WO2017048055A1 - 유동감쇄구조체를 포함하는 해양구조물 - Google Patents

유동감쇄구조체를 포함하는 해양구조물 Download PDF

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WO2017048055A1
WO2017048055A1 PCT/KR2016/010341 KR2016010341W WO2017048055A1 WO 2017048055 A1 WO2017048055 A1 WO 2017048055A1 KR 2016010341 W KR2016010341 W KR 2016010341W WO 2017048055 A1 WO2017048055 A1 WO 2017048055A1
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door pool
space
damping
damping member
flow
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PCT/KR2016/010341
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양승호
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삼성중공업 주식회사
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    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
    • B63B3/14—Hull parts
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Definitions

  • the present invention relates to an offshore structure including a flow attenuating structure, and more particularly, to prevent the seawater flowing into the offshore structure from overflowing to the deck, and the resistance of the offshore structure to the operation of the offshore structure due to the door pool while the offshore structure is in operation.
  • the present invention relates to an offshore structure including a flow damping structure that can be reduced.
  • a drilling vessel is an equipment for digging crude oil or gas in the ocean, and it is possible to collect crude oil or gas in a deep sea region or a sea with severe waves where it is impossible to install an offshore platform.
  • the drilling line has a MOONPOOL formed with an opening in the center to send the pipe for drilling down to the bottom of the seabed.
  • the deck around the door (DECK) is equipped with drilling devices.
  • the seawater may generate resonance in the door pool and overflow into the deck. Therefore, there is a fear that the device installed on the deck around the door pool is broken or damaged due to the impact pressure of the seawater.
  • the prior document forms a flow of sea water at the bottom of the block to prevent the flow of sea water into the inside of the door pool, including a perturbation control deck. By suppressing the flow of seawater introduced into the door pool can reduce the resistance caused by the door pool.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an offshore structure including a flow attenuating structure that can prevent the seawater flowing into the moon pool overflow into the deck of the offshore structure.
  • Marine structure for solving the above problems, the hull formed hull; And a flow attenuation structure that attenuates flow in the door pool, wherein the flow attenuation structure protrudes from the bottom of the marine structure into the door pool to divide the inside of the door pool into a first space and a second space. It includes a damping member.
  • the first space is formed at the stern side of the marine structure
  • the second space is formed at the bow side of the marine structure
  • the length of the second space is longer than the length of the first space
  • the first damping member has a height lower than that of the door pool, and an offset space in which the seawater flowing from the first space and the second space cancels each other is formed at an upper portion of the first damping member.
  • the first damping member has one surface in contact with the first space inclined, and the other surface in contact with the second space is parallel to the inner surface of the door pool.
  • the first damping member is closer to the other surface as the one surface goes from the top surface to the bottom surface.
  • It further includes a guide member protruding from the deck of the marine structure into the door pool, and guides the flow direction of the seawater so that the seawater flowing into the first space flows into the offset space.
  • the guide member is formed to be inclined upward from the inner surface of the door pool toward the end of the door pool.
  • a second damping member protruding from the bottom of the marine structure into the door pool and spaced apart from the first damping member to divide the second space into a first subspace and the second subspace.
  • the first subspace is disposed between the first space and the second subspace, and the length of the first subspace is longer than the length of the second space and longer than the length of the second subspace.
  • the flow damping structure further includes a rear inclined plate disposed on an upper side of the first attenuating member and inclined downward in a forward direction, and a front inclined plate disposed on an upper side of the second attenuating member inclined downward.
  • the rear guide plate protruding forward from the rear side wall of the door pool, and between the water surface inside the door pool and the second damping member, the front side wall of the door pool Further comprises a front guide plate projecting rearwardly.
  • the flow damping structure is disposed on the upper side of the second damping member, is located between the front inclined plate inclined downward downward, the water surface inside the door pool and the second damping member, and protrudes rearward from the front side wall of the door pool.
  • the rear guide plate protruding forward from the rear side wall of the door pool, and between the water surface inside the door pool and the rear guide plate, It further comprises a baffle plate protruding from the rear sidewall of the door pool.
  • Marine structure for solving the above problems, the hull formed hull; And a flow attenuating structure that attenuates flow in the door pool, wherein the flow attenuating structure is disposed above the first attenuating member and the second attenuating member and spaced apart from each other, and is disposed at an upper side of the second attenuating member.
  • a second baffle plate protruding forward from the side wall, wherein the second damping member is disposed in contact with the front sidewall of the facing door pool, and the first damping member is disposed in contact with the rear sidewall of the facing door pool.
  • the opening space of the door pool is divided into a plurality of spaces by a first damping member coupled to the door pool, and the seawater introduced into the plurality of spaces is in the door pool. Can cancel each other out.
  • FIG. 1 is a view showing a marine structure having a flow damping structure according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an enlarged perspective view of the flow damping structure of Figure 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the flow damping structure of FIG.
  • FIG. 4 is a view showing the size of the flow damping structure of Figure 1;
  • FIG. 5 is a graph showing the height of the waves in the pool of the oceanic structure with a flow damping structure according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an offshore structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a guide member of the offshore structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic illustration of a portion of an offshore structure in accordance with another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing an experimental example of the flow damping structure of FIG.
  • FIG. 10 is a view showing a comparative example of FIG. 9;
  • FIG. 11 is a view showing an offshore structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing an experimental example of the flow damping structure of FIG.
  • FIG. 14 is a view showing an experimental example of the flow damping structure of FIG. 13.
  • FIG. 1 is a marine structure having a flow damping structure according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an enlarged perspective view of the flow damping structure of FIG.
  • the door pool 100 may penetrate the marine structure 50.
  • Various equipment for drilling may be installed in the deck around the door pool 100, and pipes for drilling may extend to the sea floor through the door pool 100.
  • the offshore structure provided with a flow damping structure includes a first damping member (200).
  • the first damping member 200 is installed in the door pool 100 penetrating the offshore structure 50, and the offshore structure 100 is divided into the first space 110 and the second space 120. It may be formed to protrude into the door pool 100 from the bottom of the 50.
  • Seawater may flow into the opening space of the moon pool 100 from the bottom of the marine structure (50). Accordingly, seawater may flow from the bottom surface 80 of the marine structure 50 into the first space 110 and the second space 120 of the moon pool 100, respectively.
  • first space 110 may be formed at the stern 70 of the offshore structure 50
  • second space 120 may be formed at the bow 60 side of the offshore structure 50.
  • the first damping member 200 may be coupled to the door pool 100 so as to intersect with the flow direction of the seawater.
  • the seawater flowing into the second space 120 and the first space 110 from the bottom surface 80 of the marine structure 50 is the marine structure 50 in the moon pool 100. It can flow in the direction of the stern 70 from the bow (60) of the).
  • seawater may be introduced into the first space 110 and the second space 120 by waves.
  • the first damping member 200 has a height lower than that of the door pool 100, and the seawater introduced from the first space 110 and the second space 120 cancels each other on the upper portion of the first damping member 200.
  • the offset space 130 may be formed.
  • the first attenuating member 200, the seawater introduced into the first space 110 and the seawater introduced into the second space 120 to offset each other in the offset space 130 Can be formed.
  • the first attenuation member 200 is formed such that one surface 230 in contact with the first space 110 is inclined, and the other surface 240 in contact with the second space 120 is a door glue. It may be parallel to the inner side of (100).
  • the seawater introduced into the first space 110 along the one surface 230 of the first damping member 200 and the seawater introduced into the second space 120 along the other surface 240 may have different flow directions.
  • the inclined one surface 230 of the first attenuating member 200 may be closer to the other surface 240 from the top surface 210 toward the bottom surface 220. Accordingly, the seawater introduced into the first space 110 is moved toward the inner surface of the door pool 100 along one surface 230 of the first damping member 200, and then hits the inner surface of the door pool 100. It may flow toward the offset space 130.
  • seawater introduced into the second space 120 along the other surface 240 of the first damping member 200 may flow from the second space 120 to the offset space 130.
  • the seawater introduced into the first space 110 and the seawater introduced into the second space 120 flow into the offset space 130 in different directions and are offset from each other in the offset space 130 so that the deck around the door pool 100 ( D) may not overflow the seawater.
  • the equipment installed in the deck D can be prevented from being damaged by the impact pressure of seawater.
  • the operational efficiency of the offshore structure 50 can be improved.
  • the height and length of the first damping member 200 may vary depending on the size of the equipment or offshore structure 50 to be installed in the offshore structure 50.
  • various equipment may be installed on the upper portion of the first attenuating member 200 according to the work proceeding in the door pool 100.
  • the first space 110 is formed smaller than the second space 120 so that the first attenuating member 200 is provided closer to the inner side of the door pool 100 forming the first space 110.
  • Equipment may be easily installed on top of the member 200.
  • the riser pipe for drilling may be extended to the seabed through the second space 120.
  • the height h2 of the first damping member 200 may be in a range of 20% to 80% of the height of the door pool h1, and one surface of the first damping member 200 from an inner side surface of the door pool 100.
  • the length L1 to 230 may range from 30% to 70% of the length L2 from the inner surface of the door pool 100 to the other surface 240 of the first damping member 200.
  • the first damping member 200 has a length (L2) from the inner surface of the door pool 100 to the other surface 240 of the first damping member 200 from the inner surface of the door pool 100 to the first damping member (
  • the length L1 up to one surface 230 of the 200 may be formed by the remaining remaining length.
  • the length L2 from the inner surface of the door pool 100 to the other surface 240 of the first damping member 200 may occupy 20% to 80% of the length L of the door pool 100.
  • one surface 230 of the first damping member 200 may be formed to be inclined so as to guide the movement path of the sea water. Therefore, as shown in FIG. 4, the inclination angle ⁇ 1 of one surface 230 of the first damping member 200 with respect to the top surface 210 of the first damping member 200 may range from 30 degrees to 90 degrees. have.
  • the first damping member 200 may be adjusted in size according to the size of the marine structure 50 or the size of the door pool 100 and the drilling equipment to be used.
  • FIG. 5 is a graph showing the height of the waves in the door pool of the ship equipped with a flow damping structure according to an embodiment of the present invention.
  • the marine structure 50 in which the first damping member 200 is not provided in the door pool 100 is compared with the marine structure 50 in which the first damping member 200 is provided in the door pool 100. .
  • the resonance occurs at a specific frequency may overflow over the deck (D) the first damping member In the door pool 100 that is not provided with the 200, the deck (D) may overflow seawater having a maximum height of 2 m (H1).
  • the height H2 of the seawater overflowing into the deck D of the marine structure 50 is 0 m, so that the seawater does not overflow to the deck D. have.
  • the flow damping structure according to the embodiment of the present invention may be provided with the first damping member 200 in the door pool 100 to prevent the seawater flowing into the door pool 100 from overflowing into the deck D.
  • Equipment installed on the deck (D) around the door pool 100 can be prevented from being broken by the impact pressure of the sea water.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an offshore structure according to another embodiment of the present invention.
  • the flow damping structure may include a door pool 100 and a first damping member 200.
  • the door pool 100 and the first damping member 200 of the flow damping structure according to another embodiment of the present invention is the door pool 100 of the flow damping structure according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIGS. )
  • the first attenuating member 200 are the same or substantially similar, so a detailed description thereof will be omitted.
  • the flow damping structure may further include a guide member (300).
  • the guide member 300 is formed to protrude into the door pool 100 from the deck (D) of the offshore structure 50, the flow direction of the seawater so that the seawater introduced into the first space 110 flows into the offset space (130) Can guide.
  • seawater introduced into the first space 110 along the first damping member 200 may flow into the offset space 130 along the guide member 300.
  • the guide member 300 may be inclined upward from the inner side of the door pool 100 toward the end of the door pool 100.
  • FIG. 7 is a view showing a guide member of the offshore structure according to another embodiment of the present invention.
  • the bottom surface 300a of the guide member 300 may form an inclination angle ⁇ 2 of 70 degrees or less with the horizontal surface of the deck D.
  • the seawater introduced into the first space 110 flows to the inner surface of the door pool 100 along one surface 230 of the first attenuating member 200 to be the inner surface of the door pool 100. After hitting, it may be introduced into the offset space 130 along the bottom surface 300a of the guide member 300.
  • the seawater introduced into the offset space 130 along the guide member 300 may be offset by the seawater introduced into the offset space 130 from the second space 120.
  • the flow damping structure in the marine structure includes a first damping member 200.
  • the sea water may be offset from each other in the offset space 130 in the door pool 100.
  • the equipment installed on the deck around the door pool 100 may be prevented from being damaged due to the impact pressure of the sea water.
  • FIG. 8 is a view schematically showing a portion of an offshore structure according to another embodiment of the present invention.
  • the right direction is the front (front side) of the offshore structure (eg, the drilling line) 1001
  • the left direction is the rear (stern side) of the offshore structure 1001.
  • the marine structure 1001 includes a hull 1010 and a flow damping structure 1100.
  • a door pool 1020 is formed in the hull 1010.
  • the door pool 1020 is an opening for lowering the drilling pipe (not shown) down the hull 1010 and is formed by penetrating the hull 1010 in the vertical direction.
  • the flow damping structure 1100 attenuates the flow inside the door pool 1020.
  • the flow damping structure 1100 may include a second damping member 1110 and a first damping member 1120.
  • the second damping member 1110 is positioned below the surface of the water in the door pool 1020 and is disposed at the front part (ie, toward the bow) of the door pool 1020.
  • the first attenuating member 1120 is positioned below the surface of the water in the door pool 1020 and disposed at a rear portion (ie, toward the stern) inside the door pool 1020.
  • the second damping member 1110 and the first damping member 1120 effectively attenuate the vertical movement of water in the door pool 1020.
  • the second damping member 1110 and the first damping member 1120 attenuate the vertical motion of the water by converting a part of the vertical motion energy of the water in the door pool 1020 into horizontal kinetic energy.
  • the second damping member 1110 and the first damping member 1120 are spaced apart from each other, and a space between the second damping member 1110 and the first damping member 1120 (hereinafter, referred to as a first subspace 1031). Down the drilling pipe).
  • the second damping member 1110 is disposed to be spaced apart from the front sidewall of the facing door pool 1020.
  • the first damping member 1120 is spaced apart from the rear sidewall of the door pool 1020.
  • a space (hereinafter referred to as a second subspace 1032) is formed between the second damping member 1110 and the front sidewall of the door pool 1020, and a space between the first damping member 1120 and the rear sidewall. (Hereinafter referred to as first space 1033) is formed.
  • the vertical movement of water introduced into the door pool 1020 through the first subspace 1031, the second subspace 1032, and the first space 1033 may be performed by the second attenuating member 1110 and the first attenuation.
  • the member 1120 converts the direction of flow into horizontal motion, and in this process, horizontal motions of water may overlap each other and be attenuated.
  • the flow damping structure 1100 may further include a front inclined plate 1130 and a rear inclined plate 1140.
  • the front inclined plate 1130 is disposed above the second damping member 1110 and inclined downward in the rear direction.
  • the rear inclined plate 1140 is disposed above the first attenuating member 1120 and disposed to be inclined downward in the forward direction.
  • the front inclined plate 1130 and the rear inclined plate 1140 attenuate surface waves inside the door pool 1020.
  • the flow damping structure 1100 may further include a front guide plate 1150 and a rear guide plate 1160.
  • the front guide plate 1150 is positioned between the water surface inside the door pool 1020 and the second damping member 1110 and protrudes rearward from the front sidewall of the door pool 1020.
  • the rear guide plate 1160 is positioned between the water surface inside the door pool 1020 and the first damping member 1120 and protrudes forward from the rear sidewall of the door pool 1020.
  • the front guide plate 1150 and the rear guide plate 1160 guide the water rising through the second partial space 1032 and the first space 1033 in the horizontal direction. Accordingly, the vertical motion of the water inside the moon pool 1020 is attenuated.
  • the flow damping structure 1100 may further include an inclined block 1170.
  • the inclined block 1170 is disposed on the front side of the first attenuating member 1120, and a shear surface inclined upward toward the front inclined plate 1130 is formed.
  • the inclined block 1170 redirects the water introduced into the door pool 1020 to the front inclined plate 1130, and the surface wave generated in the direction change process is couched in the front inclined plate 1130.
  • FIG. 9 is a view showing an experimental example of the flow damping structure of Figure 8
  • Figure 10 is a view showing a comparative example to the experimental example of FIG.
  • the horizontal axis represents the vertical motion frequency of the water in the door pool
  • the vertical axis represents the height of the water surface in the central part of the door pool.
  • the comparative example of FIG. 10 shows the case where the inside of a door pool is empty.
  • the experimental results of FIGS. 9 and 10 may be derived through model experiments, but are not limited thereto.
  • the flow damping structure 1200 includes a second damping member 1210, a first damping member 1220, a front inclined plate 1230, a front guide plate 1250, a rear guide plate 1260, and a baffle. Plate 1270.
  • the second damping member 1210, the first damping member 1220, the front inclined plate 1230, the front guide plate 1250, and the rear guide plate 1260 may include the second attenuating member 1110 and the first guide member 1260. 1 The same as the damping member 1120, the front inclined plate 1130, the front guide plate 1150, the rear guide plate 1160 will be omitted.
  • the baffle plate 1270 attenuates surface waves inside the moon pool 1020.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an experimental example of the flow damping structure of FIG. 11.
  • a comparative example of the experimental example of FIG. 12 is the same as that of FIG. 10.
  • the flow damping structure 1300 includes a second damping member 1310, a first damping member 1320, a front inclined plate 1330, a first baffle plate 1371, and a second baffle plate 1372. It includes.
  • the second damping member 1310 is disposed in contact with the front side wall of the door pool 1020 facing each other.
  • the first damping member 1320 is disposed in contact with the rear sidewall of the door pool 1020. In this case, the second partial space 1032 and the first space 1033 of FIG. 8 disappear.
  • the front inclined plate 1330 is disposed above the second attenuating member 1310 and is inclined backward.
  • the front inclined plate 1330 attenuates surface waves inside the door pool 1020.
  • the first baffle plate 1372 is positioned between the water surface inside the door pool 1020 and the first damping member 1320, and is led forward from the rear sidewall of the door pool 1020.
  • the first baffle plate 1371 prevents sloshing inside the door pool 1020.
  • the second baffle plate 1372 is positioned on the water surface inside the door pool 1020 and protrudes forward from the rear sidewall of the door pool 1020.
  • the second baffle plate 1372 prevents sloshing inside the door pool 1020.
  • FIG. 14 is a view showing an experimental example of the flow damping structure of FIG. 13.
  • a comparative example of the experimental example of FIG. 14 is the same as that of FIG. 10.
  • first damping member 210 upper surface
  • H1 Height when there is no first damping member
  • H2 Height when there is no first damping member

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Abstract

유동감쇄구조체를 포함하는 해양구조물이 제공된다. 상기 해양구조물은 문풀이 형성된 선체; 및 상기 문풀 내부의 유동을 감쇠시키는 유동감쇄구조체를 포함하되, 상기 유동감쇄구조체는 상기 해양구조물의 저부로부터 상기 문풀 내부로 돌출 형성되어, 상기 문풀 내부를 제1 공간 및 제2 공간으로 나누는 제1 감쇄부재를 포함한다.

Description

유동감쇄구조체를 포함하는 해양구조물
본 발명은 유동감쇄구조체를 포함하는 해양구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해양구조물로 유입된 해수가 데크로 넘치는 것을 방지하고, 해양구조물이 운항 중에는 문풀로 인해 해양구조물의 운항에 가해지는 저항을 저감시킬 수 있는 유동감쇄구조체를 포함하는 해양구조물에 관한 것이다.
일반적으로, 시추선은 해양에서 원유나 가스 등을 발굴하는 장비로서, 해양 플랫폼의 설치가 불가능한 심해 지역이나 파도가 심한 해상에서 원유나 가스 등의 채취 작업이 가능하도록 한다.
시추선은 시추를 위한 파이프를 해저 바닥으로 내려 보내기 위하여 중앙에 개구로 이루어진 문풀(MOONPOOL)이 형성되어 있다. 또한, 문풀 주변 데크(DECK)에는 시추를 위한 장치들이 설치되어 있다.
하지만, 문풀에 해수가 유입됨으로 인해 선박이 운항에 저항이 가해지게 되어 선박의 항해 안정성이나 항해 성능의 측면에서는 매우 불리한 구조이다.
또한, 문풀 내에 유입된 해수와 문풀 내부의 해수의 주파수가 일치할 경우 문풀 내에서 해수가 공진이 발생하여 데크로 넘칠 수 있다. 따라서, 문풀 주변 데크에 설치된 장치가 해수의 충격압으로 인해 고장나거나 파손될 우려가 있다.
이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 선행문헌(한국등록특허 제10-1259718호)에서는 블록의 하부에서 해수의 유동을 형성하여 해수의 유동이 문풀의 내부로 유입되는 것을 방지하고, 섭동제어데크를 포함하여 문풀 내로 유입된 해수의 유동을 억제하여 문풀로 인해 발생되는 저항을 저감시킬 수 있다.
하지만, 선행문헌에서는 드릴쉽이 운항 중에 유동되는 해수가 문풀로 유입되는 것을 억제할 수 있지만, 드릴쉽이 정지된 상태에서 파도에 의해 문풀 내부로 유입되는 해수에 대해서는 억제 효과가 크지 않을 수 있다.
따라서, 문풀에 유입된 해수가 데크로 넘쳐오르는 것을 방지할 수 있는 장치가 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 문풀로 유입된 해수가 해양구조물의 데크로 넘치는 것을 방지할 수 있는 유동감쇄구조체를 포함하는 해양구조물을 제공하고자 한다.
본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태에 따른 해양구조물은, 문풀이 형성된 선체; 및 상기 문풀 내부의 유동을 감쇠시키는 유동감쇄구조체를 포함하되, 상기 유동감쇄구조체는 상기 해양구조물의 저부로부터 상기 문풀 내부로 돌출 형성되어, 상기 문풀 내부를 제1 공간 및 제2 공간으로 나누는 제1 감쇄부재를 포함한다.
상기 제1 공간은 상기 해양구조물의 선미쪽에 형성되며, 상기 제2 공간은 상기 해양구조물의 선수쪽에 형성되고, 상기 제2 공간의 길이는 상기 제1 공간의 길이보다 길다.
상기 제1 감쇄부재는 상기 문풀보다 높이가 낮으며, 상기 제1 감쇄부재의 상부에는 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간으로부터 유입되는 해수가 서로 상쇄되는 상쇄공간이 형성된다.
상기 제1 감쇄부재는, 상기 제1 공간과 맞닿는 일면은 경사지게 형성되며, 상기 제2 공간과 맞닿는 타면은 상기 문풀의 내측면과 평행하다.
상기 제1 감쇄부재는, 상기 일면이 윗면으로부터 저면으로 갈수록 상기 타면과의 거리가 가까워진다.
상기 해양구조물의 데크로부터 상기 문풀 내부로 돌출 형성되며, 상기 제1 공간으로 유입된 해수가 상기 상쇄공간으로 유동되도록 해수의 유동방향을 가이드하는 가이드부재를 더 포함한다.
상기 가이드부재는, 상기 문풀의 내측면으로부터 상기 문풀의 끝단으로 갈수록 위를 향해 경사지게 형성된다.
상기 해양구조물의 저부로부터 상기 문풀 내부로 돌출 형성되고, 상기 제1 감쇄부재와 이격되어 형성되어, 상기 제2 공간을 제1 부분공간과 상기 제2 부분공간으로 나누는 제2 감쇄부재를 더 포함한다.
상기 제1 부분공간은 상기 제1 공간과 상기 제2 부분공간 사이에 배치되고, 상기 제1 부분공간의 길이는, 상기 제2 공간의 길이보다 길고, 상기 제2 부분공간의 길이보다 길다.
상기 유동감쇄구조체는 상기 제1 감쇄부재의 상측에 배치되고, 전방으로 하향 경사진 후방 경사판과, 상기 제2 감쇄부재의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사진 전방 경사판을 더 포함한다.
상기 문풀 내부의 수면과 상기 제1 감쇄부재 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 후방 가이드 플레이트와, 상기 문풀 내부의 수면과 상기 제2 감쇄부재 사이에 위치하고, 상기 문풀의 전방 측벽에서 후방으로 돌출된 전방 가이드 플레이트를 더 포함한다.
상기 제1 감쇄부재의 전방 측부에 배치되고, 상기 전방 경사판을 향해 상향 경사진 전단면이 형성된 경사블록을 더 포함한다.
상기 유동감쇄구조체는, 상기 제2 감쇄부재의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사진 전방 경사판와, 상기 문풀 내부의 수면과 상기 제2 감쇄부재 사이에 위치하고, 상기 문풀의 전방 측벽에서 후방으로 돌출된 전방 가이드 플레이트와, 상기 문풀 내부의 수면과 상기 제1 감쇄부재 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 후방 가이드 플레이트와, 상기 문풀 내부의 수면과 상기 후방 가이드 플레이트 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 돌출된 배플 플레이트를 더 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양태에 따른 해양구조물은, 문풀이 형성된 선체; 및 상기 문풀 내부의 유동을 감쇠시키는 유동감쇄구조체를 포함하되, 상기 유동감쇄구조체는, 서로 이격되어 배치된 제1 감쇄부재와 제2 감쇄부재와, 상기 제2 감쇄부재의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사진 전방 경사판와, 상기 문풀 내부의 수면과 상기 제1 감쇄부재 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 제1 배플 플레이트와, 상기 문풀 내부의 수면 위에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 제2 배플 플레이트를 더 포함하고, 상기 제2 감쇄부재는 마주보는 상기 문풀의 전방 측벽과 접하여 배치되고, 상기 제1 감쇄부재는 마주보는 상기 문풀의 후방 측벽과 접하여 배치된다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유동감쇄구조체를 포함하는 해양구조물은, 문풀에 결합된 제1 감쇄부재에 의해 문풀의 개구 공간이 다수의 공간으로 나뉘며, 다수의 공간으로 유입된 해수는 문풀 내에서 서로 상쇄될 수 있다.
따라서, 문풀에 유입된 해수가 해양구조물의 데크로 넘치는 것을 방지함으로써 문풀 주변에 설치된 장비가 해수의 충격압으로 인해 고장나는 것을 방지 할 수 있다.
또한, 해양구조물의 운항 중에 문풀로 인해 해양구조물에 가해지는 저항을 줄일 수 있어 해양구조물의 운항 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동감쇄구조체가 구비된 해양구조물을 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 유동감쇄구조체를 확대 사시도;
도 3은 도 1의 유동감쇄구조체의 단면도;
도 4는 도 1의 유동감쇄구조체의 크기를 나타내는 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동감쇄구조체가 구비된 해양구조물의 문풀 내 파도의 높이를 나타낸 그래프;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양구조물을 나타낸 단면도;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양구조물의 가이드부재를 나타내는 도면;
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양구조물의 일부를 개략적으로 나타내는 도면;
도 9는 도 8의 유동감쇄구조체에 대한 실험예를 나타내는 도면;
도 10은 도 9의 비교예를 나타내는 도면;
도 11는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양구조물을 나타내는 도면;
도 12는 도 11의 유동감쇄구조체에 대한 실험예를 나타내는 도면;
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양구조물을 나타내는 도면; 그리고
도 14은 도 13의 유동감쇄구조체에 대한 실험예를 나타내는 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 장치의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동감쇄구조체가 구비된 해양구조물이고, 도 2는 도 1의 유동감쇄구조체를 확대 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 문풀(100)은 해양구조물(50)을 관통할 수 있다. 문풀(100) 주변 데크(deck)에는 시추를 위한 여러가지 장비가 설치될 수 있으며, 시추를 위한 파이프 등이 문풀(100)을 통해 해저로 연장될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유동감쇄구조체가 구비된 해양구조물은 제1 감쇄부재(200)를 포함한다.
제1 감쇄부재(200)는, 해양구조물(50)을 관통하는 문풀(100)에 설치되며, 문풀(100) 내부를 제1 공간(110) 및 제2 공간(120)으로 나누도록 해양구조물(50)의 저부로부터 문풀(100) 내부로 돌출 형성될 수 있다.
해수는 해양구조물(50)의 저면으로부터 문풀(100)의 개구공간으로 유입될 수 있다. 따라서, 해양구조물(50)의 저면(80)으로부터 해수가 문풀(100)의 제1 공간(110) 및 제2 공간(120)으로 각각 유입될 수 있다.
이때, 제1 공간(110)은 해양구조물(50)의 선미(70)쪽에 형성되며, 제2 공간(120)은 해양구조물(50)의 선수(60)쪽에 형성될 수 있다.
해양구조물(50)이 이동할 때, 해양구조물(50)의 저면(80)을 따라 유동하는 해수는 해양구조물(50)의 선수(60)로부터 선미(70) 방향으로 유동할 수 있다. 따라서, 제1 감쇄부재(200)는 해수의 유동방향과 교차되도록 문풀(100)에 결합될 수 있다.
따라서, 해양구조물(50)이 이동할 때, 해양구조물(50)의 저면(80)으로부터 제2 공간(120) 및 제1 공간(110)으로 유입되는 해수는 문풀(100) 내에서 해양 구조물(50)의 선수(60)로부터 선미(70) 방향으로 유동할 수 있다.
또한, 해양구조물(50)이 정지된 상태에서 시추 작업을 진행하게 되면, 파도에 의해 해수가 제1 공간(110) 및 제2 공간(120)으로 유입될 수 있다.
한편, 제1 감쇄부재(200)는 문풀(100)보다 높이가 낮으며, 제1 감쇄부재(200)의 상부에는 제1 공간(110) 및 제2 공간(120)으로부터 유입되는 해수가 서로 상쇄되는 상쇄공간(130)이 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서, 제1 감쇄부재(200)는, 제1 공간(110)으로 유입된 해수와 제2 공간(120)으로 유입된 해수가 상쇄공간(130)에서 서로 상쇄되도록 형성될 수 있다.
이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 감쇄부재(200)는 제1 공간(110)과 맞닿는 일면(230)은 경사지게 형성되며, 제2 공간(120)과 맞닿는 타면(240)은 문풀(100)의 내측면과 평행할 수 있다.
제1 감쇄부재(200)의 일면(230)을 따라 제1 공간(110)으로 유입된 해수와 타면(240)을 따라 제2 공간(120)으로 유입된 해수는 유동방향이 서로 다를 수 있다.
이때, 제1 감쇄부재(200)의 경사진 일면(230)은 윗면(210)으로부터 저면(220)으로 갈수록 타면(240)과의 거리가 가까워 질 수 있다. 이에 따라, 제1 공간(110)으로 유입된 해수는 제1 감쇄부재(200)의 일면(230)을 따라 문풀(100)의 내측면을 향하여 이동되고, 문풀(100)의 내측면에 부딪힌 후 상쇄공간(130)을 향해 유동될 수 있다.
한편, 제1 감쇄부재(200)의 타면(240)을 따라 제2 공간(120)으로 유입된 해수는 제2 공간(120)으로부터 상쇄공간(130)으로 유동될 수 있다.
제1 공간(110)으로 유입된 해수와 제2 공간(120)으로 유입된 해수가 서로 다른 방향에서 상쇄공간(130)으로 유입되어 상쇄공간(130)에서 서로 상쇄됨으로써 문풀(100) 주변 데크(D)로 해수가 넘치지 않을 수 있다.
이에 따라, 데크(D)에 설치된 장비가 해수의 충격압에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 문풀(100) 내부로 유입된 해수가 상쇄공간(130)에서 서로 상쇄되게 함으로써, 문풀(100)로 인해 해양구조물(50)의 운항에 가해지는 저항을 감소함으로써 해양구조물(50)의 운항 효율을 향상시킬 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 감쇄부재(200)의 높이와 길이는 해양구조물(50)에 설치될 장비 또는 해양구조물(50)의 크기에 따라 다를 수 있다.
즉, 문풀(100)내에서 진행하는 작업에 따라 제1 감쇄부재(200)의 상부에는 여러가지 장비가 설치될 수 있다.
따라서, 제1 공간(110)이 제2 공간(120)보다 작게 형성되어 제1 감쇄부재(200)가 제1 공간(110)을 형성하는 문풀(100)의 내측면 쪽으로 가까이 구비됨으로써 제1 감쇄부재(200)의 상부에 장비가 용이하게 설치될 수 있다.
또한, 제2 공간(120)을 크게 형성함으로써 제2 공간(120)을 통해 시추를 위한 라이저 파이프 등이 해저로 연장될 수 있다.
예를 들어, 제1 감쇄부재(200)의 높이(h2)는 문풀 높이(h1)의 20%~80%범위일 수 있고, 문풀(100)의 내측면으로부터 제1 감쇄부재(200)의 일면(230)까지 길이(L1)는, 문풀(100)의 내측면으로부터 제1 감쇄부재(200)의 타면(240)까지의 길이(L2)의 30%~70% 범위일 수 있다.
따라서, 제1 감쇄부재(200)는 문풀(100)의 내측면으로부터 제1 감쇄부재(200)의 타면(240)까지의 길이(L2)에서 문풀(100)의 내측면으로부터 제1 감쇄부재(200)의 일면(230)까지의 길이(L1)를 제한 나머지 길이만큼 형성될 수 있다.
이때, 문풀(100)의 내측면으로부터 제1 감쇄부재(200)의 타면(240)까지의 길이(L2)는 문풀(100) 길이(L)의 20%~80%를 차지할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 내용과 같이, 제1 감쇄부재(200)의 일면(230)은 해수의 이동경로를 가이드할 수 있도록 경사지게 형성될 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 감쇄부재(200)의 윗면(210)에 대한 제1 감쇄부재(200)의 일면(230)의 경사각(θ1)은 30도~90도 범위일 수 있다.
즉, 제1 감쇄부재(200)는 해양구조물(50)의 크기 또는 문풀(100)의 크기 및 사용하게 되는 시추장비에 따라 크기가 조절될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동감쇄구조체가 구비된 선박의 문풀 내 파도의 높이를 나타낸 그래프이다. 도 5에서는 문풀(100)에 제1 감쇄부재(200)가 구비되지 않은 해양구조물(50)과 문풀(100)에 제1 감쇄부재(200)가 구비된 해양구조물(50)을 비교하여 설명한다.
즉, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 데크의 높이를 6m로 가정하면, 해수가 문풀(100)에 유입되어 특정 주파수에서 공진이 발생하여 데크(D) 위로 넘칠 수 있는데 제1 감쇄부재(200)가 구비되지 않은 문풀(100)에서는 데크(D)로 최대 2m 높이(H1)의 해수가 넘칠 수 있다.
반면, 제1 감쇄부재(200)가 구비된 문풀(100)에서는 해양구조물(50)의 데크(D)로 넘치는 해수의 높이(H2)가 0m로 해수가 데크(D)로 넘치지 않음을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유동감쇄구조체는 문풀(100)에 제1 감쇄부재(200)가 구비되어 문풀(100)로 유입된 해수가 데크(D)로 넘치는 것을 방지할 수 있어, 문풀(100) 주변 데크(D)에 설치된 장비가 해수의 충격압에 의해 고장나는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양구조물을 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 유동감쇄구조체는 문풀(100) 및 제1 감쇄부재(200)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유동감쇄구조체의 문풀(100) 및 제1 감쇄부재(200)는 앞서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 유동감쇄구조체의 문풀(100) 및 제1 감쇄부재(200)와 동일 또는 실질적으로 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 유동감쇄구조체는 가이드부재(300)를 더 포함할 수 있다.
가이드부재(300)는 해양구조물(50)의 데크(D)로부터 문풀(100) 내부로 돌출 형성되며, 제1 공간(110)으로 유입된 해수가 상쇄공간(130)으로 유동되도록 해수의 유동방향을 가이드할 수 있다.
즉, 제1 감쇄부재(200)를 따라 제1 공간(110)으로 유입된 해수는 가이드 부재(300)을 따라 상쇄공간(130)으로 유동될 수 있다.
가이드부재(300)는 문풀(100)의 내측면으로부터 문풀(100)의 끝단으로 갈수록 위를 향해 경사지게 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양구조물의 가이드부재를 나타내는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 가이드부재(300)의 저면(300a)은 데크(D)의 수평면과 70도 이하의 경사각(θ2)을 이룰 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 공간(110)으로 유입된 해수는 제1 감쇄부재(200)의 일면(230)을 따라 문풀(100)의 내측면으로 유동되어 문풀(100)의 내측면에 부딪힌 후 가이드부재(300)의 저면(300a)을 따라 상쇄공간(130)으로 유입될 수 있다.
가이드부재(300)를 따라 상쇄공간(130)으로 유입된 해수는 제2 공간(120)으로부터 상쇄공간(130)으로 유입된 해수와 만나 상쇄될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 해양구조물에서 유동감쇄구조체는 제1 감쇄부재(200)를 포함한다. 문풀(100)로 유입된 해수의 유동방향을 가이드함으로써 해수가 문풀(100) 내 상쇄공간(130)에서 서로 상쇄되게 할 수 있다.
해수가 문풀(100)로부터 데크(D)로 넘치는 것을 방지하여 문풀(100) 주변 데크에 설치된 장비가 해수의 충격압으로 인해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 해양구조물(50)이 이동할 때에는 문풀(100)로 인해 해양구조물(50)의 운항에 가해지는 저항을 저감시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양구조물의 일부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 참고로 도 8에서 볼 때 우측 방향은 해양구조물(예를 들어, 시추선)(1001)의 전방(선수쪽)이고, 좌측 방향은 해양구조물(1001)의 후방(선미쪽)이다.
도 8을 참조하면, 해양구조물(1001)은 선체(1010)와 유동감쇄구조체(1100)를 포함한다.
선체(1010)에는 문풀(1020)이 형성된다. 문풀(1020)은 시추용 파이프(미도시)를 선체(1010)의 아래로 내려 보내기 위한 개구부로서, 선체(1010)를 상하방향으로 관통하여 형성된다.
유동감쇄구조체(1100)는 문풀(1020) 내부의 유동을 감쇠시킨다.
유동감쇄구조체(1100)는 제2 감쇄부재(1110)와 제1 감쇄부재(1120)를 포함할 수 있다. 제2 감쇄부재(1110)는 문풀(1020) 내부의 수면 아래에 위치하고 문풀(1020) 내부의 전부(前部)에(즉, 선수쪽으로) 배치된다. 제1 감쇄부재(1120)는 문풀(1020) 내부의 수면 아래에 위치하고 문풀(1020) 내부의 후부(後部)(즉, 선미쪽으로)에 배치된다.
이러한 제2 감쇄부재(1110)와 제1 감쇄부재(1120)는 문풀(1020) 내부의 물의 상하운동을 효과적으로 감쇠한다. 달리 표현하면, 제2 감쇄부재(1110)와 제1 감쇄부재(1120)는 문풀(1020) 내부의 물의 상하운동 에너지의 일부를 수평운동 에너지로 전환시킴으로써 물의 상하운동을 감쇠시킨다.
제2 감쇄부재(1110)와 제1 감쇄부재(1120)는 서로 이격되어 배치되고, 제2 감쇄부재(1110)와 제1 감쇄부재(1120) 사이의 공간(이하, 제1 부분공간(1031)이라 함)을 통해 시추용 파이프가 내려 간다.
본 실시예에 따르면, 제2 감쇄부재(1110)는 마주보는 문풀(1020)의 전방 측벽과 이격되어 배치된다. 그리고 제1 감쇄부재(1120)는 마주보는 문풀(1020)의 후방 측벽과 이격되어 배치된다. 이때, 제2 감쇄부재(1110)와 문풀(1020)의 전방 측벽 사이에 공간(이하, 제2 부분공간(1032)이라 함)이 형성되고, 제1 감쇄부재(1120)와 후방 측벽 사이에 공간(이하, 제1 공간(1033)이라 함)이 형성된다.
이 경우, 제1 부분공간(1031), 제2 부분공간(1032) 및 제1 공간(1033)을 통해 문풀(1020) 내부로 유입된 물의 상하 운동은 제2 감쇄부재(1110) 및 제1 감쇄부재(1120)에 의해 유동의 방향이 수평운동으로 전환되고, 이 과정에서 물의 수평운동이 상호 중첩되어 감쇠될 수 있다.
유동감쇄구조체(1100)는 전방 경사판(1130)과 후방 경사판(1140)을 더 포함할 수 있다. 전방 경사판(1130)은 제2 감쇄부재(1110)의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사지도록 배치된다. 후방 경사판(1140)은 제1 감쇄부재(1120)의 상측에 배치되고, 전방으로 하향 경사지도록 배치된다. 이러한 전방 경사판(1130)과 후방 경사판(1140)은 문풀(1020) 내부의 수면파를 감쇠시킨다.
한편, 유동감쇄구조체(1100)는, 전방 가이드 플레이트(1150)와 후방 가이드 플레이트(1160)를 더 포함할 수 있다.
전방 가이드 플레이트(1150)는 문풀(1020) 내부의 수면과 제2 감쇄부재(1110) 사이에 위치하고, 문풀(1020)의 전방 측벽에서 후방으로 돌출된다. 후방 가이드 플레이트(1160)는 문풀(1020) 내부의 수면과 제1 감쇄부재(1120) 사이에 위치하고, 문풀(1020)의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된다.
이러한 전방 가이드 플레이트(1150) 및 후방 가이드 플레이트(1160)는 제2부분공간(1032) 및 제1 공간(1033)을 통해 올라오는 물을 수평 방향으로 가이드한다. 이에 따라 문풀(1020) 내부의 물의 상하 운동이 감쇠된다.
또한, 유동감쇄구조체(1100)는 경사블록(1170)을 더 포함할 수 있다. 경사블록(1170)은 제1 감쇄부재(1120)의 전방 측부에 배치되고, 전방 경사판(1130)을 향해 상항 경사진 전단면이 형성된다.
이러한 경사블록(1170)은 문풀(1020)로 유입된 물을 전방 경사판(1130)으로 방향전환시키고 방향 전환 과정에서 발생되는 수면파는 전방 경사판(1130)에서 소파된다.
도 9는 도 8의 유동감쇄구조체에 대한 실험예를 나타내는 도면이고, 도 10은 도 9의 실험예에 대한 비교예를 나타내는 도면이다.
참고로 도 9 및 도 10에서 수평축은 문풀 내부의 물의 상하운동 주파수를 나타내고, 수직축은 문풀 내부 중앙 부분에서 수면의 높이를 나타낸다. 그리고 도 10의 비교예는 문풀 내부가 비어있는 경우를 나타낸다. 도 9 및 도 10의 실험 결과는 모형 실험을 통해 도출될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
도 10을 참조하면, 문풀 내부가 비어 있는 비교예에서 대략 0.1 ~ 0.12 Hz 사이에서 문풀 내부의 상하 운동이 심하게 발생하는 것을 확인할 수 있다.
이에 반해 도 9를 참조하면, 문풀(1020) 내부에 본 실시예에 따른 유동감쇄구조체(1100)가 설치된 실험예에서 도 10과 달리 주파수 전 범위에서 문풀(1020) 내부의 상하 운동이 약하게 발생하는 것을 확인할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유동감쇄구조체를 나타내는 도면이다. 도 11를 참조하면, 유동감쇄구조체(1200)는 제2 감쇄부재(1210), 제1 감쇄부재(1220), 전방 경사판(1230), 전방 가이드 플레이트(1250), 후방 가이드 플레이트(1260) 및 배플 플레이트(1270)를 포함한다.
제2 감쇄부재(1210), 제1 감쇄부재(1220), 전방 경사판(1230), 전방 가이드 플레이트(1250), 후방 가이드 플레이트(1260)는 앞선 실시예에 따른 제2 감쇄부재(1110), 제1 감쇄부재(1120), 전방 경사판(1130), 전방 가이드 플레이트(1150), 후방 가이드 플레이트(1160)와 동일하여 설명을 생략한다.
배플 플레이트(1270)는 문풀(1020) 내부의 수면파를 감쇠한다.
도 12는 도 11의 유동감쇄구조체에 대한 실험예를 나타내는 도면이다. 도 12의 실험예에 대한 비교예는 도 10과 같다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 문풀(1020) 내부에 본 실시예에 따른 유동감쇄구조체(1200)가 설치된 실험예에서 도 10과 달리 주파수 전 범위에서 문풀(1020) 내부의 상하 운동이 약하게 발생하는 것을 확인할 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유동감쇄구조체를 나타내는 도면이다. 도 13을 참조하면, 유동감쇄구조체(1300)는 제2 감쇄부재(1310), 제1 감쇄부재(1320), 전방 경사판(1330), 제1 배플 플레이트(1371) 및 제2 배플 플레이트(1372)를 포함한다.
제2 감쇄부재(1310)은 마주보는 문풀(1020)의 전방 측벽과 접하여 배치된다. 그리고 제1 감쇄부재(1320)은 마주보는 문풀(1020)의 후방 측벽과 접하여 배치된다. 이 경우, 도 8의 제2부분공간(1032) 및 제1 공간(1033)이 사라진다.
전방 경사판(1330)은 제2 감쇄부재(1310)의 상측에 배치되고, 후방을 하향 경사진다. 전방 경사판(1330)은 문풀(1020) 내부의 수면파를 감쇠시킨다.
제1 배플 플레이트(1371)는 문풀(1020) 내부의 수면과 제1 감쇄부재(1320) 사이에 위치하고, 문풀(1020)의 후방 측벽에서 전방으로 도출된다. 이러한 제1 배플 플레이트(1371)는 문풀(1020) 내부의 슬로싱을 방지한다.
제2 배플 플레이트(1372)는 문풀(1020) 내부의 수면 위에 위치하고, 문풀(1020)의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된다. 이러한 제2 배플 플레이트(1372)는 문풀(1020) 내부의 슬로싱을 방지한다.
도 14은 도 13의 유동감쇄구조체에 대한 실험예를 나타내는 도면이다. 도 14의 실험예에 대한 비교예는 도 10과 같다.
도 13 및 도 14을 참조하면, 문풀(1020) 내부에 본 실시예에 따른 유동감쇄구조체(1300)가 설치된 실험예에서 도 10과 달리 주파수 전 범위에서 문풀(1020) 내부의 상하 운동이 약하게 발생하는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
부호의 설명
50: 해양구조물 60: 선수
70: 선미 80: 해양구조물의 저면
100: 문풀 110: 제1 공간
120: 제2 공간 130: 상쇄공간
200: 제1 감쇄부재 210: 윗면
220: 저면 230: 일면
240: 타면 300: 가이드부재
300a: 가이드부재의 저면 D: 데크
H1: 제1 감쇄부재가 없을 때 높이 H2: 제1 감쇄부재가 있을 때 높이
h1: 문풀의 높이 h2: 제1 감쇄부재의 높이
L: 문풀의 길이 L1: 제1 감쇄부재의 일면까지의 길이
L2: 제1 감쇄부재의 타면까지의 길이 θ1: 제1 감쇄부재의 경사각
θ2: 가이드부재의 경사각
1001 : 해양구조물 1010 : 선체
1020 : 문풀 1100 : 유동감쇄구조체
1110 : 제2 감쇄부재 1120 : 제1 감쇄부재
1130 : 전방 경사판 1140 : 후방 경사판
1150 : 전방 가이드 플레이트
1160 : 후방 가이드 플레이트
1170 : 경사블록

Claims (14)

  1. 문풀이 형성된 선체; 및
    상기 문풀 내부의 유동을 감쇠시키는 유동감쇄구조체를 포함하되,
    상기 유동감쇄구조체는
    상기 해양구조물의 저부로부터 상기 문풀 내부로 돌출 형성되어, 상기 문풀 내부를 제1 공간 및 제2 공간으로 나누는 제1 감쇄부재를 포함하는 해양구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공간은 상기 해양구조물의 선미쪽에 형성되며, 상기 제2 공간은 상기 해양구조물의 선수쪽에 형성되고,
    상기 제2 공간의 길이는 상기 제1 공간의 길이보다 긴 해양구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 감쇄부재는 상기 문풀보다 높이가 낮으며, 상기 제1 감쇄부재의 상부에는 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간으로부터 유입되는 해수가 서로 상쇄되는 상쇄공간이 형성되는 해양구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 감쇄부재는,
    상기 제1 공간과 맞닿는 일면은 경사지게 형성되며, 상기 제2 공간과 맞닿는 타면은 상기 문풀의 내측면과 평행한 해양구조물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 감쇄부재는,
    상기 일면이 윗면으로부터 저면으로 갈수록 상기 타면과의 거리가 가까워지는 해양구조물.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 해양구조물의 데크로부터 상기 문풀 내부로 돌출 형성되며, 상기 제1 공간으로 유입된 해수가 상기 상쇄공간으로 유동되도록 해수의 유동방향을 가이드하는 가이드부재를 더 포함하는 해양구조물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가이드부재는,
    상기 문풀의 내측면으로부터 상기 문풀의 끝단으로 갈수록 위를 향해 경사지게 형성되는 해양구조물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 해양구조물의 저부로부터 상기 문풀 내부로 돌출 형성되고, 상기 제1 감쇄부재와 이격되어 형성되어, 상기 제2 공간을 제1 부분공간과 상기 제2 부분공간으로 나누는 제2 감쇄부재를 더 포함하는 해양구조물.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 부분공간은 상기 제1 공간과 상기 제2 부분공간 사이에 배치되고,
    상기 제1 부분공간의 길이는, 상기 제2 공간의 길이보다 길고, 상기 제2 부분공간의 길이보다 긴 해양구조물.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 유동감쇄구조체는
    상기 제1 감쇄부재의 상측에 배치되고, 전방으로 하향 경사진 후방 경사판과,
    상기 제2 감쇄부재의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사진 전방 경사판을 더 포함하는 해양구조물.
  11. 제 8항 또는 제10항에 있어서,
    상기 문풀 내부의 수면과 상기 제1 감쇄부재 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 후방 가이드 플레이트와,
    상기 문풀 내부의 수면과 상기 제2 감쇄부재 사이에 위치하고, 상기 문풀의 전방 측벽에서 후방으로 돌출된 전방 가이드 플레이트를 더 포함하는 해양구조물.
  12. 제8항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제1 감쇄부재의 전방 측부에 배치되고, 상기 전방 경사판을 향해 상향 경사진 전단면이 형성된 경사블록을 더 포함하는 해양구조물.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 유동감쇄구조체는,
    상기 제2 감쇄부재의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사진 전방 경사판와,
    상기 문풀 내부의 수면과 상기 제2 감쇄부재 사이에 위치하고, 상기 문풀의 전방 측벽에서 후방으로 돌출된 전방 가이드 플레이트와,
    상기 문풀 내부의 수면과 상기 제1 감쇄부재 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 후방 가이드 플레이트와,
    상기 문풀 내부의 수면과 상기 후방 가이드 플레이트 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 돌출된 배플 플레이트를 더 포함하는 해양구조물.
  14. 문풀이 형성된 선체; 및
    상기 문풀 내부의 유동을 감쇠시키는 유동감쇄구조체를 포함하되,
    상기 유동감쇄구조체는,
    서로 이격되어 배치된 제1 감쇄부재와 제2 감쇄부재와,
    상기 제2 감쇄부재의 상측에 배치되고, 후방으로 하향 경사진 전방 경사판와,
    상기 문풀 내부의 수면과 상기 제1 감쇄부재 사이에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 제1 배플 플레이트와,
    상기 문풀 내부의 수면 위에 위치하고, 상기 문풀의 후방 측벽에서 전방으로 돌출된 제2 배플 플레이트를 더 포함하고,
    상기 제2 감쇄부재는 마주보는 상기 문풀의 전방 측벽과 접하여 배치되고,
    상기 제1 감쇄부재는 마주보는 상기 문풀의 후방 측벽과 접하여 배치되는 해양구조물.
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