[go: up one dir, main page]

KR101411508B1 - 동요제어장치 및 동요제어방법. - Google Patents

동요제어장치 및 동요제어방법. Download PDF

Info

Publication number
KR101411508B1
KR101411508B1 KR1020130037196A KR20130037196A KR101411508B1 KR 101411508 B1 KR101411508 B1 KR 101411508B1 KR 1020130037196 A KR1020130037196 A KR 1020130037196A KR 20130037196 A KR20130037196 A KR 20130037196A KR 101411508 B1 KR101411508 B1 KR 101411508B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ship
pin ballast
pin
ballast
offshore structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020130037196A
Other languages
English (en)
Inventor
지영식
신순성
신경엽
이동연
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020130037196A priority Critical patent/KR101411508B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101411508B1 publication Critical patent/KR101411508B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/08—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using auxiliary jets or propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/42—Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

동요제어장치 및 동요제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치는 선박이나 해양구조물의 하부에 설치되어 추력을 발생시키는 제 1스러스터, 제 1스러스터에 결합되는 제 1덕트, 추력 방향으로 연장되도록 제 1덕트에 연결되는 제 1핀 안정기를 포함하는 제 1동요제어부 및 선박이나 해양구조물의 하부에 설치되어 추력을 발생시키는 제 2스러스터, 제 2스러스터에 결합되는 제 2덕트, 추력 방향으로 연장되도록 제 2덕트에 연결되는 제 2핀 안정기를 포함하는 제 2 동요제어부를 포함하고, 제 1동요제어부와 제 2동요제어부는 연동에 따라 선박이나 해양구조물의 롤링 또는 피칭 중 적어도 하나를 감소시킨다.

Description

동요제어장치 및 동요제어방법. {Wavering decreasing apparatus and method for the same}
본 발명은 동요제어장치 및 동요제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 드릴쉽 등의 선박(10)은 시추 시 또는 해상 작업 시 이동 및 위치를 유지하기 위해 도 1에 나타난 바와 같이 스러스터(thruster: 30)를 설치한다.
상기와 같은 스러스터(30)는 일반적인 선박의 프로펠러(20)와 유사하지만, 추진이 주 목적인 프로펠러(20)와는 다르게 조종성능에 중점을 둔 추진장치라 할 수 있다.
따라서, 스러스터(30)는 항해보다는 조류 및 파도 등에 의해 선박(10)이 목적 위치를 벗어날 경우 목적 위치로 이동시키기 위한 것이다. 이러한 스러스터(30)는 선박(10)의 하부 또는 내부에 설치된다.
한편, 도 2에 나타난 바와 같이, 해상에서 선박은, 파도에 의해 X축 방향의 전후동요(surging), X축 방향과 수직한 Y축 방향의 좌우동요(swaying), X축 및 Y축과 수직한 Z축 방향의 상하동요(heaving), X축 방향을 기준으로 좌우교대로 회전하려는 횡동요(rolling), Y축 방향을 기준으로 선박의 선수 및 선미가 상하 교대로 회전하려는 종동요(pitching) 및, Z축 방향을 기준으로 선수가 좌우 교대로 선회하려는 선수동요(yawing)를 하게 된다.
이러한 현상은 시추작업과 같이 고정된 위치에서 작업을 해야 하는 시추선이나, 상부갑판 위로 컨테이너를 적재하는 컨테이너선과 같이 무게중심이 높게 형성되어 있는 선박의 경우 동요에 의해 선박에 적재된 화물이 전복되거나 선상 작업자의 안전을 위협할 우려가 있다.
그런데, 상기와 같은 스러스터(30)는 전후동요, 좌우동요, 선수동요는 제어가 가능하지만 횡동요(이하, 롤링)와, 종동요(이하, 피칭)는 제어하기 어렵거나 제어할 수 없는 문제가 있었다.
따라서, 상기와 같은 스러스터(30)가 가지는 단점을 개선하여 선박의 6자유도 운동을 적절하게 제어하며, 바람, 파도 및 조류의 영향이 많은 해상에서도 안정적으로 선박을 운전할 수 있는 장치가 필요하다.
한국공개특허 10-2012-0119335
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치 및 동요제어방법은 선박이나 해양구조물이 운항하거나 정지 상태에서도 동요제어효과를 향상시킬 수 있는 동요제어장치 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치 및 동요제어방법의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박이나 해양구조물의 하부에 설치되어 추력을 발생시키는 제 1스러스터, 상기 제 1스러스터에 결합되는 제 1덕트, 및 상기 추력 방향으로 연장되도록 상기 제 1덕트에 연결되는 제 1핀 안정기를 포함하는 제 1동요제어부 및 상기 선박이나 상기 해양구조물의 하부에 설치되어 추력을 발생시키는 제 2스러스터, 상기 제 2스러스터에 결합되는 제 2덕트, 및 상기 추력 방향으로 연장되도록 상기 제 2덕트에 연결되는 제 2핀 안정기를 포함하는 제 2동요제어부를 포함하며, 상기 제 1동요제어부와 상기 제 2동요제어부의 연동에 따라 상기 선박이나 상기 해양구조물의 롤링 또는 피칭 중 적어도 하나를 감소시키는 동요제어장치가 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따른, 상기 제 1동요제어부는 수면을 향하는 제 1방향의 힘을 발생시키고, 상기 제 2동요제어부는 상기 제 1방향과 반대의 제 2방향의 힘을 발생시켜 상기 롤링 또는 상기 피칭 중 적어도 하나를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른, 상기 제 1동요제어부 및 상기 제 2동요제어부는 상기 선박이나 상기 해양구조물의 길이방향과 평행한 제 1중심선에 대해 대칭으로 설치되거나, 상기 제 1중심선에 수직인 제 2중심선에 대해 대칭으로 설치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른, 상기 제 1스러스터 및 상기 제 2스러스터는, 상기 선박이나 상기 해양구조물의 상기 제 1중심선과 상기 추력방향이 소정 각도를 이루도록 회전하며, 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기는 서로 엇갈리게 기울어져 상기 롤링을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른, 상기 제 1스러스터 및 상기 제 2스러스터는, 상기 선박이나 상기 해양구조물의 상기 제 1중심선과 상기 추력 방향이 평행하도록 회전하며, 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기는 서로 엇갈리게 기울어져 상기 피칭을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른, 제 1핀 안정기 및 제 2핀 안정기의 일단은 유압실린더에 삽입된 로드에 결합되며, 상기 유압실린더의 유압에 따라 일어나는 상기 로드의 이동에 의해 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기가 회전할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른, 상기 제 1동요제어부의 끝 단과 상기 제 2동요제어부의 끝 단을 잇는 최외곽 가상선은 상기 제 1동요제어부와 상기 제 2동요제어부가 설치된 상기 선박이나 상기 해양구조물의 폭 방향 영역 내에 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 제 1스러스터 및 제 2스러스터와 회전 가능한 제 1핀 안정기 및 제 2핀 안정기를 이용하는 동요제어방법에 따르면, 롤링 이나 피칭 중 적어도 하나가 선박이나 해양구조물에 발생하는 경우 상기 롤링이나 피칭에 따라 상기 제 1스러스터 및 상기 제 2스러스터를 회전시키는 단계, 상기 롤링의 방향이나 상기 피칭의 방향에 따라 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기의 회전방향 및 각도를 조절하는 단계, 상기 롤링이나 상기 피칭이 감소하거나 제거될 경우, 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기를 초기상태로 되돌리는 단계를 포함하는 동요제어방법이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따른 동요제어방법은, 상기 추력방향이 상기 선박이나 상기 해양구조물의 길이방향과 평행한 제 1중심선과 소정 각도를 이루고, 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기는 서로 엇갈리게 기울어져 상기 롤링을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 동요제어방법은, 상기 추력방향이 상기 선박이나 상기 해양구조물의 상기 제 1중심선과 평행하고, 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기는 서로 엇갈리게 기울어져 상기 피칭을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치 및 그 제어방법은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.
첫째, 본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치 및 그 제어방법은 조류 및 파도 등 외부환경인자에 영향을 받지 않고 선박이나 해양구조물의 동요를 안정화 시킬 수 있다.
둘째, 본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치 및 그 제어방법은 선박이나 해양구조물의 폭 방향 영역 내에 위치하여, 항구 및 해상구조물로의 접안을 용이하게 수행할 수 있다.
셋째, 본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치 및 그 제어방법은 롤링 또는 피칭의 제어를 수행할 수 있다.
넷째, 본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치 및 그 제어방법은 선박이나 해양구조물의 중심선에 대해 대칭으로 설치되어, 상기 선박이나 해양구조물의 동요를 신속히 제어할 수 있다.
다섯째, 본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치의 핀 안정기의 단면은 유선형으로 이루어져 유체의 저항을 줄일 수 있다.
여섯째, 본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치 및 그 제어방법은 시추선, 해양작업선뿐만 아니라 쇄빙선과 같은 다양한 선박뿐만 아니라, 자항형 FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG-FPSO 등과 같은 다양한 해상구조물에 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치 및 그 제어방법의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시 예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 스러스터가 설치된 선박을 도시한 단면도이다.
도 2는 선박이나 해양구조물의 일반적인 진동운동에 대해 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동요제어장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발 명의 일 실시예에 따른 동요제어장치가 설치된 모습을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발 명의 다른 실시예에 따른 동요제어장치가 설치된 모습을 나타낸 도이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발 명의 또 다른 실시예에 따른 동요제어장치가 설치된 모습을 나타낸 도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 동요제어장치를 나타낸 사시도이다.
도 8(a) 및 도 8(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀 안정기의 동작방법을 나타낸 도이다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 동요제어장치가 선박이나 해양구조물의 롤링을 제어하는 모습을 나타낸 도이다.
도 10(a) 및 도 10(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동요제어장치가 선박이나 해양구조물의 피칭을 제어하는 모습을 나타낸 도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 실시예에 따른 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 실시예에 따른 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 동요제어장치 및 동요제어방법과 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 발명의 실시예에서 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. 또한, 본 발명의 실시예에서, "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.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동요제어장치를 나타낸 측면도이다.
해상에 장기간 체류하며 지정된 위치를 고수해야 하는 선박이나 해양구조물은 바람이나 조류 등의 동요에 의한 위치의 보정 및 자세를 제어할 필요가 있어, 선박이나 해양구조물의 선체(200) 하부에 스러스터가 구비될 수 있다.
여기서 선박이나 해양구조물은 자항능력을 가지며 사람이나 화물을 이송시키는 선박뿐만 아니라 액화천연가스-부유식 생산 저장 설비(LNG-FPSO: Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading), 부유식 원유 저장 설비(FSU: Floating Storage Offloading) 등 다양한 화물을 저장 및 하역하는 부유식 해상 구조물과, 드릴쉽(drillship)등의 특수선 등을 포함할 수 있다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 동요제어장치는 제 1동요제어부(100)와 제 2동요제어부(300)를 포함하고, 제 1동요제어부(100)와 제 2동요제어부(300)의 연동에 따라 선박이나 해양구조물의 롤링(rolling) 또는 피칭(pitching) 중 적어도 하나를 감소시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제 1동요제어부(100)는 제 1스러스터(110), 제 1덕트(130), 제 1핀 안정기(150)를 포함한다.
제 1스러스터(110)는 선박이나 해양구조물의 하부에 설치되어 추력을 발생시키고, 제 1덕트(130)는 상기 제 1스러스터(110)에 결합된다.
제 1핀 안정기(150)는 상기 추력 방향으로 연장되도록 상기 제 1덕트(130)에 연결된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 동요제어장치의 제 2동요제어부(300)는 제 2스러스터(310), 제 2덕트(330), 제 2핀 안정기(350)를 포함한다.
제 2스러스터(310)는 선박이나 해양구조물의 하부에 설치되어 추력을 발생시키고, 제 2덕트(330)는 상기 제 2스러스터(310)에 결합된다.
제 2핀 안정기(350)는 상기 추력 방향으로 연장되도록 상기 제 2덕트(330)에 연결된다.
이때, 제 1스러스터(110)는 선박이나 해양구조물의 하부에 배치되어, 선박이나 해양구조물의 위치제어를 위해 추력을 제공하는 역할을 한다. 이러한, 제 1스러스터(110)는 선박이나 해양구조물의 운항 시에 저항체로서 작용할 수 있기 때문에 도 1에 나타난 바와 같이 선박이나 해양구조물의 내부로 인입할 수 있도록 설계될 수 있다.
제 1스러스터(110)는 제 1추진부(111), 제 1스트럿(strut: 113), 제1포드(pod; 115)를 포함할 수 있다.
제 1스트럿(113)은 제 1스러스터(110)가 소정 각도(예를 들어, 360도) 회전 가능하도록 지지하는 역할을 한다. 이러한, 제 1스트럿(113)의 내부에는 선박이나 해양구조물의 엔진으로부터 동력을 전달할 수 있는 제 1구동샤프트(114)가 위치할 수 있다. 이 때 제 1스트럿(113)의 외주면에 기어(미 도시)가 설치되며, 제 1스트럿(113)의 기어에 엔진이나 모터 등에 의한 구동력이 공급되어 제 1스트럿(113)이 회전함으로써 제 1스러스터(110)가 소정 각도 회전이 가능하다.
제 1포드(115)는 유선형을 지니며, 제 1스트럿(113)의 하단에 결합될 수 있다. 제 1포드(115)는 제 1추진부(111)가 추력을 발생할 때 상기 제 1추진부(111)를 지지하며, 제 1추진부(111)의 제 1동력전달축(112)을 수용할 수 있다. 이러한, 제 1포드(115)의 일단부에는 제 1동력전달축(112)이 삽입되도록 홀(미 도시)이 형성될 수 있다.
제 1동력전달축(112)은 제 1구동샤프트(114)가 전달하는 엔진의 동력을 제 1추진부(111)에 전달하는 축으로서, 제 1동력전달축(112)의 일단부는 제 1포드(115)에 형성된 홀(미 도시)을 통과하여 제 1포드(115)내로 삽입될 수 있다.
제 1추진부(111)는 선박이나 해양구조물에 추력을 제공하는 장치로서, 제 1동력전달축(112)의 타단부에 결합되며, 제 1동력전달축(112)의 회전력의 에너지를 선박이나 해양구조물의 운동 에너지로 바꾸어 주는 역할을 한다. 이 때 제 1추진부(111)는 프로펠러(propeller)일 수 있다.
한편, 제 1덕트(130)는 제 1스트럿(113)에 고정 결합될 수 있으며, 제 1추진부(111)를 커버하도록 연장될 수 있다. 이러한, 제 1덕트(130)는 유체의 흐름을 가이드하는 장치로서, 유체의 흐름이 제 1추진부(111)의 회전외경 밖으로 흘러나가는 것을 방지하여 제 1추진부(111)의 추력을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 1덕트(130)의 형상은 환형으로 이루어질 수 있고, 유체의 유입구측의 직경이 유체의 유출구측의 직경보다 크게 형성되며, 단면의 형상이 수중익형(hydrofoil)으로 형성될 수 있다.
제 1핀 안정기(150)는 제 1핀 구동부(151)에 의해 동작되고, 이러한 제 1핀 구동부(151)는 유압이나 공기압을 이용하여 제 1핀 안정기(150)를 회전시켜 들어올리거나 내릴 수 있다.
제 1핀 구동부(151)의 자세한 동작방법은 후술하기로 한다.
이와 같이, 제 1핀 안정기(150)는 상기 제 1핀 안정기(150)를 통과하는 유체의 흐름을 이용하여 양력을 발생 시킬 수 있으며, 유체와의 3차원적인 접촉면적을 증가시켜 조타력을 향상시킬 수 있다.
제 2스러스터(310)는 선박이나 해양구조물의 하부에 배치되어, 선박이나 해양구조물 위치제어를 위해 추력을 제공하는 역할을 한다. 이러한, 제 2스러스터(310)또한, 선박이나 해양구조물의 운항 시에 저항체로서 작용할 수 있기 때문에 도 1에 나타난 바와 같이 선박이나 해양구조물의 내부로 인입할 수 있도록 설계될 수 있다.
제 2스러스터(310)는 제 2추진부(311), 제 2스트럿(strut: 313), 제 2포드(pod; 315)를 포함할 수 있다.
제 2스트럿(313)은 제 1스트럿(113)과 이격되어 평행하게 배치될 수 있다.
제 2스트럿(313)은 제 2스러스터(310)가 소정 각도 회전 가능하도록 지지하는 역할을 한다. 이러한, 제 2스트럿(113)의 내부에도 선박이나 해양구조물의 엔진으로부터 동력을 전달할 수 있는 제 2구동샤프트(314)가 위치할 수 있다. 이 때 제 2스트럿(313)의 외주면에 기어(미 도시)가 설치되며, 제 2스트럿(313)의 기어에 엔진이나 모터 등에 의한 구동력이 공급되어 제 2스트럿(313)이 회전함으로써 제 2스러스터(310)가 소정 각도 회전이 가능하다.
이와 같은 제 1스러스터(110) 및 제 2스러스터(310)의 회전 구조는 일례일 뿐이며 이에 한정되지 않고 다양한 회전 구조가 본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치에 적용 가능하다.
예를 들어, 제 1 스트럿(113) 및 제 2스트럿(313)의 일단이 선체(200)에 고정되고, 기어 장치가 제 1스트럿(113) 및 제 2스트럿(313)의 타 단과 제 1포드(115) 및 제 2포드(315)의 연결부위에 설치되어 제 1포드(115) 및 제 2포드(315)가 소정 각도만큼 회전함으로써 제 1스러스터(110) 및 제 2스러스터(310)가 회전할 수도 있다.
제 2포드(315)는 유선형을 지니며, 제 2스트럿(313)의 하단에 결합될 수 있다. 제 2포드(315)는 제 2추진부(311)가 추력을 발생할 때 상기 제 2추진부(311)를 지지하며, 제 2추진부(311)의 제 2동력전달축(312)을 수용할 수 있다. 이러한, 제 2포드(315)의 일단부에는 제 2동력전달축(312)이 삽입되도록 홀(미 도시)이 형성될 수 있다.
제 2동력전달축(312)은 제 2구동샤프트(314)가 전달하는 엔진의 동력을 제 2추진부(311)에 전달하는 축으로서, 제 2동력전달축(312)의 일단부는 제 2포드(315)에 형성된 홀(미 도시)을 통과하여 상기 제 2포드(315)내로 삽입될 수 있다.
이상에서 설명된 제 1구동샤프트(114)와 제 1동력전달축(112), 및 제 2구동샤프트(314)와 제 2동력전달축(312)은 베벨 기어에 의하여 기어 결합될 수 있으며, 제 1동력전달축(112) 및 제 2동력전달축(312)은 각각 제 1추진부(111) 및 제 2추진부(311)의 회전축 일 수 있다.
제 2추진부(311)는 선박이나 해양구조물에 추력을 제공하는 장치로서, 제 2동력전달축(312)의 타단부에 결합되며, 제 2동력전달축(312)의 회전력의 에너지를 선박이나 해양구조물의 운동 에너지로 바꾸어 주는 역할을 한다. 이때, 제 2추진부(311) 역시 제 1추진부(111)와 마찬가지로 프로펠러일 수 있다.
이러한, 제 2 추진부(311)는 제 1추진부(111)가 발생시키는 추력의 방향과 반대되는 방향으로 추력을 발생시킬 수 있다.
이상에서 설명된 제 1스러스터(110)와 제 2스러스터(310)는 프로펠러의 회전을 통하여 추력을 생성하나, 이는 일례일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 제 1스러스터(110)와 제 2스러스터(310)는 공기를 분사함으로써 추력을 생성할 수 있다. 공기 분사를 통한 추력의 생성은 통상의 기술자에게 일반적인 내용이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
한편, 제 2덕트(330)는 제 2스트럿(313)에 고정 결합될 수 있으며, 제 2추진부(311)를 커버하도록 연장될 수 있다. 이러한, 제 2덕트(330)는 유체의 흐름을 가이드하는 장치로서, 유체의 흐름이 제 2추진부(311)의 회전외경 밖으로 흘러나가는 것을 방지하여 제 2추진부(311)의 추력을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 2덕트(330)의 형상은 환형으로 이루어질 수 있고, 유체의 유입구측의 직경이 유체의 유출구측의 직경보다 크게 형성되며, 단면의 형상이 수중익형(hydrofoil)으로 형성될 수 있다.
이상에서 설명된 제 1덕트(130) 및 제 2덕트(330)의 형상은 일례일 뿐 이에 한정되지 않으면 다양한 형상이 제 1덕트(130) 및 제 2덕트(330)에 적용 가능하다.
이상에서 설명된 제 1덕트(130) 및 제 2덕트(330)는 각각 제 1추진부(111) 및 제 2추진부(311)의 치수에 따라 그 크기가 결정될 수 있고, 제 1추진부(111) 및 제 2추진부(311)를 커버할 수 있는 구조를 갖는다면 무엇이든 가능하다.
제 1핀 안정기(150) 및 제 2핀 안정기(350)의 단면은 유선형으로 이루어져, 각각 제 1덕트(130) 및 제 2덕트(330)의 중심선(C1) 및 중심선(C2)상에 설치되어, 제 1추진부(111) 및 제 2추진부(311)의 추력방향으로 연장될 수 있다. 이러한, 제 1핀 안정기(150) 및 제 2핀 안정기(350)는 소정 각도 회전하여 유체의 흐름에 따라 양력을 발생시킬 수 있다.
제 2핀 안정기(350)는 제 2핀 구동부(351)에 의해 동작되고, 이러한 제 2핀 구동부(351)는 유압이나 공기압을 이용하여 제 2핀 안정기(350)를 회전시켜 들어올리거나 내릴 수 있다.
제 2핀 구동부(351)의 자세한 동작방법은 제 1핀 구동부(151)와 함께 후술하기로 한다.
이와 같이, 제 1핀 안정기(150) 및 제 2핀 안정기(350)는 상기 제 1핀 안정기(150) 및 제 2핀 안정기(350)를 통과하는 유체의 흐름을 이용하여 양력을 발생 시킬 수 있으며, 유체와의 3차원적인 접촉면적을 증가시켜 조타력을 향상시킬 수 있다.
한편, 제어부(250)는 롤링감지센서(미 도시) 또는 피칭감지센서(미 도시) 중 적어도 하나로부터 센싱신호를 입력 받을 수 있다. 롤링감지센서 및 피칭감지센서는 선박이나 해양구조물에 설치되어 선박이나 해양구조물의 롤링 및 피칭을 감지할 수 있는 가속도 센서의 일종일 수 있다. 롤링감지센서 및 피칭감지센서의 센싱신호는 선박이나 해양구조물의 롤링 량이나 피칭 량에 따라 달라질 수 있다.
이상의 설명에서는 롤링감지센서 또는 피칭감지센서가 가속도 센서일 수 있으나 이에 한정되지 않으며 선박이나 해양구조물의 롤링 및 피칭을 센싱 할 수 있는 다양한 종류의 센서가 본 발명의 실시예에 따른 동요제어장치에 적용될 수 있다.
제어부(250)는 롤링감지센서 또는 피칭감지센서 중 적어도 하나로부터 센싱신호를 입력 받아 선박이나 해양구조물의 롤링 또는 피칭 중 적어도 하나를 감지하여 롤링 량 또는 피칭 량 중 적어도 하나를 계산할 수 있다.
제어부(250)는 롤링 량 또는 피칭 량에 따라 제 1스러스터(110) 또는 제 2스러스터(310) 중 적어도 하나의 회전 량과, 제 1핀 안정기(150) 또는 제 2핀 안정기(350) 중 적어도 하나의 회전 량에 해당되는 제어신호를 출력할 수 있다.
제어신호는, 제 1스트럿(113) 또는 제 2스트럿(313) 중 적어도 하나의 회전을 위한 구동력을 제공하는 기어에 엔진이나 모터에 입력되고, 이에 따라 엔진이나 모터는 제어신호에 해당되는 구동력을 공급할 수 있다.
또한 제 1핀 구동부(151) 또는 제 2핀 구동부(351) 중 적어도 하나는 제어신호에 따른 유압을 제 1핀 안정기(150) 또는 제 2핀 안정기(350) 중 적어도 하나에 공급할 수 있다.
이에 따라 제 1스러스터(110) 또는 제 2스러스터(310) 중 적어도 하나가 롤링 량이나 피칭 량 중 적어도 하나에 따라 회전하고, 제 1핀 안정기(150) 또는 제 2핀 안정기(350) 중 적어도 하나 역시 롤링 량이나 피칭 량 중 적어도 하나에 따라 회전할 수 있다.
이때 제어부(250)는 선박이나 해양구조물의 조타실에 설치될 수 있으며, 제 1핀 안정기(150)와 제 2핀 안정기(350)의 제 1핀 구동부(151)와 제 2핀 구동부(351)를 제어하는 구성이다.
한편, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1동요제어부(100) 및 제 2동요제어부(300)는 선박이나 해양구조물의 길이방향과 평행한 제 1중심선(A1)에 대해 대칭으로 설치되거나, 상기 제 1중심선(A1)에 수직인 제 2중심선(A2)에 대해 대칭으로 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박이나 해양구조물의 길이는, 선박이나 해양구조물의 폭보다 크며, 이 때 선박이나 해양구조물의 길이방향이란, 상기 길이의 연장방향일 수 있다.
도 4에 나타난 바와 같이, 제 1동요제어부(100)와 제 2동요제어부(300)는 제 1중심선(A1)에 대해 좌우대칭으로 설치될 수 있다. 따라서, 제 1동요제어부(100)와 제 2동요제어부(300)의 연동에 의해 선박이나 해양구조물의 롤링을 감소시킬 수 있으며, 이에 대한 설명은 도 9를 참조하여 이후에 상세히 설명된다.
이때, 제 1스러스터(110)와 제 2스러스터(310)는 선박이나 해양구조물의 제 1중심선(A1)과 제 1추진부(111) 및 제 2추진부(311)의 추력방향이 소정 각도(예를 들어, 90 도)를 이루도록 제 1스트럿(113)과 제 2스트럿(313)에 의해 회전될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동요제어장치가 설치된 모습을 나타낸 도이다.
도 5에 나타난 바와 같이, 제 1동요제어부(100)와 제 2동요제어부(300)는 선박이나 해양구조물의 제 1중심선(A1)과 수직인 제 2중심선(A2)에 대해 좌우대칭으로 설치될 수 있다. 따라서, 제 1동요제어부(100)와 제 2동요제어부(300)의 연동에 의해 선박이나 해양구조물의 피칭을 감소시킬 수 있다.
이때, 제 1스러스터(110)와 제 2스러스터(310)는 선박이나 해양구조물의 제 1중심선(A1)과 제 1추진부(111) 및 제 2추진부(311)의 추력방향이 평행하도록 제 1스트럿(113)과 제 2스트럿(313)에 의해 회전될 수 있다.
한편, 제 1동요제어부(100)의 끝 단과 상기 제 2동요제어부(300)의 끝 단을 잇는 최외곽 가상선(L12)은 제 1동요제어부(100)와 제 2동요제어부(300)가 설치된 선박이나 해양구조물의 폭 방향 영역(L34) 내에 위치할 수 있다.
즉, 제 1동요제어부(100)와 제 2동요제어부(300)는 각각 선박이나 해양구조물의 폭 방향 영역(L34) 밖으로 돌출되지 않아 동요제어장치가 설치된 선박이나 해양구조물에 다른 선박이 접안 할 때, 제 1동요제어부(100)와 제 2동요제어부(300)가 다른 선박과 부딪히지 않을 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동요제어장치가 설치된 모습을 나타낸 도이다. 도 6은 제 1중심선(A1)에 대칭으로 설치된 제 1동요제어부(100) 및 제 2동요제어부(300)와 제 2중심선(A2)에 대칭으로 설치된 제 1동요제어부(100) 및 제 2동요제어부(300)를 동시에 나타낸다.
도 6에 나타난 바와 같이, 복수개의 제 1동요제어부(100) 및 제 2 동요제어부(300)는 제 1중심선(A1)에 대해 좌우대칭으로 설치되고, 제 2중심선(A2)에 대해 좌우대칭으로 설치될 수 있다. 따라서, 복수개의 제 1동요제어부(100) 및 제 2동요제어부(300)의 연동에 의해 선박이나 해양구조물의 롤링과 피칭을 감소시킬 수 있다.
이때, 도 6(a)에 나타난 바와 같이, 복수개의 제 1동요제어부(100) 및 제 2동요제어부(300)는 선박이나 해양구조물의 제 1중심선(A1)과 추력방향이 소정 각도(예를 들어, 90 도)를 이루도록 회전되어 선박이나 해양구조물의 롤링을 감소시킬 수 있다.
또한, 도 6(b)에 나타난 바와 같이, 복수개의 제 1동요제어부(100) 및 제 2동요제어부(300)는 선박이나 해양구조물의 제 1중심선(A1)과 추력방향이 평행하도록 회전되어 선박이나 해양구조물의 피칭을 감소시킬 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 동요제어장치의 제 1핀 안정기(150) 및 제 2핀 안정기(350)의 연동동작방법을 나타낸 도이다.
제 1동요제어부(100)는 수면을 향하는 제 1방향의 힘을 발생시키고, 제 2동요제어부(300)는 제 1방향과 반대의 제 2방향의 힘을 발생시켜 롤링 또는 피칭 중 적어도 하나를 감소시킬 수 있다.
즉, 제 1동요제어부(100)와 제 2동요제어부(300)의 연동을 위하여 제 1동요제어부(100)는 제 1방향의 양력을 발생시키고, 제 2동요제어부(300)는 제 1방향과 반대방향의 양력을 발생시킬 수 있다.
여기서, 제 1핀 안정기(150)는 제 1동요제어부(100)가 수면을 향하는 제 1방향의 힘을 발생시키도록 할 수 있고, 제 2핀 안정기(350)는 제 2동요제어부(300)가 상기 제 1방향과는 반대방향인 제 2방향으로 힘을 발생시키도록 할 수 있다.
제 1핀 안정기(150)는 제 1덕트(130)에 힌지 결합되며, 제 1추진부(111)의 추력방향으로 연장된다. 또한, 제 2핀 안정기(350)는 제 2덕트(330)에 힌지 결합되며, 제 2추진부(311)의 추력방향으로 연장된다. 이때, 제 1핀 안정기(150)는 제 1핀 구동부(151)에 의해 작동하고, 제 2핀 안정기(350)는 제 2핀 구동부(351)에 의해 작동할 수 있다.
제 1핀 안정기(150)는 복수의 로드(151a, 151b)의 동작에 따라 힌지를 중심축으로 하여 회전할 수 있다. 제 2핀 안정기(350) 역시 복수의 로드(351a, 351b)의 동작에 따라 힌지를 중심축으로 하여 회전할 수 있다.
제 1핀 구동부(151)는 도 7의 어큐뮬레이터(accumulator; 152)로부터 유압을 가진 유체를 공급받아 제 1핀 안정기(150)를 상하방향으로 회동시킬 수 있다. 제 2핀 구동부(351) 역시 어큐뮬레이터(accumulator; 352)로부터 유압을 가진 유체를 공급받아 제 2핀 안정기(350)를 상하방향으로 회동시킬 수 있다.
어큐뮬레이터(152, 352)는 유체를 가압하는 유압펌프(미 도시)와 상기 가압한 유체를 각각의 유압실린더에 공급하는 유압밸브(미 도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 때, 유체로는 비압축성 유체가 사용될 수 있다.
도 8(a)는 제 1핀 안정기(150)가 제 1덕트의 중심축(C1)을 기준으로 하측으로 이동한 모습을 나타낸 도이다.
도 8(a)를 참조하면, 제 1핀 안정기(150)는 수면을 향하는 제 1방향으로 양력을 발생시킬 수 있다. 같은 양의 유체가 같은 시간에 제 1핀 안정기(150)를 지나가는데, 결국 제 1핀 안정기(150)의 상면을 이동하는 유체가 하면을 이동하는 유체보다 더 멀리 움직여야 하기 때문에 속도가 더 빨라지게 된다. 따라서 베르누이의 원리에 의해 제 1핀 안정기(150)의 상면보다 하면의 압력이 상대적으로 높아지고 이러한 압력의 차이로 인해 수면 방향으로 양력이 발생하게 된다.
한편, 제 1핀 안정기(150) 및 제 2핀 안정기(350)의 일단은 유압실린더(251a, 251b, 451a, 451b)에 삽입된 로드(rod: 151a, 151b, 351a, 351b)에 결합되며, 유압실린더의 유압에 따라 일어나는 로드(151a, 151b, 351a, 351b)의 이동에 의해 제 1핀 안정기(150) 및 제 2핀 안정기(350)가 회전할 수 있다.
유압실린더(251a, 251b)의 로드(151a, 151b)는 제 1핀 안정기(150)를 상하 회동시키고, 유압실린더(451a, 451b)의 로드(351a, 351b)는 제 2핀 안정기(350)를 상하 회동시킬 수 있다.
제 1핀 구동부(151)에 포함되어 제 1핀 안정기(150)의 상면을 지지하는 로드(151a)는 유압 실린더(251a)로부터 제 1핀 안정기(150)가 연장된 방향으로 밀려나고, 제 1핀 안정기(150)의 하면을 지지하는 로드(151b)는 유압 실린더(251b)로 삽입될 수 있다.
따라서, 제 1핀 안정기(150)는 제 1핀 구동부(151)에 의해 힌지를 중심축으로 하여 회전되며, 제 1방향으로 힘을 발생시키게 된다.
도 8(b)는 제 2핀 안정기(350)가 제 2덕트의 중심축(C2)을 기준으로 상측으로 이동한 모습을 나타낸 도이다.
도 8(b)를 참조하면, 제 2핀 안정기(350)는 제 2방향으로 양력을 발생시킬 수 있다. 같은 양의 유체가 같은 시간에 제 2핀 안정기(350)를 지나가는데, 결국 제 2핀 안정기(350)의 하면을 이동하는 유체가 상면을 이동하는 유체보다 더 멀리를 움직여야 하기 때문에 속도가 더 빨라지게 된다. 따라서 베르누이의 원리에 의해 제 2핀 안정기(350)의 하면보다 상면의 압력이 상대적으로 높아지고 이러한 압력의 차이로 인해 제 2방향으로 양력이 발생하게 된다.
제 2핀 구동부(351)에 포함되어 제 2핀 안정기(350)의 상면을 지지하는 로드(351a)는 유압 실린더(451a)로 삽입되고, 제 2핀 안정기(350)의 하면을 지지하는 로드(351b)는 유압 실린더(451b)로부터 제 2핀 안정기(350)가 연장된 방향으로 밀려날 수 있다.
따라서, 제 2핀 안정기(350)는 제 2핀 구동부(351)에 의해 힌지를 중심축으로 하여 회전되며, 제 2방향으로 힘을 발생시키게 된다.
이때, 제 1핀 안정기(150) 및 제 2핀 안정기(350)는 서로 엇갈리게 기울어지도록 연동함으로써 선박이나 해양구조물의 동요를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 1핀 안정기(150)가 제 1방향을 향하여 기울어지면 제 2핀 안정기(350)는 제 1방향과 반대의 제 2방향으로 기울어지고, 제 1핀 안정기(150)가 제 2방향을 향하여 기울어지면 제 1핀 안정기(150)는 제 2방향과 반대의 제 1방향으로 기울어질 수 있다.
다음으로 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동요제어방법을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 동요제어방법은 추력을 형성하는 제 1스러스터(110) 및 제 2스러스터(310)와 회전 가능한 제 1핀 안정기(150) 및 제 2핀 안정기(350)를 이용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 동요제어방법은 롤링이나 피칭 중 적어도 하나가 선박이나 해양구조물에 발생하는 경우 상기 롤링이나 상치 피칭에 따라 제 1스러스터(110)및 제 2스러스터(310)를 회전시키는 단계, 롤링의 방향이나 피칭의 방향에 따라 제 1핀 안정기(150)및 제 2 핀 안정기(350)의 회전방향 및 각도를 조절하는 단계, 롤링이나 피칭이 감소하거나 제거될 경우 제 1핀 안정기(150) 및 제 2핀 안정기(350)를 초기상태로 되돌리는 단계를 포함할 수 있다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 동요제어장치가 선박이나 해양구조물의 롤링을 제어하는 모습을 나타낸 도이다.
제 1동요제어부(100)및 제 2동요제어부(300) 각각의 추력방향은 선박이나 해양구조물의 제1 중심선(A1)과 소정 각도를 이루며, 제 1핀 안정기(150)및 제 2핀 안정기(350)는 서로 엇갈리게 기울어져 롤링을 감소시킬 수 있다.
선박이나 해양구조물은 파도에 의해 모멘트(M)를 받아 롤링을 하게 된다. 즉, 선박이나 해양구조물이 기울어졌을 때 상기 선박이나 해양구조물에 작용하는 중력작용점(G)과 부력작용점(B)의 이동으로 롤링이 발생하게 된다.
이때, 선박이나 해양구조물의 수면아래에 위치한 제 1동요제어부(100)와 제 2동요제어부(300)의 제 1핀 안정기(150)와 제 2핀 안정기(350)를 서로 엇갈리게 기울어지도록 회전시켜, 선박이나 해양구조물에 작용하는 모멘트(M1, M2)에 반대방향으로 작용하는 복원모멘트(Mf1, Mf2)를 생성할 수 있다. 따라서, 선박이나 해양구조물에 작용하는 모멘트(M1, M2)에 반대방향으로 복원모멘트(Mf1, Mf2)를 발생시킴으로써, 롤링을 감소시킬 수 있다.
도 9(a)는 선박이나 해양구조물이 중앙 종단면을 기준으로 우측으로 기울어져 롤링을 일으키고 있는 모습을 나타낸 도이다.
도 9(a)에 나타난 바와 같이, 롤링이 발생하는 경우 선박이나 해양구조물의 제 1중심선(A1)과 추력방향이 소정 각도를 이루도록 제 1스러스터(110)와 제 2스러스터(310)를 회전한다.
여기서 추력방향은 제 1추진부(111)와 제 2추진부(311)에 의해 발생하는 추력의 방향을 말한다.
이후, 롤링의 방향에 따라 제 1핀 안정기(150)와 제 2핀 안정기(350)의 각도를 조절하는데, 제 2핀 안정기(350)는 제 2방향으로 기울어지도록 조절되고, 제 1핀 안정기(150)는 제 1방향으로 기울어지도록 조절됨으로써 롤링에 의한 모멘트(M1)를 상쇄하는 복원모멘트(Mf1)를 형성할 수 있다.
이때, 제 1핀 안정기(150)는 제 2방향으로 양력을 발생시키고, 제 2핀 안정기(350)는 제 1핀 안정기(150)와는 반대의 제 1방향으로 양력을 발생시켜 롤링을 감소시킬 수 있다.
롤링이 감소하거나 제거될 경우 제 1핀 안정기(150)를 초기상태로 되돌린다. 이때 초기상태는 제 1핀 안정기(150)의 중심축과 제 1덕트의 중심축(C1)이 일치하는 것일 수 있다.
또한, 제 2핀 안정기(350)는 제 2핀 안정기(350)의 중심축과 제 2덕트의 중심축(C2)이 일치하도록 되돌린다.
도 9(b)는 선박이나 해양구조물이 중앙 종단면을 기준으로 좌측으로 기울어져 롤링을 일으키고 있는 모습을 나타낸 도이다.
도 9(b)에 나타난 바와 같이, 롤링이 발생하는 경우 선박이나 해양구조물의 제 1중심선(A1)과 추력방향이 소정 각도를 이루도록 제 1스러스터(110)와 제 2스러스터(310)를 회전하는 것은 앞에서 설명한 것과 유사하다.
이후, 롤링의 방향에 따라 제 1핀 안정기(150)와 제 2핀 안정기(350)의 각도를 조절하는데, 제 1핀 안정기(150)는 제 2방향으로 기울어지도록 조절되고, 제 2핀 안정기(350)는 제 1방향으로 기울어지도록 조절됨으로써 롤링에 의한 모멘트(M2)를 상쇄하는 복원모멘트(Mf2)를 형성할 수 있다.
이때, 제 1핀 안정기(150)는 제 1방향으로 양력을 발생시키고, 제 2핀 안정기(350)는 제 1핀 안정기(150)와는 반대의 제 2방향으로 양력을 발생시켜 롤링을 감소시킬 수 있다.
롤링이 감소하거나 제거될 경우 제 1핀 안정기(150)와 제 2핀 안정기(350)를 초기상태로 되돌린다.
도 10(a) 및 도 10(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동요제어장치가 선박이나 해양구조물의 피칭을 제어하는 모습을 나타낸 도이다.
제 1스러스터(110) 및 제 2스러스터(310)는 선박이나 상기 해양구조물의 제 1중심선(A1)과 추력방향이 평행하도록 회전하며, 제 1핀 안정기(150)및 제 2핀 안정기(350)는 서로 엇갈리게 기울어져 피칭을 감소시킬 수 있다.
도 10(a)는 선박이나 해양구조물이 중앙 횡단면을 기준으로 우측으로 기울어져 피칭을 일으키고 있는 모습을 나타낸 도이다.
도 10(a)에 나타난 바와 같이, 피칭이 발생하는 경우 선박이나 해양구조물의 제1 중심선(A1)과 추력방향이 평행하도록 제 1스러스터(110)와 제 2스러스터(310)를 회전한다.
여기서 추력방향은 제 1추진부(111)와 제 2추진부(311)에 의해 발생하는 선박이나 해양구조물의 추력방향을 말한다.
이후, 피칭의 방향에 따라 제 1핀 안정기(150)와 제 2핀 안정기(350)의 각도를 조절하는데, 제 2핀 안정기(350)는 제 2방향으로 기울어지도록 조절되고, 제 1핀 안정기(150)는 제 1방향으로 기울어지도록 조절됨으로써 피칭에 의한 모멘트(M3)를 상쇄하는 복원모멘트(Mf3)를 형성할 수 있다.
이때, 제 1핀 안정기(150)는 제 2방향으로 양력을 발생시키고, 제 2핀 안정기(350)는 제 1핀 안정기(150)와는 반대의 제 1방향으로 양력을 발생시켜 피칭을 감소시킬 수 있다.
피칭이 감소하거나 제거될 경우 제 1핀 안정기(150)와 제 2핀 안정기(350)를 초기상태로 되돌린다.
도 10(b)는 선박이나 해양구조물이 중앙 횡단면을 기준으로 좌측으로 기울어져 롤링을 일으키고 있는 모습을 나타낸 도이다.
도 10(b)에 나타난 바와 같이, 피칭이 발생하는 경우 선박이나 해양구조물의 제 1중심선(A1) 추력방향이 평행하도록 제 1스러스터(110)와 제 2스러스터(310)를 회전하는 것은 앞에서 설명한 것과 유사하다.
이후, 피칭의 방향에 따라 제 1핀 안정기(150)와 제 2핀 안정기(350)의 각도를 조절하는데, 제 1핀 안정기(150)는 제 2방향으로 기울어지도록 조절되고, 제 2핀 안정기(350)는 제 1방향으로 기울어지도록 조절됨으로써 피칭에 의한 모멘트(M4)를 상쇄하는 복원모멘트(Mf4)를 형성할 수 있다.
이때, 제 1핀 안정기(150)는 제 1방향으로 양력을 발생시키고, 제 2핀 안정기(350)는 제 1핀 안정기(150)와는 반대의 제 2방향으로 양력을 발생시켜 피칭을 감소시킬 수 있다.
피칭이 감소하거나 제거될 경우 제 1핀 안정기(150)와 제 2핀 안정기(350)를 초기상태로 되돌린다.
본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100: 제 1동요제어부 110: 제 1스러스터
111: 제 1추진부 112: 제 1동력전달축
113: 제 1스트럿 114: 제 1구동샤프트
115: 제 1포드 130: 제 1덕트
150: 제 1핀 안정기 151: 제 1핀 구동부
300: 제 2동요제어부 310: 제 2스러스터
311: 제 2추진부 312: 제 2동력전달축
313: 제 2스트럿 314: 제 2구동샤프트
315: 제 2포드 330: 제 2덕트
350: 제 2핀 안정기 351: 제 2핀 구동부

Claims (10)

  1. 선박이나 해양구조물의 하부에 설치되어 추력을 발생시키는 제 1스러스터, 상기 제 1스러스터에 결합되는 제 1덕트, 및 상기 추력 방향으로 연장되도록 상기 제 1덕트에 연결되는 제 1핀 안정기를 포함하는 제 1동요제어부; 및
    상기 선박이나 상기 해양구조물의 하부에 설치되어 추력을 발생시키는 제 2스러스터, 상기 제 2스러스터에 결합되는 제 2덕트, 및 상기 추력 방향으로 연장되도록 상기 제 2덕트에 연결되는 제 2핀 안정기를 포함하는 제 2동요제어부를 포함하며,
    상기 제 1동요제어부와 상기 제 2동요제어부의 연동에 따라 상기 선박이나 상기 해양구조물의 롤링 또는 피칭 중 적어도 하나를 감소시키는 동요제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1동요제어부는 수면을 향하는 제 1방향의 힘을 발생시키고, 상기 제 2동요제어부는 상기 제 1방향과 반대의 제 2방향의 힘을 발생시켜 상기 롤링 또는 상기 피칭 중 적어도 하나를 감소시키는 동요제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1동요제어부 및 상기 제 2동요제어부는 상기 선박이나 상기 해양구조물의 길이방향과 평행한 제 1중심선에 대해 대칭으로 설치되거나, 상기 제 1중심선에 수직인 제 2중심선에 대해 대칭으로 설치되는 동요제어장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1스러스터 및 상기 제 2스러스터는 상기 선박이나 상기 해양구조물의 상기 제 1중심선과 상기 추력 방향이 소정 각도를 이루도록 회전하며, 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기는 서로 엇갈리게 기울어져 상기 롤링을 감소시키는 동요제어장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1스러스터 및 제 2스러스터는, 상기 선박이나 상기 해양구조물의 상기 제 1중심선과 상기 추력방향이 평행하도록 회전하며, 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기는 서로 엇갈리게 기울어져 상기 피칭을 감소시키는 동요제어장치.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1핀 안정기 및 제 2핀 안정기의 일단은 유압실린더에 삽입된 로드에 결합되며, 상기 유압실린더의 유압에 따라 일어나는 상기 로드의 이동에 의해 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기가 회전 가능한 동요제어장치.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1동요제어부의 끝 단과 상기 제 2동요제어부의 끝 단을 잇는 최외곽 가상선은 상기 제 1동요제어부와 상기 제 2동요제어부가 설치된 상기 선박이나 상기 해양구조물의 폭 방향 영역 내에 위치하는 동요제어장치.
  8. 추력을 형성하는 제 1스러스터 및 제 2스러스터와 회전 가능한 제 1핀 안정기 및 제 2핀 안정기를 이용하는 동요제어방법에 있어서,
    롤링 이나 피칭 중 적어도 하나가 선박이나 해양구조물에 발생하는 경우, 상기 롤링이나 상기 피칭에 따라, 상기 제 1스러스터 및 상기 제 2스러스터를 회전시키는 단계;
    상기 롤링의 방향이나 상기 피칭의 방향에 따라 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기의 회전방향 및 각도를 조절하는 단계; 및
    상기 롤링이나 상기 피칭이 감소하거나 제거될 경우, 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기를 초기상태로 되돌리는 단계를 포함하는 동요제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 추력방향은 상기 선박이나 상기 해양구조물의 길이방향과 평행한 제 1중심선과 소정 각도를 이루고, 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기는 서로 엇갈리게 기울어져 상기 롤링을 감소시키는 동요제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 추력방향은 상기 선박이나 상기 해양구조물의 상기 제 1중심선과 평행하고, 상기 제 1핀 안정기 및 상기 제 2핀 안정기는 서로 엇갈리게 기울어져 상기 피칭을 감소시키는 동요제어방법.
KR1020130037196A 2013-04-05 2013-04-05 동요제어장치 및 동요제어방법. Active KR101411508B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130037196A KR101411508B1 (ko) 2013-04-05 2013-04-05 동요제어장치 및 동요제어방법.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130037196A KR101411508B1 (ko) 2013-04-05 2013-04-05 동요제어장치 및 동요제어방법.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101411508B1 true KR101411508B1 (ko) 2014-06-24

Family

ID=51134151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130037196A Active KR101411508B1 (ko) 2013-04-05 2013-04-05 동요제어장치 및 동요제어방법.

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101411508B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101709126B1 (ko) * 2015-09-24 2017-02-22 한국에너지기술연구원 부유식 해상용 풍력발전기의 자세안정화 제어방법
WO2020094329A1 (de) * 2018-11-06 2020-05-14 Innogy Se Tragflügeleinrichtung für eine mobile offshore-vorrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100249423B1 (ko) 1996-06-24 2000-04-01 에릭 비데 요한 선박 도킹선
US6247421B1 (en) 1999-06-16 2001-06-19 Gva Consultants Ab Method for DP-conversion of an existing semi-submersible rig
KR20090082196A (ko) * 2006-09-25 2009-07-29 알파발 악티에볼라그 Ｕｖ 방사 수단 및 촉매를 이용하여 밸러스트수를 처리하기 위한 장치 및 방법
KR20120015175A (ko) * 2010-08-11 2012-02-21 삼성중공업 주식회사 추진장치 및 이를 포함하는 선박

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100249423B1 (ko) 1996-06-24 2000-04-01 에릭 비데 요한 선박 도킹선
US6247421B1 (en) 1999-06-16 2001-06-19 Gva Consultants Ab Method for DP-conversion of an existing semi-submersible rig
KR20090082196A (ko) * 2006-09-25 2009-07-29 알파발 악티에볼라그 Ｕｖ 방사 수단 및 촉매를 이용하여 밸러스트수를 처리하기 위한 장치 및 방법
KR20120015175A (ko) * 2010-08-11 2012-02-21 삼성중공업 주식회사 추진장치 및 이를 포함하는 선박

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101709126B1 (ko) * 2015-09-24 2017-02-22 한국에너지기술연구원 부유식 해상용 풍력발전기의 자세안정화 제어방법
WO2020094329A1 (de) * 2018-11-06 2020-05-14 Innogy Se Tragflügeleinrichtung für eine mobile offshore-vorrichtung
US11254390B2 (en) 2018-11-06 2022-02-22 Rwe Renewables Gmbh Hydrofoil unit for a mobile offshore apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101535888B1 (ko) 선박의 능동적 및 수동적 안정화 시스템 및 방법
EP2493753B1 (en) Partially submersible wind turbine transport vessel
US6378450B1 (en) Dynamically positioned semi-submersible drilling vessel with slender horizontal braces
CN113581395A (zh) 具有t形浮体的半潜式浮式风机
KR101380722B1 (ko) 부유식 해양 구조물의 동적 위치 유지 시스템 및 방법
AU2006338668B2 (en) Semi-submersible vessel, method for operating a semi-submersible vessel and method for manufacturing a semi-submersible vessel
US20140378012A1 (en) Vessel
CN106143817A (zh) 半潜平台及其下浮体
CN101484353A (zh) 具有船首控制表面的船
DK201470079A1 (en) A method of operating a boat
KR100983084B1 (ko) 선회식 추진장치를 갖는 해양 구조물
CA2751898C (en) Ice-breaking system for floating body
KR101411508B1 (ko) 동요제어장치 및 동요제어방법.
US9802682B2 (en) Butt joint octagonal frustum type floating production storage and offloading system
CN108891550B (zh) 一种减摇机构以及应用该机构的双浮体半潜船
WO1999057011A1 (en) Dynamically positioned semi-submersible drilling vessel
CN202863728U (zh) 对接圆台式浮式生产储油系统
KR102677951B1 (ko) 접이식 보조 날개를 포함하는 추진기 및 그를 포함하는 선박
RU2200684C2 (ru) Устройство для придания направления поставленной на якорь плавучей конструкции против направления течения и/или волн
CN109070973B (zh) 大型排水型船体船
JP2023067295A (ja) 航走体及び航走体の粘性抵抗低減方法
KR101571287B1 (ko) 흘수 조절장치
KR101609625B1 (ko) 동요 저감 장치 및 이를 포함하는 해양 구조물
EP4331969A1 (en) Floating breakwater
Michael et al. A new monohull form development as applied to an offshore drilling unit

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20130405

PA0201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20140428

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20140618

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20140619

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180601

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20180601

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210601

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220531

Start annual number: 9

End annual number: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230601

Start annual number: 10

End annual number: 10