KR101291247B1 - 솔리드형 밸러스트 장치 - Google Patents

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Abstract

솔리드형 밸러스트 장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선체에 마련되는 밸러스트 공간과, 밸러스트 공간에 설치되며, 자중에 의해 부유식 해양 구조물의 균형을 유지하도록 하는 스틸 블록과, 스틸 블록의 측면을 지지하도록 밸러스트 공간의 내측면에 마련되는 다수의 브라켓을 포함하는 솔리드형 밸러스트 장치가 제공될 수 있다.

Description

솔리드형 밸러스트 장치{SOLID TYPE BALLAST APPARATUS}
본 발명은 솔리드형 밸러스트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박 또는 부유식 구조물 등에 사용될 수 있는 솔리드형 밸러스트 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 화물의 선적 및 하역에 의해 무게 중심이 변동되는 것을 최소화하기 위하여 밸러스트 탱크(ballast tank)를 가지고 있다.
선박에 화물이 만재되면 밸러스트 탱크로부터 밸러스트수를 비움으로써 선박의 무게 중심이 해수면 아래에 위치하도록 하여 파도 등의 외력이 작용하더라도 안전하게 항해할 수 있도록 하고, 선적된 화물이 없거나 적은 경우에는 선박의 무게 중심이 해수면 아래로 이동하도록 밸러스트 탱크에 해수를 유입시켜서 안정적인 항해를 가능하도록 하며, 밸러스트 탱크 각각의 해수량을 조절함으로써 선박이 평형을 이루도록 한다.
이러한 선박의 밸러스트 탱크는 선박 내부에 설치되는 선체 탱크(hull tank)로서 선박의 하단부 좌측과 우측에 대칭 구조를 갖도록 다수 개가 설치될 수 있다.
그러나, 종래의 기술에 따른 선박은 밸러스트 탱크로부터 밸러스트수가 선외로 배출되는 경우 환경 문제를 유발시킴으로써 이에 대한 많은 제약을 받고 있었다.
한편, 화물선, 운반선, 각종 부유식 구조물 또는 선박은 선체의 선수미 방향을 기준으로 좌현측 또는 우현측 등과 같이 기준으로부터 편심되게 양하역 설비인 크레인, 하물 이송 설비 등의 중장비를 설치하고 있다.
이렇게 하중 분포가 비대칭이 될 수 있을 것으로 예상될 때, 그 중장비의 반대측에는 중량 또는 하중 분포를 균일화 하거나, 선박의 밸러스팅 조정을 최소화시키면서도 용접 작업 시수 또는 제작 및 설치 공정을 줄일 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예들은 밸러스트수를 대신하여 밸러스트 공간 내에 스틸 블록을 설치함으로써 스틸 블록의 자중에 의해 선체 또는 부유식 해양 구조물의 균형을 유지하고자 한다.
또한, 스틸 블록의 제작 및 설치를 용이하도록 함으로써 솔리드형(solid type) 밸러스트 장치에 소요되는 비용과 노력을 줄이고자 한다.
또한, 기존의 밸러스트수 사용을 회피함으로써 환경 오염을 방지하고자 한다.
또한, 스틸 블록의 리지드(rigid)한 특성을 이용하여 부유식 해양 구조물의 균형을 안정적으로 유지하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 솔리드형 밸러스트 장치에 있어서, 선체에 마련되는 밸러스트 공간과, 상기 밸러스트 공간에 설치되며, 자중에 의해 상기 부유식 해양 구조물의 균형을 유지하도록 하는 스틸 블록과, 상기 스틸 블록의 측면을 지지하도록 상기 밸러스트 공간의 내측면에 마련되는 다수의 브라켓을 포함하는 솔리드형 밸러스트 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 스틸 블록은 캐스팅 공정에 의하여 블록 형태로 성형 제작될 수있다.
또한, 상기 스틸 블록은 다수의 스틸 플레이트를 적층한 구조물의 측면 중 모서리부를 제외한 영역에 사이드 플레이트가 용접에 의해 각각 부착될 수 있다.
또한, 상기 스틸 블록은 상기 구조물의 모서리부에서 상기 스틸 플레이트가 서로 용접에 의해 접합될 수 있다.
또한, 상기 스틸 블록은 다수로 이루어져서 상하로 적층될 수 있다.
또한, 상기 스틸 블록은 측부에 운반을 위한 다수의 러그가 마련될 수 있다.
또한, 상기 브라켓은 상기 스틸 블록의 측부를 고정시키도록 상기 스틸 블록의 주변에 다수로 마련되는 고정 브라켓과, 상기 고정 브라켓 중 일부 또는 전부와 상기 스틸 블록 사이에 설치되어 상기 스틸 블록을 지지하는 서포트 브라켓을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 밸러스트수를 대신하여 밸러스트 공간 내에 스틸 블록을 설치함으로써 스틸 블록의 자중에 의해 선체 또는 부유식 해양 구조물의 균형을 유지할 수 있다.
또한, 스틸 블록의 제작 및 설치를 용이하도록 함으로써 솔리드형 밸러스트 장치에 소요되는 비용과 노력을 줄일 수 있다.
또한, 본 실시예는 선체에 마련된 중장비의 반대쪽 위치에 설치되어 선박의 밸러스팅 조정을 최소화시킬 수 있는 웨이트 밸런싱의 역할을 수행할 수 있고, 이에 따라 기존의 밸러스트수 사용을 최소화시켜 환경 오염을 방지할 수 있다.
또한, 스틸 블록의 리지드(rigid)한 특성을 이용하여 부유식 해양 구조물의 균형을 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 스틸 블록의 비중이 해수의 비중에 비해 크기 때문에, 해수를 밸러스트 수로 사용할 때보다, 본 실시예의 스틸 블록으로 말미암아 밸러스트 탱크의 공간을 축소시켜 다른 유효한 공간으로 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드형 밸러스트 장치를 도시한 측면도이고,
도 2a와 도 2b는 본 발명의 일 실시예예 따른 솔리드형 밸러스트 장치를 도시한 평면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드형 밸러스트 장치의 스틸 블록을 도시한 평면도이고,
도 4는 도 3의 A선에 따른 단면도이고,
도 5는 도 4의 B선에 따른 단면도이고,
도 6은 도 4의 C선에 따른 단면도이고,
도 7은 도 1의 D선에 따른 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드형 밸러스트 장치를 도시한 측면도이고, 도 2a와 도 2b는 본 발명의 일 실시예예 따른 솔리드형 밸러스트 장치를 도시한 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드형 밸러스트 장치(100)는 예를 들어, 선체(1)의 데크 상부에 중량의 구조물을 설치함에 따라 좌우 중량 또는 하중 분포가 비대칭인 경우, 또는 선체(1) 자체의 구조적 형상이 좌우 비대칭 형상으로 형성되어 선박이 한쪽으로 기우는 것을 방지하여야 할 때, 중량의 구조물의 반대측 또는 상대적으로 하중 분포가 낮은 곳에 설치되어서 웨이트 밸런싱 수단으로 사용됨에 따라 비대칭 하중 분포를 보상할 수 있다.
이런 본 실시예의 밸러스트 장치(100)는 선체(1)에 마련되는 밸러스트 공간(ballast space; 110)과, 밸러스트 공간(110)에 설치되는 스틸 블록(steel block; 120)과, 스틸 블록(120)을 지지하도록 마련되는 다수의 브라켓(bracket; 130)을 포함할 수 있다.
밸러스트 공간(110)은 선체(1)에 격벽(2)에 의해 구획되도록 마련되고, 선박 또는 부유식 해양 구조물의 구조, 기능 등에 따라 선체(1)의 다양한 위치에 다양한 개수로 마련될 수 있으며, 일례로 선체(1)의 하단부 좌측과 우측에 대칭 구조를 가지도록 마련될 수 있다.
이때, 기존의 밸러스트 수로 사용한 해수의 비중은 1.025ton/m3이고, 스틸(steel)의 비중은 7.85ton/m3 이므로 약 7.8배 정도 무거워서 밸러스트를 고정해야 하거나, 상대적으로 작은 설치 공간을 사용하면서 효율적으로 하중 분포 조정 또는 보상이 요구되는 곳에 스틸 재질을 사용하는 것이 매우 유리할 수 있다. 즉, 밸러스트 탱크가 체적 10m × 10m × 10m라면, 해수를 채울시 최대 1025ton을 채울 수 있지만, 스틸 블록(120)으로 한다면 최대 7855ton까지 가능할 수 있다.
스틸 블록(120)은 밸러스트 공간(110) 내에 설치되며, 자중에 의해 선박 또는 부유식 해양 구조물의 균형을 유지하도록 하는데, 본 실시예에서처럼 직육면체 형상을 가지거나, 그 밖의 다면체 또는 원 기둥 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 2a는 서포트 브라켓(132) 설치 전 상태이고, 도 2b 서포트 브라켓(132) 설치 후 상태일 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 브라켓(130)은 스틸 블록(120)의 측면을 지지하도록 밸러스트 공간(110)의 내측면에 다수로 마련되는데, 일례로, 스틸 블록(120)의 측부를 고정시키도록 스틸 블록(120)의 주변에 다수로 마련되는 고정 브라켓(131)과, 고정 브라켓(131) 중 일부 또는 전부와 스틸 블록(120) 사이에 설치되어 스틸 블록(120)을 지지하는 서포트 브라켓(132)을 포함할 수 있다.
서포트 브라켓(132)은 본 실시예에서처럼 스틸 블록(120)에서 서로 대향되는 양측면 중 어느 일측면에 위치하는 고정 브라켓(131)의 끝단에 설치될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 스틸 블록(120)이 삽입되어 설치되기 위한 밸러스트 공간(110) 내부 중앙쪽의 설치위치의 평면적은 고정 브라켓(131)들의 끝단부에 의해 한정될 수 있다.
이때, 고정 브라켓(131)들의 끝단부에 의해 한정되는 설치위치의 평면적은 스틸 블록(120)의 평면적보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다.
따라서, 스틸 블록(120)은 상대적으로 용이하게 설치위치에 삽입되어 자리를 잡을 수 있다.
일단, 상대적으로 용이하게 설치위치에 삽입된 스틸 블록(120)은 도 2a의 도면상에서 우측과 아래쪽에 설치된 고정 브라켓(131) 쪽으로 이동 후 고정 브라켓(131)의 끝단부에 밀착될 수 있다.
이런 경우, 반대측인 좌측과 위쪽 기준으로 스틸 블록(120)과 고정 브라켓(131)의 끝단부 사이에는 스틸 블록(120)의 용이한 삽입 설치를 위한 유격 공간이 형성될 수 있다.
서포트 브라켓(132)은 상기 유격 공간에 대응하게 다양한 치수로 제작된 끼움쇠의 역할을 수행할 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 서포트 브라켓(132)은 상기 유격 공간에 삽입된 후 스틸 블록(120) 및 고정 브라켓(131)에 각각 용접됨에 따라, 스틸 블록(120)가 기밀하고 안정되게 선체(1)에 고정될 수 있게 된다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 스틸 블록(120)은 본 실시예에서처럼 다수의 스틸 플레이트(121)를 적층한 구조물의 측면 중 모서리부(122)를 제외한 영역에 사이드 플레이트(123)가 용접에 의해 각각 부착될 수 있다. 또한, 스틸 블록(120)은 구조물의 모서리부(122)에서 스틸 플레이트(121)가 서로 용접에 의해 접합될 수 있다. 따라서, 스틸 블록(120)은 스틸 플레이트(121)가 다수로 적층된 구조물에서 모서리부(122)를 제외한 영역이 용접에 의해 사이드 플레이트(123)가 각각 부착됨과 아울러, 스틸 플레이트(121)가 노출되는 모서리부(122)에서 스틸 플레이트(121)가 서로 용접에 의해 접합됨으로써 일체를 이루게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 스틸 플레이트(121)가 서로 용접에 의해 접합시 스틸 플레이트(121)를 모따기하고, 이러한 모따기 영역에 용접 비드(124)를 형성하도록 용접될 수 있는데, 스틸 플레이트(121)는 선급 강재, 일반 강재, 불량 강재 등이 사용될 수 있다.
스틸 플레이트(121)는 적층되어 일체형의 스틸 블록(120)으로 제작할 때, 대부분의 스틸 플레이트(121)의 측면이 사이드 플레이트(123)에 의해 가려져서 부식 등으로부터 보호됨에 따라, 스틸 플레이트(121)간 상호 적층된 모든 라인 부위를 모두 용접할 필요가 없고, 이에 따라 용접 비드(124)가 형성되는 부위를 획기적으로 줄여서 용접 시수 및 제작 공정을 감소시킬 수 있다.
한편, 스틸 블록(120)은 다수로 이루어져서 상하로 적층될 수 있다.
또한, 스틸 블록(120)은 본 실시예에서처럼 스틸 플레이트(121)를 적층하여 형성하는 경우 이외에도 캐스팅(casting) 공정에 의하여 원하는 형상의 블록 형태로 성형 제작할 수 있으며, 이 경우의 스틸 블록 규격은 원재료의 밀도와 요구되는 중량에 따라 정해질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 스틸 블록(120)은 측부에 운반을 위한 러그(lug; 125)가 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 측면마다 또는 좌측면과 우측면 등에 다수로 형성될 수 있다.
또한, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 스틸 블록(120)은 플레이트 두께 방향으로 적층된 상부쪽 또는 하부쪽 스틸 플레이트(121)의 이동 방지를 위해서 하나 이상의 플랫바(flat bar; 126)가 용접에 의해 결합되어 있을 수 있다.
플랫바(126)는 스틸 블록(120)의 하부에서 상부방향, 즉 스틸 블록(120)의 높이 방향으로 스틸 블록(120)의 측부에 해당하는 측면마다 또는 정측면과 배측면에 부착되어 있을 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 솔리드형 밸러스트 장치의 작동을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.
스틸 블록(120)이 러그(125)를 통해 연결된 리프팅 장치에 의해 밸러스트 공간(110)의 내측으로 이동하여 브라켓(130)에 의해 고정됨으로써 스틸 블록(120)의 자중에 의해 선체(1)의 균형을 유지하도록 한다. 이때, 스틸 블록(120)의 적층 개수는 선체(1)의 균형에 필요한 중량에 따라 정해진다.
또한, 스틸 블록(120)은 고정 브라켓(131)과 서포트 브라켓(132)에 의해 고정됨으로써 선체(1)의 운동에도 불구하고, 위치 변동이 억제되어 상기 선체(1)를 갖는 선박 또는 부유식 해양 구조물이 안정적으로 균형을 유지하도록 한다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 밸러스트수를 대신하여 밸러스트 공간 내에 스틸 블록을 설치함으로써 스틸 블록의 자중에 의해 부유식 해양 구조물의 균형을 유지하도록 하고, 이로 인해 해양 생태계 등의 환경 오염을 방지하도록 한다. 또한, 스틸 블록의 리지드(rigid)한 특성을 이용하여 부유식 해양 구조물의 균형을 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 스틸 블록의 제작 및 설치를 용이하도록 함으로써 솔리드형 밸러스트 장치에 소요되는 비용과 노력을 줄일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 기시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
1 : 선체 2 : 격벽
110 : 밸러스트 공간 120 : 스틸 블록
121 : 스틸 플레이트 122 : 모서리부
123 : 사이드 플레이트 124 : 용접비드
125 : 러그 130 : 브라켓
131 : 고정 브라켓 132 : 서포트 브라켓

Claims (8)

  1. 선체에 마련되는 밸러스트 공간과,
    상기 밸러스트 공간에 설치되며, 자중에 의해 부유식 해양 구조물의 균형을 유지하도록 하는 스틸 블록과,
    상기 스틸 블록의 측면을 지지하도록 상기 밸러스트 공간의 내측면에 마련되는 다수의 브라켓을 포함하고,
    상기 스틸 블록은
    캐스팅 공정에 의하여 블록 형태로 성형 제작되는
    솔리드형 밸러스트 장치.
  2. 삭제
  3. 선체에 마련되는 밸러스트 공간과,
    상기 밸러스트 공간에 설치되며, 자중에 의해 부유식 해양 구조물의 균형을 유지하도록 하는 스틸 블록과,
    상기 스틸 블록의 측면을 지지하도록 상기 밸러스트 공간의 내측면에 마련되는 다수의 브라켓을 포함하고,
    상기 스틸 블록은
    다수의 스틸 플레이트를 적층한 구조물의 측면 중 모서리부를 제외한 영역에 사이드 플레이트가 용접에 의해 각각 부착되는
    솔리드형 밸러스트 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스틸 블록은
    상기 구조물의 모서리부에서 상기 스틸 플레이트가 서로 용접에 의해 접합되는
    솔리드형 밸러스트 장치.
  5. 선체에 마련되는 밸러스트 공간과,
    상기 밸러스트 공간에 설치되며, 자중에 의해 부유식 해양 구조물의 균형을 유지하도록 하는 스틸 블록과,
    상기 스틸 블록의 측면을 지지하도록 상기 밸러스트 공간의 내측면에 마련되는 다수의 브라켓을 포함하고,
    상기 스틸 블록은
    다수로 이루어져서 상하로 적층되는
    솔리드형 밸러스트 장치.
  6. 선체에 마련되는 밸러스트 공간과,
    상기 밸러스트 공간에 설치되며, 자중에 의해 부유식 해양 구조물의 균형을 유지하도록 하는 스틸 블록과,
    상기 스틸 블록의 측면을 지지하도록 상기 밸러스트 공간의 내측면에 마련되는 다수의 브라켓을 포함하고,
    상기 스틸 블록은
    측부에 운반을 위한 다수의 러그가 마련되는
    솔리드형 밸러스트 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스틸 블록은,
    측부에 스틸 플레이트의 이동을 방지하기 위해 다수의 플랫 바가 마련되는
    솔리드형 밸러스트 장치.
  8. 선체에 마련되는 밸러스트 공간과,
    상기 밸러스트 공간에 설치되며, 자중에 의해 부유식 해양 구조물의 균형을 유지하도록 하는 스틸 블록과,
    상기 스틸 블록의 측면을 지지하도록 상기 밸러스트 공간의 내측면에 마련되는 다수의 브라켓을 포함하고,
    상기 브라켓은
    상기 스틸 블록의 측부를 고정시키도록 상기 스틸 블록의 주변에 다수로 마련되는 고정 브라켓과,
    상기 고정 브라켓 중 일부 또는 전부와 상기 스틸 블록 사이에 설치되어 상기 스틸 블록을 지지하는 서포트 브라켓을 포함하는
    솔리드형 밸러스트 장치.
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