KR101164085B1 - 해양구조물의 횡동요 저감 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치는, 연결부를 이용해서 감쇠플레이트를 선저 하방에 선체와 이격되도록 설치함으로써, 셔틀(shuttle)의 접안과 선박간의 작업(ship to ship operation) 시 발생할 수 있는 감쇠플레이트와의 충돌의 위험 없이 감쇠플레이트의 폭을 효과적으로 확대할 수 있게 한다. 따라서 기존의 빌지 킬이나 스탭에 비해 횡동요 저감효과를 극대화시킬 수 있으며 또한 탈부착이 가능하게 설계함으로써 도크(dock) 내에서의 건조 작업 및 안벽에서의 작업이 용이하도록 한다.

해양구조물, 횡동요, 연결부, 감쇠플레이트, 보강부재

Description

해양구조물의 횡동요 저감 장치 {Roll Suppression Device for offshore structure}

본 발명은 해양구조물의 횡동요 저감 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해양구조물의 횡동요를 감쇠시키기 위한 감쇠플레이트의 폭을 확대할 수 있도록 함으로써 횡동요 감쇠 효과를 극대화시키고, 셔틀(shuttle)의 접안, 선박간 작업(ship to ship operation) 시 폭을 확대한 감쇠플레이트와의 충돌에 대한 위험을 사전에 제거한 해양구조물의 횡동요 저감 장치에 관한 것이다. 또한 이 장치는 탈부착 가능하게 설계함으로써 도크 내에서의 작업과 안벽 작업이 가능하도록 고안되었다.

일반적으로 해양구조물은 선박을 비롯하여 FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG FPSO(Liquefied Natural Gas Floating Production Storage Offloading), FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등과 같이 선박 형상 또는 바아지(Barge) 형상을 가지며, 바람이나 해수 유동 등에 의해 여러 방향의 운동을 하게 되는데, 이러한 해양구조물의 운동 중에서 횡동요(rolling)는 피칭(pitching)이나 요잉(yawing) 등과 같은 다른 모드의 운동에 비하여 감쇠 계수 가 매우 작으며, 이는 온화한 해상에서도 큰 횡동요 운동을 유발시키는 요인이 되어 왔다.

그러므로, 해양구조물은 해상에서의 안정성과 작업성을 위하여 횡동요를 감소시키기 위하여 빌지 킬(bilge-keel)을 주로 사용해 왔다.

이러한 빌지 킬은 선박 등의 좌우 요동인 횡동요를 감소시키기 위한 것으로서, 선저와 선체측벽이 만나는 선체의 좌우 빌지 스트레이크(bilge strake)에 선체의 길이방향으로 길게 부착된다.

종래의 기술에 따른 해양구조물은 횡동요를 감소시키기 위하여 빌지 킬을 사용하였으나, 이러한 빌지 킬은 여러 가지 위험성으로 인해 해양구조물의 빌지 반경과 선측 그리고 선저를 벗어나게 설계할 수 없기 때문에 횡동요의 감소 효과가 크지 않았다.

또한, 해양구조물의 횡동요를 능동적으로 저감시키기 위한 장치 즉, 안티 롤 탱크(anti-roll tank)나 핀 스태빌라이저(fin stabilizer) 등은 구조가 복잡할 뿐만 아니라 유지보수 및 효과 등의 문제로 인해 해양구조물에서 실제로 적용된 예가 없으며, 대형 빌지 킬 개념의 스텝(step)이나 스커트(skirt) 등도 고려되고 있으나, 이들은 베이스라인(baseline)에 바로 장착되므로 셔틀(shuttle)의 접안이나 선박간 하역(ship to ship offloading) 시 심각한 위험요소가 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 해양구조물에 파랑 등으로 인 해 발생되는 횡동요를 효율적으로 감소시키고, 이로 인해 해양구조물의 안정성과 해상에서의 작업 효율성을 향상시키며, 셔틀(shuttle)의 접안, 선박간 작업(ship to ship operation) 시의 위험을 해결할 수 있다.

본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치는, 해양구조물의 횡동요를 감소시키는 장치에 있어서, 해양구조물의 선저에 하방으로 돌출되도록 마련되는 연결부와, 연결부에 연결됨으로써 해양구조물의 선저로부터 하측으로 이격되도록 설치되며, 횡동요를 감쇠시키는 감쇠플레이트를 포함한다.

여기서, 감쇠플레이트는, 해양구조물의 선저 양측에 각각 마련되는 연결부에 연결됨으로써 선저의 양측을 따라 각각 설치된다.

또한, 감쇠플레이트는, 연결부의 하단에 직각을 이루도록 교차하여 해양구조물의 외측을 향하도록 설치된다.

본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치는, 감쇠플레이트와 연결부에 고정되어 감쇠플레이트를 보강하는 보강부재를 더 포함하며 선체에 탈부착이 가능한 구조이다.

본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치는 해양구조물의 횡동요를 감쇠시키기 위한 감쇠플레이트의 폭을 확대할 수 있도록 함으로써 횡동요를 효율적으로 감소시키고, 이로 인해 해양구조물의 안정성과 해상 작업의 효율성을 향상시키 며, 셔틀(shuttle)의 접안, 선박간 작업(ship to ship operation) 시 발생하는 충돌 등의 위험을 억제할 수 있고, 탈부착이 가능하게 설계할 수 있도록 함으로써 도크(dock) 내에서 건조 작업과 안벽에서의 작업을 용이하도록 하는 효과를 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예는 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치를 도시한 측면도로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치(100)는 해양구조물(10)의 선저에 마련되는 연결부(110)와, 연결부(110)에 연결되어 횡동요(rolling)를 감쇠시키는 감쇠플레이트(120)를 포함한다. 여기서, 해양구조물(10)은 해상에서 원유나 천연가스를 생산/공급하는 플랜트 등을 탑재한 구조물, 예를 들면, FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG FPSO(Liquefied Natural Gas Floating Production Storage Offloading), FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등의 구조물이 해당되며, 나아가서, 여객선, 화물선 그 밖의 다양한 목적을 가진 선박도 해당된다.

연결부(110)는 해양구조물(10)의 선저에 하방으로 돌출되도록 마련되고, 본 실시예에서는 해양구조물(10)의 선저 양측에 각각 마련되며, 트러스 구조 또는 이와 유사한 형태의 구조로 이루어질 수 있다.

감쇠플레이트(120)는 연결부(110)의 하단에 연결됨으로써 해양구조물(10)의 선저로부터 하측으로 이격되도록 설치되어 횡동요를 감쇠시키며, 해양구조물(10)의 횡동요를 효과적으로 감쇠시키기 위하여 한 쌍으로 이루어져서 해양구조물(10)의 선저 양측에 각각 마련되는 연결부(110)에 연결됨으로써 해양구조물(10)의 선저 양측을 따라 각각 설치된다.

감쇠플레이트(120)는 해양구조물(10)의 크기에 따라 규격이 달라질 수 있고, 일례로 폭방향으로 5m 이상의 큰 평판으로 이루어짐으로써 횡동요 감쇠 계수를 획기적으로 증가시켜서 고효율의 횡동요 저감 효과를 가지며, 연결부(110)에 의해 해양구조물(10)의 선체 베이스라인(baseline)에서 수면 아래 방향으로 6m 이상 내려서 부착할 수 있게 되어 종래의 빌지 킬(bilge-keel)이나 스텝(step)등의 제약 조건을 해결하며, 이는 셔틀(shuttle)의 접안, 선박간 작업(ship to ship operation) 시 선박과의 직접적인 충돌 위험을 제거하도록 한다.

감쇠플레이트(120)는 연결부(110)의 하단에 직각을 이루도록 교차하여 해양구조물(10)의 외측을 향하도록 설치됨이 바람직하다. 이로 인해 감쇠플레이트(120)의 상면과 하면 사이의 압력차로 인한 항력, 자체의 표면 마찰력 그리고 끝단에서의 유동 박리로 인한 에너지 손실을 이용하여 횡동요 방향으로의 감쇠 작용을 하게 된다.

본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치(100)는 감쇠플레이트(120)를 비롯한 구조적인 보강을 위하여 보강부재(130)를 더 포함하는데, 보강부재(130)는 판재나 프레임 또는 브라켓 구조를 가지게 되고, 감쇠플레이트(120)와 연결부(110)에 고정되며, 다수로 이루어져서 감쇠플레이트(120)의 일측면에 길이방향으로 일정 간격을 두고 연속적으로 배열 및 설치됨으로써 감쇠플레이트(120)와 연결부(110)간의 연결을 매개할 뿐만 아니라 이들간의 고정력을 확장시켜서 감쇠플레이트(120)가 받는 힘에 의한 변형 및 파단을 방지한다.

본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치(100)는 적용되는 해양구조물(10)과 투입되는 지역의 환경 하중에 따라 감쇠플레이트(120)의 크기와 보강부재(130)의 크기 및 지지점 등을 변경할 수 있다. 여기서, 감쇠플레이트(120) 등은 길이 방향으로 적절히 분할되어 제작하고, 작업 사이트(operating site)까지 운송한 후 해양구조물(10)의 선체에 볼팅(bolting)으로 연결될 수 있으며, 이러한 연결에 의하여 해양구조물(10)의 선체에 탈부착이 가능하도록 설계될 수 있게 됨으로써 도크(dock) 내에서 건조 작업 및 안벽 작업을 용이하도록 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치의 작용은 다음과 같다.

감쇠플레이트(120)가 연결부(110)에 의해 해양구조물(10)의 선저로부터 하측으로 이격되도록 설치되어 횡동요를 감쇠시키도록 함으로써 감쇠플레이트(120)의 스팬(span)과 폭을 확대할 수 있으며, 이로 인해 횡동요의 저감 효율을 향상시킨다.

예를 들면, 감쇠플레이트(120)가 5m 이상의 폭을 가질 수 있으며, 이로 인해 횡동요 감쇠 계수를 획기적으로 증가시킬 수 있게 되며, 감쇠플레이트(120)가 해양구조물(10)의 선체 베이스라인(baseline)에서 수면 아래 방향으로 6m 이상 내려서 부착됨으로써 종래의 빌지 킬(billge-keel)이나 스텝(step) 등의 제약 조건을 해결하여 셔틀(shuttle)의 접안, 선박간 작업(ship to ship operation) 시 선박과의 직접적인 충돌 위험을 완전히 제거한다.

또한, 본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치(100)는 해양구조물(10)의 선체에 탈부착이 가능하게 설계할 수 있게 됨으로써 도크(dock) 내에서 건조 작업 및 안벽에서의 작업을 용이하도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 명백하며, 이러한 변형된 실시례들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치를 도시한 정면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치를 도시한 측면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 해양구조물의 횡동요 저감 장치를 확대하여 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 해양구조물　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 110 : 연결부

120 : 감쇠플레이트　　　　　　　　　　　　　　　　　 130 : 보강부재

Claims (5)

1. 종방향으로 기다란 해양구조물(10)의 횡동요를 감소시키는 횡동요 저감 장치로서,

   상기 해양구조물(10)은 평평한 선저를 갖는 LNG FPSO 또는 LNG FSRU 타입의 해양구조물이고,

   상기 횡동요 저감장치는 상기 해양구조물(10)의 선저에 설치되어 전체적으로 수면 아래에 위치하는 것이며,

   상기 횡동요 저감장치는,

   상기 해양구조물(10)의 선저의 양측에 각각 결합되되, 상기 해양구조물(10)의 종방향을 따라 길게 연장되고, 상기 선저로부터 하방으로 돌출된 연결부(110)와;

   상기 연결부(110)의 종방향 길이 전체에 걸쳐 상기 연결부(110)의 하단에 설치되어, 상기 해양구조물(10)의 종방향을 따라 길게 연장되고, 상기 연결부(110)의 하단에서 상기 해양구조물(10)의 양측 바깥쪽을 향해 돌출된 형태를 갖는 감쇠플레이트(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 횡동요 저감장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 감쇠플레이트(120)는 상기 연결부(110)의 하단에 상기 연결부(110)와 직각으로 교차하도록 설치된 것을 특징으로 하는 해양구조물의 횡동요 저감장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 감쇠플레이트(120)와 상기 연결부(110)에 고정되어 상기 감쇠플레이트(120)를 보강하는 보강부재(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 횡동요 저감장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 감쇠플레이트(120)가 탈부착 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 해양구조물의 횡동요 저감장치.

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