KR20030088499A - 나선상으로 형성된 유체 보관용 해양 연질 용기 - Google Patents

Abstract

나선상으로 감긴 직물 스트립으로 제조된, 대용량 유체, 특히 담수를 운반 및 보관하기 위한 유체 보관용 연질 용기로서, 안정화용 빔, 빔 분리기, 보강재를 포함하는 유체 보관용 연질 용기 및 이를 제조하는 방법.

Description

나선상으로 형성된 유체 보관용 해양 연질 용기{Spiral formed flexible fluid containment marine vessel}

화물(cargo), 구체적으로는 유체 또는 액체를 운반 및 보관하기 위한 연질 컨테이너는 공지되어 있다. 수중, 특히 염수 중 유체를 운반하는데 컨테이너를 사용하는 것도 공지되어 있다.

화물이 염수보다 작은 밀도를 가진 유체 또는 유체화된 고체인 경우, 경질 벌크 바지선(bulk barge), 탱커(tanker) 또는 보관용 용기를 사용할 필요는 없다. 이보다는, 보관용 연질 용기를 사용하여 어떤 장소에서 다른 장소로 예인 또는 견인할 수 있다. 이러한 연질 용기는 경질 용기에 비하여 명백히 잇점을 갖고 있다. 게다가, 적절히 제조된 연질 용기는 화물을 내린 다음 말거나 또는 접어서 다음 운송을 위해 보관할 수 있다.

전세계적으로 담수가 필요한 지역이 다수 있다. 담수는 빙원 및 빙산 채취가 대규모 사업으로 급부상할 만큼 필수품이다. 그러나, 담수를 채취하는 어느 곳이라도, 이를 목적지까지 경제적으로 운반하는 것은 큰 관심사이다.

예를 들어, 빙원 채취업자가 150,000 톤 용량의 탱커를 사용하여 담수를 운반하는 경우, 상기 운반 수단을 사용하는데 드는 비용뿐만 아니라, 담수를 더 운반하기 위하여 화물이 적재되어 있지 않은 운송 수단을 회송하는데 드는 추가 비용도 필요하다. 그러나, 연질 컨테이너 용기는 그 내부가 비워지면 접어서, 예를 들면 화물을 내린 지점까지 상기 용기를 견인한 예인선에 보관함으로써, 전술한 바와 관련된 비용을 줄일 수 있다.

이러한 잇점도 불구하고, 경제적 관점은 상기 연질 컨테이너 용기로 운반될 수 있는 운송물의 양이 운송비를 초과할 만큼 충분할 것을 요구한다. 따라서, 보다 큰 규모의 대형 연질 컨테이너를 개발해 왔다. 그러나, 수년 동안 이와 같이 컨테이너를 개발해 왔지만, 상기 컨테이너에 관한 기술적인 문제점은 계속 되풀이되었다. 이 점에 있어서, 연질 컨테이너 용기 또는 바지선의 개선은 미국 특허 제2,997,973호; 제2,998,973호; 제3,001,501호; 제3,056,373호; 및 제3,167,103호에 교시되어 있다. 연질 컨테이너 용기의 용도는 일반적으로, 염수보다 작은 비중을 가진 액체 또는 유체화가능한 고체를 운반하거나 또는 보관하는 것이다.

액체 또는 유체화가능한 고체의 밀도에 대한 염수의 밀도는, 운반용 연질 백(flexible transport bag)이 부분적으로 또는 완전히 소금물에 놓여 예인되는 경우 상기 화물이 연질 백에 부력을 제공한다는 사실을 반영하는 것이다. 이 화물의 부력으로 컨테이너가 뜨게 되며, 한 항구에서 다른 항구로의 화물 운송이 용이하게 이루어질 수 있다.

미국 특허 제2,997,973호에는 천연 고무 또는 합성 고무가 합체된 직물과 같은 연질 재료로 제조된 폐쇄형 튜브로서 예인 수단과 결합하기 적당한 유선형 기수(streamlined nose)를 가진 폐쇄형 튜브 및 용기에 화물을 채우고 비울 수 있도록 용기 내부와 연결된 하나 이상의 파이프를 포함하는 용기가 개시되어 있다. 부력은 용기 내 액체 함량에 의하여 제공되며, 용기 형태는 용기에 화물이 실린 정도에 따라 다르다. 상기 특허는 운반용 연질 백이 튜브로 제직된 단일 직물로부터 제조될 수 있다는 것을 시사하고 있다. 그러나, 그러한 크기의 튜브로부터 상기한 운반용 연질 백을 어떻게 제조할 수 있는지는 교시되어 있지 않다. 명백하게, 상기 구조는 시임(seam)과 관련된 문제를 수반할 것이다. 시임은 통상적으로 상업적으로 시판되고 있는 운반용 연질 백에서 발견되는데, 이는 연질 백이 스티칭(stiching)을 이용한 패치 워크(patch work) 방식 또는 방수 재료 패치를 결합시키는 다른 방법으로 통상적으로 제조되기 때문이다. 예를 들어, 미국 특허 제3,779,196호를 참조하라. 그러나, 상기 연질 백이 고하중 하에 반복적으로 놓이는 경우, 시임은 상기 백이 파괴(failure)되는 원인인 것으로 알려져 있다. 따라서, 시임리스(seamless) 구조물에서는 시임으로 인한 문제가 분명히 방지될 수 있다. 그러나, 시임이 존재하는 구조물은 다양한 잇점, 특히 제조에 있어서 잇점을 가질 수 있으므로, 시임이 잘 파괴되지 않는 시임이 존재하는 튜브를 제조한다면 시임이 존재하는 구조물이 바람직할 수 있다.

이 점에 있어서, 1994년 11월 1월에 공표되었으며 본 출원인에게 허여된 "Press Felt and Method of Manufacture"라는 표제의 미국 특허 제5,360,656호는나선상으로 감긴 직물 스트립(spirally wound fabric strip)으로 제조된 프레스 펠트의 베이스 직물(base fabric of press felt)을 개시하고 있으며, 상기 개시 내용은 인용에 의하여 본 명세서에 통합되어 있다.

베이스 직물 제조시, 실 재료로 된 직물 스트립은 감기거나 나선형, 바람직하게는 평행축을 갖는 2 이상의 롤(rolls)로 배치된다. 직물 길이는 실 재료의 직물 스트립의 각 나선형 회전 중 1회전의 길이에 의하여 결정될 것이며 직물의 너비는 나선형 회전의 횟수에 의하여 결정될 것이다.

베이스 직물의 전체 너비에 걸친 나선형 회전의 횟수는 다양할 수 있다. 나선상으로 감긴 직물 스트립의 길이 방향 측면부(longitudinal edges)의 접착부는 나선형 회전의 접합부(joints) 또는 전이부(transitions)가 다양한 방법으로 접합될 수 있도록 배열될 수 있다.

측면 접합(edge joint)은 부직포 재료 또는 용융 섬유를 포함하는 부직포 재료를 예를 들면, 봉제(sewing), 용융(melting) 및 용접(welding)(예를 들면, 1998년 2월 3일 공표되고 본 출원인에게 허여된 "Ultrasonic Seaming of Abutting Strips for Paper Machine Clothing"이라는 표제의 미국 특허 제5,713,399호에 기재된 바와 같은 초음파 용접이며, 상기 특허의 개시 내용은 인용에 의하여 본 명세서에 통합되어 있음)함으로써 달성될 수 있다. 측면 접합은 또한 공지된 유형의 시임 루프(seam loops)를 포함하는 2 개의 길이 방향 측면부를 따라 실 재료로 된 직물 스트립을 제공함으로써 얻을 수 있으며, 이는 하나 이상의 시임용 실(seam threads)을 이용하여 접합될 수 있다. 상기 시임용 실은 직물 스트립이 플랫-직제된(flat-woven) 경우, 예를 들면 위사(weft threads)로 직접 형성될 수 있다.

상기 특허는 프레스 펠트용 베이스 직물 제조에 관한 것이지만, 이 기술은 운반용 컨테이너로서 충분히 견고한 튜브 구조물(tubular structure)의 제조에 이용될 수 있다. 게다가, 용도가 직물 스트립 간의 매끄러운 전이(smooth transition)가 바람직한 프레스 직물이 아니라 운반용 컨테이너인 경우, 매끄러운 전이는 특별히 중요한 것이 아니며 상이한 접합 방법(중첩 및 봉제, 본딩, 스테이플링(stapling) 등)이 사용 가능하다. 다른 접합 방식이 당업자에게 자명할 수 있다.

1999년 5월 11일에 공표되었으며 Bradley Industrial Textiles, Inc.를 출원인으로 하는 "Geotextile Container and Method of Producing Same"이라는 표제의 미국 특허 제5,902,070는 나선형으로 형성된 컨테이너를 개시하고 있다. 그러나, 이 컨테이너는 가득 채워질 목적인 것으로서, 운반용 컨테이너라기보다는 고정된 컨테이너이다.

본 발명과 관련된 특정 출원에 있어서, 다른 문제는 대형 운반용 컨테이너의 사용에 관한 것이다. 이와 관련하여, 부분적으로 또는 완전히 채워진 연질 바지선 또는 운반용 컨테이너는 염수를 따라 예인되는 경우, 불안정성과 관련된 문제가 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 불안정성은 컨테이너의 변형 진동(flexural oscillation)으로 기술되며, 부분적으로 또는 완전히 채워진 운반용 컨테이너의 연성과 직접적으로 관련이 있다. 이 변형 진동은 또한 스네이킹(snaking)이라고 알려져 있다. 점감형 말단부(tapered ends) 및 대부분의 길이 전체에 걸쳐 비교적일정한 원주를 갖는 긴 연질 컨테이너는 스네이킹과 관련된 문제가 있다고 알려져 있다. 스네이킹은 미국 특허 제3,056,373호에 기재되어 있는데, 점감형 말단부를 가진 연질 바지선이 임계 속도를 초과하는 속도로 예인되는 경우, 심하게 파열될 수 있거나 극단적인 경우에는, 바지선이 파괴될 수 있는 진동이 발생할 수 있다고 한다. 이와 같이 자연적으로 발생하는 진동은 바지선의 고물(stern)을 향해 바지선 측면으로 작용하는 힘에 의하여 발생하는 것으로 사료된다. 이에 대해 제안된 해결책은, 바지선 표면을 따라 지나는 물의 흐름을 단절시키며 바지선 고물 둘레의 물에 난류를 야기시키는 장치를 제공하는 것이었다. 스네이킹은 바지선 측면의 흐름의 원인이 되는 원활한 물의 흐름(smooth flow of water)에 의한 것이므로, 상기 난류는 스네이킹을 야기하는 힘을 제거 또는 감소시킨다고 한다.

스네이킹과 관련된 다른 해결책은 예를 들어, 미국 특허 제2,998,973호, 제3,001,501호 및 제3,056,373호에 제안되어 왔다. 상기 해결책은 부표(drogues), 킬(keels) 및 전향 링(deflector ring) 등을 포함한다.

스네이킹과 관련된 또 다른 해결책은 예인시 안정성을 제공하는 형태의 컨테이너를 제조하는 것이다. 노르웨이 소재의 Nordic Water Supply로 알려진 회사는 이 해결책을 사용하였다. 이 회사에서 사용한 운반용 연질 컨테이너는 확장된 육각형으로 설명될 수 있는 형태를 가진다. 이 확장된 육각형은 공해 상에서 담수를 운반할 때 만족스러울 정도로 안정하게 예인되는 것으로 알려져 있다. 그러나, 상기 컨테이너의 크기는 컨테이너에 가해지는 힘의 크기로 인하여 제약을 받는다. 이와 관련하여, 일정 형태와 속도를 갖는 컨테이너의 예인력, 예인 속도 및 연료연소 간의 관계가 작용한다. 운반용 연질 컨테이너를 견인하는 예인선 조정자는 화물 운송비를 최소화하는 속도로 상기 컨테이너를 견인하고자 할 것이다. 예인 속도가 크면 예인 시간을 최소화할 수 있다는 점에서 유리한 반면, 예인력이 커지고 연료 소비가 많아지게 된다. 예인 속도가 커지면 컨테이너 제조에 사용된 물질이 고하중을 견딜 있도록 그 강도가 증가되어야 한다. 강도 증가는 일반적으로 보다 두꺼운 컨테이너 재료를 사용함으로써 해결된다. 그러나, 이는 컨테이너 중량 증가 및 물질 연성 감소를 야기시킨다. 다시 말하여, 운반용 연질 컨테이너를 구부리기 위한 연성은 작아지고, 운반하기에는 보다 무거워지게 되므로, 이러한 컨테이너의 취급은 보다 더 어렵게 된다.

게다가, 연료 소비는 예인 속도가 증가할수록 급속히 증가한다. 특정 컨테이너의 경우, 화물 운송비를 최소화시키는 예인 속도와 연료 연소 결합이 있다. 또한, 예인 속도가 크면 스네이킹 문제를 악화시킬 수 있다.

공해 상에서 담수를 운반하는데 사용되는 확장된 육각형 운반용 연질 컨테이너의 경우, 20,000 제곱 미터의 용량을 갖는 컨테이너는 예인력(약 8 내지 9톤), 예인 속도(약 4.5노트) 및 연료 소비의 조합이 허용될 수 있다고 밝혀졌다. 30,000 제곱 미터의 용량을 갖는 확장된 육각형 컨테이너는 20,000 제곱 미터의 원통형 컨테이너보다 낮은 예인 속도, 큰 예인력 및 많은 연료 소비로 작동된다. 이는 보다 큰 규모로 확장된 육각형 컨테이너는 그 너비 및 깊이로 인하여 공해 상에서 견인될 때, 보다 많은 배수량의 염수를 가져야 한다는 사실에 주로 기인한다. 또한, 컨테이너 용량 증가는 대규모 운반 작업을 경제적으로 달성하기 위하여 바람직한 것이다. 그러나, 확장된 육각형 컨테이너의 용량 증가는 보다 낮은 예인 속도 및 보다 많은 연료 소비를 야기시킬 것이다.

전술된 스네이킹, 컨테이너 용량, 예인력, 예인 속도 및 연료 연소는 개선된 운반용 연질 컨테이너 디자인의 필요성을 한정한다. 현존하는 디자인을 갖는 운반용 용기보다 안정한 예인(스네이킹이 존재하지 않는 예인), FFCV의 고용량, 고속 예인, 낮은 예인력 및 낮은 연료 연소를 달성할 운반용 용기의 개선된 디자인이 필요하다.

이외에도, 예인되는 화물의 부피를 증가시키기 위하여, 다수의 연질 컨테이너를 함께 예인하는 것이 제안되어 왔다. 이러한 해결책은 복수의 컨테이너가 일렬로 예인되는 미국 특허 제5,657,714호, 제5,355,819호 및 제3,018,748호에서 알 수 있다. 컨테이너의 안정성을 증가시키기 위하여, 유럽 특허 제0 832 032 B1호는 병렬 방식으로(side by side) 복수의 컨테이너를 예인하는 것을 개시하고 있다.

그러나, 연질 컨테이너를 병렬 방식으로 예인할 때, 파도의 움직임에 의하여 야기된 횡력은 어떤 컨테이너가 다른 컨테이너를 밀어 회전하면서 흔들리게 하는(rolling end over end) 불안정성을 발생시킨다. 이러한 움직임은 컨테이너에 악영향을 미치며 운송 속도에도 영향을 미친다.

또한, 전술한 바와 같이, 시임리스 연질 컨테이너가 바람직하며 이는 종래 기술에서도 언급된 바 있지만, 이러한 구조의 제조 방법은 어려움이 있다. 이전에 알려진 바와 같이, 대형 연질 컨테이너는 일반적으로 봉제되거나 또는 본딩되어 있는 작은 섹션(section)으로 제조되었다. 상기 섹션은 불투수성(waterimpermeable)이어야 한다. 일반적으로 상기 구역이 불침투성 재료로 제조되지 않은 경우, 장착되기 전 불침투성 코팅제가 용이하게 제공될 수 있다. 상기 코팅제는 스프레잉 또는 딥 코팅과 같은 종래의 방법에 의하여 도포될 수 있다.

따라서, 상기와 같은 구조 및 이를 작동시키는 환경에서 발생할 수 있는 전술된 바와 같은 문제점을 극복하는 대용량 유체 운반용 FFCV의 필요성은 여전히 존재한다.

본 발명은 다량의 유체, 특히 염수의 밀도보다 작은 밀도를 가진 유체, 보다 구체적으로는 담수를 운반 및 보관하는데 사용되는 유체 보관용 연질 용기 (flexible fluid containment vessel:이하, "FFCV"라고도 함)에 관한 것이다.

따라서, 본 발명에 의하여 본 발명의 목적 및 잇점이 인식될 수 있으며, 본 발명의 상세한 설명은 다음과 같은 도면과 관련지어 이해되어야 한다:

도 1은 화살표 방향의 기수 또는 선수를 가지는 종래의 원통형 FFCV의 일반적인 투시도이고;

도 2는 본 발명의 교시 내용을 구체화한 납작한 선수 또는 기수를 가진, 본 발명의 원통형 FFCV의 일 실시예의 투시도이고;

도 2a는 본 발명의 교시 내용을 구체화한 선수 및 고물의 블런트 말단부 캡(blunt end caps)을 가진 FFCV의 투시도이고;

도 2b 및 2c는 본 발명의 교시 내용을 구체화한 도 2a에 도시된 다른 말단부 캡 계획을 도시한 것이고;

도 3은 본 발명의 교시 내용을 구체화한 길이 방향 보강 빔을 가진, 본 발명의 FFCV의 일 실시예의 단면도이고;

도 3a는 본 발명의 교시 내용을 구체화한 FFCV를 따라 슬리브(sleeve)에 삽입될 길이 방향 보강 빔(부착되어 있지 않은 상태로 도시되어 있음)을 가진 FFCV의 투시도이고;

도 4는 본 발명의 교시 내용을 구체화한 원주 방향 보강 빔(circumferential stiffening beam)을 가진 FFCV의 부분 투시도이고;

도 5는 본 발명의 교시 내용을 구체화한 포드형(pod shaped) FFCV의 투시도이고;

도 5a 및 5b는 본 발명의 교시 내용을 구체화한 플랫 구조(flat structure)에 의하여 직렬로 연결된 포드형 FFCV의 일반도를 도시한 것이고;

도 6은 본 발명의 교시 내용을 구체화한, FFCV를 연결하는 복수의 빔 분리기를 포함하며 병렬 방식으로 예인되는 FFCV의 일반도이고;

도 7은 본 발명의 교시 내용을 구체화한, 빔 분리기에 의하여 병렬로 연결된 FFCV 에 미치는 힘의 분배를 도시한 개요도이고;

도 8은 본 발명의 교시 내용을 구체화한, 원추형 선수 및 고물을 가진 나선상으로 형성된 FFCV의 일 실시예의 투시도이고;

도 8a는 본 발명의 교시 내용을 구체화한, 나선상으로 형성된 선수 또는 고물의 일부분을 도시한 투시도이고;

도 8b는 본 발명의 교시 내용을 구체화한, 나선상으로 형성된 선수 또는 고물의 전체를 도시한 투시도이고;

도 9는 본 발명의 교시 내용을 구체화한, 강화 포켓(rainforcement pocket)이 형성된 나선형 FFCV의 투시도이다.

따라서, 본 발명의 주요 목적은 특히 담수를 포함하는, 염수의 밀도보다 작은 밀도를 갖는 화물을 운반하기 위한 나선상으로 형성된 대형 직물 FFCV를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 예인시 바람직하지 못한 스네이킹을 방지하는 수단을 가진 FFCV를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 복수의 상기 FFCV를 운반하는 수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 FFCV를 강화하는 수단을 제공하여, 하중을 효과적으로 분산시키고 파열을 방지하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 FFCV에 사용된 튜브를 불침투성이 되게 하는 수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 잇점은 이하 본 발명에 의하여 알 수 있을 것이다. 이 점과 관련하여, 본 발명은 나선상으로 형성된 튜브를 사용하여 300' 이상의 길이 및 40' 이상의 직경을 갖는 FFCV를 제조할 것이다. 이러한 대형 구조물은 미국 특허 제5,360,656호에 기재되어 있는 방법으로 제조될 수 있으며, 상기 특허의 출원인의 소유이며 관리되는 기계와 같은 제지기 직물(papermaker's clothing)을 제조하는 기계에서 제조될 수 있다. 기수(nose)와 후미(tail) 또는 선수(bow)와 고물(stern)이라고도 하는 튜브의 말단부는, 폴딩된(folded) 및 본딩(bonding)되고 및/또는 상기 기수와 결합된 적합한 예인 바(tow bar)와 스티칭(stitching)되는 것을 포함하는 다수의 방법에 의하여 봉합된다. 종래 기술의 말단부 예는 미국 특허 제2,997,973호, 제3,018,748호, 제3,056,373호, 제3,067,712호 및 제3,150,627호에서 알 수 있다. 미국 특허 제3,067,712호 및 제3,224,403호에 기재된 바와 같이 화물을 채우고 비우는데 사용되는 개구부 또는 복수의 개구부가 제공된다.

이외에도, 나선상 스트립 방법(spiral strip method)에 의하여, 선수 또는 고물 또는 양자는 예를 들어, 깔때기형 또는 본 발명의 목적에 적합한 다른 형태인 점감식 형태일 수 있다.

상기 긴 구조물의 스네이킹 효과를 줄이기 위하여, 복수의 길이 방향 보강 빔(longitudinal stiffening beams)이 구조물의 길이 방향으로 제공된다. 이러한 보강 빔은 공기 또는 다른 매질로 가압될 것이다. 상기 빔은 튜브의 일부로서 형성되거나 또는 개별적으로 제직되어 FFCV의 일부일 수 있는 슬리브에 고정될 수 있다. 상기 빔은 또한 미국 특허 제5,421,128호 및 제5,735,083호에 기재되어 있는 방법 또는 European Conference on Composite Materials 6판 1995년 9월 중 D. Brookstein의 "3-D Braided Composites-Design and Applications"의 방법으로 매듭지을 수 있다. 상기 빔은 또한 니트(knit)되거나 또는 레이드 업(laid up)될 수 있다. 튜브는 바람직하게는 전술된 나선상 방법이다. 이러한 빔을 봉제 또는 다른 방법으로 튜브에 접착시키거나 또는 고정시키는 것이 가능하지만, 각 유니트로 나뉘어지는 구조물이 제조의 용이성 및 보다 큰 강도때문에 바람직하다.

전술한 바와 유사한 구조의 강화 또는 보강 빔은 또한 튜브 원주 둘레에 일정 간격으로 제공될 수 있다.

또한, 내부가 비어 있는 FFCV의 밀도는 통상적으로 염수의 밀도보다 크므로, 화물이 내려졌을 때 빔은 FFCV에 부력을 제공하여 FFCV가 물에 떠 있게 한다. FFCV가 보관을 위해 감길 때 가압 및 감압을 가능하게 하는 밸브가 제공될 수 있다.

하나 이상의 FFCV를 예인하는 방법 중 하나는 FFCV를 병렬 방식으로 예인하는 것이다. 안정성을 증가시키고 "전복(roll over)"을 방지하기 위하여, 바람직하게는 가압된 공기 또는 다른 매질을 포함하는 복수의 빔 분리기(beam separator)를 사용하여, 인접 FFCV를 이들의 길이를 따라 커플링시킬 수 있다. 빔 분리기는 핀 시임 커넥터(pin seam connectors) 또는 본 발명의 목적에 적합한 다른 수단에 의하여 FFCV의 측면에 부착될 수 있다.

또 다른 방법은 납작한 나선상으로 형성된 부분(flat spirla formed portion)에 의하여 직렬로 내부 연결된 FFCV를 제조하는 것이다.

본 발명은 또한 튜브를 불침투성이 되게 하는 방법을 개시하고 있다. 직물 스트립의 내부, 외부 또는 내부와 외부 모두가 불침투성 물질로 코팅될 수 있다.시임이 튜브 내부에 형성된 경우, 이 시임도 더 코팅될 수 있다.

FFCV(10)는 불침투성 직물 튜브로 제조될 것이다. 튜브 형태는 다양할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 실질적으로 균일한 직경(지름)을 가지며 말단부(14) 및 (16) 각각이 봉합된 튜브(12)를 포함할 수 있다. 말단부(14) 및 (16) 각각은 이하 설명될 다양한 방법으로 폐쇄, 핀치(pinch) 및 봉합될 수 있다. 그 결과 얻은 불침투성 구조물은 또한 운반 및 보관을 위하여 접거나 또는 말기에 충분히 연성일 수 있다.

본 발명의 FFCV 디자인을 보다 구체적으로 설명하기 전에, 디자인 요소를 고려하는 것이 바람직하다. 예인 하중의 균일한 분배는 FFCV의 수명 및 성능에 중요하다. 예인시, 점성 항력(viscous drag) 및 형태 항력(form drag)이라고 하는, FFCV에 작용하는 두 가지 종류의 항력이 존재한다. 화물 예인시, 총 항력은 점성 항력과 형태 항력의 총합이다. 화물이 가득 적재되어 있는 정지 상태의 FFCV가 움직이기 시작할 때, FFCV가 일정 속도로 가속되는 동안 발생하는 관성력이 존재한다. 이 관성력은, 움직이는 상태의 다량의 질량으로 인하여 총 항력과는 대조적으로 상당히 크다. 항력은 FFCV의 가장 큰 종단면 또는 가장 큰 직경의 중심점에 의하여 주로 결정되는 것으로 나타났다. 일단 일정 속도에 도달하면, 예인 관성력은 0이 되고 총 예인 하중(total towing load)은 총 항력이 된다.

이의 일부로서, 및 이에 더하여 FFCV의 용량을 증가시키기 위하여 FFCV의 길이 및 너비 모두를 증가시키기보다는 FFCV의 길이를 증가시키는 것이 보다 효과적이라고 결정되었다. 예를 들면, 예인 속도의 함수인 예인력은 구형 선수 및 고물을 가진 원통형 운반용 백에 의하여 개선되었다. FFCV는 물에 완전히 잠기는 것으로 가정하였다. 이러한 가정은 염수보다 작은 밀도를 가진 화물에 대하여는 틀릴 수 있지만, 예인에 필요한 FFCV 디자인의 상대적인 효과를 결정하는 방법을 제공한다. 상기 모델은 주어진 속도에 대한 두 가지 항력 요소를 계산 및 합산함으로써 총 예인력을 측정한다. 항력의 두 가지 요소는 점성 항력과 형태 항력이다. 항력성분에 대한 수학식은 다음과 같다:

점성 항력(톤)=

(0.25*(A4+D4)*(B4+(3.142*C4))*E4^1.63/8896

형태 항력(톤)=

(((B4-(3.14*C4/2))*C4/2)^1.87)*E4^1.33*1.133/8896

총 예인력(톤)=

점성 항력(톤)+형태 항력(톤)

상기 식 중, A4는 총길이(m)이고, D4는 선수와 고물 부분의 총 길이(m)이고, B4는 백의 주변부 (m)이고, C4는 드래프트(draught, m)이고 E4는 속도(노트)이다.

일련의 FFCV 디자인에 필요한 예인력이 이제 결정될 수 있다. 예를 들어, 총 길이가 160m, 선수 및 고물 부분의 총 길이는 10m, 주변부는 35m, 속도는 4노트이고 백 포화율은 50%인 FFCV를 가정한다. 드래프트(m)는 부분적으로 채워진 FFCV의 종단면이 트랙형(racetrack shape))이라는 가정 하에 계산된다. 상기 형태는, 종단면이 마치 두 개의 반원이 양 주변부에 부착된 직사각형과 같은 것을 가정한 것이다. 이 FFCV의 드래프트는 3.26m로 계산된다. 드래프트 계산을 위한 식은 다음과 같다:

드래프트(m)=B4/3.14*(1-((1-J4)^0.5))

상기 식 중, J4는 FFCV 중 채워진 부분의 비율이다(상기 경우에는 50%임).

상기 FFCV에 있어서, 총 항력은 3.23톤이다. 형태 항력은 1.15톤이고, 점성 항력은 2.07톤이다. 화물이 담수인 경우, 상기 FFCV는 50%가 포화된 상태로 7481톤을 운송할 것이다.

50%가 포화된 상태로 약 60,000톤의 물을 운반할 수 있는 FFCV를 제조하려면, 2 이상의 방법으로 FFCV의 용량을 증가시킬 수 있다. 한 가지 방법은 총 길이, 선수 및 고물 부분의 총 길이 및 주변부의 길이를 동일한 비율로 늘리는 것이다. FFCV의 크기가 2배(by a factor of 2) 증가되는 경우, 50% 포화된 FFCV의 용량은 59,846톤이다. 총 예인력은 종래의 3.23톤에서 본 발명의 FFCV의 23.72톤으로 증가한다. 이는 634% 증가한 것이다. 형태 항력은 15.43톤(1241%의 증가율)이고, 점성 항력은 8.29톤(300%의 증가율)이다. 예인력 증가의 대부분은 형태 향력의 증가로부터 유래하는데, 이러한 형태 항력의 증가는 상기 디자인으로는 FFCV가 염수를 지나기 위하여 보다 많은 양의 염수를 배수시켜야 한다는 사실을 반영하는 것이다.

60,000톤으로 용량을 증가시키기 위한 다른 방법은 FFCV, 주변부, 선수 및 고물의 크기는 유지하면서, FFCV를 늘리는 것이다. 총 길이가 1233.6m로 증가되면, 50%의 포화율에서의 용량은 59,836톤이다. 4노트의 속도에서의 총 항력은 16.31톤 또는 전술한 두 번째 FFCV의 69%이다. 형태 항력은 1.15톤(첫번째 FFCV의 형태 항력과 동일함)이고, 점성 항력은 15.15톤(첫번째 FFCV의 점성 항력을 631% 초과한 것임)이다.

상기 다른 디자인(1233.6m로 신장된 FFCV)은 예인력의 증가는 최소화화면서도 용량 증가면에 있어서 명백히 잇점을 갖는다. 상기 신장된 디자인으로는 또한 용기를 예인함에 있어서, 동일한 용량을 갖는 첫번째 디자인에 비하여 연료를 보다절약할 수 있다는 것을 알 수 있다.

소정의 FFCV의 용량을 증가시키는 바람직한 방법에 있어서, FFCV를 구성하는 일반적인 구조물의 튜브(12)가 있다. 본 발명은 1994년 11월 1일자로 공표되었으며 "Press Felt and Method of Manufacturing It"이라는 표제의 미국 특허 제5,360,656호에 기재된 바와 같은 방법으로 튜브(12)를 제조할 것을 상정하며, 상기 특허는 인용에 의하여 본 명세서에 통합되어 있다.

상기 특허에는 나선상으로 감긴 직물 스트립으로 제조된 프레스 펠트로 된 직포가 개시되어 있다.

튜브(12)는 본질적으로 신장된 원통형 직물인 바, 전술된 바와 같은 제조 방법을 이용하여 FFCV(10)에 사용되는 튜브(12)를 제조한다. 이와 관련하여, 튜브(12) 제조시, 실 재료로 된 직물 스트립(13)을 나선상으로, 바람직하게는 평행한 축을 가진 2 이상의 롤로 감거나 배치한다. 직물의 길이는 실 재료로 된 직물 스트립의 각 나선상 회전의 길이로 결정될 것이고, 직물의 너비는 나선상 회전의 횟수에 의해 결정될 것이다.

베이스 직물(base fabric)의 전체 너비에서의 나선상 회전 횟수는 다양할 수 있다. 나선상으로 감긴 직물 스트립의 길이 방향 에지부(longitudinal edges)의 접합 부분은 나선상 회전 간의 접합 또는 전이(transition)가 다수의 방법으로 접합될 수 있도록 배열된다. 에지 접합부(15)는 부직포 재료 또는 용융가능한 섬유를 갖는 부직포 재료를 예를 들어, 봉제(sewing), 용융(meltign) 및 용접(welding)(예를 들면, 전술한 바와 같은 미국 특허 제5,713,399호에 기재된 초음파 용접임)시킴으로써 달성될 수 있다. 에지 접합부는 또한 실 재료로 되어 있는 직물 스트립을 공지된 형태의 시임 루프(seam loops)가 있는 2 개의 길이 방향 에지부를 따라 제공함으로써 얻을 수 있으며, 상기 시임 루프는 하나 이상의 시임 쓰레드(seam threads)를 이용하여 접합될 수 있다. 상기 시임 루프는 예를 들어, 직물 스트립이 플랫(flat-woven)인 경우 경사로 직접 형성될 수 있다. 직물 스트립(13)을 구성하는 직물은 본 발명의 목적에 적합한 재료로 된 직물일 수 있다. 직물 스트립(13)은 또한 당업자가 용이하게 알 수 있는 방법을 이용하여 보강사로 보강될 수 있다.

이 외에도, 튜브의 용도는 프레스 직물(직물 스트립 간의 매끄러운 전이(smooth transition)가 바람직함)이 아니라 컨테이너이므로, 매끄러운 전이는 특히 중요한 것이 아니며, 시임 강도를 증가시키기 위한 인접 직물 스트립 간의 상이한 시임 접합 방법을 사용하는 것이 가능한데, 이는 공통 지점이 파괴되기 때문이다. 이와 관련하여, 보다 강한 시임은 직물 에지부를 중첩시킨 다음 초음파 본딩 또는 열 본딩을 이용하여 두 개의 직물을 본딩시킴으로써 제조될 수 있다. 중첩은 25mm 내지 50mm일 필요가 있다. 중첩된 부분 및 본딩된 시임의 목적은 직물 스트립(13)의 강도 및 그 둘레의 강도가 되는 시임 강도를 달성하는 것이다.

본딩 외에도, 시임 강도를 증가시키는 다른 방법은 스테인레스 스틸 스테이플과 같은 비-부식성 스테이플을 사용하여 직물을 스테이플링(stapling)하는 것이다. 이 스테이플의 너비는 25mm이며, 나선상으로 접합된 시임 길이 중 25mm 마다 사용될 수 있다. 이의 목적은 물을 운반하는 백의 수명을 단축시키지 않고 부식되지도 않는 재료를 사용하면서도, 직물 강도에 비하여 높은 시임 강도를 달성하는 것이다.

상기 방법에서는, 직물 스트립(13)을 나선상으로 감거나 접착시키기 전에 한 면 또는 양 면 모두를 전-코팅하여 염수 및 염수 이온에 대하여 불침투성이 되게 할 수 있다. 이는 직제된 대형 구조물을 코팅시킬 필요성을 줄인다. 필요한 경우, 인접 직물 스트립(13)간의 시임만을 코팅할 필요가 있을 수 있다. 이 경우, 이는 나선상으로 감는 과정에서 수행될 수 있다.

물론, 상기와 같이 수행하는 것이 바람직한 경우, 튜브 구조물(tubular structure)은 코팅되지 않은 직물로 제조된 다음 전술한 바와 같은 특허 출원에 기재된 방법으로 전체 구조물을 코팅할 수 있다.

튜브(12) 말단부는 전술한 특허 출원에 기재된 방법으로 봉합될 수 있으며, 이 방법의 몇몇 예는 인용되어 본 명세서에 통합되어 있다.

그러나, 상기 나선상으로 감는 방법은 구체적으로는 말단부인 선수 또는 고물의 형성에 있어서 다른 잇점을 갖는다. 이와 관련하여, 도 8a 및 8b를 참조한다.

상기 도면 중, 직물 스트립(13) 재료를 사용하여 말단부를 깔때기형(17)으로 나선상으로 형성하는 방법이 도시되어 있다. 이와 관련하여, 상기 방법은 직물 스트립(13)의 너비(W)에 걸쳐 그 길이가 상이한 직물 스트립(13)을 형성하여 사용하는 것을 상정한다. 전체 너비 중 구배(gradient)에 있어서, 한 에지부는 다른 부분보다 예를 들면, 1-10% 넓다. 이는 예를 들면 통상적인 구조의 제직 및 너비에있어서의 구배 열 고정을 가짐으로써 수행될 수 있다. 에지부는 열고정 후 다른 부분에 비하여 더 길거나 더 짧아질 것이다.

이와는 달리, 직물 스트립은 깔때기형 권취 롤(take up roll)을 사용하여, 개별 브레이크(separate breaks)가 있는 크릴 경사(creel warp) 또는 보빈(bobbins)으로 제직될 수 있다. 이는 바람직한 구배가 생긴 구조를 제공할 것이다.

너비의 구배에 있어서 다른 부분보다 1-10% 더 긴 직물 에지부에 있어서, 이는 중첩에 의하여 에지부를 에지부에 연결시키고 깔때기(17)가 계속 성장할 수 있게 한다. 깔때기(17)의 크기는 직물의 에지부와 에지부의 길이 차이 정도에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 좁은 부분의 깔때기 직경(m)은 2.5m이고 가장 넓은 부분의 직경은 24m인 깔때기(17)의 길이는, 1m 너비의 직물 스트립을 이용한 경우, 대략 다음과 같을 것이다:

길이 차 % (에지부에서 에지부로의 길이 차) 깔때기의 길이(m)

10 24

5 46

3 76

2 113

상기 방법에 따라 깔때기(17)의 바람직한 기하학적 형태가 맞춤 제조될 수 있다. 튜브(12)는 개별적으로 제조될 수 있거나 또는 깔때기(17)와 일체형으로 제조되거나 또는 개별적으로 제조된 다음 전술한 특허 출원에 기재된 방법으로 결합시킬 수 있다. 일체형으로 제조되는 경우, 구배 열고정(gradient heatsetting)을, 튜브(12) 및 다른 말단부에서 일정 온도의 열고정으로 제직하면서, 깔대기 전면부에 대하여 사용할 수 있으며, 다른 깔때기에 대하여는 역구배 열고정(reversed gradient heatsetting)을 사용할 수 있다.

또한, 나선상 방법를 사용하여 상이한 텐션(tension)을 접착된 2 개의 직물 조각에 가함으로써 깔때기를 형성할 수 있다. 튜브 제조 공정에 공급되는 직물에 보다 큰 텐션을 가함으로써, 접합된 직물은 깔때기를 형성할 것이다. 또 다른 방법은 튜브 제조기로 공급되는 직물의 중첩량 및 각도를 변경하는 것이다. 이 방법으로는 접합시 평행하지 않은 직물이 초래된다. 상기 방법 또한 깔때기를 형성할 것이다.

도 9에는 전술한 방법으로 형성된 원추형 말단부(17)을 가지며 나선상으로 제조된 FFCV(10')가 도시되어 있다. FFCV(10')에는, 로프, 브레이드(braid) 또는 와이어와 같은 보강재가 위치하여, 예를 들면 적합한 말단부 캡 또는 예인 바(tow bar)에 커플링되는, 길이 방향 포켓(longitudinal pockets)(19)을 포함한다. 이와 유사한 원주 방향 포켓(circumferential pockets) 또한 제공될 수 있다. 이 포켓(19)은 바람직한 위치에서 FFCV(10')의 원주 둘레에 위치한다. 포켓(19)은 직물 부분을 접은 다음 접힘선을 따라 스티칭함으로써 형성될 수 있다. 봉제 외에, 포켓을 제조하는 다른 방법은 당업자에게 자명할 것이다. 전술한 바와 같은 해결책에 의하여, FFCV의 하중은, 중량이 매우 감소되어 다른 어느 것 보다도 가벼운 중량이 되는 직물 상에 하중을 갖는 강화재 상에 주로 놓이게 된다. 또한, 강화재는 립 스톱(rip stops)으로서 작용하여, 직물에 대한 찢김 또는 손상을 수용할 것이다.

FFCV(10')가 일단 제조되면, 말단부는 예인 캡(towing cap) 또는 본 발명의 목적에 적합한 다른 방법을 포함하는 전술한 방법으로 봉합될 것이다.

말단부 봉합은, 구조물이 물 또는 다른 화물을 적재할 수 있게 하는 것 뿐만 아니라 FFCV의 예인 수단을 제공할 수 있게 되는 것 모두에 필요한 것이다.

튜브(12)가 원추형을 포함하지 않는 나선상으로 제조되는 경우, 많은 방법으로 봉합될 수 있다. 봉합된 말단부는 튜브(12)의 말단부(14)를 붕괴시킴으로써 형성되고 도 2에 도시된 바와 같이 1회 이상 폴딩될 수 있다. 튜브(12)의 말단부(14)는, 봉합된 표면이 튜브의 다른 말단부(16) 또는 말단부(14)의 표면과 동일한 평면에 놓이도록 봉합되거나 또는 이와는 별개로, 물 표면에 대하여 수직인 선수(선박의 선수와 유사함)를 형성하는 튜브의 다른 말단부(16)의 봉합 표면으로 형성된 평면에 말단부(14)가 수직이 되도록 봉합된다. 이와 같이 봉합하기 위하여, 튜브 말단부(14) 및 (16)은 몇 피트 정도의 길이로 봉합되도록 붕괴된다. 납작한 튜브의 내부 표면을 반응성 물질 또는 접착제로 접착시키거나 봉합시킴으로써 용이하게 봉합된다. 또한, 튜브의 납작한 말단부(14) 및 (16)는 복합 구조물에 볼트로 결합되거나 고정되는 금속 또는 복합 바(composite bars)(18)로 고정되며 보강된다. 이 금속 또는 복합 바(18)는 FFCV를 예인하는 예인선으로부터의 예인 메카니즘(20)을 결합시키는 수단을 제공할 수 있다.

말단부(14)(붕괴되어 폴딩됨(folded))는 반응성 고분자 실링제(sealant) 또는 접착제로 봉합될 것이다. 봉합된 말단부는 또한 금속 또는 복합 바로 보강되어 강화될 수 있으며, 예인 장치를 부착시키는 수단으로 제공될 수 있다.

말단부를 봉합하는 다른 수단은 도 2a에 도시된 바와 같은 금속 또는 복합 말단부 캡(30)을 부착시키는 단계를 포함한다. 상기 구체예에 있어서, 캡의 크기는 튜브의 직경에 의하여 결정될 것이다. 말단부 캡(30)의 직경은 튜브(12)의 내부 직경에 맞추어 디자인될 것이며, 접착체를 이용한 접착, 볼트 결합 또는 본 발명의 목적에 적합한 다른 수단에 의하여 봉합될 것이다. 말단부 캡(30)은 봉합, 포트(port)(31)를 통한 화물 싣기/내리기 및 예인 결합 수단을 제공할 것이다. FFCV는 점감식(tapered)이 아닌, 오히려 실질적으로 균일한 직경을 갖는 보다 "블런트(blunt)"한 말단부를 가지는데, 종래의 FFCV가 가장 협소한 직경의 병목 구역에 힘이 집중시키는 것에 반하여, 상기 구조는 가장 긴 주변부에 대한 힘을 전체 길이에 대하여 동일하게 분배시킨다. 주변부에 맞춰 토 캡(tow cap)을 결합시킴으로써, 전체 FFCV 구조물에 대한 분산력(equal distribution of forces), 구체적으로는 출발 예인력이 보다 균등하게 되도록 한다.

말단부 캡의 다른 디자인은 도 2b 및 2c에 도시되어 있다. 도시된 말단부 캡(30') 또한 금속 또는 복합 금속으로 제조된 것이며 튜브(12)에 접착제로 접착되거나 볼트 결합 또는 기타 다른 방법으로 봉합되어 있다. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 캡(30')의 후면부는 점감식이면서, 균등한 분산력을 제공하는 튜브(12)의 내부 주변부에 맞춰진 주변부를 갖는다.

붕괴된 입구, 봉합되기 위하여 붕괴되어 폴딩된 구조, 또는 말단부 캡 입구는 전체 FFCV에 대한 예인력을 집중시키기보다는 분배하도록 디자인될 수 있으며, FFCV의 개선된 작동이 가능하게 할 것이다.

보다 효과적인 형태, 즉 넓은 형태보다는 긴 형태를 형성하기 위하여 예인력 및 튜브 말단 봉합 방법은 이미 고려하였는 바, 재료 선택 및 구조와 관련하여 FFCV 자체에 대한 예인력을 설명하겠다.

FFCV에서 발생할 수 있는 힘은 두 가지 예상값으로부터 이해될 수 있다. 한 예상값은 일정 범위의 속도로 물에서 이동하고 있는 FFCV의 항력으로부터 측정할 수 있다. 상기 힘은 FFCV 전체에 걸쳐 균일하게 분배될 수 있으며, 가능한 한 균등하게 분배되는 것이 바람직하다. 또 다른 예상값은 FFCV가 소정의 두께를 가진 특정 재료로 제조되는 것이다. 특정 재료에 있어서, 최대 하중 및 신장 특성은 공지되어 있으므로, 특정 재료가 최대 하중을 특정 비율로 초과하지 못할 것임을 예상할 수 있다. 예를 들어, FFCV 재료가 1제곱 미터 당 1000g의 기본 중량을 갖는데, 상기 기본 중량의 반은 직물 재료(코팅되지 않은 것임)에 의하여 기여되는 것이고 나머지 반은 매트릭스 또는 FFCV의 길이 방향을 향하는 70%의 섬유를 포함하는 코팅 재료에 의하여 기여되는 경우를 가정하여 보자. 섬유는 예를 들면, 1 세제곱센티미터 당 1.14g이 밀도를 갖는 나일론 6 또는 나일론 6.6이고, 길이 방향의 나일론은 1미터의 너비에 대하여 약 300 제곱밀리미터의 FFCV 재료로 구성되어 있다. 300 제곱밀리미터는 약 0.47제곱인치에 해당한다. 강화 나일론은 1 제곱인치당 80,000파운드의 최대 파괴 강도를 갖는다고 가정하면, 1m의 폭을 갖는 상기 FFCV 재료는 하중이 37,600lbs에 도달할 때 파괴될 것이다. 이는 1 피트 당11,500 파운드에 해당하는 것이다. 42피트의 직경을 갖는 FFCV의 경우, 원주는 132피트이다. 상기 FFCV의 이론적 파괴 하중은 1,518,000lbs일 것이다. 나일론 보강재의 최대 파괴 강도는 33%를 초과하지 않을 것이라고 가정하면, FFCV에 허용가능한 최대 하중은 1 피트 당 약 500,000lbs 또는 약 4,000파운드(1 인치 당 약 300파운드임)일 수 있다. 따라서, 하중 조건이 결정될 수 있으며, 이는 재료 선택 및 제조 기술의 한 요인이 되어야 한다.

FFCV는 하중이 비존재하는 상태와 고하중 상태를 순환할 것이므로, 원통형 하중 환경에서의 재료의 복원 특성은 어떠한 재료를 선택하더라도 고려되어야 한다. 또한, 재료는 태양 광선, 염수, 염수 온도, 해양 생물 및 적재될 화물을 견디어야 한다. 구조물 재료는 또한 염수에 의한 화물 오염을 방지하여야 한다. 염수가 화물 내로 침투하거나 염 이온이 화물 내로 확산되는 경우, 오염이 발생할 수 있다.

전술된 바와 같은 본 발명은 FFCV를 직물(코팅되거나 코팅되어 있지 않음)(예를 들면, 코팅되거나 또는 코팅되지 않은 직물, 코팅되거나 코팅되지 않은 편성물, 코팅되거나 코팅되지 않은 부직포, 또는 코팅되거나 또는 코팅되지 않은 그물(netting)) 스트립으로부터 제조하는 것을 상정한다. 코팅된 직물은 두 개의 주요 성분을 가진다. 이 성분은 강화 섬유 및 고분자 코팅이다. 다양한 강화 섬유 및 고분자 코팅 재료가 FFCV에 적합하다. 이러한 재료는 기계적 하중 및 FFCV에서 발생할 수 있는 다양한 형태의 신장을 처리할 수 있어야 한다.

본 발명은 FFCV 재료가 직물 너비 1 인치 당 약 1100 파운드 내지 2300 파운드의 파괴 인장 하중을 견딜 수 있도록 디자인되는 파괴 인장 하중을 상정한다. 게다가, FFCV 재료는 자주 릴에 감기기 때문에 코팅은 반복적으로 접힐 수 있거나 굽힐 수 있어야 한다.

적합한 고분자 코팅 물질은 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 합성 고무 및 천연 고무, 폴리우레아, 폴리올레핀, 실리콘계 고분자 및 아크릴계 고분자를 포함한다. 이러한 고분자는 실제로 열가소성 또는 열경화성일 수 있다. 열경화성 고분자 코팅은 열에 의하여 경화되거나, 실온에서 경화될 수 있거나 또는 UV로 경화될 수 있다. 고분자 코팅은, 코팅에 연성 또는 내구성을 부가할 수 있는 가소제 및 안정화제를 포함할 수 있다. 바람직함 코팅 물질은 가소화된 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄 및 폴리우레아이다. 이들 물질은 우수한 배리어(barrier) 특성을 가지며, 연성 및 내구성이 있다.

적합한 강화 섬유 재료는 나일론(일반적 분류에 따른 것임), 폴리에스테르(일반적 분류에 따른 것임), 폴리아미드(예를 들면, Kevlar, Twaron또는 Technora), 폴리올레핀(예를 들면, 초고분자량 폴리에틸렌으로 제조된 Dyneema및 Spectra) 및 폴리벤즈옥사졸(PBO)이다.

재료 군 중, 고강도 섬유는 FFCV의 디자인을 충족시키기 위해 요구되는 직물 중량을 최소화한다. 바람직한 강화 섬유 재료는 고강도 나일론, 고강도 폴리아미드 및 고강도 폴리올레핀이다. PBO가 고강도에는 바람직하지만, 상대적인 고비용때문에 바람직하지 않다. 고강도 폴리올레핀은 그 고강도때문에 바람직하지만, 코팅 물질과 효과적으로 결합시키기 곤란하다.

제직된 직물 스트립에 있어서, 강화 섬유는 직물 스트립에 따라 다양한 제직 구조로 형성될 수 있다. 이 구조는 평직(1×1)부터 바스켓직(basket weaves) 및 능직에 이르기까지 다양하다. 2×2, 3×3, 4×4, 5×5, 6×6, 2×1, 3×1, 4×1, 5×1 및 6×1과 같은 바스켓직이 적당하다. 2×2, 3×3, 4×4, 5×5, 6×6, 2×1, 3×1, 4×1, 5×1 및 6×1과 같은 능직이 적당하다. 게다가, 2×1, 3×1, 4×1, 5×1 및 6×1과 같은 주자직도 사용될 수 있다. 당업자에게 알려져 있는 바와 같이 단일층 직물도 설명되었으며, 조건에 따라서는 다층 직물도 바람직할 수 있다.

실의 크기 또는 번수 데이어는 선택된 재료의 강도에 따라 다양할 것이다. 실의 직경이 커질수록 인치 당 실의 갯수를 작게 하여 강도 조건을 달성할 필요가 있다. 반대로, 실의 직경이 작아질수록 인치 당 실의 갯수를 더 많게 하여 동일한 강도를 유지할 필요가 있다. 원하는 표면에 따라 다양한 정도의 실 꼬임이 사용될 수 있다. 실 꼬임은 0과 같은 꼬임에서부터 인치 당 20회전과 같은 많은 꼬임에 이르기까지 다양할 수 있다. 실 형태도 다양할 수 있다. 구형, 타원형, 납작한 형 또는 기타 본 발명의 목적에 적합한 다른 형태를 포함하여 조건에 따라 사용될 수 있다.

따라서, 적합한 섬유 및 직물은 사용되는 코팅제에 따라 직물 스트립에 대해 선택될 수 있다.

그러나, FFCV(10)자체의 구조에 있어서, 긴 구조가 고속(4.5노트보다 큰 속도)에서는 효과적으로 에인되지만, 이러한 구조는 스네이킹 문제를 야기시킨다는것이 밝혀졌다. 스네이킹 발생을 감소시키기 위하여, 본 발명은 하나 이상의 세로 방향 또는 길이 방향 빔(32)로 구성되어 있는 FFCV(10)로서, 상기 빔은 도 3에 도시된 바와 같이 튜브(12)의 길이를 따라 보강을 제공하는 FFCV(10)를 제공한다. 상기 방법에서, 구조적 길이 방향 강성(structural lengthwise stiffening rigidity)이 FFCV(10)에 부가된다. 빔(32)은 코팅된 직물로 제조된 밀폐형 튜브 구조(tubular structure)일 수 있다. 빔(32)이 가압된 가스 또는 공기로 팽창된 경우, 빔(32)은 경질이 되고 하중을 견딜 수 있게 된다. 빔(32)은 또한 물과 같은 액체 또는 기타 다른 매질로 가압 및 팽창되어 바람직한 강성을 달성할 수 있다. 빔(32)은 사용에 바람직한 형태 및 지탱해야할 하중에 따라 직선형 또는 곡선형으로 제조될 수 있다.

빔(32)은 보강 포켓(19)와 관련하여 전술된 바와 같은 방법으로, FFCV(10)에 결합될 수 있거나 FFCV의 일부분으로서 구성될 수 있다. 도 3 중, 서로 반대편에 배치되어 있는 두 개의 빔(32)이 도시되어 있다. 빔(32)은 FFCV(10)의 전체 길이만큼 신장될 수 있거나 또는 FFCV(10)의 짧은 부분만큼만 신장될 수 있다. 빔(32)의 길이 및 위치는 스네이킹에 대하여 FFCV(10)를 안정화시킬 필요성에 따라 결정된다. 빔(32)은 하나의 조각이거나 또는 FFCV(10)에 따라 신장되는 복수의 조각(34)일 수 있다(도 4 참조).

바람직하게 빔(32)은 FFCV(10)의 일부분으로서 제조된다. 상기 방법에서 빔(32)은 FFCV(10)으로부터 잘 분리되지 않는다.

그러나, 도 3a에 도시된 바와 같이 팽창가능한 보강 빔(33)을 개별 유니트로제조하는 것도 바람직할 수 있다. 튜브 구조물은 보강 빔(33)을 수용하는 일체형 슬리브(35)를 가질 수 있다. 이는 상기 보강 빔이 튜브 구조물과는 상이한 하중 조건을 충족시키도록 한다. 또한, 빔은 FFCV와는 개별적으로 코팅되어, 바람직한 경우 사용된 튜브 구조물용 코팅과는 상이하게 코팅되면서도, 불침투성 및 팽창이 가능하게 될 수 있다.

이와 유사한 빔(36) 또한 도 4에 도시된 바와 같이 FFCV(10)의 길이 방향에 대한 십자 방향으로 삽입되도록 제조될 수 있다. 십자 방향으로 삽입된 빔(36)을 사용하여 FFCV(10)의 측면을 따라 전향(deflector)이 일어나게 할 수 있다. 상기 전향은, 종래의 기술을 따르는 FFCV(10)에 따르는 FFCV(10)의 측면을 따라 흐르는 염수 흐름 패턴을 파괴할 수 있어, 안정한 예인을 유도할 수 있다. 미국 특허 제3,056,373호를 참조한다.

또한, 가압된 공기로 채워진 빔(32) 및 (36)은 FFCV(10)에 부력을 제공한다.이 부가된 부력은 FFCV(10)가 화물로 채워져 있는 경우에는 사용되지 않는다. 상기 부가된 부력은 화물이 FFCV(10)으로부터 내려진 경우 큰 효용이 있다. 화물이 FFCV(10)에서 분리된 경우, 빔(32) 및 (36)은 FFCV(10)를 뜨게 하는 부력을 제공할 것이다. 이러한 특징은 특히, FFCV(10)의 물질의 밀도가 염수보다 큰 경우에 중요하다. FFCV(10)의 내부가 비어서 릴에 감길 경우, 빔(32) 및 (36)의 공기는 블리더 밸브를 통하여 점차 빠져, 빈 FFCV(10)가 용이하게 감기면서 동시에 뜨도록 할 수 있다. 점진적으로 공기가 유출되는 빔(32)은 또한 FFCV(10)를 말거나, 공기를 채우거나 빼는 작업을 하는 동안, FFCV(10)이 물 표면 상에 직선형으로 배치되도록할 수 있다.

FFCV(10)에서의 빔(32)의 배치 및 위치는 FFCV(10)의 안정성, 내구성 및 부력을 위하여 중요하다. 두 빔(32)의 단순 배열은 도 3에 도시된 바와 같이 빔(32)을 FFCV(10)의 측면을 따라 서로 등거리로 배치될 수 있다. 빔(32)의 횡단면 영역이 FFCV(10)의 총 단면 영역의 작은 구역인 경우, FFCV(10)이 총 용량의 약 50%까지 채워지면 빔(32)은 염수 표면 아래에 위치할 것이다. 그 결과 보강 빔(32)은 바다 표면에서 발생할 수 있는 강한 파도에 영향을 받지 않을 것이다. 강한 파도 작용이 빔(32)에 작용한다면, 빔(32)은 손상될 수도 있다. 빔(32)의 손상은 FFCV(10)의 내구성을 훼손시킬 수 있다. 따라서, FFCV(10)이 바람직한 운반 용량으로 채워졌을 때, 빔(32)이 염수 표면 하부에 위치하는 것이 바람직하다. 상기 빔(32)은 FFCV(10)이 비워진 경우, 빔(32) 및 (36)의 조합된 부력이 빈 FFCV(10)을 가라앉게 하는 네가티브 부력보다 크다면 염수 표면으로 뜨게 할 것이다.

FFCV(10)은 또한 빔의 부력이 전복력에 대하여 반대로 작용하도록 빔을 배치함으로써 빔의 전복(rollover)에 대하여 안정하게 될 수 있다. 이러한 배치는 3 개의 빔을 가지는 것이다. 2 개의 빔(32)은 가압된 가스 또는 공기로 채워질 것이고 FFCV(10)의 반대쪽에 위치할 것이다. 제3의 빔(38)은 가압된 염수로 채워지고 킬(keel)처럼 FFCV(10)의 기저부를 따라 존재할 것이다. 이 FFCV(10)이 전복력을 받는 경우, 측면 빔(32)의 부력 및 기저 빔(38)의 밸러스트 효과의 조합은 FFCV(10)가 전복되지 않도록 작용하는 힘을 발생시킬 것이다.

빔은 개별적으로 제직된 튜브, 꼬임이 있는 튜브(laid up tubes), 편성된 튜브(knit tubes), 부직된 튜브 또는 브레이드된 튜브(braided tubes)로서 제조될 수 있으며, 상기 튜브는 가압된 공기 또는 물을 포함할 수 있게 하는 고분자로 코팅되어 있다(브레이드의 경우, 미국 특허 제5,421,128호 및 제5,735,083호 및 D. Brookstein 저 제6판 European Conference on Composite Materials (1993년 9월)의 "3-D Braided Composite-Design and Application"이라는 표제의 논문을 참조함). 빔이 분리형 튜브로 제조된 경우, 이 빔은 중심 튜브(12)에 결합된다. 상기 빔은 열용융, 봉제, 후크(hook) 및 루프 결합, 접착제를 이용한 접합(gluing) 또는 핀 시이밍(pin seaming)을 포함하는 다양한 방법 또는 전술한 슬리브를 사용함으로써 접착될 수 있다.

FFCV(10)은 또한 도 5에 도시된 바와 같이 포드형(pod shape)(50)일 수도 있다. 포드형(50)은 중심부(54)는 튜브 구조이면서 튜브의 한쪽 말단부(52) 또는 양쪽 말단부 모두가 납작할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이는 이전에 설명된 바와 같이 길이를 따라 배치된 보강 빔(56) 및 말단부(52)를 가로지르는 빔(58)을 포함할 수 있으며, 이는 일체형으로 제직되거나 또는 개별적으로 제직되어 결합된다.

FFCV는 또한 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이 일련의 포드(50')로 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 5a에 도시된 바와 같이, 포드(50')는 플랫 부분(flat portion)(51) 다음에 튜브 부분(53), 그 다음에 플랫 부분(51), 이이서 튜브 부분(53) 등으로 이루어질 수 있다. 말단부는 본원에서 설명된 바와 같은 적합한 방법으로 봉합될 수 있다. 도 5b에 있어서, 도시된 일련의 포드(50')가 존재하지만, 튜브 부분(53) 및 플랫 부분(51)을 내부연결시키는 것은 포드(50')를 채우고 비울 수 있는 튜브(55)이다.

유사한 유형의 빔은 FFCV에 의한 유체 운송에 있어어 다른 용도를 갖는다. 이와 관련하여, 복수의 FFCV를 함께 운반하여, 다른 것보다, 용량을 늘리고 비용을 줄이는 것을 상정한다. 지금까지는 복수의 연질 컨테이터를 일렬로 예인하거나 병렬 방식으로 예인하거나 또는 일정한 형태로 예인하는 것으로 알려져 있었다. 그러나, FFCV를 병렬 방식으로 예인하는데 있어서, 해양력으로 인하여 FFCV이 다른 FFCV의 측면 움직임 또는 전복을 일으키게 되는 경향이 있었다. 이는 다른 어느 것보다도 FFCF에 악영향을 미칠 수 있다. 이와 유사한 현상의 발생을 줄이기 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 전술된 보강 빔과 유사한 구조의 빔 분리기(60)를 FFCV(10) 사이에 길이를 따라 커플링시킨다.

빔 분리기(60)는 FFCV(10)에 핀 시임(pin seam) 또는 퀵 분리 메카니즘(quick disconnect type mechnism)과 같은 단순 메카니즘에 의하여 결합될 수 있고, 밸브를 사용하여 팽창 및 수축될 수 있다. 화물을 내린 후, 수축된 빔은 용이하게 말릴 수 있다.

빔 분리기(60)는 또한 보강 빔(32)이 사용되었다면 이 보강 빔(32)에 외에도, 빈 FFCV(10)을 감는 작업동안, 이 FFCV(10)이 떠 있는 것을 보조한다. 보강 빔(32)이 사용되지 않았다면, 상기 빔 분리기가 FFCV를 감는 동안 이를 뜨게 하는 주요 수단으로 작용할 것이다.

빔 분리기(60)는 또한 FFCV(10)이 예인되는 동안 항력(drag)을 절감시키는부양 장치로서 작용할 수 있으며, 채워진 FFCV(10)를 예인하는 동안 보다 큰 속도를 기능적으로 제공할 것이다. 이 빔 분리기로 인하여 FFCV(10)를 비교적 직선 방향으로 예인하는 동안에는 다른 조절 메카니즘이 필요치 않을 것이다.

빔 분리기(60)는 2 개의 FFCV(10)를 "뗏목배(catamaran)"와 같이 보이게 한다. 뗏목배는 2 개의 동체로 인하여 훨씬 안정하다. 상기 시스템의 원리와 동일한 원리가 여기에 적용된다.

안정성은, 채워진 FFCV를 해양에서 운송할 때, 파도의 움직임이 하나의 FFCV를 밀어서 도 7에 도시된 바와 같은 엔드-오버-엔드(end-over-end)형 전복을 야기시킨다는 사실로부터 기인한다. 그러나, 반대력은 다른 FFCV의 내용물에 의하여 형성되며, 이는 활성화되어 첫번째 FFCV에 의하여 발생한 전복력을 무력화시킨다. 이 반대력은 첫번째 FFCV가 전복되는 것을 방지하는데, 상기 첫번째 FFCV를 반대 방향으로 밀기 때문이다. 이 힘은 전도되어 빔 분리기(60)를 보조하며 따라서 배열 상태를 안정화시키거나 자가 보정할 것이다.

상기 대형 구조물을 불침투성이 되게 하는 방법에 있어서, 나선상으로 감긴 직물 스트립의 형성시 상기 직물 스트립이 전-코팅될 수 있도록 한다. 또한, 유출이 비존재하는 봉합을 위하여, 나선상으로 접합시키는 동안 코팅된 물질의 표면에 실링제를 첨가하거나 또는 봉합된 본드(bond)를 야기하는 본딩 공정을 사용함으로써 봉합될 수 있다. 예를 들면, 초음파 본딩 또는 열 본딩 공정(예를 들면, 미국 특허 제5,713,399호를 참조하시오)을 열가소성 코팅과 함께 사용하여 유출이 비존재하는 봉합을 형성할 수 있다. 직물 스트립이 전-코팅되지 않는 경우, 또는 직물제조 후 구조물을 코팅하는 것이 바람직한 경우, 이를 달성하는 적합한 방법은 전술한 특허 출원에 기재되어 있다.

코팅 공정의 일부로서, 폼 코팅(foamed coating)을 직물 스트립의 내부 또는 외부 또는 양 면에 사용하는 것을 상정한다. 폼 코팅은 FFCV, 특히 빈 FFCV에 부력을 제공할 것이다. 예를 들면, 나일론, 폴리에스테르 및 고무와 같은 물질로 제조된 FFCV는 염수보다 큰 밀도를 가질 것이다. 그 결과, 빈 FFCV 및 대형 FFCV의 빈 부분은 가라앉을 것이다. 이 가라앉은 현상은 FFCV에 고응력을 야기할 것이며, FFCV에 화물을 채우고 비우는 동안 FFCV를 취급하는데 중대한 어려움을 야기시킬 것이다. 폼 코팅의 사용은 FFCV에 부력을 제공하는데 있어서 전술한 바와 같이 대안 또는 추가 수단을 제공한다.

또한, 폐쇄형 FFCV의 특성을 고려하면, 담수를 운송하는 경우, FFCV의 내부 코팅 공정의 일부로서, 진균제 또는 살균제를 포함하는 코팅을 제공하여 박테리아 또는 곰팡이 또는 기타 오염체의 발생을 방지할 수 있다.

게다가, 태양 광선 또한 직물에 감성을 미치므로, FFCV는 코팅의 일부로서 또는 직물 스트립을 구성하는데 사용되는 직물의 일부로서, UV 차단 성분을 포함할 수 있다.

바람직한 구체예가 전술한 바와 같이 자세히 개시되고 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되는 것이 아니라 하기 청구범위에 의하여 한정되어야 한다.

본 발명의 유체 운반용 연질 용기는 염수보다 밀도가 높은 화물, 특히 담수의 운반 및/또는 보관에 이용할 수 있다.

Claims (62)

1. 유체 또는 유동화가능한 물질을 포함하는 화물을 운반하기 위한 유체 보관용 연질 용기로서,

   튜브 구조물의 너비보다 작은 너비를 갖는 나선상으로 감긴 직물 스트립(spirally wound fabric strip)으로 이루어진 신장된 연질 튜브 구조물(elongated flexible tubular structure);

   상기 튜브 구조물을 불침투성이 되게 하는 수단;

   전면 말단부 및 후면 말단부를 갖는 상기 튜브 구조물;

   상기 전면 말단부 및 상기 후면 말단부를 봉합하는 수단;

   상기 용기에 화물을 채우고 비우는 수단; 및

   상기 용기를 예인시키기 위해 상기 용기에 고정된 수단

   을 포함하는 유체 보관용 연질 용기.
2. 제1항에 있어서, 상기 튜브 구조물의 바람직하지 못한 진동을 약화시키기 위하여 상기 튜브 구조물의 길이를 따라 배치된 길이 방향 연질 보강 빔(flexible longitudinal stiffening beam)으로서, 상기 튜브 구조물에 부착되고 가압 및 감압되는 길이 방향 연질 보강 빔을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
3. 제2항에 있어서, 복수의 길이 방향 보강 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
4. 제2항에 있어서, 상기 튜브 구조물 상에 상호 등거리(equidistant)로 배치된 2 이상의 길이 방향 보강 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
5. 제4항에 있어서, 상기 두 개의 길이 방향 보강 빔 사이에 배치된 제3의 길이 방향 보강 빔으로서, 상기 제3의 길이 방향 보강 빔은 채워졌을 때 밸러스트(ballast)를 제공하도록 배치되는 제3의 길이 방향 보강 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
6. 제3항에 있어서, 상기 길이 방향 보강 빔이 연속식(continuous)인 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
7. 제3항에 있어서, 상기 길이 방향 보강 빔이 섹션들로(in sections) 이루어진 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
8. 제1항에 있어서, 상기 튜브 구조물의 원주 둘레에 위치하며 가압 및 감압되는 하나 이상의 원주 방향 연질 보강 빔(flexible circumferential stiffeningbeam)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
9. 제8항에 있어서, 복수의 상기 원주 방향 보강 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
10. 제8항에 있어서, 상기 원주 방향 보강 빔이 연속식인 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
11. 제8항에 있어서, 상기 원주 방향 보강 빔이 섹션들로 이루어진 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
12. 제1항에 있어서, 상기 튜브 구조물의 말단부를 봉합하는 수단이, 상기 말단부를 납작한 폴딩 구조물(flatten folded structure)로 붕괴시키고 상기 구조물을 봉합한 다음 기계적으로 고정시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
13. 제1항에 있어서, 상기 튜브 구조물의 말단부를 봉합하는 수단이, 상기 튜브 구조물 상의 힘이 균등하게 분배되도록 상기 튜브 구조물의 원주를 한정하는 상기 튜브 구조물의 주변부에 고정되어 있으며, 경질 물질로 제조된 말단부 캡(end cap)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
14. 제1항에 있어서, 말단부를 봉합하는 수단이, 상기 튜브 구조물의 말단부를 붕괴, 폴딩 및 봉합시켜, 상기 붕괴 및 폴딩된 말단부의 너비가 대략 상기 튜브 구조물의 직경이 되도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
15. 제1항에 있어서, 상기 튜브 구조물이 붕괴 및 봉합된 하나 이상의 말단부를 갖는 포드형(pod shaped)이며, 상기 한 말단부에서 가압 및 감압되는 수직 연질 보강 빔(vertical flexible stiffening beam)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
16. 제1항에 있어서, 상기 직물 스트립이 평직(1×1); 2×2, 3×3, 4×4, 5×5, 6×6, 2×1, 3×1, 4×1, 5×1 및 6×1을 포함하는 바스켓직(basket weave); 2×2, 3×3, 4×4, 5×5, 6×6, 2×1, 3×1, 4×1, 5×1 및 6×1을 포함하는 능직; 및 2×1, 3×1, 4×1, 5×1 및 6×1을 포함하는 주자직으로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 조직으로 강화 섬유로부터 제직된 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
17. 제16항에 있어서, 상기 강화 섬유가 나일론, 폴리에스테르, 폴리아라미드, 폴리올레핀 및 폴리벤즈옥사졸로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질로제조된 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
18. 제1항에 있어서, 상기 튜브 구조물을 불침투성이 되게 하는 수단이 한 면 또는 양 면의 직물 스트립 상에 코팅 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
19. 제18항에 있어서, 상기 코팅 물질을 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 합성 고무, 천연 고무, 폴리우레아, 폴리올레핀, 실리콘계 고분자, 아크릴계 고분자 또는 이들의 폼 유도체로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
20. 제17항에 있어서, 상기 튜브 구조물이 불침투성이 되게 하는 수단이 한 면 또는 양 면의 직물 스트립 상에 코팅 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
21. 제20항에 있어서, 상기 코팅 물질이 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 합성 고무, 천연 고무, 폴리우레아, 폴리올레핀, 실리콘계 고분자, 아크릴계 고분자 또는 이들의 폼 유도체로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
22. 제1항에 있어서, 병렬 관계(side by side relationship)로 배치된 2 이상의 용기, 상기 2 개의 용기 사이에 위치하여 상기 2 개의 용기에 커플링되며, 연질 물질로 제조되고 가압 및 감압되는 복수의 빔 분리기(beam separators)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
23. 제1항에 있어서, 상기 직물 스트립이 코팅되거나 또는 코팅되지 않은 직포, 코팅되거나 또는 코팅되지 않은 편성물(knit fabric), 코팅되거나 또는 코팅되지 않은 부직포 또는 코팅되거나 또는 코팅되지 않은 그물(netting)로 제조된 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
24. 유체 또는 유동화가능한 물질을 포함하는 화물을 운반 및/또는 보관하기 위한 유체 보관용 연질 용기로서,

    튜브 구조물의 너비보다 작은 너비를 갖는 나선상으로 감긴 직물 스트립으로 이루어진 신장된 연질 튜브 구조물;

    상기 튜브 구조물을 불침투성이 되게 하는 수단;

    전면 말단부 및 후면 말단부를 갖는 상기 튜브 구조물;

    상기 전면 말단부 및 상기 후면 말단부를 봉합하는 수단;

    상기 용기에 화물을 채우고 비우는 수단; 및

    상기 튜브 구조물의 길이 방향 길이(longitudinal length)를 따라 소정의 간격으로 강화 요소(reinforcement elements)를 수용하는 포켓(pockets)을 형성함으로써 상기 튜브 구조물을 강화시키는 수단

    을 포함하는 유체 보관용 연질 용기.
25. 제24항에 있어서, 상기 강화 수단이 상기 튜브 구조물의 원주 둘레를 따라 소정의 간격으로 위치하는 포켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
26. 제25항에 있어서, 상기 강화 요소가 로프, 브레이드(braid) 또는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
27. 제24항에 있어서, 상기 튜브 구조물의 말단부를 봉합하는 수단이, 상기 말단부를 납작한 폴딩 구조물로 붕괴시키고 상기 구조물을 봉합한 다음 기계적으로 고정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
28. 제24항에 있어서, 상기 튜브 구조물의 말단부를 봉합하는 수단이, 상기 튜브 구조물 상의 힘이 균등하게 분배되도록 상기 튜브 구조물의 원주를 한정하는 상기 튜브 구조물의 주변부에 고정되어 있으며, 경질 물질로 제조된 말단부 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
29. 제29항에 있어서, 말단부를 봉합하는 수단이, 상기 튜브 구조물의 말단부를붕괴, 폴딩 및 봉합시켜, 상기 붕괴 및 폴딩된 말단부의 너비가 대략 상기 튜브 구조물의 직경이 되도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
30. 제24항에 있어서, 상기 튜브 구조물이 붕괴 및 봉합된 하나 이상의 말단부를 갖는 포드형이며, 상기 한 말단부에서 가압 및 감압되는 수직 연질 보강 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
31. 제24항에 있어서, 상기 직물 스트립이 평직(1×1); 2×2, 3×3, 4×4, 5×5, 6×6, 2×1, 3×1, 4×1, 5×1 및 6×1을 포함하는 바스켓직; 2×2, 3×3, 4×4, 5×5, 6×6, 2×1, 3×1, 4×1, 5×1 및 6×1을 포함하는 능직; 및 2×1, 3×1, 4×1, 5×1 및 6×1을 포함하는 주자직으로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 조직으로 강화 섬유로부터 제직된 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
32. 제24항에 있어서, 상기 강화 섬유가 나일론, 폴리에스테르, 폴리아라미드, 폴리올레핀 및 폴리벤즈옥사졸로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질로 제조된 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
33. 제24항에 있어서, 상기 직물 스트립이 나일론, 폴리에스테르, 폴라아라미드,폴리올레핀 및 폴리벤즈옥사졸로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질로 제조된 강화 섬유로 직제된 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
34. 제24항에 있어서, 상기 튜브 구조물을 불침투성이 되게 하는 수단이 한 면 또는 양 면의 직물 스트립 상에 코팅 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
35. 제34항에 있어서, 상기 코팅 물질을 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 합성 고무, 천연 고무, 폴리우레아, 폴리올레핀, 실리콘계 고분자, 아크릴계 고분자 또는 이들의 폼 유도체로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
36. 제32항에 있어서, 상기 튜브 구조물이 불침투성이 되게 하는 수단이 한 면 또는 양 면의 직물 스트립 상에 코팅 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
37. 제36항에 있어서, 상기 코팅 물질이 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 합성 고무, 천연 고무, 폴리우레아, 폴리올레핀, 실리콘계 고분자, 아크릴계 고분자 또는 이들의 폼 유도체로 본질적으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
38. 유체 또는 유동화가능한 물질을 포함하는 화물을 운반 및/또는 보관하기 위한 유체 보관용 연질 용기로서,

    튜브 구조물의 너비보다 작은 너비를 갖는 나선상으로 감긴 직물 스트립으로 이루어진 신장된 연질 튜브 구조물;

    상기 튜브 구조물을 불침투성이 되게 하는 수단;

    전면 말단부 및 후면 말단부를 갖는 상기 튜브 구조물;

    상기 전면 말단부 및 상기 후면 말단부를 봉합하는 수단; 및

    상기 용기에 화물을 채우고 비우는 수단을 포함하며, 상기 전면 말단부를 형성하는 수단이, 직물 스트립의 에지부에서 그 반대쪽 에지부의 너비에 걸쳐 구배(gradient)를 갖는 직물 스트립으로 형성된 원추형 말단부(conical end portion)를 형성하는 것을 포함하는 유체 보관용 연질 용기.
39. 제38항에 있어서, 상기 전면 말단부를 봉합하는 수단이, 상기 전면 말단부를 기계적으로 고정시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
40. 제38항에 있어서, 상기 후면 말단부를 형성하는 수단이, 직물 스트립의 에지부에서 그 반대쪽 에지부의 너비에 걸쳐 구배를 갖는 직물 스트립으로 형성된 원추형 말단부를 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
41. 제38항에 있어서, 상기 후면 말단부를 봉합하는 수단이, 상기 후면 말단부를 기계적으로 고정시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
42. 유체 또는 유동화가능한 물질을 포함하는 화물을 운반 및/또는 보관하기 위한 유체 보관용 연질 용기로서,

    튜브 구조물의 너비보다 작은 너비를 갖는 나선상으로 감긴 직물 스트립으로 이루어진 2 이상의 신장된 연질 튜브 구조물;

    상기 튜브 구조물을 불침투성이 되게 하는 수단;

    전면 말단부 및 후면 말단부 각각을 갖는 상기 튜브 구조물;

    상기 전면 말단부 및 상기 후면 말단부 각각을 봉합하는 수단;

    상기 용기에 화물을 채우고 비우는 수단; 및

    상기 튜브 구조물 사이에 위치한 플랫 직물(flat fabric)을 포함하는 상기 튜브 구조물을 직렬로 연결하는 수단

    을 포함하는 유체 보관용 연질 용기.
43. 제42항에 있어서, 상기 용기에 화물을 채우고 비우는 수단이, 상기 튜브 구조물 간의 유체 소통을 가능하게 하도록 튜브 구조물을 연결하는 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
44. 제43항에 있어서, 상기 용기에 화물을 채우고 비우는 수단이, 튜브 구조물의전면 말단부와 다른 튜브 구조물의 후면 말단부에 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
45. 제42항에 있어서, 상기 튜브 구조물이 포드형인 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
46. 유체 또는 유동화가능한 물질을 포함하는 화물을 운반 및/또는 보관하기 위한 유체 보관용 연질 용기로서,

    튜브 구조물의 너비보다 작은 너비를 갖는 나선상으로 삼긴 직물 스트립으로 이루어진 신장된 연질 튜브 구조물;

    상기 튜브 구조물을 불침투성이 되게 하는 수단;

    전면 말단부 및 후면 말단부를 갖는 상기 튜브 구조물;

    상기 전면 말단부 및 상기 후면 말단부를 봉합하는 수단;

    상기 용기에 화물을 채우고 비우는 수단; 및

    상기 튜브 구조물의 바람직하지 못한 진동을 약화시키기 위해 상기 튜브 구조물의 길이를 따라 배치된 하나 이상의 길이 방향 연질 보강 빔으로서, 상기 튜브 구조물의 길이를 따라 튜브 구조물의 슬리브 내에 고정되며 가압 및 감압되는 하나 이상의 길이 방향 연질 보강 빔

    을 포함하는 유체 보관용 연질 용기.
47. 제46항에 있어서, 복수의 길이 방향 연질 보강 빔 및 복수의 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
48. 제47항에 있어서, 각각의 슬리브에 고정되며 상기 튜브 구조물 상에서 상호 등거리로 배치된 2 이상의 길이 방향 연질 보강 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
49. 제47항에 있어서, 상기 보강 빔이 연속식이며, 상기 슬리브가 연속식인 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
50. 제1항에 있어서, 상기 튜브 구조물 내부에 진균제 또는 살균제를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
51. 제24항에 있어서, 상기 튜브 구조물 내부에 진균제(germicide) 또는 살균제(fungicide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
52. 제38항에 있어서, 상기 튜브 구조물 내부에 진균제 또는 살균제를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
53. 제42항에 있어서, 상기 튜브 구조물 내부에 진균제 또는 살균제를 포함하는것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
54. 제46항에 있어서, 상기 튜브 구조물 내부에 진균제 또는 살균제를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
55. 제1항에 있어서, 상기 튜브 구조물 외부에 UV 차단 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
56. 제24항에 있어서, 상기 튜브 구조물 외부에 UV 차단 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
57. 제36항에 있어서, 상기 튜브 구조물 외부에 UV 차단 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
58. 제42항에 있어서, 상기 튜브 구조물 외부에 UV 차단 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
59. 제46항에 있어서, 상기 튜브 구조물 외부에 UV 차단 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기.
60. 유체 또는 유동화가능한 물질을 포함하는 화물을 운반하기 위한 신장된 유체 보관용 연질 용기를 직물로부터 제조하는 방법으로서,

    직물 스트립을 나선상으로 감아, 개방된 말단부를 가진 신장된 불침투성 연질 튜브 구조물을 형성하는 단계;

    상기 개방된 말단부를 봉합하는 단계; 및

    상기 말단부의 하나 이상에 상기 용기를 예인하는 수단을 고정시키는 단계

    를 포함하는 유체 보관용 연질 용기의 제조 방법.
61. 제60항에 있어서, 직물 스트립을 나선상으로 감아, 하나의 개방된 말단부에 원추형 부분을 형성하는 단계; 및

    상기 원추형 부분을 봉합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 보관용 연질 용기의 제조 방법.
62. 제61항에 있어서, 직물 스트립을 나선상으로 감아 다른 개방된 말단부에 원추형 부분을 형성하는 단계; 및

    상기 원추형 부분을 봉합하는 단계를 포함하는 유체 보관용 연질 용기의 제조 방법.