KR20240040691A - 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선 - Google Patents

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Abstract

액체 상태의 화물을 운반하기 위한 액체화물 운반선이 개시된다. 상기 액체화물 운반선은, 선체의 내부에 설치되어 액체화물을 저장할 수 있는 카고 탱크(22)와; 상기 선체의 상부갑판(20)보다 위쪽에 배치되어 상기 카고 탱크(22)에 액체화물을 선적할 때 또는 상기 카고 탱크(22)로부터 액체화물을 하역할 때 사용되는 카고 매니폴드(24); 를 포함할 수 있다. 상기 상부갑판(20)은 상기 카고 매니폴드(24)의 아래쪽에서 상기 상부갑판의 일부가 함몰되어 형성되는 오목부(30)를 포함하며, 상기 오목부는 상기 선체의 외측 상단부에 배치된 선체 구조물의 상부면에 배치될 수 있다.

Description

카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선 {LIQUID CARGO CARRIER HAVING CARGO MANIFOLD}
본 발명은 액체화물 운반선에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선체의 외측 상단부에 배치된 탑사이드 윙 탱크(topside wing tank)에 오목부를 형성함으로써, 선박의 높이(hull depth)를 증가시키면서도 카고 매니폴드가 국제 규약(Sigtto req.)의 규정을 만족하도록 설치될 수 있는, 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선에 관한 것이다.
원유, 천연가스 등과 같이, 생산지와 소비처가 멀리 떨어져 있는 경우, 육상 또는 해상의 파이프라인을 통해 이송되거나, 또는 유조선, LNG 캐리어 등과 같은 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.
운송의 대상물은, 원유 등과 같이 상온에서 원래 액체인 경우도 있으나, 천연가스 등과 같이 상온에서 기체인 경우에는 운송시 부피를 줄이기 위해 액화시켜 운송하기도 한다.
액체 상태로 운반되는 대표적인 물질로는 원유, 각종 정유제품, 액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG), 액화이산화탄소 등이 있다. 특히, 액화천연가스는 천연가스를 극저온(약 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들게 되므로 해상을 통한 원거리 운반에 적합하다. 이러한 액화천연가스를 원거리 수송하는 데에는 극저온의 LNG를 저장할 수 있는 저장탱크가 설치된 액화가스 운반선이 사용된다.
일반적으로 생산지로부터 소비처까지 액체화물을 운반하는 액체화물 운반선은, 생산지에 배치된 해상 플랜트 또는 지상 터미널에서 액체화물을 공급받아 선적한 후, 해상에서 이동하여, 수요처에 배치된 해상 플랜트 또는 지상 터미널에 액체화물을 하역하게 된다.
이러한 선적 및 하역(Loading and Unloading) 과정에서 액체화물을 이송시키기 위해서, 액체화물 운반선에는 카고 매니폴드가 설치된다. 카고 매니폴드는, 선박의 외부에서 공급되는 액체화물을 전달받아 액체화물 운반선 내에 설치되어 있는 하나 이상의 카고 탱크에 선적하거나, 카고 탱크 내에 저장된 액체화물을 전달받아 선박의 외부로 하역하기 위해 설치된다. 이를 위해 카고 매니폴드는 하나 이상의 카고 탱크로부터 연장하는 하나 이상의 배관과 연결되어 있다.
화물을 운반하는 선박에 있어서, 수익성을 향상시키기 위해서는 화물을 운반할 수 있는 능력을 증가시킬 필요가 있다. 액체화물 운반선의 경우에는 화물을 저장하는 카고 탱크의 부피를 증가시킬 것이 요구되며, 이를 위해서는 선박의 높이(hull depth)를 증가시키는 것이 가장 경제적인 방법으로 볼 수 있다.
그런데, 선박을 건조할 때에는 국제적으로 통용되는 각종 규정을 만족시킬 것이 요구되며, 예를 들어 국제 규약(Sigtto req.)의 규정에 따르면, 액체화물 운반선에 설치되는 카고 매니폴드(cargo manifold)는 최소 흘수(min. draft)와의 사이의 거리가 최대 18m로 권장되고 있다. 또, 카고 매니폴드와 선체의 상부 갑판과의 사이에는 플랫폼이 배치되어 있는데, 이 플랫폼과 카고 매니폴드 사이의 간격은 0.9 내지 1.2m로 권장되고 있다.
도 1에는, 카고 매니폴드 설치구조의 일례를 도시한 액체화물 운반선의 일부 단면도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액체화물 운반선에는, 선체(1)의 내부에 액체화물을 저장할 수 있는 카고 탱크(12)가 설치되고, 상부갑판(10)의 위쪽에는 카고 탱크(12)에 액체화물을 선적할 때 또는 카고 탱크(12)로부터 액체화물을 하역할 때 사용되는 카고 매니폴드(14)가 설치되어 있다.
카고 매니폴드(14)와 상부갑판(10)과의 사이에는 각종 장비가 설치될 수 있는 플랫폼(platform)(16)이 배치되어 있다.
카고 매니폴드의 운용을 위해서는, 액체화물의 선적 및 하역시 배관을 개폐하기 위한 구성, 예를 들어 밸브 액추에이터, 컨트롤 핸들 등의 장비가 구비되어야 한다. 또, 액체화물이 LNG 등의 극저온 액화가스인 경우에는, 카고 매니폴드 하부에, 배관의 연결부위 등에서 우발적인 누출이 발생하더라도 선체가 손상되지 않도록, 누출된 액화가스를 받아 일시적으로 수용할 수 있는 드립 트레이(drip tray) 등의 장비가 설치될 수 있다.
플랫폼(16)에는 이러한 장비들 중 하나 이상이 설치될 수 있으며, 위에서 예시한 장비들 외에도 카고 매니폴드의 운용을 위해 필요한 또 다른 장비들이 배치될 수 있다.
도 1에는, 선체(1)의 내부에 설치되는 카고 탱크(12)로서, LNG 등의 액화가스를 저장할 수 있는 IMO type B 독립형 탱크가 예시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 구성된 카고 매니폴드 설치구조에 따르면, 카고 매니폴드(14)와 최소 흘수(min. draft)와의 사이의 거리가 최대 18m로 권장되고, 플랫폼(16)과 카고 매니폴드(14) 사이의 간격은 0.9 내지 1.2m로 권장되고 있는 국제 규약(Sigtto req.)의 규정을 만족시키기 위해서는, 선박의 높이가 제한될 수밖에 없고, 그에 따라, 선체의 내부에 설치되는 카고 탱크(12)의 부피를 증가시키는 것도 제한될 수밖에 없다.
본 발명은 상기한 바와 같은 여러 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 선박의 높이(hull depth)를 증가시키면서도 카고 매니폴드가 국제 규약(Sigtto req.)의 규정을 만족하도록 설치될 수 있도록, 선체의 외측 상단부에 배치된 탑사이드 윙 탱크(topside wing tank)에 오목부를 형성한, 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선을 제공하고자 하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 액체 상태의 화물을 운반하기 위한 액체화물 운반선으로서, 선체의 내부에 설치되어 액체화물을 저장할 수 있는 카고 탱크와; 상기 선체의 상부갑판보다 위쪽에 배치되어 상기 카고 탱크에 액체화물을 선적할 때 또는 상기 카고 탱크로부터 액체화물을 하역할 때 사용되는 카고 매니폴드; 를 포함하며, 상기 상부갑판은 상기 카고 매니폴드의 아래쪽에서 상기 상부갑판의 일부가 함몰되어 형성되는 오목부를 포함하며, 상기 오목부는 상기 선체의 외측 상단부에 배치된 선체 구조물의 상부면에 배치되어 있는, 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선이 제공될 수 있다.
상기 카고 매니폴드의 아래쪽에서 상기 상부갑판의 상기 오목부 상에는 플랫폼이 배치될 수 있다.
상기 선체의 외측 상단부에 배치된 상기 선체 구조물은, 탑사이드 윙 탱크 또는 사이드 트렁크 스페이스일 수 있다.
상기 오목부는, 상기 선체의 좌현 및 우현 중 적어도 한 쪽에 설치될 수 있다.
상기 오목부는, 선체의 길이방향 및 폭방향에 걸쳐 연장되어 직사각형상의 면적을 차지하도록 형성되는 바닥면과, 상기 바닥면과 상기 상부갑판 사이를 연결하는 연결면을 포함할 수 있다.
상기 바닥면은, 상기 상부갑판과 동일한 기울기를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 연결면은, 상기 바닥면으로부터 선체의 폭방향으로 연장되는 폭방향 경사면과, 상기 바닥면으로부터 선수 및 선미방향으로 각각 연장되는 2개의 길이방향 경사면을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 선체의 외측 상단부에 배치된 탑사이드 윙 탱크(topside wing tank)에 오목부를 형성한, 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선이 제공될 수 있다.
그에 따라 본 발명의 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선에 의하면, 선박의 높이(hull depth)를 증가시키면서도 카고 매니폴드가 국제 규약(Sigtto req.)의 규정을 만족하도록 설치될 수 있게 된다.
나아가서, 선박의 높이가 증가됨에 따라 선체 내부의 공간이 커질 수 있으며, 그로 인해 선체 내부에 설치되는 카고 탱크의 용적이 증가될 수 있어, 화물 운반 능력을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 카고 매니폴드 설치구조의 일례를 도시한 액체화물 운반선의 일부 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 카고 매니폴드 설치구조를 도시한 액체화물 운반선의 일부 단면도이다.
도 3은 도 2의 주요부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선의 상부 갑판에 형성된 오목부의 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선을, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 2에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 카고 매니폴드 설치구조를 도시한 액체화물 운반선의 일부 단면도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 주요부 확대도가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 액체화물 운반선은, 선체(2)의 내부에 설치되어 액체화물을 저장할 수 있는 카고 탱크(22)와, 상부갑판(20)의 위쪽에 배치되어 카고 탱크(22)에 액체화물을 선적할 때 또는 카고 탱크(22)로부터 액체화물을 하역할 때 사용되는 카고 매니폴드(24)를 포함한다.
카고 매니폴드(24)와 상부갑판(20)과의 사이에는 각종 장비가 설치될 수 있는 플랫폼(platform)(26)이 배치될 수 있다. 플랫폼(26)에 배치될 수 있는 장비로서는, 예를 들어, 카고 매니폴드의 운용을 위해서 액체화물의 선적 및 하역시 배관을 개폐하기 위한 구성, 예를 들어 밸브 액추에이터, 컨트롤 핸들 등의 장비를 들 수 있다. 또, 액체화물이 LNG 등의 극저온 액화가스인 경우에는, 카고 매니폴드 하부에, 배관의 연결부위 등에서 우발적인 누출이 발생하더라도 선체가 손상되지 않도록, 누출된 액화가스를 받아 일시적으로 수용할 수 있는 드립 트레이(drip tray) 등의 장비가 설치될 수 있다.
플랫폼(26)에는 이러한 장비들 중 하나 이상이 설치될 수 있으며, 위에서 예시한 장비들 외에도 카고 매니폴드의 운용을 위해 필요한 또 다른 장비들이 배치될 수 있다.
본 실시형태에 따르면, 플랫폼(26)이 설치되는 높이를 낮춤으로써 결과적으로 선박의 최소 흘수로부터 카고 매니폴드(24)까지의 거리를 국제 규약(Sigtto req.)의 규정에 맞도록 유지하면서 선체의 높이(hull depth)는 높일 수 있도록, 선박의 외측(즉, 좌현 또는 우현측) 상단부에 배치되어 있는 선체 구조물(예컨대, 탑사이드 윙 탱크(topside wing tank)(28), 사이드 트렁크 스페이스(side trunk space) 등)의 상부면에 오목부(30)를 형성할 수 있다. 오목부(30)의 바닥면(32) 상에는 플랫폼(26)이 설치될 수 있다.
도 2 및 도 3에는 선체의 좌현 상부에 배치되어 있는 선체 구조물인 좌현측 탑사이드 윙 탱크(28)의 상부면에 오목부(30)가 형성되어 있는 것으로 예시되어 있지만, 카고 매니폴드(24)가 선박의 좌현에 설치되어 있는 경우에는 오목부(30)도 좌현에 설치되고, 카고 매니폴드(24)가 선박의 우현에 설치되어 있는 경우에는 오목부(30)도 우현에 설치되고, 카고 매니폴드(24)가 선박의 좌현 및 우현 양쪽 모두에 설치되어 있는 경우에는 오목부(30)도 좌현 및 우현 양쪽 모두에 설치될 수 있음은 물론이다.
카고 매니폴드 및 오목부가 선체의 우현에 설치된 경우는, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 대칭이므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 선체의 외측 상단부에 배치되어 있는 선체 구조물은, 독립형 탱크를 카고 탱크로서 채용하고 있는 LNG 운반선의 경우에는 탑사이드 윙 탱크일 수 있다. 하지만, 반드시 탑사이드 윙 탱크이어야만 하는 것은 아니며, 카고 매니폴드의 아래쪽에 배치되어 있는 선체 구조물이라면 탑사이드 윙 탱크가 아닐 수도 있음은 물론이다.
도 4에는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선의 상부 갑판에 형성된 오목부(30)의 사시도가 도시되어 있다. 오목부(30)의 바닥면(32)은 선체의 길이방향 및 폭방향에 걸쳐 연장되는 대략 직사각형상의 면적을 차지하도록 형성될 수 있다. 바닥면(32)은 상부갑판(20)과 동일한 기울기를 가지도록 형성될 수 있으며, 혹은 수평으로 형성될 수도 있다.
오목부(30)는, 전술한 바닥면(32)을 비롯하여, 오목부(30)의 바닥면(32)과 선체의 상부갑판(20) 사이를 연결하는 연결면들을 포함할 수 있다.
이 연결면은, 도 4에 예시된 바와 같이 기울어진 경사면들로 이루어질 수 있다. 혹은, 도시하지는 않았지만, 연결면은 수직방향으로 연장되는 수직면들로 이루어질 수 있음은 물론이다.
연결면이 경사면으로 이루어질 경우, 이 경사면은, 예를 들어, 바닥면(32)으로부터 선체의 폭방향으로 연장되는 폭방향 경사면(34)과, 바닥면(32)으로부터 선체의 선수 및 선미방향으로 각각 연장되는 2개의 길이방향 경사면(36, 38)을 포함할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 선체(2)의 내부에 설치되는 카고 탱크(22)로서 LNG 등의 액화가스를 저장할 수 있는 IMO type B 독립형 탱크가 예시되어 있고, 액체화물 운반선으로서 IMO type B 독립형 탱크가 설치된 LNG 운반선이 예시되어 있지만, 카고 탱크(22)나 액체화물 운반선의 종류는 이것만으로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 카고 탱크(22)의 종류나 액체화물 운반선의 종류에 의해 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 카고 탱크(22)는, 원유 탱크 등과 같이 선체 자체를 탱크 벽면으로 활용하는 유체 탱크, 선체 표면에 밀봉 및 단열방벽이 적층되어 형성되는 멤브레인형 탱크, 선체 내부에 형성되는 공간 내에 별개의 탱크가 안착되는 독립형 탱크 중 어느 하나의 탱크일 수 있다. 카고 탱크(22)로서 독립형 탱크가 사용될 경우, 도 2에 도시된 IMO type B 독립형 탱크 이외에도, IMO type A 또는 C 독립형 탱크 등이 채용될 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 구성된 카고 매니폴드 설치구조에 따르면, 예를 들어, 오목부의 깊이가 대략 1.2m 정도로 형성될 경우, Panamax 급 액체화물 운반선을 기준으로, 카고 매니폴드(24)와 최소 흘수(min. draft)와의 사이의 거리가 최대 18m로 권장되고 플랫폼(26)과 카고 매니폴드(24) 사이의 간격은 0.9 내지 1.2m로 권장되고 있는 국제 규약(Sigtto req.)의 규정을 만족시키면서, 화물을 적재할 수 있는 공간을 대략 2000㎥ 정도 증가시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선에 의하면, 선체의 외측 상단부에 배치된 선체 구조물, 예컨대 탑사이드 윙 탱크에 오목부를 형성함으로써, 선박의 높이(hull depth)를 증가시키면서도 카고 매니폴드가 국제 규약(Sigtto req.)의 규정을 만족하도록 설치될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
2: 선체
20: 상부갑판
22: 카고 탱크
24: 카고 매니폴드
26: 플랫폼
28: (선체의 외측 상단부에 배치되어 있는 선체 구조물로서의) 탑사이드 윙 탱크(topside wing tank)
30: 오목부
32: 바닥면
34: 폭방향 경사면
36, 38: 길이방향 경사면

Claims (7)

  1. 액체 상태의 화물을 운반하기 위한 액체화물 운반선으로서,
    선체의 내부에 설치되어 액체화물을 저장할 수 있는 카고 탱크와;
    상기 선체의 상부갑판보다 위쪽에 배치되어 상기 카고 탱크에 액체화물을 선적할 때 또는 상기 카고 탱크로부터 액체화물을 하역할 때 사용되는 카고 매니폴드;
    를 포함하며,
    상기 상부갑판은 상기 카고 매니폴드의 아래쪽에서 상기 상부갑판의 일부가 함몰되어 형성되는 오목부를 포함하며, 상기 오목부는 상기 선체의 외측 상단부에 배치된 선체 구조물의 상부면에 배치되어 있는, 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 카고 매니폴드의 아래쪽에서 상기 상부갑판의 상기 오목부 상에는 플랫폼이 배치되어 있는, 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 선체의 외측 상단부에 배치된 상기 선체 구조물은, 탑사이드 윙 탱크 또는 사이드 트렁크 스페이스인, 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 오목부는, 상기 선체의 좌현 및 우현 중 적어도 한 쪽에 설치되는, 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 오목부는, 선체의 길이방향 및 폭방향에 걸쳐 연장되어 직사각형상의 면적을 차지하도록 형성되는 바닥면과, 상기 바닥면과 상기 상부갑판 사이를 연결하는 연결면을 포함하는, 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 바닥면은, 상기 상부갑판과 동일한 기울기를 가지도록 형성되는, 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 연결면은, 상기 바닥면으로부터 선체의 폭방향으로 연장되는 폭방향 경사면과, 상기 바닥면으로부터 선수 및 선미방향으로 각각 연장되는 2개의 길이방향 경사면을 포함하는, 카고 매니폴드를 갖는 액체화물 운반선.
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