Floating Dock 부유식 구조물이 해류에 떠밀리지 않고 움직이지 않는 이유

우리에게 가장 익숙한 부유식 구조물인 반잠수식 석유 시추 시설 이 시설은 여러 개의 다리가 바다 위에 떠 있는 부유식이다. 
부유식 구조물에 대한 관심이 뜨거워지기 시작한 것은 석유 개발 때문이었다.

해양 구조물은 이제 기본적으로 그 우리가 석유를 개발하기 시작하면서 이제 같이 발전해 왔는데요. 
특히 이제 멕시코 연안에 연안에서부터 석유를 개발하기 시작해서 지금은 수심 한 2천 미터 넘어까지 이제 석유가 개발되고 있는데

그 석유를 개발하는 수심이 깊어짐에 따라서 해양 구조물이 여러 가지 이제 그 개념과 모양이 바뀌면서 발달해왔다고 볼 수 있습니다.

육지의 석유 개발이 점점 바닥을 드러내면서 바다 및 유전에 대한 관심이 점점 커지기 시작했지만 수심 300미터가 넘어가면 일반적인 형태의 고정식 시설은 버틸 수가 없다. 
부유식 시설은 선택이 아닌 필수였다. 
석유 개발 시설로 가장 각광받고 있는 부유식 구조물인 에프피에스오

겉모습이 대형 선박과 흡사한 에프피에스오는 원유를 생산할 뿐 아니라 저장하고 유조선에 건네는 설비로 바다 위의 정유 공장이라 불린다 액화 천연가스인 엘엔지의 경우도 마찬가지인데 대규모 천연가스가 매장된 바다 위에 설치된 lng 에프피에스오는 천연가스를 뽑아내 다른 곳으로 옮길 필요 없이 시설물 내부에서 직접 가공한 뒤 그대로 저장한다

이렇게 저장된 액화 천연가스는 엘엔지 운반선이 오면 옮겨지는데 생산 액화 저장을 한꺼번에 처리할 수 있어 기존의 방식보다 시간과 비용이 절감된다

거기서 생산을 하고 또 생산된 기름을 갖다가 정유하면서 이런 셔틀탱크가 와서 생산된 원유를 실어나르기 전까지는 저장을 하고 있어야 되는 이런 복합 기능을 갖고 있는 것이 바로 fpso이기 때문에 서아프리카와 같이 수심이 깊고 파이프라인이 설치돼 있지 않은 지역에는 에프피에서가 가장 최선의 선택이 되겠습니다.

같은 부유식 구조물인 반잠수식과 fpso 그러나 이 둘은 반잠수식과 배수식으로 각각 구조가 다르다

구조에 따라 어떤 차이가 있는지 모형을 제작해 직접 실험해 보았다. 
먼저 배수식 구조물과 반잠수식 구조물에 각각 같은 무게의 추를 넣고 가라앉는 정도를 비교했다.

양쪽에 이 킬로그램의 추를 넣은 결과 반 잠수식이 배수식보다 두 배 정도 물속으로 더 가라앉았다.

그러나 반 잠수식은 배수식 구조물과는 다른 장점을 갖고 있다. 
수조에 만들어진 인공 파도 배수식 구조물이 반 잠수식보다 크게 요동치기 시작했다. 
시간이 지날수록 대수식 구조물이 반 잠수식보다 확연하게 멀리 밀려난다

반잠수식은 짐을 싣는 것은 조금 포기하지만 파중 파도 중에서의 그 운동 성능을 좋게 하기 위해서 그 물에 다 있는 면적을 아까 모드에서 보신 바와 같이 반으로 줄여가지고 짐은 좀 적기 싫지만 파도 중에서 동료가 비교적 적어가지고 해상에서 모진 폭락을 맞으면서도 작업을 훌륭하게 할 수 있는 그런 그 기능이 있기 때문에

부유식 구조물에 대한 기술이 발달하면서 다양한 시설로 활용되고 있다. 
거제도 옥포에 위치한 조선소 선박을 만드는 도크가 바다 위에 떠 있다.

부유식 구조로 돼 있는 이 플로팅 도크는 세계에서 최대 규모이다. 
길이 4백3십8미터 폭 팔십사 미터 높이 이백삼십오미터로 육산 빌딩 두 개를 이어붙인 것만큼 길고 면적은 축구장 다섯 개를 연결한 크기로 약 십이만 톤의 대형 선박을 건조할 수 있다.

또 육지에 서 있는 일반적인 도구보다 배를 만드는 속도가 더 빠른데 이는 진수하는 방법이 다르기 때문입니다.

드라이도크는 배를 진수시키기 위해서 물을 도크에 채워야 되고 그다음에 배가 뜨고 나면 또 배를 빼내고 또 도크에 물을 빼내고 이런 데 걸리는 시간이 이틀 정도 걸립니다. 
반면에 플로팅 도크는

바로 물에 떠 있는 도크에서 플로팅 도크 자체만 물에 가라앉히면 되니까 세 시간 정도면 작업이 거의 끝나는 부분이고 바로 이어서 또 다른 배를 작업을 할 수 있도록 그렇게 되어 있습니다.

건조된 배를 바다로 띄우는 진수 씨 플로팅 도크가 가라앉기 시작했다.

또 그 안으로 자연스럽게 바닷물이 들어와 채워지면서 몇 시간 만에 배가 수면 위로 미끄러졌다.

플로팅 도크가 자유롭게 물 속에 가라앉았다가 다시 떠오를 수 있는 것은 도크 바닥에 설치된 탱크에 의해서다 플로팅 도크의 바닥은 예순네 개의 탱크로 이루어져 있는데 이 탱크에 물이 들어오면 바다로 가라앉고 반대로 물을 빼내면 수면 위로 떠오르는 것이다.

또 그 바닥에 설치된 탱크는 배를 바다에 띄울 때만 필요한 것이 아니다 가장 중요한 안전 장치이기도 하다 도크 바닥의 탱크를 제어하는 조정실 이곳에서 이십사 시간 시시각각의 상황에 따라 탱크 속 물의 양이 조절된다

합니다. 우리 로얄 덕구의 심장부라고 보면 됩니다. 
여기에서 덕구의 주 배수를 담당하는 그런 곳이고요 여기가 또 여기에서 독구의

모든

균형을 맞춰주는 그런 곳이라고 합니다.

또 그는 파도나 날씨에 관계없이 언제나 수평을 유지하고 있어야 한다 수평이 깨지면 배가 파손될 수도 있기 때문이다. 
예순 네 개의 탱크는 각각 물의 양을 달리해서 배의 수평을 언제나 일정하게 맞춘다

안전한 작업 환경을 위해 수평을 맞추는 것보다 더 중요한 조건이 있다. 
태풍과 같은 천재지변이 와도 한 자리를 유지하며 떠 있어야 하는 것이다. 
플로팅 도크는 어떻게 바다 위에서 움직이지 않고 고정될 수 있는 것일까

그 열쇠는 플로팅 도크에 붙어 있는 굵기 구 센티미터의 쇠사슬에 있다.

이 도구의 계류시스템은 전체적으로 가 앵카 체인이 이렇게 결속이 되어 있습니다. 
사이드에 포드 스타보드 여덟 개 선미 두 개 선 앞에 육상과 연결되는 게 아홉 개 포털 스물일곱 세트가 연결이 되어 있습니다. 
그래서 이 도구가 초속 육십 미터에

태풍에도 움직이지 않게끔 그렇게 아주아주 강하게 이렇게 체인으로서 결속되어 있습니다.

앵커 체인은 마치 배의 닻과 같은 역할을 한다 해저에 여러 개의 앵커를 고정시키고 앵커와 부유식 구조물을 쇠사슬로 연결한다 이렇게 앵커 계류가 여러 방향에서 부유식 구조물을 잡아주기 때문에 파도나 태풍에도 떠내려가지 않고 한 자리에 고정된 채 떠 있을 수 있다.

지피에스를 이용한 계류 시스템은 다양하게 연구되고 있다. 
에프에스 할리를 연구하고 있는 연구소

에프에스 알류는 바다 위에 떠 있는 lng 터미널로 lng 선이 정박하고 다시 바다로 나갈 준비를 할 수 있는 대형 부유식 구조물이다. 
실제 부유식 엘엔지 터미널을 육분의 일로 축소한 모형이 대형 수조에 띄어졌다. 
이 수조는 실제 바다와 같은 환경을 그대로 조성할 수 있다. 
점차 세지는 파도

수조의 환경이 최대 파도 높이 십일 점 구미터 바람은 초당 사십 미터로 맞춰졌다. 
100년에 한 번 정도 찾아오는 허리케인과 같은 조건이다. 
풍랑이 계속되면서 시시각각 달라지는 에프에스 한류의 위치가 지피에스 시스템을 통해 확인된다

수조 위에 설치된 이 장비가 인공위성에 해당된다

에프에스 알류가 정해진 위치에서 벗어나면 구조물 아래 설치된 프로펠러가 돌아가기 시작한다 제 위치를 찾아가는 것이다.

실제 해상에서는 디지피에스를 이용해서 선체의 운동이나 어 그 자세를 측정을 하고요 그 개척된 데이터를 이용해서 우리가 원하는 위치나 자세와의 에 차이를 이제 계산을 하게 됩니다. 
그 차이를 이용해서 추력기의 작동을 이제 에 함으로써 그 힘의 방향과 크기를

우리가 입력 데이터를 주게 되면 그 선체가 우리가 원하는 거동의 상태로 이제 움직이게 되는 그런 시스템이 되겠습니다.

모형의 앞부분만 고정한 채 실험을 계속했다. 
인공 풍랑에 의해 모형의 뒷부분은 많이 움직였지만 곧바로 제 위치로 돌아왔다

물 위에서 제자리를 지키는 것은 모든 부유식 구조물의 핵심 기술이다.