KR102043323B1

KR102043323B1 - 선박 자세 제어 시스템

Info

Publication number: KR102043323B1
Application number: KR1020180087254A
Authority: KR
Inventors: 이재준
Original assignee: 주식회사 현대미포조선
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2019-11-11
Anticipated expiration: 2038-07-26

Abstract

본 발명은 선박의 내부에 설치되며 선박의 복원력을 위해 평형수가 담기는 평형수 탱크; 선박의 상부에 설치되며 상기 평형수가 유입되는 수납용기가 구비되는 복수개의 방현재; 상기 평형수 탱크와 복수개의 수납용기를 연결하며, 상기 평형수 탱크 내의 평형수를 복수개의 수납용기로 이송시키는 연결호스부; 상기 선박에 설치되며 상기 선박의 좌우 및 전후의 경사도를 측정하는 센서; 상기 평형수 탱크에 설치되며, 상기 평형수 탱크 내의 평형수를 복수개의 수납용기로 펌핑하는 펌프; 상기 평형수 탱크에 설치되며 상기 연결호스부를 통해 상기 복수개의 수납용기로 이송되는 평형수의 이송을 단속하기 위해 상기 연결호스부를 개폐시키는 개폐밸브부; 상기 센서, 상기 펌프 및 상기 개폐밸브부와 연결되며 상기 센서가 측정한 경사도에 따라 상기 펌프 및 상기 개폐밸브부의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 선박의 상부에 설치되는 상기 복수개의 방현재를 상기 선박의 측면으로 이동시키는 방현재 이동수단을 포함하며, 상기 방현재 이동수단은 상기 복수개의 방현재를 선박의 상부에서 측면으로 밀어내는 유압실린더와, 상기 복수개의 방현재와 선박의 상부를 연결하는 와이어부재를 포함하며, 상기 와이어부재의 일단은 방현재와 연결되고, 타단은 선박의 상부에 구비되는 모터에 연결되어 상기 제어부에 의해 동작이 제어되는 모터에 의해 자동으로 감기거나 풀리고, 상기 방현재 이동수단의 동작은 상기 제어부에 의해 제어되며, 상기 연결호스부와 상기 펌프 및 상기 제어부에 의해 평형수 탱크 내의 평형수가 복수개의 방현재로 이동되거나 복수개의 방현재 내부의 평형수가 평형수 탱크로 이동되는 것을 특징으로 하는 선박 자세 제어 시스템을 제공한다.
따라서, 선박이 기우는 반대방향의 선박 상부에 설치되는 방현재에 평형수를 개별적으로 공급하여 선박의 자세를 간편하게 조절할 수 있으며, 선박의 자세 제어에 사용되는 평형수를 선박의 외부로 배출시키지 않음으로써 고가의 평형수 처리장치를 선박에 설치하지 않아도 됨에 따라 선박의 내부공간 활용도를 향상시킬 수 있고, 비용을 절감시킬 수 있다.

Description

선박 자세 제어 시스템{Ship posture control system}

본 발명은 선박 자세 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 급유 시 다른 선박과의 충돌을 방지하기 위해 사용되는 복수개의 방현재를 이용하여 선박의 자세를 제어하는 선박 자세 제어 시스템에 관한 것이다.

한국공개특허 제10-2017-0049910호에 기재된 배경기술을 참조하면, 원유운반선, 컨테이너선, 시추선을 비롯하여 여러 선종의 선박에는 홀수와 트림(trim)을 조정하기 위해 평형수가 채워지는 평형수 탱크가 설치된다. 이러한 평형수 탱크는 선체의 균형 유지와 안정성을 높이는 기능을 수행함과 동시에, 화물이나 적재량에 따라 평형수의 채움이나 배출을 통해서 선체의 부력을 조정하여 선체를 안정화시키며, 화물을 충분히 적재하지 않은 경우 추진기와 방향타를 수중에서 효과적으로 동작하기 위한 보조 기능도 동시에 수행하게 된다.

이러한 평형수는 하역항을 출항하기 전에 평형수 탱크 내에 채워지고, 적재항에 입항하기 전 또는 화물을 적재할 때에 평형수 탱크로부터 외부로 배출된다. 따라서, 평형수는 선박에 화물을 적재하고 양륙하는 과정에서 지속적으로 주입 및 배출되며, 선박과 함께 이동하게 된다.

그리고 평형수는 평형수 펌프에 의해 해수유입구(Sea Chest)를 통해 급수되어 선박 내부의 밀폐된 구획을 이루는 평형수 탱크에 채워진다.

도 1은 종래 기술에 대한 평형수 시스템을 나타낸 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 선체(1)의 내부에는 선체(1)의 외측벽(1S)의 안쪽으로 평형수 탱크(10)가 형성되고, 평형수 펌프(20)는 선체(1)에 형성된 해수유입구(5)를 통해 해수를 펌핑하여 평형수 탱크(10)에 해수를 채운다.

이와 같이 평형수 탱크(10)에 해수를 채우는 이유는 앞서 설명한 바와 같이, 선체의 균형 유지와 안정성을 높이는 기능뿐만 아니라, 선체의 부력을 조정하여 선체를 안정화시키며, 화물을 충분히 적재하지 않은 경우 추진기와 방향타가 수중에서 효과적으로 동작할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 선박에 화물을 선적하기 위해서는 평형수 펌프(20)를 작동시켜 평형수 탱크(10)에 채워진 평형수를 바다로 배수한다. 이를 위해 도 1에 보이듯이 평형수 펌프(20)에는 해수유입구(5)에서 평형수 탱크(10)로 연장된 급수관(21)이 연결되고, 평형수 탱크(10)에서 선체(1) 외부로 연장된 배수관(23)이 연결된다. 급수관(21)과 배수관(23)에는 밸브(25)들이 장착되며, 평형수 펌프(20)의 작동과 밸브(25)들의 개폐에 의해 해수유입구(5)를 통해 유입된 해수는 평형수 탱크(10)에 채워지고, 반대로 평형수 탱크(10)에 채워졌던 평형수는 바다로 배수된다. 여기에서 바다에서 평형수 탱크(10)까지 유입되는 해수와 평형수 탱크(10)에 채워진 해수를 구분하기 위해 평형수 탱크(10)에 채워진 물을 '평형수(Ballast Water)'라 한다.

이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 평형수 시스템은 평형수 공급과 배수가 평형수 펌프에 의해 이루어지며, 많은 양의 평형수를 공급 및 배수함에 따른 전력 소모가 큰 문제점을 가지고 있으며, 최근에는 평형수의 배수에 의한 국제적 환경오염 문제가 크게 대두되고 있다.

평형수에는 급수지역에 생식하는 플랑크톤이나 세균 등의 각종 미생물, 조개류 등의 수생 생물이 혼입되며, 이러한 평형수를 적재항 부근의 연안이나 항만 등에 배출하면, 주변 해역의 생태계를 어지럽히게 된다. 따라서, 평형수가 외국의 해안 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 평형수에 의한 피해가 확산됨에 따라 심각성을 인식한 국제해사기구(International Maritime Organization, 하, 'IMO'라 함)는 '선박 평형수와 침전물 관리 구제협약'을 채택하여 2011년부터 평형수 교환기준이 적용되고, 2012년부터 FPSO(Floating Production Storage and Offloading) 등 부유식 해양 구조물(offshore floating vessel)에 평형수 처리장치(ballast water treatment system, BWTS)를 설치하도록 의무화하고, 2017년 이후에는 모든 선박에 IMO가 제정한 평형수 처리 기준을 만족시키는 장치의 설치가 의무화될 예정이다.

이와 같은 평형수를 통하여 유입되는 외래 해양 생물종의 유입을 줄이는 방법으로는 특정 항만에 입항하기 전에 평형수를 해상에서 교환하는 방법이 있다. 이 방법은 평형수의 교환을 위한 해수 유입 및 배출 구성만을 갖추면 가능하기 때문에 비교적 평형수 처리 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 평형수의 선내 이동과정에서 선박의 종 굽힘모멘트가 증가하게 된다. 그 결과 선체 변형이 발생되고, 평형수 교환과정에서 선체 자세 불안 등이 생겨 선박의 안전성 확보가 어렵게 되는 문제점이 대두되고 있다.

다른 방법으로는 연안이나 육상에 평형수 수용 시설(reception facility)과 처리시설을 설치 및 운영하는 방법이 있다. 이 방법은 선박에 별도의 처리장치를 설치하지 않아도 되므로, 선박이 보수 및 위험성이 낮아 최근 각광받는 방법이나, 용량이 큰 수용시설을 설치 및 운영하는데 따른 비용과 민원이 발생할 수 있고, 아직까지 유용한 장치가 미흡한 실정이다.

또 다른 방법으로는 선박에 평형수 처리장치를 설치하는 방법이 있다. IMO 협약에서는 이 같은 처리시설의 설치를 의무화하고 있다. 이와 같은 세계적 추세에 따라 전 세계 많은 조선소에서는 선박에 설치되는 평형수 처리장치에 대해 연구 개발되고 있으며, 그 중 대표적인 방식의 평형수 처리장치는 평형수를 가열하여 평형수에 포함된 플라크톤이나 세균 등의 각종 미생물, 조개류 등의 수생 생물 등을 살균하는 방식이다.

이와 같은 가열방식의 평형수 처리장치는 대형 보일러가 필수적으로 장착되어야 하며 대형 보일러를 가동하여 평형수를 가열하여 처리함으로써, 평형수의 처리 측면에서 가장 효과적이며 신뢰성이 높다는 장점이 있다.

하지만, 가열방식의 평형수 처리장치는 그 설치비용이 상당하여 선박의 제조 단가를 증가시킬 뿐만 아니라, 부피 또한 상당하여 선박 내부의 공간활용도를 감소시킨다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 선박의 급유 및 정박 시 다른 선박과의 충돌을 방지하기 위해 사용되는 방현재로 평형수를 공급하여 선박의 자세를 제어할 수 있고, 선박의 자세를 제어하는데 사용되는 평형수를 선박의 외부로 배출하지 않아 선박에 고가의 평형수 처리장치를 설치하지 않음으로써 선박의 내부 공간 활용도를 향상시키면서 비용을 절감시킬 수 있는 선박 자세 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선박의 내부에 설치되며 선박의 복원력을 위해 평형수가 담기는 평형수 탱크; 선박의 상부에 설치되며 상기 평형수가 유입되는 수납용기가 구비되는 복수개의 방현재; 상기 평형수 탱크와 복수개의 수납용기를 연결하며, 상기 평형수 탱크 내의 평형수를 복수개의 수납용기로 이송시키는 연결호스부; 상기 선박에 설치되며 상기 선박의 좌우 및 전후의 경사도를 측정하는 센서; 상기 평형수 탱크에 설치되며, 상기 평형수 탱크 내의 평형수를 복수개의 수납용기로 펌핑하는 펌프; 상기 평형수 탱크에 설치되며 상기 연결호스부를 통해 상기 복수개의 수납용기로 이송되는 평형수의 이송을 단속하기 위해 상기 연결호스부를 개폐시키는 개폐밸브부; 상기 센서, 상기 펌프 및 상기 개폐밸브부와 연결되며 상기 센서가 측정한 경사도에 따라 상기 펌프 및 상기 개폐밸브부의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 선박의 상부에 설치되는 상기 복수개의 방현재를 상기 선박의 측면으로 이동시키는 방현재 이동수단을 포함하며, 상기 방현재 이동수단은 상기 복수개의 방현재를 선박의 상부에서 측면으로 밀어내는 유압실린더와, 상기 복수개의 방현재와 선박의 상부를 연결하는 와이어부재를 포함하며, 상기 와이어부재의 일단은 방현재와 연결되고, 타단은 선박의 상부에 구비되는 모터에 연결되어 상기 제어부에 의해 동작이 제어되는 모터에 의해 자동으로 감기거나 풀리고, 상기 방현재 이동수단의 동작은 상기 제어부에 의해 제어되며, 상기 연결호스부와 상기 펌프 및 상기 제어부에 의해 평형수 탱크 내의 평형수가 복수개의 방현재로 이동되거나 복수개의 방현재 내부의 평형수가 평형수 탱크로 이동되는 것을 특징으로 하는 선박 자세 제어 시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 선박 자세 제어 시스템에 있어서, 상기 방현재는 상기 펌프 및 상기 연결호스부에 의해 상기 평형수가 유입되는 수납용기와, 상기 수납용기를 감싸는 복수개의 완충부재와, 상기 복수개의 완충부재를 연결하는 연결부재를 포함할 수 있다.

상기 수납용기는 플라스틱 재질을 가질 수 있으며, 상기 수납용기에는 상기 연결호스부가 삽입되는 삽입홀이 형성될 수 있고, 상기 삽입홀과 상기 연결호스부 사이에는 패킹부재가 구비될 수 있으며, 상기 삽입홀에는 상기 삽입홀로 삽입되는 상기 연결호스부를 고정하는 고정부재가 구비될 수 있다.

상기 연결호스부는, 일단은 상기 평형수 탱크에 구비되고 타단은 상기 수납용기의 삽입홀에 삽입되는 복수개의 연결호스를 포함할 수 있다.

상기 센서는 상기 선박의 좌우 경사도를 측정하는 제1센서와, 상기 선박의 전후 경사도를 측정하는 제2센서를 포함하며, 상기 제1센서 및 제2센서는 기울기 센서가 사용될 수 있다.

상기 평형수 탱크에는 상기 연결호스부와 연결되며 상기 평형수 탱크 내의 평형수를 배출하는 복수개의 배출부가 형성될 수 있으며, 상기 개폐밸브부는 상기 복수개의 배출부에 구비되어 상기 복수개의 배출부를 개폐하는 복수개의 개폐밸브를 포함할 수 있고, 상기 복수개의 개폐밸브는 솔레노이드 밸브가 사용될 수 있다.

상기 선박의 내부에 설치되는 상기 평형수 탱크는 분할 격벽에 의해 좌우로 분할될 수 있으며, 상기 분할 격벽은 상기 평형수 탱크의 정중앙에 구비될 수 있다.

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본 발명에 따른 선박 자세 제어 시스템은 선박이 기우는 반대방향의 선박 상부에 설치되는 방현재에 평형수를 개별적으로 공급하여 선박의 자세를 간편하게 조절할 수 있으며, 선박의 자세 제어에 사용되는 평형수를 선박의 외부로 배출시키지 않음으로써 고가의 평형수 처리장치를 선박에 설치하지 않아도 됨에 따라 선박의 내부공간 활용도를 향상시킬 수 있고, 비용을 절감시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 평형수 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선박 자세 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 방현재가 다른 선박과의 충돌을 방지하기 위해 사용되는 상태를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 선박 자세 제어 시스템을 이용하여 선박의 기울기를 제어하는 실시 예를 도시한 도면이다.
도 7은 분할된 평형수 탱크에 선박의 좌우 기울기를 제어하는 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 선박 자세 제어 시스템(1000)은 평형수 탱크(1100), 복수개의 방현재(1200), 연결호스부(1300), 센서(1400), 펌프(1500), 개폐밸브부(1600), 제어부(1700)를 포함하고, 방현재 이동수단(1800)을 더 포함할 수 있다.

상기 평형수 탱크(1100)는 선박(100)의 내부에 설치되고, 상기 평형수 탱크(1100)에는 선박(100)에 복원력을 제공하는 평형수가 담기며, 상기 평형수로는 해수가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 평형수 탱크(1100)는 분할 격벽(1120)에 의해 좌우로 분할되며, 상기 분할 격벽(1120)는 상기 평형수 탱크(1100)의 정중앙에 구비되어 상기 평형수 탱크(1100)를 균등하게 좌우로 분할하게 된다.

도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 평형수 탱크(1100)에는 복수개의 배출부(1140)가 구비되며, 상기 배출부(1140)에는 후술되는 연결호스부(1300)가 연결되어 상기 평형수 탱크(1100) 내의 평형수가 배출되어 후술되는 방현재(1200)로 공급되게 된다. 상기 복수개의 배출부(1140)는 상기 분할 격벽(1120)에 의해 분할된 상기 평형수 탱크(1100)의 좌우에 균등하게 구비되는 것이 바람직하다.

상기 분할 격벽(1120)에는 개폐도어(미도시)가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 개폐도어(미도시)는 후술되는 제어부(1700)에 의해 제어되어 상기 분할 격벽(1120)을 개폐하며, 좌우로 분할된 상기 평형수 탱크(1100) 내의 평형수를 좌우로 이동키는 개별모터(미도시)가 분할된 평형수 탱크(1100)에 구비되는 것이 바람직하다. 상기 개별모터(미도시)와 상기 개폐도어(미도시)를 제어부(1700)가 제어하여 분할된 좌측의 평형수 탱크 또는 우측의 평형수 탱크 내의 평형수를 우측 또는 좌측으로 이동시킴으로써 선박이 좌우로 기우는 것을 조절하게 된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 평형수 탱크(1100) 내에 담긴 평형수는 선박(100)의 상부에 설치되는 복수개의 방현재(1200)로 공급되며, 상기 평형수 탱크(1100)와 상기 복수개의 방현재(1200)는 연결호스부(1300)에 의해 연결된다.

상기 복수개의 방현재(1200)는 수납용기(1210), 완충부재(1220), 연결부재(1230)를 포함한다. 상기 수납용기(1210)는 후술되는 연결호스부(1300)와 연결되어 상기 평형수 탱크(1100) 내의 평형수가 내부로 유입되며, 상기 수납용기(1210)는 플라스틱 재질을 가지고 상기 수납용기(1210)에는 상기 연결호스부(1300)의 일단이 삽입되는 삽입홀(1212)이 형성된다.

상기 평형수 탱크(1100) 내의 평형수는 연결호스부(1300)에 의해 상기 수납용기(1210)의 내부로 이송되며, 상기 평형수 탱크(1100)에는 상기 평형수 탱크(1100) 내의 상기 수납용기(1210)로 펌핑하는 펌프(1500)가 설치된다.

상기 수납용기(1210)의 삽입홀(1212)에는 패킹부재(1214)가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 패킹부재(1214)는 상기 연결호스부(1300)의 둘레면에 밀착되어 상기 삽입홀(1212)과 상기 연결호스부(1300)의 둘레면 사이로 평형수가 유출되는 것을 차단하는 역할을 한다. 상기 패킹부재(1214)는 일반적인 것으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하며, 상기 삽입홀(1212)에는 상기 삽입홀(1212)로 삽입된 상기 연결호스부(1300)가 상기 삽입홀(1212)에서 이탈되지 않도록 고정하는 고정부재(1216)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 연결호스부(1300)는 복수개의 연결호스(1320)로 이루어지며, 상기 연결호스(1320)의 일단은 상기 평형수 탱크(1100)의 내부에 구비되고 타단은 상기 삽입홀(1212)로 삽입되어 상기 수납용기(1210)의 내부에 구비된다. 상기 복수개의 연결호스(1320)와 상기 펌프(1500)에 의해 상기 평형수 탱크(1100) 내부의 평형수가 상기 수납용기(1210)로 이송되며, 반대로 상기 수납용기(1210) 내부로 이송된 평형수가 상기 평형수 탱크(1100)로 이송되게 된다. 상기 펌프(1500)는 일반적인 것으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 수납용기(1210)는 복수개의 완충부재(1220)에 의해 둘레면이 감싸지며, 복수개의 완충부재(1220)는 연결부재(1230)에 의해 연결된다. 상기 완충부재(1220)로는 폐타이어가 사용되고, 상기 연결부재(1230)로는 철재 와이어가 사용되는 것이 바람직하며, 상기 복수개의 완충부재(1220)가 상기 수납용기(1210)의 둘레면에 구비됨에 따라 상기 방현재(1200)가 선박 사이에 위치하더라도 상기 수납용기(1210)로 전달되는 외력을 상기 완충부재(1220)가 저감시켜 상기 수납용기(1210)가 파손되지 않게 된다.

상기 선박(100)에는 센서(1400)가 설치되며, 상기 센서(1400)는 상기 선박(100)의 좌우 및 전후의 경사도를 측정하는 역할을 한다. 상기 센서(1400)는 상기 선박(100)의 좌우 경사도 및 기울기를 측정하는 제1센서(1410)와, 상기 선박(100)의 전후 경사도 및 기울기를 측정하는 제2센서(1420)를 포함한다. 상기 제1센서(1410)와 상기 제2센서(1420)가 측정한 상기 선박(100)의 좌우 경사도 및 기울기와 전후 경사도 및 기울기는 후술되는 제어부(1700)로 전송되며, 상기 제1센서(1410)와 상기 제2센서(1420)로는 기울기 센서가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 제1센서(1410)와 상기 제2센서(1420)는 상기 선박(100)의 좌우방향 기울기 및 전후방향의 기울기를 정확하게 측정하기 위해 상기 선박(100)의 중앙에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 평형수 탱크(1100)에는 개폐밸브부(1600)가 설치되며, 상기 개폐밸브부(1600)는 상기 연결호스부(1300)를 통해 상기 수납용기(1210)로 이송되는 평형수의 이송을 단속하기 위해 상기 연결호스부(1300)를 개폐시키는 역할을 한다.

상기 개폐밸브부(1600)는 복수개의 개폐밸브(1620)로 이루어지며, 상기 개폐밸브(1620)는 상기 평형수 탱크(1100)에 형성되는 복수개의 배출부(미도시)에 구비되어 상기 배출부(미도시)를 개폐함으로써 상기 연결호스부(1300)를 통해 상기 수납용기(1210)로 이송되는 평형수의 이송을 단속하게 된다. 상기 복수개의 개폐밸브(1620)로는 솔레노이드 밸브가 사용되는 것이 바람직하며, 솔레노이드 밸브는 일반적인 것으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 센서(1400), 상기 펌프(1500) 및 상기 개폐밸브부(1600)는 제어부(1700)와 연결되며, 상기 제어부(1700)는 상기 센서(1400)가 측정한 선박의 좌우 및 전후 경사도에 따라 상기 펌프(1500)의 동작 및 상기 개폐밸브부(1600)의 동작을 제어하게 된다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 선박(100)이 전단측으로 기울었을 경우에는 상기 센서(1400)의 제2센서(1420)가 전단으로 기울어진 경사도를 측정한 후 이를 제어부(1700)로 전송하게 된다. 상기 제어부(1700)는 상기 개폐밸브부(1600)를 동작시켜 상기 선박(100)의 후단측 상부에 설치되는 방현재(1200)와 연결되는 연결호스(1320)가 장착된 평형수 탱크(1100)의 배출부(미도시)는 개방하고, 펌프(1500)를 동작시켜 평형수 탱크(1100) 내의 평형수를 상기 선박(100)의 후단측 상부에 설치되는 방현재(1200)의 수납용기(1210)로 이송하게 된다. 상기 선박(100)의 후단측 상부에 설치되는 방현재(1200)의 수납용기(1210)로 평형수가 이송되면 상기 선박(100)의 하단측이 무거워지면서 전단측으로 기울었던 상기 선박(100)의 자세가 조절되게 된다.

상기 선박(100)이 후단측으로 기울었을 경우에는 상기 제2센서(1420)가 기울어진 경사도를 측정한 후 이를 제어부(1700)로 전송하고, 상기 제어부(1700)는 상기 모터(1500)와 상기 개폐밸브부(1600)의 동작을 제어하여 상기 선박(100)의 전단측이 무겁도록 함으로써 상기 선박(100)의 자세를 조절하게 된다.

도면에는 도시되지 않았으나 상기 선박(100)의 좌측으로 기울었을 경우에는 상기 센서(1400)의 제1센서(1410)가 좌측으로 기울어진 경사도를 측정한 후 이를 제어부(1700)로 전송하게 된다. 상기 제어부(1700)는 상기 개폐밸브부(1600)를 동작시켜 상기 선박(100)의 우측 상부에 설치되는 방현재(1200)와 연결되는 연결호스(1320)가 장착된 평형수 탱크(1100)의 배출부(미도시)는 개방하고, 펌프(1500)를 동작시켜 평형수 탱크(1100) 내의 평형수를 상기 선박(100)의 우측 상부에 설치되는 방현재(1200)의 수납용기(1210)로 이송하게 된다. 상기 선박(100)의 우측 상부에 설치되는 방현재(1200)의 수납용기(1210)로 평형수가 이송되면 상기 선박(100)의 우측이 무거워지면서 좌측으로 기울었던 상기 선박(100)의 자세가 조절되게 된다.

반대로 상기 선박(100)이 우측으로 기울었을 경우에는 상기 제1센서(1410)가 기울어진 경사도를 측정한 후 이를 제어부(1700)로 전송하고, 상기 제어부(1700)는 상기 모터(1500)와 상기 개폐밸브부(1600)의 동작을 제어하여 상기 선박(100)의 좌측이 무겁도록 함으로써 우측으로 기울었던 상기 선박(100)의 자세를 조절하게 된다.

도 4를 참조하면, 상기 선박(100)의 상부에는 복수개의 방현재 이동수단(1800)이 설치되며, 상기 방현재 이동수단(1800)은 상기 선박(100)의 상부에 설치되는 복수개의 방현재(1200)를 상기 선박(100)의 측면으로 이동시키는 역할을 한다. 상기 방현재 이동수단(18000은 유압실린더(1820)와 와이어부재(1840)를 포함하며, 상기 유압실린더(1820)는 상기 방현재(1200)를 선박(100)의 상부에서 측면으로 밀어내는 역할을 하고, 상기 와이어부재(1840)는 선박(100)의 측면으로 이동된 상기 방현재(1200)를 지지하는 역할을 한다. 상기 방현재 이동수단(1800)의 동작 역시 상기 제어부(1700)에 의해 제어되는 것이 바람직하며, 상기 와이어부재(1840)는 별도의 모터(미도시)와 연결되어 자동으로 잠기거나 풀리는 것이 바람직하다.

상기 제어부(1700)는 상기 선박(100)의 급유 시에는 급유선이 접근하는 일측에 설치되는 복수개의 방현재(1200)와 연결되는 방현재 이동수단(1800)을 동작시켜 일측에 설치되는 복수개의 방현재(1200)를 상기 선박(100)의 측면으로 이동시켜 상기 선박(100)과 급유선이 해류 및 파도에 의해 충돌되는 것을 방지하게 된다.

따라서, 선박이 기우는 반대방향의 선박 상부에 설치되는 방현재에 평형수를 개별적으로 공급하여 선박의 자세를 간편하게 조절할 수 있으며, 선박의 자세 제어에 사용되는 평형수를 선박의 외부로 배출시키지 않음으로써 고가의 평형수 처리장치를 선박에 설치하지 않아도 됨에 따라 선박의 내부공간 활용도를 향상시킬 수 있고, 비용을 절감시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 선박 1000 : 선박 자세 제어 시스템
1100 : 평형수 탱크 1120 : 분할 격벽
1200 : 방현재 1210 : 수납용기
1220 : 완충부재 1230 : 연결부재
1300 : 연결호스부 1320 : 연결호스
1400 : 센서 1500 : 펌프
1600 : 개폐밸브부 1700 : 제어부
1800 : 방현재 이동수단

Claims

선박의 내부에 설치되며 선박의 복원력을 위해 평형수가 담기는 평형수 탱크;
선박의 상부에 설치되며 상기 평형수가 유입되는 수납용기가 구비되는 복수개의 방현재;
상기 평형수 탱크와 복수개의 수납용기를 연결하며, 상기 평형수 탱크 내의 평형수를 복수개의 수납용기로 이송시키는 연결호스부;
상기 선박에 설치되며 상기 선박의 좌우 및 전후의 경사도를 측정하는 센서;
상기 평형수 탱크에 설치되며, 상기 평형수 탱크 내의 평형수를 복수개의 수납용기로 펌핑하는 펌프;
상기 평형수 탱크에 설치되며 상기 연결호스부를 통해 상기 복수개의 수납용기로 이송되는 평형수의 이송을 단속하기 위해 상기 연결호스부를 개폐시키는 개폐밸브부;
상기 센서, 상기 펌프 및 상기 개폐밸브부와 연결되며 상기 센서가 측정한 경사도에 따라 상기 펌프 및 상기 개폐밸브부의 동작을 제어하는 제어부; 및
상기 선박의 상부에 설치되는 상기 복수개의 방현재를 상기 선박의 측면으로 이동시키는 방현재 이동수단을 포함하며,
상기 방현재 이동수단은,
상기 복수개의 방현재를 선박의 상부에서 측면으로 밀어내는 유압실린더와,
상기 복수개의 방현재와 선박의 상부를 연결하는 와이어부재를 포함하며,
상기 와이어부재의 일단은 방현재와 연결되고, 타단은 선박의 상부에 구비되는 모터에 연결되어 상기 제어부에 의해 동작이 제어되는 모터에 의해 자동으로 감기거나 풀리고, 상기 방현재 이동수단의 동작은 상기 제어부에 의해 제어되며,
상기 연결호스부와 상기 펌프 및 상기 제어부에 의해 평형수 탱크 내의 평형수가 복수개의 방현재로 이동되거나 복수개의 방현재 내부의 평형수가 평형수 탱크로 이동되는 것을 특징으로 하는 선박 자세 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 방현재는,
상기 펌프 및 상기 연결호스부에 의해 상기 평형수가 유입되는 수납용기와,
상기 수납용기를 감싸는 복수개의 완충부재와,
상기 복수개의 완충부재를 연결하는 연결부재를 포함하는 선박 자세 제어 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 수납용기는 플라스틱 재질을 가지며,
상기 수납용기에는 상기 연결호스부가 삽입되는 삽입홀이 형성되고,
상기 삽입홀과 상기 연결호스부 사이에는 패킹부재가 구비되며,
상기 삽입홀에는 상기 삽입홀로 삽입되는 상기 연결호스부를 고정하는 고정부재가 구비되는 선박 자세 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 연결호스부는,
일단은 상기 평형수 탱크에 구비되고 타단은 상기 수납용기의 삽입홀에 삽입되는 복수개의 연결호스를 포함하는 선박 자세 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 센서는,
상기 선박의 좌우 경사도를 측정하는 제1센서와,
상기 선박의 전후 경사도를 측정하는 제2센서를 포함하며,
상기 제1센서 및 제2센서는 기울기 센서가 사용되는 것을 특징으로 하는 선박 자세 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 평형수 탱크에는 상기 연결호스부와 연결되며 상기 평형수 탱크 내의 평형수를 배출하는 복수개의 배출부가 형성되며,
상기 개폐밸브부는,
상기 복수개의 배출부에 구비되어 상기 복수개의 배출부를 개폐하는 복수개의 개폐밸브를 포함하며,
상기 복수개의 개폐밸브는 솔레노이드 밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 선박 자세 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
선박의 내부에 설치되는 상기 평형수 탱크는 분할 격벽에 의해 좌우로 분할되며,
상기 분할 격벽은 상기 평형수 탱크의 정중앙에 구비되는 것을 특징으로 하는 선박 자세 제어 시스템.
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