KR101732599B1 - 부유식 구조물의 스퍼드캔 - Google Patents

부유식 구조물의 스퍼드캔 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해저면의 경사를 보상할 수 있는 스퍼드캔에 관한 것이다, 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부유식 구조물의 레그의 하단에 장착되는 바디; 상기 바디에 선택적으로 채결되어, 해저면에 대한 상기 바디의 경사를 보상하는 경사 보상 부재; 상기 바디 및 상기 경사 보상 부재 중 어느 하나에 제공되는 바디 체결 수단; 및 상기 바디 및 상기 경사 보상 부재 중 다른 하나에 제공되고, 상기 경사 보상 부재가 상기 바디에 체결될 때, 상기 바디 체결 수단을 안내하는 바디 안내 수단을 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔을 제공할 수 있다.

Description

부유식 구조물의 스퍼드캔 {SPUDCAN OF FLOATING STRUCTURE}
본 발명은 부유식 구조물의 스퍼드캔에 관한 것이다.
최근에는 다양한 부유식 구조물들이 개발되고 있으며, 그 중에는 자항능력을 갖추어 특정 위치로 이동한 후, 선체를 해상으로부터 들어올려 소정의 작업을 수행하도록 하는 부유식 구조물도 개발되고 있다.
예를 들면, 잭업 드릴링 리그(jack-up drilling rig), 풍력 발전기 설치 선박(Wind turbine installation vessel, WTIV), 이동식 시추선(Mobile offshore drilling unit, MODU) 등의 부유식 구조물은 해상의 특정 위치로 이동하여 레그(leg)를 내려 선체를 고정한 후, 레그를 따라 선체를 들어올림으로써 작업 상태로 전환할 수 있다.
위와 같은 부유식 구조물에 있어서, 레그는 선체를 상하 방향으로 관통하도록 제공되며, 선체에는 레그를 고정시키고 레그를 따라 선체를 승강시키기 위한 잭업하우스(Jack up house)등의 소정의 구조물이 마련된다.
이러한 부유식 구조물을 고정할 때, 레그를 해저면에 삽입하여 고정시키는데, 이때 레그의 하단부에 제공되는 스퍼드캔(spudcan)을 수면으로부터 하강시켜서 해저면에 침투시켜 고정시키는 작업을 하게 된다. 이러한 작업을 토잉(towing)이라고 한다. 토잉이 이루어지는 해저면이 편평한 경우에는 스퍼드캔이 해저면과 접촉될 때 해저면으로부터 받는 수직항력이 레그의 연장 방향과 일치되는 방향으로 작용하므로, 레그에 작용하는 편심 하중이 무시할 수 있는 수준이 된다.
그러나, 대부분의 해저면은 편평하지 않고 경사져 있거나 굴곡져 있기 때문에, 스퍼드캔은 해저면과 접촉하였을 때 해저면으로부터 작용하는 힘이 레그의 연장 방향과 어긋나는 방향으로 작용하여, 레그가 편심 하중을 받게 된다. 나아가, 스퍼드캔과 해저면이 이루는 각도가 소정의 범위를 초과하게 되면, 레그에서 좌굴이 발생할 수 있다는 문제가 있다.
또한, 종래에는 스퍼드캔의 좌굴을 방지하기 위하여, 부유식 구조물이 해저면에 고정되기 전에 작업자가 미리 스퍼드캔이 위치할 해저면의 상황을 사전 조사하여 데이터를 확보하고, 해수면 아래로 별도의 장비를 투입하여 해저면의 준설 작업 및 평탄화 작업을 실시할 필요가 있었다. 이러한 준설 작업 및 평탄화 작업 때문에 토잉을 실시함에 있어서 많은 시간과 비용이 소요된다는 문제가 있다.
또한, 상술한 해저면의 준설 작업 및 평탄화 작업을 수행함에 있어서 스퍼드캔이 삽입되는 면적보다 더 넓은 면적에 대하여 작업이 이루어지므로, 해저 생태계가 과도하게 파괴된다는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 종래의 문제점에 착안하여 발명된 것으로서, 레그의 좌굴이 발생되지 않는 부유식 구조물의 스퍼드캔을 제공하고자 한다.
또한, 토잉을 실시함에 있어서 종래보다 작업에 소요되는 시간과 비용이 줄어들 수 있는 부유식 구조물의 스퍼드캔을 제공하고자 한다.
또한, 토잉시 해저 생태계의 파괴를 최소화할 수 있는 부유식 구조물의 스퍼드캔을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 부유식 구조물의 레그의 하단에 장착되는 바디; 상기 바디에 선택적으로 채결되어, 해저면에 대한 상기 바디의 경사를 보상하는 경사 보상 부재; 상기 바디 및 상기 경사 보상 부재 중 어느 하나에 제공되는 바디 체결 수단; 및 상기 바디 및 상기 경사 보상 부재 중 다른 하나에 제공되고, 상기 경사 보상 부재가 상기 바디에 체결될 때, 상기 바디 체결 수단을 안내하는 바디 안내 수단을 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 바디 체결 수단은 체결되는 방향을 따라 형성되는 돌출 부재이고, 상기 바디 안내 수단은 상기 돌출 부재와 계합되는 장홈인 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 바디와 상기 경사 보상 부재를 상호 고정하는 고정부를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 고정부는 상기 경사 보상 부재 및 상기 바디 중 어느 하나에 요입 형성되는 수용홈에 수용되는 고리 부재를 포함하고, 상기 경사 보상 부재 및 상기 바디 중 다른 하나에는, 상기 바디와 상기 경사 보상 부재가 상호 고정될 때, 상기 고리 부재가 수용되는 체결홈이 요입 형성되는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 경사 보상 부재에는 관통홀이 형성되고, 상기 바디는, 상기 경사 보상 부재를 고정시키기 위해 상기 관통홀에 선택적으로 삽입되는 고정 요소를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 경사 보상 부재는 상기 바디의 저변에 체결되는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 바디는 상기 경사 보상 부재가 체결되는 복수 개의 체결 영역으로 분할되고, 상기 경사 보상 부재는 상기 체결 영역 중 어느 하나 이상에 체결되는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 경사 보상 부재는, 제1 블록; 제2 블록; 상기 제1 블록 및 상기 제2 블록 중 어느 하나에 제공되는 블록 체결 수단; 및 상기 제1 블록 및 상기 제2 블록 중 다른 하나에 제공되는 블록 안내 수단을 포함하고,상기 블록 체결 수단이 상기 블록 안내 수단에 계합됨으로써 상기 제1 블록과 상기 제2 블록이 상호 체결되는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 블록 체결 수단은 체결되는 방향을 따라 형성되는 돌출 부재이고, 상기 블록 안내 수단은 상기 돌출 부재와 계합되는 장홈인 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 바디와 상기 제1 블록을 상호 고정하는 고정부를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 고정부는 상기 경사 보상 부재 및 상기 바디 중 어느 하나에 요입 형성되는 수용홈에 수용되는 고리 부재를 포함하고, 상기 경사 보상 부재 및 상기 바디 중 다른 하나에는, 상기 바디와 상기 경사 보상 부재가 상호 고정될 때, 상기 고리 부재가 수용되는 체결홈이 요입 형성되는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 블록 및 상기 제 2 블록에는 관통홀이 형성되고, 상기 바디는, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록을 고정시키기 위해 상기 관통홀에 선택적으로 삽입되는 고정 요소를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 바디는 고정 요소를 탄성 지지하는 탄성 부재를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 블록은 상기 바디의 저변에 체결되는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공될 수 있다.
또한, 상기 바디는 상기 제1 블록이 체결되는 복수 개의 체결 영역으로 분할되고, 상기 제1 블록은 상기 체결 영역 중 어느 하나 이상에 체결되는 부유식 구조물의 스퍼드캔 이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 부유식 구조물의 젝업 모드를 수행함에 있어서 레그의 좌굴의 발생 위험을 저감할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 스퍼드캔의 토잉을 실시함에 있어서 종래보다 작업에 소요되는 시간과 비용이 줄어들 수 있다는 효과가 있다.
또한, 토잉시 해저 생태계의 파괴가 최소화될 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼드캔이 포함되는 부유식 구조물이 해저면에 고정된 상태를 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1의 스퍼드캔에 경사 보상 부재가 설치되는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 스퍼드캔의 바디 및 경사 보상 부재를 도시한 저면도이다.
도 4는 도 2의 경사 보상 부재를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스퍼드캔에 제1 블록 및 제2 블록이 설치되는 모습을 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 제1 블록과 제2 블록이 결합되는 과정을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 스퍼드캔의 종단면도이다.
도 9은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 스퍼드캔의 종단면도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 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.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물의 구체적인 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스퍼드캔을 포함하는 부유식 구조물이 해저면에 고정된 상태를 도시한 개념도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 스퍼드캔에 경사 보상 부재가 설치되는 것을 측면 및 하면에서 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물(1)은 부유 성능을 구비한 선체(10), 선체(10)를 상하 방향으로 관통하도록 설치되는 복수 개의 레그(20) 및 각각의 레그(20)의 하부에 장착되는 스퍼드캔(30)을 포함한다.
본 실시예에서는 레그(20)가 본체(10)를 관통하는 것으로 묘사하였으나, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상은 상기 레그(20)가 상기 본체(10)의 상하 방향으로 이동 가능하게 제공되는 부유식 구조물에 모두 적용될 수 있다.
본 실시예에서 부유식 구조물(1)은 해상에 풍력 발전기를 설치하기 위한 풍력 발전기 설치 선박(WTIV)이거나, 이동식 시추선(MODU)이거나, 또는 그 외에 레그(20)를 따라 해상으로부터 이격될 수 있는 임의의 부유식 구조물일 수 있다. 또한, 상기 부유식 구조물(1)은 이동이 불가능하고 특정 지점에 고정 설치되는 해상 구조물일 수도 있다.
레그(20)는 본체(10)를 따라 상하 방향으로 이동할 수 있다. 구체적으로, 레그(200)와 본체(10)는 서로 상하 방향의 상대 운동을 하는 것으로서, 본체(10)가 해상에 떠있는 상태에서는 레그(20)가 상하 방향으로 이동되고, 레그(20)가 해저에 고정이 된 상태에서는 본체(10)가 레그(20)를 따라 상하 방향으로 이동될 수 있다. 이를 위해, 본체(10)에는 레그(20)가 설치될 수 있도록 상하 방향으로 관통된 구멍(미도시)이 제공될 수 있으며, 레그 지지부(12)는 상기 구멍을 둘러싸는 형태로 제공될 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 레그(20)는 상하 방향으로 연장되는 복수 개의 기둥부(21)을 포함하며, 레그(20)의 하부에는 스퍼드캔(30)이 구비된다. 이하, 스퍼드캔(30)의 구체적인 구조에 대해 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 2 및 도 3은 도 1의 스퍼드캔의 바디 및 경사 보상 부재를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 경사 보상 부재를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 스퍼드캔(30)은, 바디(100) 및 경사 보상 부재(200)를 포함할 수 있다. 바디(100)의 하부에는 경사 보상 부재(200)가 설치될 수 있다. 바디(100)는 레그(20)의 하단부에 연결되고, 바디(100)와 레그(20)가 연결되는 부분에는 테이퍼 형상으로 이루어진 연결부(22)가 제공될 수 있다.
바디(100)는 경사 보상 부재(200)가 체결되는 바디 체결 수단(110)을 포함할 수 있고, 바디 체결 수단(110)은 바디(100)의 하면에 제공될 수 있다. 또한, 경사 보상 부재(200)는 상기 바디 체결 수단(110)과 계합하는 바디 안내 수단(210)을 포함할 수 있다. 이때, 경사 보상 부재(200)가 체결되는 방향은, 바디의 측면 가장자리로부터 바디의 중심으로 향하는 방향(이하, '방사상 방향'이라 함.)일 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 바디 체결 수단(110)이 바디(100)에 포함되고, 바디 안내 수단(210)이 경사 보상 부재(200)에 포함되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 바디 체결 수단(110)이 경사 보상 부재(200)에 포함되고, 바디 안내 수단(210)이 바디(100)에 포함되도록 변형 실시하는 것도 가능하다.
또한, 바디 체결 수단(110)은 바디의 저면으로부터 돌출된 돌출 부재로서 제공될 수 있고, 바디 안내 수단(210)은 바디 체결 수단(110)과 계합될 수 있는 홈(장홈)의 형상을 가질 수 있다. 이때, 바디 체결 수단(110)과 바디 안내 수단(210)은 방사상 방향으로 연장 형성될 수 있다.
또한, 경사 보상 부재(200)는 바디(100)로부터 이탈하지 않도록 하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 바디 체결 수단(110)은 목부(111)와 걸림부(112)를 가질 수 있고, 바디 안내 수단(210)은 바디 체결 수단(110)의 목부(111)와 걸림부(112)에 계합되는 형상을 가질 수 있다.
이에 따라, 바디 체결 수단(110)과 바디 안내 수단(210)이 체결된 상태에서 스퍼드캔(30)이 해저면 안으로 침투할 때, 경사 보상 부재(200)가 바디(100)에서 이탈하는 것이 방지될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 바디 체결 수단(110)과 바디 안내 수단(210)이 돌출 부재와 장홈의 형태를 갖는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 바디 체결 수단(110)과 바디 안내 수단(210)을 다른 형태의 체결 수단으로 자유롭게 변형 실시할 수 있다.
한편, 바디(100)의 하면은 복수 개의 체결 영역으로 분할될 수 있고, 도 2에는 일 예로 바디(100)의 하면이 8개의 영역으로 나뉘어지는 것이 도시되어 있다. 바디의 하면 영역의 경계는 방사상 방향으로 형성될 수 있으며, 바디(100)의 하면의 체결 영역에 대응하여 경사 보상 부재(200)가 개별적으로 체결될 수 있다. 바디(100)가 복수 개의 영역에서 경사 보상 부재(200)와 체결 가능하도 구성됨으로써 다양한 형태의 해저면에 대하여도 레그(20)의 좌굴 방지를 위한 경사 보상이 용이하게 이루어질 수 있다.
상술한 스퍼드캔(30)의 작용 및 효과에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 이하에서는 도 2에 도시된 스퍼드캔(30)을 예를 들어 설명하나, 이하의 설명은 도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 스퍼드캔(30)의 실시예들에 대해서도 동일하게 적용될 수 있따. 도 1은 일 실시예에 따른 스퍼드캔이 포함되는 부유식 구조물이 해저면에 고정된 상태를 도시한 개념도이고, 도 2는 도 1의 스퍼드캔에 경사 보상 부재가 설치되는 모습을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 부유식 구조물(1)이 소정의 작업 해역에서 작업을 수행하기 위하여, 레그(20)와 연결된 스퍼드캔(30)을 해저면(B)에 삽입한다. 래그(20)가 이동하여 스퍼드캔(30)이 해저면(B) 근처까지 내려진 후, 스퍼드캔(30)과 해저면(B)이 이루는 각도가 틈이 소정의 범위를 초과하게 되면, 수중 작업 로봇(ROV)이 스퍼드캔(30)의 바디(100)의 하면에 체결한다. 이때, 경사 보상 부재(200)의 앞부분은 바디(100)의 중심부에 대응하도록 체결된다.
바디(100)에 경사 보상 부재(200)의 체결이 요구되는 것으로 판단되면, 수중 작업 로봇(ROV)에 의해, 경사 보상 부재(200)는 바디(100)의 하면에 맞대어진 상태에서 바디(100)의 가장자리로부터 바디의 중심을 향하여 이동하게 되고, 이때, 바디 체결 수단(100)이 바디 안내 수단(210)에 삽입된다. 바디 체결 수단(100)이 바디 안내 수단(210)에 의해 안내되므로, 경사 보상 부재(200)는 안정적으로 바디(100)에 결합할 수 있게 된다.
이러한 경사 보상 부재(200)로 인하여, 스퍼드캔(30)을 경사지거나 굴곡진 해저면(B)에 삽입할 때에도, 스퍼드캔(30)에 작용하는 수직항력이 레그(20)의 연장 방향과 일치하게 작용하여, 편심 하중으로 인한 레그의 좌굴 위험을 저감시키게 된다.
한편, 해저면(B)의 형태는 다양하기 때문에, 상술한 제 1 실시예에 따르면, 스퍼드캔(30)의 바디(100)에 체결되는 경사 보상 부재(200)가 다양한 형태로 구비되어야 한다는 문제가 발생될 수 있다. 예를 들어, 해저면(B)의 굴곡이나 기울기가 큰 경우는 크기가 큰 경사 보상 부재가 필요하고, 해저면(B)의 굴곡이나 기울기가 작은 경우는 크기가 작은 경사 보상 부재가 필요하다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해, 이하에서 서술하는 제 2 실시예가 제안될 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 제 2 실시예에 관하여 설명하겠다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스퍼드캔에 제1 블록 및 제2 블록이 설치되는 모습을 도시한 것이다.
본 발명의 제 2 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 제 1 실시예와 비교하였을 때 경사 보상 부재(200)개 복수 개의 블록을 포함한다는 점에 차이가 있으므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 원용한다.
도 5를 참조하면, 경사 보상 부재(200)가 복수 개의 블록을 포함함으로써 다단으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 경사 보상 부재(200)는 제1 블록(201) 및 제2 블록(202)를 포함하며, 바디(100)의 하부에는 제1 블록(201)이 위치하고, 제1 블록(201)의 하부에는 제2 블록(202)이 위치한다. 제1 블록(201)의 상면은 바디(100)의 하면과 체결되고, 제2 블록(202)의 상면은 제2 블록(202)의 하면과 체결된다.
상기 제1 블록(201)의 상면에는 바디 안내 수단(210)이 포함되고, 상기 바디 안내 수단(210)은 바디(100)에 포함되는 바디 체결 수단(110)과 계합한다. 제1 블록(202)의 하면에는 제2 블록을 제1 블록에 체결시키는 블록 체결 수단(220)이 포함되고, 제2 블록(202)의 상면에는 블록 체결 수단(220)과 계합하는 블록 안내 수단(221)이 포함된다. 제1 블록과 제2 블록이 체결되는 방향은 방사상 방향일 수 있다.
상기 블록 체결 수단(220)은 제1 블록의 저면으로부터 돌출된 돌출 부재의 형태이고, 블록 안내 수단(221)은 상기 블록 체결 수단(220)과 계합될 수 있는 홈의 형태이다. 상기 블록 체결 수단(220)과 블록 안내 수단(221)은 방사상 방향으로 연장되어 있다. 블록 체결 수단(220)과 블록 안내 수단(221)이 체결됨으로써, 스퍼드캔이 해저면(B)에 일정 깊이 이상 침투할 때에도 제2 블록(202)이 제1 블록(201)에서 이탈하는 것을 방지한다.
또한, 블록 체결 수단(220)은, 제1 블록이 바디(100)로부터 이탈하지 않도록 하고, 제2 블록이 제1 블록으로부터 이탈하지 않도록 하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 앞서 서술한 바디 체결 수단(110)과 마찬가지로, 블록 체결 수단(220)은 목부(231)와 걸림부(232)를 가질 수 있고, 블록 안내 수단(210)은 블록 체결 수단(220)의 목부(231)와 걸림부(232)에 계합되는 형상을 가질 수 있다.
이와 같이, 경사 보상 부재(200)가 복수 개의 블록으로 구성됨으로써, 다양한 크기의 경사 보상 부재(200)를 구비할 필요 없이, 해저면(B)의 경사를 정밀하게 보상할 수 있다. 예를 들어, 경사가 상대적으로 완만한 해저면(B)의 경우에는 하나의 블록으로 해저면(B)의 경사를 보상할 수 있으며, 경사가 상대적으로 급격한 해저면(B)의 경우에는 2 이상의 블록으로 해저면(B)의 경사를 보상할 수 있다. 상기 경사 보상 부재(200)를 구성하는 블록은 동일한 크기로 제작될 수 있으므로, 경사 보상 부재(200)의 제조 비용과 제조 시간이 절약된다는 효과가 있다.
본 실시예에서는 블록 체결 수단(220)이 제1 블록(201)에 포함되고, 블록 안내 수단(221)이 제2 블록(202)에 포함되는 것을 예로 들었으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되는 것은 아니고, 블록 체결 수단(220)이 제2 블록에 포함되고, 블록 안내 수단(221)이 제1 블록에 포함될 수 있다. 또한, 블록 체결 수단(220)과 블록 안내 수단(221)은 돌출 부재와 홈 형태 대신에 제1 블록과 제2 블록을 체결시킬 수 있는 다른 체결 수단으로 대체될 수도 있다.
한편, 이상의 실시예에서는 바디(100)와 경사 보상 부재(200)가 바디 체결 수단(110)과 바디 안내 수단(210)에 의해 고정되는 것으로 설명하였으나, 이하에서 설명하는 제 3 실시예에 따른 스퍼드캔(30)은 바디(100)와 경사 보상 부재(200)간의 체결을 보다 견고히 하기 위하여 추가적인 체결수단으로 고정부를 포함하는 제 3 실시예가 제안될 수 있다. 이하, 도 8을 참조하여 제 3 실시예에 관하여 설명한다. 도 8 은 스퍼드캔의 종단면도이다.
본 발명의 제 3 실시예를 설명함에 잇어서, 상술한 제 1 실시예와 비교하였을 때, 스퍼드캔이 고정부를 포함한다는 점에서 차이가 있으므로, 이러한 차이점을 위주로 설명하며, 제 1 실시예와 동일한 설명 및 도면 부호는 제 1 실시예를 원용한다.
도 8을 참조하면, 스퍼드캔에는 고정부(320,330)가 구비됨으로써 바디(100)와 경사 보상 부재(200)를 더욱 견고하게 고정할 수 있다. 고정부(320,330)는 고리 부재(320)와 체결홈(330)을 포함한다. 상기 고리 부재(320)는 힌지(321)를 통하여 경사 보상 부재(200)에 연결되고, 경사 보상 부재(200)에 요입 형성되는 수용홈(322)에 수용되며, 상기 힌지(321)를 중심으로 회전가능하다. 상기 체결홈(330)은 바디(100)에 요입 형성되며, 경사 보상 부재(200)의 고리 부재(320)가 이동하였을 때, 고리 부재(320)를 수용 가능할 수 있다.
경사 보상 부재(200)가 바디(100)에 체결되지 않았을 때, 고리 부재(320)는 수용홈(322)에 수용되어 있는 상태이며, 경사 보상 부재(200)가 바디에 체결될 때, 경사 보상 부재(200)의 고리 부재(320)는 힌지(321)를 중심으로 회전되어 바디(100)의 체결홈(330)에 수용된다.
고리 부재(320)가 체결홈(330)에 수용되어 있는 상태를 더욱 견고하기 유지하기 위하여, 고리 부재(320)에는 관통부(323)이 형성되고, 바디(100)가 고정 요소(340)를 포함할 수 있다. 경사 보상 부재(200)가 바디(100)에 체결되고, 고리 부재(320)가 바디(100)의 체결홈(330)에 수용된 상태에서, 고정 요소(340)가 관통부(323)에 삽입되어, 고리 부재(320)가 움직이는 것을 방지한다.
보다 구체적으로, 상기 고정 요소(340)는 머리부(342), 삽입부(341)을 포함하고, 바디(100) 내에 제공되는 수용 공간(350)에 위치한다. 고정 요소(340)의 머리부(342)와 수용 공간(350)의 하면의 사이에는 탄성 요소(343)가 구비된다. 고리 부재(320)가 체결홈(330)에 수용되지 않았을 때에, 고정 요소(340)는 탄성 요소(343)의 탄성력에 의해 지지된다.
상기 수용 공간(350)은 밸브(352)가 구비된 해수 통로(351)를 통하여 외부 공간과 연통한다. 밸브(352)가 개방되면 수중 작업 로봇(ROV)에 의한 펌핑 또는 바디(100)에 포함된 펌프(353)에 의해 외부의 해수가 수용 공간(350) 내로 유입된다. 고정 요소(340)의 머리부(342) 의 상부에 대하여, 수용 공간(350) 내에 유입된 해수에 의한 압력이 가해진다. 탄성 부재(343)에 의한 탄성력은 해수에 의한 압력보다 작게 설정되어 있기 때문에, 고정 요소(340)는 해수에 의한 압력으로 인하여 아래로 이동하게 된다.
상기 수용 공간(350)은 고정 요소(340)의 머리부(342) 위쪽의 수용 공간과 머리부(342) 아래쪽의 수용 공간으로 구분되고, 머리부(342) 위쪽의 수용 공간에 유입된 해수가 머리부(342) 아래쪽의 수용 공간에 유입되지 않는다. 머리부(342)의 측면과 수용 공간(350) 사이는 실링 수단에 의해 실링되어 있어서, 머리부 (342) 아래쪽의 수용 공간에 해수가 유입되는 것을 방지한다. 또한, 고정 요소(340)의 삽입부(341)의 측면과 바디(100)사이도 실링 수단에 의해 실링되어 있어서, 체결홈(330) 쪽에 있는 해수가 머리부 아래쪽의 수용 공간(350)으로 유입되는 것을 방지한다. 머리부(342) 위쪽의 수용 공간의 해수의 압력으로 인하여 고정 요소(340)가 아래로 이동한 후에는, 머리부(342) 위쪽의 수용 공간의 해수의 압력이 탄성 부재(342)의 탄성력 보다 커진 상태를 유지할 수 있도록 해수 통로(351)의 밸브가 닫힌다.
고정 요소(340)가 아래로 이동함으로써, 고정 요소(340)의 삽입부(342)가 관통부(323)에 삽입되고, 고리 부재(320)는 고정 요소(340) 및 관통부(323)에 의해 고정된다. 이로써, 고리 부재(320)가 체결홈(330)에 수용되어 있는 상태가 더욱 확실하게 유지되므로, 바디(100)와 경사 보상 부재(200)간의 체결이 보다 견고해질 수 있다.
고정 요소(340)를 해제하여 고리 부재(320)를 체결홈(330) 밖으로 이동시키고자 할 때에는, 해수가 수용 공간(350) 내부로 유입되는 것과는 반대로, 밸브(352)가 개방되고 수중 작업 로봇(ROV)에 의한 펌핑 또는 바디(100)에 포함된 펌프(353)가 수용 공간(350) 내의 해수를 수용 공간(350) 밖으로 내보낸다.
상기 서술한 제 3 실시예에 따른 바디(100)와 경사 보상 부재(200) 간의 고정 방식은, 경사 보상 부재(200)가 복수 개의 블록을 포함함으로써 다단으로 구성될 때에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서와 같이 경사 보상 부재(200)가 제1 블록(201) 및 제2 블록(202)으로 이루어지는 경우, 앞서 서술한 고리 부재(320), 힌지(321) 및 수용홈(322)은 제1 블록(201)에 포함되게 된다.
이상의 실시예에서는 바디(100)와 경사 보상 부재(200)의 체결이 고리 부재(320), 체결홈(330) 및 고정 요소(340)에 의해 더욱 견고해지는 것으로 설명하였으나, 이하에서 설명하는 제 4 실시예에 따른 스퍼드캔(30)은 고정 요소(340)가 경사 보상 부재(200)을 직접적으로 고정할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 고정 요소를 포함하는 스퍼드캔에 대하여 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 고정 요소가 경사 보상 부재를 고정하는 것을 도시한 도면이다.
제 4 실시예는, 앞서 설명한 제 3 실시예와 비교하였을 때, 고정 요소(340)가 고리 부재 없이 경사 보상 부재(200)를 직접 고정한다는 점에 차이가 있으므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 원용한다.
도 9를 참조하면, 경사 보상 부재(200)에는 관통홀(360)이 형성되어 있고, 앞서 서술한 것과 같은 방식으로, 고정 요소(340)가 해수에 의해 아래로 이동할 때, 고정 요소(340)의 삽입부(341)는 경사 보상 부재(200)의 관통홀(360)에 삽입된다. 제 4 실시예는 바디(100)와 경사 보상 부재(200) 간의 체결을 견고하게 하는 것이 보다 간단한 방식으로 이루어질 수 있다는 점에서 효과가 있다.
상기 서술한 제 4 실시예에 따른 바디(100)와 경사 보상 부재(200) 간의 고정 방식은, 경사 보상 부재(200)가 복수 개의 블록을 포함함으로써 다단으로 구성될 때에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서와 같이 경사 보상 부재(200)가 제1 블록(201) 및 제2 블록(202)으로 이루어지는 경우, 앞서 서술한 관통홀(360)은 제1 블록(201) 및 제2 블록(202) 모두에 형성되게 된다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 스퍼드캔을 포함하는 부유식 구조물의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 부유식 구조물 10: 본체
12: 레그 지지부 20: 레그
21: 기둥부 22: 연결부
30: 스퍼드캔 100: 바디
111: 목부 112: 걸림부
110: 바디 체결 수단 200: 경사 보상 부재
201: 제1 블록 202: 제2 블록
210: 바디 안내 수단 220: 블록 체결 수단
221: 블록 안내 수단 320: 고리 부재
231: 목부 232: 걸림부
321: 힌지 322: 수용홈
323: 관통부 330: 체결홈
340: 고정 요소 341: 삽입부
342: 머리부 343: 탄성 부재
350: 수용 공간 351: 해수 통로
352: 밸브 353: 펌프
360: 관통홀

Claims (13)

  1. 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되는 레그의 하단에 장착되는 부유식 구조물의 스퍼드캔으로서,
    상기 부유식 구조물의 스퍼드캔은,
    상기 레그의 하단에 장착되고, 하면의 어느 일부가 해저면에 접촉할 수 있도록 구성되는 바디;
    상기 바디에 구비되는 상기 하면의 다른 일부에 선택적으로 채결되어, 상기 하면의 다른 일부와 해저면 사이에 위치함으로써, 해저면에 대한 상기 바디의 경사를 보상하는 경사 보상 부재;
    상기 바디의 상기 하면의 다른 일부와 상기 경사 보상 부재의 체결을 위해, 상기 바디 및 상기 경사 보상 부재 중 어느 하나에 제공되는 바디 체결 수단; 및
    상기 바디 및 상기 경사 보상 부재 중 다른 하나에 제공되고, 상기 경사 보상 부재가 상기 바디의 상기 하면의 다른 일부에 체결될 때, 상기 바디 체결 수단을 안내하는 바디 안내 수단을 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디 체결 수단은 체결되는 방향을 따라 형성되는 돌출 부재이고,
    상기 바디 안내 수단은 상기 돌출 부재와 계합되는 장홈인 부유식 구조물의 스퍼드캔.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디와 상기 경사 보상 부재를 상호 고정하는 고정부를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 경사 보상 부재 및 상기 바디 중 어느 하나에 요입 형성되는 수용홈에 수용되는 고리 부재를 포함하고,
    상기 경사 보상 부재 및 상기 바디 중 다른 하나에는, 상기 바디와 상기 경사 보상 부재가 상호 고정될 때, 상기 고리 부재가 수용되는 체결홈이 요입 형성되는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사 보상 부재에는 관통홀이 형성되고,
    상기 바디는, 상기 경사 보상 부재를 고정시키기 위해 상기 관통홀에 선택적으로 삽입되는 고정 요소를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디는 상기 경사 보상 부재가 체결되는 복수 개의 체결 영역으로 분할되고,
    상기 경사 보상 부재는 상기 체결 영역 중 어느 하나 이상에 체결되는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사 보상 부재는,
    제1 블록;
    제2 블록;
    상기 제1 블록 및 상기 제2 블록 중 어느 하나에 제공되는 블록 체결 수단; 및
    상기 제1 블록 및 상기 제2 블록 중 다른 하나에 제공되는 블록 안내 수단을 포함하고,
    상기 블록 체결 수단이 상기 블록 안내 수단에 계합됨으로써 상기 제1 블록과 상기 제2 블록이 상호 체결되는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 블록 체결 수단은 체결되는 방향을 따라 형성되는 돌출 부재이고,
    상기 블록 안내 수단은 상기 돌출 부재와 계합되는 장홈인 부유식 구조물의 스퍼드캔.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 바디와 상기 제1 블록을 상호 고정하는 고정부를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 경사 보상 부재 및 상기 바디 중 어느 하나에 요입 형성되는 수용홈에 수용되는 고리 부재를 포함하고,
    상기 경사 보상 부재 및 상기 바디 중 다른 하나에는, 상기 바디와 상기 경사 보상 부재가 상호 고정될 때, 상기 고리 부재가 수용되는 체결홈이 요입 형성되는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 블록 및 상기 제 2 블록에는 관통홀이 형성되고,
    상기 바디는, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록을 고정시키기 위해 상기 관통홀에 선택적으로 삽입되는 고정 요소를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
  13. 제 5 항 또는 12 항에 있어서,
    상기 바디는 고정 요소를 탄성 지지하는 탄성 부재를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
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