돌핀

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개요

육지에서 멀리 떨어진 장소에 선박을 계류한 뒤 해당 장소에서 화물을 하역하기 위한 시설로 일종의 말뚝 형태의 강관 등을 해저에 박아놓고 위쪽에 도교를 연결하여 화물을 운반하는 시설이다. 주로 컨베이어 벨트로 이송이 가능한 살화물(벌크화물)이나 파이프라인을 통하는 유류같은 액체 화물 등을 주로 취급한다. 항구에 굳이 선박을 접안하지 않아도 되기 때문에 항만의 접안용량을 늘려주는 효과가 있으며, 특히 화재나 폭발 등의 위험성이 있는 화물의 경우 육지에 접안한 상태에서 사고가 나면 대형 피해를 야기할 수 있지만 돌핀에 접안한 상태에서 사고가 났을 경우 육지에 입힐 수 있는 피해를 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

종류

역할에 따른 종류

• 접안돌핀(Breasting dolphin) : 선박의 측면부에 해당하는 곳으로 선박을 계류하는 돌핀으로 접안시 발생하는 충격을 막아주고 조류나 파도에도 선박을 지지하는 역할을 한다. 선박이 직접 닿는 곳으로 접안부에 해당하는 곳이다.
• 계선돌핀(Mooring dolphin) : 선박의 이물과 고물 방향에 각기 설치되는 돌핀으로 해당 지점에서 선수와 후미를 각기 연결하여 선박을 고졍시켜주는 역할을 한다.

시공 방식에 따른 종류

• 말뚝식
• 강제셀식
• 케이슨식

설치시 유의사항

돌핀을 설계할 때는 다음 사항에 주의해야 한다.

1. 돌핀에 작용하는 하중의 방향은 항상 일정하지 않으므로 돌핀의 구조가 특정한 방향성을 갖는 것은 좋지 않다.
2. 말뚝식 구조인 경우 비틀림이나, 케이슨식 구조인 경우의 회전에 대해서는 종래에는 거의 검토하지 않았으나, 경우에 따라서는 비틀림이나 회전으로 위험하게 되므로 주의해야 한다.
3. 돌핀의 마루높이는 파랑의 영향을 피할 수 있도록 하며, 브레스팅 돌핀(Breasting Dolphin)에 있어서는 방충재의 설치위치, 무어링 돌핀(Mooring Dolphin)에 대해서는 선박의 갑판높이, 하역용 돌핀에 있어서는 로딩 암(Loading Arm)등의 작동범위를 고려하여 결정한다. 또, 연락교의 마루높이도 파력을 받지 않도록 충분한 높이로 하는 것이 좋다

배치

돌핀의 설치는 대상선박의 제원, 수심, 풍향, 파향 및 조류를 고려하여 다른 선박의 정박과 항행에 지장이 없도록 적절하게 배치하여야 한다.

• 브레스팅 돌핀(Breasting Dolphin)의 배치결정시는 다음 사항을 고려할 필요가 있다.

1. 대상선박의 제원
   1. 돌핀의 대상선박이 되는 대형 선박의 현측은 보통 선수 및 선미부에서 배의 길이(L)의 1/8정도의 범위가 곡선으로 되어 있는데 중앙구간의 3/4L은 직선으로 되어 있다. 돌핀을 이 직선부내에 접현할 수 있도록 배치하는 것이 좋다.
   2. 브레스팅 돌핀의 간격은 일반적으로 1/3L 길이만큼 이격하는 것이 보통이며, 선박의 배관분기관(Piping Manifold)을 중심으로 대칭으로 설치되도록 하는 것이 바람직하다. 브레스팅 돌핀간격은 멀리 이격 시킬수록 구조적으로 유리하나 선박측현의 직선구간내에 들어와야 하므로 대상선박의 제원이 명확하지 않는 경우는 0.25L～0.4L 범위내에 있도록 배치하는 것이 좋다.
   3. 브레스팅 돌핀에 계류점(Mooring Point)을 설치하는 경우 Spring Line으로 사용하게 되므로 계류삭이 허용앙각( 25°) 이내에 들어오도록 충분한 길이를 확보할 수 있는 위치에 설치하여야 한다.
   4. 브레스팅 돌핀의 수는 일반적으로 전후부에 각각 1개씩으로 하는데, 대형선과 소형선이 겸용하는 경우는 2개씩 설치할 수 있으며, 그 위치는 일직선상에 있어야 한다.
   5. 유류돌핀과 같이 특별한 하역기계를 필요로 하는 돌핀에서는 중앙부에 하역기계용의 돌핀을 1기 더 설치하는데 브레스팅 돌핀 보다 조금 육지쪽에 배치하도록 하여서 선박의 충격력이 직접 작용하지 않도록 계획하는 것이 좋다.
2. 수심, 풍향, 파향, 조류 : 돌핀의 배치는 될 수 있는 대로 풍향, 파향, 조류와 평행으로 하는 것이 좋다. 이것은 접안할 때와 이안할 때의 조선을 쉽게 하고, 또 계류중에 돌핀에 작용하는 외력을 작게 하기 위함이다. 바람 등의 방향과 해안선의 방향이 다르고, 또 해안에 가깝게 돌핀을 건설할 경우에는 돌핀의 배치방향이 수역의 이용상으로 보아 해안선에 평행하게 하는 수가 많다. 일반적으로 해안에 가까운 중형 이하의 선박을 대상으로 하는 돌핀은 풍하중이 그다지 크지 않으므로 해안에 평행하게 하여도 무방하다. 또 현지반의 수심으로 계획수심을 확보할 수 있는 위치가 유리하다.
3. 돌핀의 간격 : 브레스팅돌핀의 간격은 대상선박의 전장과 밀접한 관계가 있다.
4. 기타 : 박지에서는 다른 선박의 정박과, 항로에서는 다른 선박의 항행에 지장이 없도록 수역시설 기준에 맞도록 배치할 필요가 있다.

• 무어링 돌핀(Mooring Dolphin)의 배치 및 계류 System계획시 다음 사항을 주의해야 한다.

1. 돌핀의 배치
   1. 접안할 때와 계류할 때, 배를 로우프로 매는 계선주는 해안에 가까운 경우는, 육상에 설치하는 수도 있으나, 일반적으로 무어링 돌핀(Mooring Dolphin)을 축조하여 이것에 계선주를 설치한다.
   2. 무어링 돌핀의 수는 대상선박의 크기에 따라 좌우되지만 일반적으로 선수 및 선미부측에 각각 2개씩에서 3개씩 설치하는 것이 좋다
2. 계류 System
   1. 이상적인 계류 System은 Bow 및 Stern Line과 2개의 Breast line 및 4개의 Mooring Line으로 계획하는 것이나 추천되는 계류 System은 Breast 및 Spring line만 가지고도 선박을 안전하게 계류할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 그 이유는 Bow 및 Stern Line은 계류색이 타 계류색보다 길이가 길어 선박을 계류하는데 비효율적이 되기 때문이다.(선박의 구속능력은 계류색 길이에 비례한다)
   2. Breast Line은 선박의 종축과 직각방향으로 계획하되 15° 이상 벗어나지 않도록 하여야 한다.
   3. Bow 및 Stern Line은 접안선과 30°～45°이내로 하는 것이 바람직하다.
   4. Spring Line은 선박의 종축과 평행한 방향으로 계획하되 10° 이내로 하여야 한다.
   5. 계류 Line의 앙각은 25° 이내로 계획하는 것이 바람직하며, 어떠한 경우에도 30°를 초과해서는 안 된다.
   6. 계류점은 접안선에서 35～50m 범위내에 위치하는 것이 바람직하며 계류점의 높이는 항시 수상에 노출 될 수 있도록 조석 및 파랑의 영향이 고려된 최고 운영수위보다 1.5m 이상 위에 있어야 한다.
   7. VLCC(Very Large Crude Carriers)의 계류점에는 Quick Release Hook(QRH)을 사용하여야 하며, 계류력이 가장 크게 작용되는 곳은 3개 Hook의 QRH가 바람직하다. Breast 및 Spring Line으로만 계류하도록 계획한 이상적인 Mooring System에는 4개 Hook의 QRH를 사용 하여야 한다.
   8. 계류색의 길이가 같은 경우 계류색의 재질에 따라 선박에 의해 분배되는 계류력은 강재, 폴리프로플렌, 나이론 순으로 커지며 같은 재질인 경우의 계류력은 계류색 길이에 비례하여 작아지고, 단면적에 비례하여 커진다

돌핀에 작용하는 외력과 하중

돌핀에 작용하는 외력과 하중은, 아래의 내용을 고려하여야 한다.

1. 선박의 충격력(방충공 반력)
2. 선박의 견인력
3. 자중, 활하중 등에 의한 연직력
4. 파력 및 조류력
5. 하역기계에 작용하는 풍압력
6. 구조물 및 하역기계에 작용하는 지진력
7. 지진시 동수압

관련 문서

• 항구
• 접안