위해 ‘
    Figure pat00011
    ’자형의 모양 형상 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 바닥부(150)는, 상기 사이드스러스터(200)에 의해 전후좌우 이동과 360°방향 전환 및 자동위치유지를 위해‘
    Figure pat00012
    ’자형의 모양 형상 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 보호커버(160)는, 사각 마름모꼴 형상으로 제작하되, 상기 마름모꼴의 4면에는 상기 사이드스러스터(200)의 추진용 프로펠러(210) 회전에 따른 물의 배수가 용이하도록 하는 원형의 배수용 홀(161)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 선체(100)의 선수부(110) 및 선미부(120)는, 상기 사이드스러스터(200)가 실린더(320)에 의해 상기 보호커버(160) 내에서 상하 수직 이동과 점검 및 유지보수가 가능하도록 하기 위해 상기 선수부(110) 및 선미부(120)에는 일정한 규격의 공간부(170)가 형성되는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 사이드스러스터(200)는, 상기 바지선의 선체(100)를 전후좌우로 이동시키기 위해서는 추진용 프로펠러를 갖는 사이드스러스터가 상기 선미부(120) 또는 상기 선수부(110)와 선미부(120) 모두에 장착되는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 사이드스러스터(200)는, 상기 바지선을 부두에 이착안하는 경우 가로 방향의 추진력을 발생시키는 바우스러스터(Bow Thruster)가 상기 선수부(110)에 장착되는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 실린더(320)는, 유압실린더, 공압실린더 중에서 어느 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 선수부(110) 및 선미부(120) 각각에 장착되는 사이드스러스터(200)와 액추에이터(300)는, 상기 라즈베리 파이(400)에 의해 상기 선수부(110) 및 선미부(120)에 장착된 상기 사이드스러스터(200)와 액추에이터(300)를 전체 또는 각각 독립적으로 구동 단속 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)의 구동을 통해 자동위치유지(Dynamic Positioning or DP) 기능을 수행하는 방법은, 상기 사이드스러스터(200)의 프로펠러(210)의 회전각도 조절과 회전속도 및 회전방향을 단속 제어하여 구동시키는 것을 특징으로 하는 사이드스러스터를 갖는 수상작업용 바지선.
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