KR20140040929A - 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 해상 구조물에 밸러스트수 처리장치를 설치함으로써 밸러스트수를 통한 외래 해양 생물종의 유입을 최소화하도록 하여, 해양 생태계의 보존 및 해양 오염 방지에 기여함과 동시에, IMO 국제협약의 기준을 충족시킬 수 있고, 밸러스트수 처리장치가 엔진 룸에서 센터 구획에 설치됨으로써 선체의 파손 등에 의한 밸러스트수 처리장치의 침수 가능성을 최대한 줄일 수 있으며, 파이프의 최단 거리 배치를 가능하도록 하고, 기존의 밸러스트 시스템의 변경을 최소화하면서 밸러스트수 처리장치의 도입이 용이하도록 하는 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리장치를 가지는 드릴쉽(100)은 선체(160) 내의 밸러스트수를 처리하기 위한 밸러스트수 처리장치(110)를 포함하고, 상기 밸러스트수 처리장치(110)는 엔진 룸(engine room)의 더블 바텀(double bottom)에서 센터 구획(center compartment; 120)에 설치된다.

Description

밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물 {MARINE STRUCTURE HAVING BALLAST WATER TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 해양 생태계의 보존 및 해양 오염 방지에 기여하도록 함과 동시에, IMO 국제협약의 기준을 충족시키도록 하고, 기존 밸러스트 시스템의 변경을 최소화하면서 밸러스트수 처리장치의 도입이 용이하도록 구성된 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물에 관한 것이다.

원유운반선, 컨테이너선, 시추선을 비롯하여 여러 선종의 선박에는 흘수와 트립(trim)을 조정하기 위해 밸러스트수가 채워지는 밸러스트 탱크가 설치되어 있다. 이러한 밸러스트 탱크는 선체의 균형 유지와 안정성을 높이는 기능을 수행함과 동시에, 화물이나 적재량에 따라 밸러스트수의 채움이나 배출을 통해서 선체의 부력을 조정하여 선체를 안정화시키도록 하는데, 화물을 충분히 적재하지 않은 경우 추진기와 방향타가 수중에서 효과적으로 동작하기 위한 보조 기능도 동시에 수행하게 된다.

밸러스트수는 하역항을 출항하기 전에 밸러스트 탱크 내에 채워지고, 적재항에 입항하기 전 또는 화물을 적재할 때에 밸러스트 탱크로부터 외부로 배출된다. 따라서, 밸러스트수는 선박에 화물을 적재하고 양륙하는 과정에서 지속적으로 주입 및 배출되며, 선박과 함께 이동하게 된다. 또한, 밸러스트수는 밸러스트 펌프 등에 의해 해수유입구를 통해 급수되어 선박 내부의 밀폐된 구획을 이루는 밸러스트 탱크에 수용된다.

밸러스트수에는 급수지역에 생식하는 플랑크톤이나 세균 등의 각종 미생물, 조개류 등의 수생 생물이 혼입되며, 이러한 밸러스트수를 적재항 부근의 연안이나 항만 등에 배출하면, 주변 해역의 생태계를 어지럽히게 된다. 또한, 밸러스트수는 장기간에 걸쳐 폐쇄적이면서 빛이 없는 상태로 유지되는 점에서 용존 산소량이 저하되어 있어, 이러한 빈(貧)산소 상태의 밸러스트수를 배출하는 것에 의해서도 주변 해역의 생물에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 밸러스트수가 외국의 항만 등으로 배출되어 원하지 않는 유해한 수중 유기체의 이동 통로로 작용하게 되면, 기존의 토착 해양 생태계를 파괴할 뿐 아니라, 병원균 및 독성 생물체의 인체 유입으로 인해 건강을 위협하게 되며, 외래 생물종의 처리에 많은 비용이 소요된다.

이와 같은 선박의 밸러스트수에 의한 피해가 확산됨에 따라 심각성을 인식한 국제해사기구(International Maritime Organization, 이하, 'IMO'라 함)는 '선박 밸러스트수와 침전물 관리 국제협약'을 채택하여 2011년부터 밸러스트수 교환기준이 적용되고, 2012년부터 FPSO(Floating Production Storage and Offloading) 등 부유식 해양 구조물(offshore floating vessel)에 밸러스트수 처리장치(ballast water treatment system, BWTS)를 설치하도록 의무화하고, 2017년 이후에는 모든 선박에 IMO가 제정한 밸러스트수 처리 기준을 만족시키는 장치의 설치가 의무화될 예정이다.

이와 같은 밸러스트수를 통하여 유입되는 외래 해양 생물종의 유입을 줄이는 방법으로는 특정항만에 입항하기 전에 밸러스트수를 해상에서 교환하는 방법이 있다. 이 방법은 밸러스트수의 교환을 위한 해수 유입 및 배출 구성만을 갖추면 가능하기 때문에 비교적 밸러스트 시스템을 단순화할 수 있어 활용 가능성이 높은 방법이다. 그러나, 이 방법은 육지와 상당히 먼 교환장소의 해역에서 수행되므로, 육지 연안에 비해 거친 파도가 존재하고, 해수의 수압이 높으며, 이로 인해 밸러스트수의 선내 이동과정에서 선박의 종 굽힘모멘트가 증가하게 된다. 그 결과 선체 변형이 발생되고, 밸러스트수 교환과정에서 선체 자세 불안 등이 생겨 선박의 안전성 확보가 어렵게 되는 문제점이 대두되고 있다.

다른 방법으로는 연안이나 육상에 밸러스트수 수용 시설(reception facility)과 처리시설을 설치 및 운영하는 방법이 있다. 이 방법은 선박에 별도의 처리장치를 설치하지 않아도 되므로, 선박의 보수 및 위험성이 낮아 최근 각광받는 방법이나, 용량이 큰 수용시설을 설치 및 운영하는데 따르는 비용과 민원이 발생할 수 있고, 아직까지 유용한 장치가 미흡한 실정이다. 또 다른 방법으로는 선박에 밸러스트수 처리장치를 설치하는 방법이 있다. IMO 협약에서는 이 같은 처리시설의 설치를 의무화하고 있다. 다만, 밸러스트수 처리장치를 설치하는데 고비용이 들며, 설치를 위한 공간확보, 중량조절, 전력소모 등의 손실이 발생할 수 있다.

이와 같은 밸러스트수 처리장치는 IMO의 '선박 밸러스트수와 침전물 관리 국제협약'이 발효될 경우, 모든 선종에 설치하는 것이 의무화되는데, 기존 드릴쉽(drillship)의 경우 이러한 밸러스트수 처리장치가 적용되지 않은 상황에서 이의 효율적인 도입이 필요하게 되었다. 그러나, 드릴쉽에 밸러스트수 처리장치를 도입시, 기존의 밸러스트 시스템을 크게 변경하여야 할 뿐만 아니라, 선체의 파손시 밸러스트수 처리장치에 대한 침수의 우려가 크게 발생하는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 해상 구조물의 밸러스트수를 통한 외래 해양 생물종의 유입을 최소화하도록 하여 해양 생태계의 보존 및 해양 오염 방지에 기여하도록 함과 동시에, IMO의 국제협약 기준을 충족시키도록 하고, 선체의 파손 등에 의한 밸러스트수 처리장치의 침수 가능성을 최대한 줄이도록 하며, 파이프의 최단 거리 배치를 가능하도록 하고, 기존의 밸러스트 시스템의 변경을 최소화하면서 밸러스트수 처리장치의 도입이 용이하도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선체 내에 밸러스트 탱크를 가지며 해상에서 부유된 채 사용되는 해상 구조물로서, 상기 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수를 처리하기 위한 밸러스트수 처리장치를 포함하고, 상기 밸러스트수 처리장치는 엔진 룸의 더블 바텀(double bottom)에서 센터 구획(center compartment)에 설치되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물이 제공된다.

상기 밸러스트수 처리장치는, 상기 센터 구획에 위치하는 밸러스트 펌프에 인접하도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 밸러스트수 처리장치는, 밸러스트수의 처리를 위해 상기 엔진룸의 가스를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 밸러스트수 처리장치는, 밸러스트수의 처리 과정에서 가스가 미발생되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 선체 내에 밸러스트 탱크를 가지는 드릴쉽에 있어서, 엔진 룸의 센터 구획에 상기 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수를 처리하기 위한 밸러스트수 처리장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치를 가지는 드릴쉽이 제공된다.

상기 밸러스트수 처리장치는, 상기 센터 구획에 위치하는 밸러스트 펌프와 동일한 구획 내에 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 해상 구조물에 밸러스트수 처리장치를 설치함으로써 밸러스트수를 통한 외래 해양 생물종의 유입을 최소화하도록 하여, 해양 생태계의 보존 및 해양 오염 방지에 기여함과 동시에, IMO의 국제협약 기준을 충족시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 밸러스트수 처리장치가 엔진 룸에서 센터 구획에 설치됨으로써 좌우현 측에 설치되는 것에 비해 선체의 파손 등에 의한 밸러스트수 처리장치의 침수 가능성을 최대한 줄일 수 있고, 파이프의 최단 거리 배치를 가능하도록 하며, 기존의 밸러스트 시스템의 변경을 최소화하면서 밸러스트수 처리장치의 도입이 용이하도록 할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 밸러스트수 처리장치의 설치를 위한 별도의 구획을 필요로 하지 않아 설치에 소요되는 비용과 노력을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물, 예컨대 드릴쉽의 요부를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물, 예컨대 드릴쉽을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명의 변형 실시예에 따른 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물, 예컨대 드릴쉽을 도시한 평면도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물, 예컨대 드릴쉽의 요부를 도시한 구성도이다. 이하에서는 본 발명의 밸러스트수 처리장치가 드릴쉽에 설치된 것을 예로 들어 설명이 이루어지지만, 본 발명의 밸러스트수 처리장치는 드릴쉽 이외에도, FPSO, FSRU와 같은 부유식 해양 구조물이나, 화물선, 유조선, LNG 운반선과 같은 선박에 설치될 수 있음은 물론이다. 이와 같이, 해상에서 부유된 채 사용되는 모든 부유식 해양 구조물과 선박을 모두 포함하는 개념으로, 본 명세서에서는 해상 구조물이라는 용어를 사용한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리장치를 가지는 드릴쉽(100; 도 2에 도시)은 엔진 룸(engine room)의 센터 구획(center compartment; 120)에 선체(160) 내의 밸러스트수를 처리하기 위한 밸러스트수 처리장치(ballast water treatment system, BWTS; 110)가 설치될 수 있다.

밸러스트수 처리장치(110)는 선체(160) 내의 밸러스트수를 처리하기 위한 장치로서, 일례로 밸러스트 펌프(130)의 펌핑력에 의해서 해수 흡입구인 씨체스트(sea chest; 140)를 통해서 흡입되는 해수를 처리하도록 한다. 한편, 밸러스트 펌프(130)에 의해 밸러스트수 라인(131)을 따라 이송되는 밸러스트수에는 고형물(sediments), 진흙, 플랑크톤 규모의 생물체, 극미세 미생물 등이 포함되는데, 밸러스트수 처리장치(110)는 플랑크톤을 비롯한 극미세 미생물의 살균 처리가 핵심이 될 수 있다.

밸러스트수 처리장치(110)는 고형물, 진흙 등의 크기가 큰 생물체나 비생물체의 혼입에 의해 밸러스트수 처리의 효율을 크게 저하시키게 되므로, 크기가 큰 이물질의 제거를 위한 여과(filtration) 전처리 시스템이나, 밸러스트수에서 응집물, 침전물, 슬러지 등을 제거하기 위한 하이드로사이클론(hydro-cyclone) 등의 추가 장비가 포함될 수 있으며, 일반 선박과는 달리 항시 사용될 필요는 없다.

도 2에 도시된 바와 같이, 센터 구획(120)은 밸러스트수 처리장치(110)가 내측에 설치되는 구역으로서, 엔진 룸에서 더블 헐(double hull) 구조를 가지는 더블 바텀(double bottom)에 위치할 수 있다. 따라서, 밸러스트수 처리장치(110)가 엔진 룸의 더블 바텀에서 센터 구획(120)에 설치됨으로써, 포트 구획(port compartment)이나 스타보드 구획(starboard compartment)에 설치되는 경우에 비하여, 외력에 의한 선체(160)의 파손 등에 의한 침수의 가능성을 최대한 줄이도록 하고, 다른 데크(deck) 상의 설치에 비하여, 파이프, 예컨대 밸러스트수의 공급 및 배출을 위한 밸러스트수 라인(131)을 최단 거리로 배치할 수 있도록 한다.

밸러스트수 처리장치(110)는 센터 구획(120)에 위치하는 밸러스트 펌프(130)에 인접하도록 설치될 수 있으며, 바람직하게는 동일한 구획 내에 설치될 수 있다. 따라서, 간단한 배관 변경 및 설치만으로도 밸러스트수 처리장치(110)의 도입 및 설치를 가능하도록 하여, 기존의 밸러스트 시스템의 변경을 최소화할 수 있다.

밸러스트수 처리장치(110)는 밸러스트수의 처리를 위해 엔진룸의 가스를 이용하거나, 밸러스트수의 처리 과정에서 가스가 미발생되도록 할 수 있으며, 이로 인해 밸러스트수 처리장치(110)의 설치를 위해서 센터 구획(120) 중에 별도의 구획을 마련할 필요가 없도록 한다.

밸러스트수 처리장치(110)는 엔진 룸의 가스를 이용하는 경우, 일례로서 주엔진 등에서 발생되는 연소가스의 폐열을 회수하여 밸러스트수를 가열함으로써 살균 처리하도록 폐열회수처리장치 및 열교환기 등이 포함될 수 있다. 또한, 밸러스트수 처리장치(110)는 밸러스트수의 처리에 가스가 미발생되도록 하는 경우, 일례로 화학적 처리 방식으로서, 밸러스트수에 포함되어 있는 수생 생물을 사멸시킬 수 있는 활성물질을 저장하여 밸러스트수가 흐르는 밸러스트수라인(131)에 활성물질을 주입하도록 하거나, 다른 예로 물리적인 처리 방식으로서, 전기 히터 가열, 자외선 조사, 초음파 등을 이용하여 밸러스트수의 살균 처리가 가능하도록 할 수 있다.

밸러스트수 처리장치(110)는 활성물질을 이용하는 경우, 활성물질의 저장을 위한 활성물질 저장용기가 포함될 수 있고, 활성물질에는 밸러스트수에 포함되어 있는 각종 미생물이나 조개류 등의 수생 생물을 사멸시킬 수 있는 케미컬(chemical)로서, 염소계 살균제, 이산화염소, 과산화아세트산, 오존, 페라클린(peraclean, 독일 Degussa AG 제품) 등이 사용될 수 있다.

도 3에는 본 발명의 변형 실시예에 따른 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물, 예컨대 드릴쉽을 도시한 평면도가 도시되어 있다. 본 발명의 변형 실시예에 따르면, 센터 구획(120)이 횡방향으로 복수개 마련된다는 점에서, 하나의 센터 구획(120)을 갖는 도 2의 일실시예와 차이점이 존재한다.

선체의 횡방향으로 2개의 센터 구획(120)이 마련되는 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이 각각의 센터 구획(120)마다 밸러스트수 처리장치(110)와 밸러스트 펌프(130)가 설치될 수 있다. 또한, 도시하지는 않았지만, 복수개의 센터 구획 중에서 하나의 센터 구획에만 밸러스트수 처리장치(110)와 밸러스트 펌프(130)가 설치될 수 있음은 물론이다.

이와 같은 본 발명에 따른 밸러스트수 처리장치를 가지는 드릴쉽의 작용을 설명하기로 한다.

드릴쉽(100)에 밸러스트수 처리장치(110)를 설치함으로써 밸러스트수를 통한 외래 해양 생물종의 유입을 최소화하도록 하여, 해양 생태계의 보존 및 해양 오염 방지에 기여함과 동시에, IMO의 국제협약 기준을 충족시킬 수 있다.

밸러스트수 처리장치(110)가 엔진 룸의 더블 바텀에서 센터 구획(120)에 설치됨으로써, 포트 구획(port compartment)이나 스타보드 구획(starboard compartment)에 설치되는 경우에 비하여, 외력에 의한 선체(160)의 파손 등에 의한 밸러스트수 처리장치(110)의 침수 가능성을 최대한 줄이도록 하고, 다른 데크(deck) 상의 설치에 비하여, 파이프를 최단 거리로 배치할 수 있도록 한다.

밸러스트수 처리장치(110)가 센터 구획(120)에 위치하는 밸러스트 펌프(130)에 인접하도록 설치됨으로써 간단한 배관 변경 및 설치만으로도 밸러스트수 처리장치(110)의 도입 및 설치를 가능하도록 하고, 이로 인해, 기존의 밸러스트 시스템의 변경을 최소화할 수 있다.

이러한 밸러스트수 처리장치(110)는 밸러스트수의 처리에 엔진룸의 가스를 이용하거나, 밸러스트수의 처리에 가스가 미발생되도록 할 수 있도록 하여, 밸러스트수 처리장치(110)의 설치를 위해서 센터 구획(120) 중에서 별도의 구획을 마련할 필요가 없도록 한다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

110 : 밸러스트수 처리장치 120 : 센터 구획
130 : 밸러스트 펌프 131 : 밸러스트수 라인
140 : 씨체스트 150 : 밸러스트 탱크
160 : 선체

Claims (6)

1. 선체 내에 밸러스트 탱크를 가지며 해상에서 부유된 채 사용되는 해상 구조물로서,
   상기 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수를 처리하기 위한 밸러스트수 처리장치를 포함하고,
   상기 밸러스트수 처리장치는 엔진 룸의 더블 바텀(double bottom)에서 센터 구획(center compartment)에 설치되는 것
   을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 밸러스트수 처리장치는,
   상기 센터 구획에 위치하는 밸러스트 펌프에 인접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치를 가지는 해상 구조물.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 밸러스트수 처리장치는,
   밸러스트수의 처리를 위해 상기 엔진룸의 가스를 이용하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치를 가지는 드릴쉽.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 밸러스트수 처리장치는,
   밸러스트수의 처리 과정에서 가스가 미발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치를 가지는 드릴쉽.
5. 선체 내에 밸러스트 탱크를 가지는 드릴쉽에 있어서,
   엔진 룸의 센터 구획에 상기 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수를 처리하기 위한 밸러스트수 처리장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치를 가지는 드릴쉽.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 밸러스트수 처리장치는,
   상기 센터 구획에 위치하는 밸러스트 펌프와 동일한 구획 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치를 가지는 드릴쉽.

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