KR101722431B1 - 워터 미스트 시스템 - Google Patents

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Abstract

워터 미스트 시스템이 개시된다. 워터 미스트 시스템은, 미리 지정된 대상 영역에서 태양 및 플레어 시스템으로부터 가해지는 복사열을 측정하는 복사열 측정 유닛; 상기 대상 영역에 대한 움직임 관련 정보를 생성하는 움직임 감지 유닛; 상기 대상 영역에 대해 워터 미스트(water mist)를 분사하는 미스트 분사 유닛; 및 복사열 측정값이 미리 지정된 한계값을 초과하는 대상 영역인 위험 영역에서 상기 움직임 관련 정보에 의해 승선원의 존재가 감지되면, 상기 위험 영역에 대해 상기 미스트 분사 유닛이 워터 미스트를 분사하도록 제어하는 제어 유닛을 포함한다.

Description

워터 미스트 시스템{Water mist system}
본 발명은 워터 미스트 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 부유식 원유생산 저장 하역 설비(FPSO)와 같은 해양 구조물에는 플레어 타워(flare tower)가 설치된다. 플레어 타워는 가스 압력을 조절하거나, 폐가스를 제거하거나, 화재와 같은 비상 상황을 대비하여 저장 중인 원유나 가스를 강제로 소각시키는 장비이다.
플레어 타워는 원유나 가스를 소각하는 과정에서 발생되는 배기가스가 해양 구조물에 상주하는 선원들에게 영향을 끼치지 않도록 선체의 상부로 높게 돌출되어 설치되고 있다.
또한 플레어 타워에는 한국등록특허 제1408779호에 개시된 바와 같이, 원유나 가스 등을 소각할 때 발생되는 고온의 열로부터 선체, 장비 및 인명을 보호하기 위해 고압의 물을 방사하는 버너 붐 워터 스프레이 노즐 배기 구조물도 함께 설치된다.
그러나, 종래의 버너 붐 워터 스프레이 노즐 배기 구조물은 플레어 타워에서 직접적으로 발생되는 고온의 열을 저감하기 위해, 플레어 타워의 버너 붐 방향으로 고정되어 물을 분사하기 위한 구조물일 뿐이다. 따라서, 풍향 등 해상 환경의 변화에 의해 플레어 타워의 소각 작업에 따른 화염의 분출 방향이 달라지거나 일조량이 증가되어 선체에 가해지는 복사열이 증가되는 경우, 승선원의 안전을 도모하기 위한 효과적인 처리를 즉시적으로 수행하지 못하는 한계가 있었다.
한국등록특허 제1408779호(해양플랜트 버너 붐 워터 스프레이 노즐 배치 구조물)
본 발명은 플레어 타워의 소각열이 풍향 등 해상 환경의 변화에 의해 선체 상부의 복사열을 과도하게 증가시키는 경우, 승선원의 안전을 도모하기 위한 처리를 신속하게 수행할 수 있는 워터 미스트 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 미리 지정된 대상 영역에서 태양 및 플레어 시스템으로부터 가해지는 복사열을 측정하는 복사열 측정 유닛; 상기 대상 영역에 대한 움직임 관련 정보를 생성하는 움직임 감지 유닛; 상기 대상 영역에 대해 워터 미스트(water mist)를 분사하는 미스트 분사 유닛; 및 복사열 측정값이 미리 지정된 한계값을 초과하는 대상 영역인 위험 영역에서 상기 움직임 관련 정보에 의해 승선원의 존재가 감지되면, 상기 위험 영역에 대해 상기 미스트 분사 유닛이 워터 미스트를 분사하도록 제어하는 제어 유닛을 포함하는, 워터 미스트 시스템이 제공된다.
상기 제어 유닛은, 상기 움직임 관련 정보를 이용하여 상기 위험 영역에서 감지된 승선원의 이동 방향을 인식하고, 상기 승선원이 위험 영역으로 판단된 다른 대상 영역으로 접근하면 상기 다른 대상 영역에 대응하여 설치된 미스트 분사 유닛이 워터 미스트를 분사 개시하도록 제어할 수 있다.
상기 제어 유닛은, 상기 위험 영역에 승선원의 존재가 감지되지 않으면, 상기 위험 영역의 주변에 위치된 주변 영역에 대한 움직임 관련 정보를 참조하여 상기 주변 영역에 승선원이 존재하는지 판단하고, 상기 주변 영역에 승선원의 존재가 감지되면, 감지된 상기 승선원의 이동 방향을 인식하고, 상기 승선원이 상기 위험 영역에 접근하면 상기 위험 영역에 대응하여 설치된 미스트 분사 유닛이 워터 미스트를 분사 개시하도록 제어할 수 있다.
상기 움직임 관련 정보는 복수의 움직임 감지 센서에 의한 센싱 데이터 및 카메라에 의해 촬영된 카메라 영상 중 하나 이상일 수 있다.
상기 복사열 측정 유닛, 상기 움직임 감지 유닛 및 상기 미스트 분사 유닛은 이동로에 지정된 개별의 대상 영역에 대응되도록 각각 설치될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 플레어 타워의 소각열이 풍향 등 해상 환경의 변화에 의해 선체 상부의 복사열을 과도하게 증가시키는 경우, 승선원의 안전을 도모하기 위한 처리를 신속하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 미스트 시스템이 구비된 해상 구조물을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 미스트 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 미스트 분사 제어 방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 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 명세서에서, "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.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 미스트 시스템이 구비된 해상 구조물을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 미스트 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 해상 구조물의 선체(100) 상부 갑판에는 하나 이상의 상부 모듈(110)이 설치되고, 상부 갑판의 일측에는 플레어 타워(115)가 설치된다. 플레어 타워(115)는 일반적으로 승선원과 선체(100)의 안전을 도모하기 위해 상부 갑판의 후측에 설치된다.
또한 선체(100)의 상부 갑판에는 상부 모듈(110)이 점유하지 않은 공간에 승선원의 이동을 위한 이동로(120)가 배치된다. 상부 갑판의 일 측에는 선체(100)의 화재 등 위험 상황에서 승선원의 안전한 대피가 가능하도록 하는 대피소(125)가 마련될 수 있다.
이동로(120)의 복수의 개소에 복사열 측정 유닛(130), 움직임 감지 유닛(135) 및 미스트 분사 유닛(140)이 각각 설치된다. 복사열 측정 유닛(130) 등은 이동로(120) 내의 소정의 영역에 대해 감시 또는 미스트 분사를 수행할 수 있도록 소정의 간격으로 이격 배치될 수 있을 것이다. 이하, 각 복사열 측정 유닛(130) 등에 대해 각각 할당된 영역을 '대상 영역'이라 칭하기로 한다.
도 2에 예시된 바와 같이 복사열 측정 유닛(130), 움직임 감지 유닛(135) 및 미스트 분사 유닛(140)은 제어 유닛(210)에 연결된다.
복사열 측정 유닛(130)는 플레어 타워(115)의 화염이나 태양 등에 의해 선체에 가해지는 복사열을 측정하고, 생성한 복사열 측정값 정보를 제어 유닛(210)으로 제공한다.
복사열 측정 유닛(130)는 예를 들어 선체(100)에 위치한 승선원에 가해지는 복사열을 측정하기 위해 미리 지정된 높이로 설치될 수 있으며, 독립된 지지대를 가지도록 구성되거나 상부 모듈(110)의 일측에 부착되어 설치될 수 있다.
움직임 감지 유닛(135)은 제어 유닛(210)에서 할당된 대상 영역 내에 승선원이 위치하는지 여부를 판단될 수 있도록 하기 위한 움직임 관련 정보를 제어 유닛(210)으로 제공한다.
예를 들어, 움직임 감지 유닛(135)이 할당된 대상 영역 내에서 특정 움직임이 발생된 경우 움직임 센싱 정보를 생성하는 움직임 감지 센서를 구비하는 경우라면, 움직임 관련 정보는 움직임 센싱 정보를 포함할 수 있다.
만일 움직임 감지 유닛(135)이 이격 배치된 복수의 움직임 감지 센서를 포함하는 경우라면, 각 움직임 감지 센서의 움직임 센싱 정보 생성 순서를 이용하여 제어 유닛(210)은 승선원의 이동 방향을 인식할 수 있을 것이다.
다른 예로서, 움직임 감지 유닛(135)이 외부 영상을 촬영하는 카메라를 포함하는 경우라면, 촬영된 카메라 영상이 움직임 관련 정보로서 제어 유닛(210)에 제공되고, 제어 유닛(210)은 제공되는 카메라 영상의 각 프레임에 대한 비디오 영상 처리를 통해 승선원의 이동 방향을 인식할 수 있을 것이다.
미스트 분사 유닛(140)은 제어 유닛(210)의 제어에 의해 대상 영역에 대해 워터 미스트를 분사한다.
미스트 분사 유닛(140)은 예를 들어 분사될 물을 저장하는 저장 탱크, 저장 탱크에 저장된 물이 소정의 압력으로 물 이송관을 통해 이송되도록 하는 펌프, 물 이송관의 단부에 구비되어 소정의 압력으로 이송된 물을 미스트 형태로 분사하는 분사 노즐을 포함할 수 있다. 물론, 물 이송관의 일 측에는 물 이송을 단속하기 위한 밸브가 더 구비될 수 있고, 제어 유닛(210)은 미스트 분사 유닛(140)의 워터 미스트 분사 제어를 위해 펌프 및/또는 밸브의 동작을 제어할 수 있을 것이다.
제어 유닛(210)은 각 대상 영역에 대해 설치된 복사열 측정 유닛(130)들로부터 수신되는 복사열 측정값 정보와 각 대상 영역에 대해 설치된 움직임 감지 유닛(135)으로부터 제공되는 움직임 관련 정보를 참조하여 해당 대상 영역에 승선원이 존재하는지 판단한 후, 해당 대상 영역에 대한 안전 조치가 필요하다고 판단된 경우에는 미스트 분사 유닛(140)의 구동 개시를 제어한다. 제어 유닛(210)에 의해 미스트 분사 제어에 관해서는 이후 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 미스트 분사 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 단계 310에서 제어 유닛(210)은 선체(100)에 설치된 각각의 복사열 측정 유닛(130)로부터 복사열 측정값 정보를 수신한다. 각 복사열 측정 유닛(130)이 각각의 대상 영역에 대해 개별적으로 설치될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
단계 320에서 제어 유닛(210)은 수신된 복사열 측정값 정보를 이용하여 미리 지정된 한계값을 초과하는 복사열 측정값 정보가 존재하는지 여부를 판단한다. 여기서, 한계값은 해당 대상 영역에 위치하는 승선원의 안전을 위해 실험적, 통계적인 복사열 측정값으로 미리 지정될 수 있을 것이다.
단계 320의 판단 결과로, 만일 미리 지정된 한계값을 초과하는 복사열 측정값 정보가 존재하지 않으면, 단계 310으로 다시 진행한다.
그러나 단계 320의 판단 결과로, 만일 미리 지정된 한계값을 초과하는 복사열 측정값 정보가 존재하면, 단계 330에서 제어 유닛(210)은 해당 복사열 측정값 정보를 전송한 복사열 측정 유닛(130)에 상응하는 대상 영역인 위험 영역 내에 승선원이 위치하고 있는지 여부를 판단한다.
이때, 제어 유닛(210)은 해당 복사열 측정값 정보를 전송한 복사열 측정 유닛(130)에 상응하는 대상 영역을 할당받은 움직임 감지 유닛(135)으로부터 수신되는 움직임 관련 정보를 이용하여 해당 대상 영역에 승선원이 위치하고 있는지를 판단할 수 있다.
단계 330의 판단 결과로, 만일 해당 위험 영역 내에 위치하는 승선원이 존재한다면, 단계 340으로 진행하여 제어 유닛(210)은 해당 위험 영역을 할당받은 미스트 분사 유닛(140)으로 워터 미스트 분사를 개시하도록 하는 제어 명령을 출력한다.
워터 미스트 분사 처리에 의해 해당 위험 영역 내의 복사열은 상대적으로 감소될 것이고, 워터 미스트 분사 처리가 실시되는 동안 제어 유닛(210)은 해당 위험 영역에 대해 수신되는 복사열 측정값 정보를 다시 참조하여 워터 미스트의 분사 압력을 조절할 수도 있을 것이다.
또한 단계 340에서 제어 유닛(210)은 움직임 감지 유닛(135)으로부터 제공되는 움직임 관련 정보를 참조하여 위험 영역에 존재하는 승선원의 이동 방향을 인식한다.
예를 들어, 움직임 감지 유닛(135)에서 제공되는 움직임 관련 정보가 복수의 움직임 감지 센서에 의해 순차적으로 생성되는 움직임 센싱 정보를 포함한다면, 제어 유닛(210)은 이들의 순서 관계를 이용하여 승선원의 이동 방향을 인식할 수 있을 것이다.
또 다른 예로서, 움직임 감지 유닛(135)에서 제공되는 움직임 관련 정보가 대상 영역에 대해 촬영된 카메라 영상이라면, 제어 유닛(210)은 제공되는 카메라 영상의 각 프레임에 대한 비디오 영상 처리를 통해 승선원의 이동 방향을 인식할 수 있을 것이다.
단계 350에서 제어 유닛(210)은 인식된 승선원의 이동 방향에 의해 향후 이동될 대상 영역이 위험 영역인 경우에는, 이동될 해당 위험 영역에 현재 어떠한 승선원도 존재하지 않더라도 이동될 해당 위험 영역에 대한 미스트 분사의 개시를 제어한다.
다시 단계 330의 판단 결과로, 만일 해당 위험 영역 내에 위치하는 승선원이 존재하지 않는다면, 단계 410으로 진행하여 제어 유닛(210)은 해당 위험 영역의 주변에 배치된 대상 영역인 주변 영역 내에 승선원이 존재하는지 여부를 판단한다.
만일 주변 영역에 승선원이 존재하지 않는다면 단계 310으로 진행한다.
그러나 만일 주변 영역에 승선원이 존재한다면, 단계 420에서 제어 유닛(210)은 주변 영역에 대해 수신되는 움직임 관련 정보를 이용하여 주변 영역에 존재하는 승선원의 이동 방향을 인식한다.
단계 430에서 제어 유닛(210)은 인식된 승선원의 이동 방향이 단계 320 내지 단계 330의 판단에 의해 인식된 위험 영역으로 접근하는지 여부를 판단한다.
만일 해당 승선원이 위험 영역으로 접근하지 않는 경우라면, 단계 310으로 진행한다.
그러나 만일 해당 승선원이 위험 영역으로 접근하는 경우라면, 단계 350으로 진행하여, 제어 유닛(210)은 이동될 해당 위험 영역에 현재 어떠한 승선원도 존재하지 않더라도 이동될 해당 위험 영역에 대한 미스트 분사 개시를 제어한다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 선체 110 : 상부 모듈
115 : 플레어 타워 120 : 이동로
125 : 대피소 130 : 복사열 측정 유닛
135 : 움직임 감지 유닛 140 : 미스트 분사 유닛
210 : 제어 유닛

Claims (5)

  1. 미리 지정된 대상 영역에서 태양 및 플레어 시스템으로부터 가해지는 복사열을 측정하는 복사열 측정 유닛;
    상기 대상 영역에 대한 움직임 관련 정보를 생성하는 움직임 감지 유닛;
    상기 대상 영역에 대해 워터 미스트(water mist)를 분사하는 미스트 분사 유닛; 및
    복사열 측정값이 미리 지정된 한계값을 초과하는 대상 영역인 위험 영역에서 상기 움직임 관련 정보에 의해 승선원의 존재가 감지되면, 상기 위험 영역에 대해 상기 미스트 분사 유닛이 워터 미스트를 분사하도록 제어하는 제어 유닛을 포함하되,
    상기 제어 유닛은,
    상기 움직임 관련 정보를 이용하여 상기 위험 영역에서 감지된 승선원의 이동 방향을 인식하고, 상기 승선원이 위험 영역으로 판단된 다른 대상 영역으로 접근하면 상기 다른 대상 영역에 대응하여 설치된 미스트 분사 유닛이 워터 미스트를 분사 개시하도록 제어하는, 워터 미스트 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 위험 영역에 승선원의 존재가 감지되지 않으면, 상기 위험 영역의 주변에 위치된 주변 영역에 대한 움직임 관련 정보를 참조하여 상기 주변 영역에 승선원이 존재하는지 판단하고, 상기 주변 영역에 승선원의 존재가 감지되면, 감지된 상기 승선원의 이동 방향을 인식하고, 상기 승선원이 상기 위험 영역에 접근하면 상기 위험 영역에 대응하여 설치된 미스트 분사 유닛이 워터 미스트를 분사 개시하도록 제어하는, 워터 미스트 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 관련 정보는 복수의 움직임 감지 센서에 의한 센싱 데이터 및 카메라에 의해 촬영된 카메라 영상 중 하나 이상인, 워터 미스트 시스템.
  5. 제1항에 있어서
    상기 복사열 측정 유닛, 상기 움직임 감지 유닛 및 상기 미스트 분사 유닛은 이동로에 지정된 개별의 대상 영역에 대응되도록 각각 설치되는, 워터 미스트 시스템.
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KR101408779B1 (ko) 2013-02-04 2014-06-20 세보테크 주식회사 해양플랜트 버너 붐 워터 스프레이 노즐 배치 구조물

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KR20150048990A (ko) * 2013-10-29 2015-05-08 대우조선해양 주식회사 해적 침입 방지용 고압분사장치

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