KR100327528B1 - 선박의 사이드 스러스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 사이드 스러스터에 관한 것으로, 두 개의 보스부(1,2)에 횡방향으로 각각 형성되며 선체외측 개방구(100b,200b)에서 내부의 소정 지점까지는 수평하고 이후부터 선체중앙측 개방구(100a,200a)까지는 10∼20°의 하향각(θ)으로 기울어진 관통로(100,200)와, 이 관통로(100,200)의 수평구간 내부에 장착되어 횡방향의 추력을 발생하는 추력발생기(101,201)와, 관통로(100,200)의 선체중앙측 개방구(100a,200a) 및 선체외측 개방구(100b,200b)에 각각 설치된 격자망(102,202)으로 구성되어, 추력발생기 상호간 및 추력발생기와 반대편 선체와의 상호작용으로 인하여 발생되는 추력손실이 최소화되어 선박의 조종 및 DP 성능이 극대화되는 이점이 있다.

Description

선박의 사이드 스러스터{A side thruster of ship}

본 발명은 선박의 사이드 스러스터에 관한 것으로, 특히 쌍동형 선박의 선수부 또는 선미부의 선체 수선 아래쪽에 횡방향으로 관통로를 만들고 여기에 횡방향의 추력발생기를 달아 선박의 조종 및 DP 성능이 향상되도록 한 선박의 사이드 스러스터에 관한 것이다.

주지와 같이, 쌍동선은 두 개의 선체를 평행하게 나란히 하여 상갑판의 위치에서 연결시킨 구조의 배를 지칭하며, 갑판폭이 넓기 때문에 여객선·카페리 또는 넓은 작업 갑판을 필요로 하는 용도에 적합하고, 가로 방향의 안정성이 좋아 보통의 배보다 객실 등을 높게 겹쳐 쌓을 수 있는 장점이 있다.

근래에는 이러한 쌍동선의 장점을 채택하기 위하여 유조선과 같은 특수 목적의 선박에도 쌍동형 선체가 적용되고 있으며, 그 선체의 주요 특징은 선체중심선상의 선저가 기선보다 높은 구조, 즉 선체중심선에서 좌우로 대칭하는 기선에 의해 두 개의 보스부를 갖는다.

한편, 쌍동형 선체에는 조종성능을 향상시키기 위하여 양 보스부에 보조추력장치인 사이드 스러스터가 함께 설치된다.

도 1은 종래 기술의 일예로서 선미부에 사이드 스러스터가 설치된 쌍동형 선박의 부분 측면도이고, 도 2는 사이드 스러스터 설치 부위의 종단면도이다.

이에 나타낸 종래 기술에 의하면, 각각의 보스부(1,2)에 관통로(10,20)를 횡방향으로 수평하게 만들며, 관통로(10,20)내에 각각 횡방향의 추력발생기(11,21)가 장착되고, 관통로(10,20)의 선체중앙측 개방구(10a,20a) 및 선체외측 개방구(10b,20b)에 각각 격자망(12,22)이 설치된다.

이러한 사이드 스러스터에 의하면, 추력발생기(11,21)에 의해 횡방향의 추력이 발생되어 특히 선박의 접안이나 이안 시에 조종성능이 향상된다. 여기서 격자망(12,22)은 관통로(10,20)내로 이물질이 유입되는 것을 방지하면서 급속한 물흐름을 막아 저항을 감소시킨다.

전술한 바와 같은 종래 기술에 의한 사이드 스러스터는, 관통로가 횡방향으로 수평하게 만들어지며, 선체중앙측 개방구와 선체외측 개방구가 동일한 높이에 위치됨을 알 수 있다.

그러므로, 두 개의 추력발생기가 함께 작동하여 추력을 발생시킬 때에는 제트흐름(jet stream) 및 측면힘(side force) 등의 상호간섭에 의해 추력이 감소되는 문제점이 있었다.

상술하면, 선미부를 좌현측으로 조종하고자 할 경우에 좌현의 추력발생기에 의해 발생되는 제트흐름이 우현의 보스부와 부딪치게되고 그 흐름의 일부는 원통형 관통로로 들어가며, 이로서 측면힘이 줄어들어 우현 추력발생기의 제트흐름 유입속도가 늘어난다. 이때 우현 추력발생기의 순수추력(net thrust)은 이러한 영향으로크게 감소된다.

그리고, 좌현의 추력발생기에 의해 발생되는 제트흐름이 우현측 선체의 상호작용으로 반대편 선체를 칠 때에 물의 흐름은 추력힘(thrust force)의 반대방향으로 움직이면서 반대편 선체에 힘을 가하므로 코안다효과(coanda effect)에 의해 제트흐름은 반대편 선체에 붙는 경향이 있다. 이는 순수측면추력(net side thrust)을 한층 더 줄이며, 순수추력의 손실은 선체쪽의 아주 작은 부분에도 크게 영향을 받아 본 발명자의 시험결과에 의하면 약 30%까지의 손실이 발생되었다. 선미부를 우현측으로 조종하고자 할 경우에 전술한 바와 동일한 원리에 의해 동일한 문제점이 발생된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안한 것으로서, 보스부의 관통로를 내부의 소정 지점에서 선체중앙측 개방구까지 하향으로 기울어지게 형성하여 추력발생기에 의해 발생되는 제트흐름이 기선 아래로 벗어나게 함으로써, 추력손실을 최소화시켜 선박의 조종성능을 극대화시키는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 사이드 스러스터가 설치된 쌍동형 선박의 부분 측면도.

도 2는 도 1에서 사이드 스러스터 설치 부위의 종단면도.

도 3은 본 발명에 따른 사이드 스러스터가 설치된 선박의 종단면도.

도 4는 도 3에 도시된 좌현측 사이드 스러스터의 확대도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1,2 : 보스부 100,200 : 관통로

100a,200a : 선체중앙측 개방구 100b,200b : 선체외측 개방구

101,201 : 추력발생기 102,202 : 격자망

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 쌍동형 선체의 양 보수부에 위치하는 사이드 스러스터에 있어서:

상기 양 보스부에 횡방향으로 형성된 관통로는 선체중앙측 개방구가 하향으로 기울게 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 선체중앙측 개방구의 하향각은 10∼20°로 규정된다.

본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 사이드 스러스터가 설치된 선박의 종단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 좌현측 사이드 스러스터의 확대도이다.

이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 사이드 스러스터는, 두 개의 보스부(1,2)에 횡방향으로 각각 형성되며 선체외측 개방구(100b,200b)에서 내부의 소정 지점까지는 수평하고 이후부터 선체중앙측 개방구(100a,200a)까지는 10∼20°의 하향각(θ)으로 기울어진 관통로(100,200)와, 이 관통로(100,200)의 수평구간 내부에 장착되어 횡방향의 추력을 발생하는 추력발생기(101,201)와, 관통로(100,200)의 선체중앙측 개방구(100a,200a) 및 선체외측 개방구(100b,200b)에 각각 설치된 격자망(102,202)으로 구성된다.

이와 같은 본 발명의 사이드 스러스터에 의하면, 두 개의 추력발생기(101,201)가 함께 작동하여 추력을 발생시킬 때에도 제트흐름 및 측면힘 등의 상호간섭이 최소화되어 이에 기인하는 추력손실 또한 최소화된다.

일예를 들어 상술하면, 사이드 스러스터가 설치된 선수부 또는 선미부를 좌현측으로 조종하고자 할 경우에 좌현의 추력발생기(101)에 의해 발생되는 제트흐름은 관통로(100)의 선체중앙측 개방구(100a) 근방이 하향으로 기울어져 있으므로 하향으로 흘러 선체중앙측 개방구(100a)를 통해 그 대부분이 우현측 기선 아래로 벗어난다.

따라서, 제트흐름의 약한 분류만이 우현의 보스부(2)와 부딪치게되고 그 흐름의 일부가 우현의 관통로(200)로 들어가며, 이로서 측면힘이 거의 줄어들지 않아 우현 추력발생기(201)의 제트흐름 유입속도 또한 거의 늘어나지 않는다. 그러므로 종래 기술과는 달리 우현 추력발생기(201)의 순수추력은 거의 감소하지 않는다.

또한, 앞에서 설명한 바와 같이 좌현 추력발생기(101)에 의한 제트흐름의 대부분이 우현측 기선 아래로 벗어나므로 우현측 선체와의 상호작용은 거의 유발되지 않으며, 이로서 코안다효과가 최소화되어 종래 기술과는 달리 순수측면추력 또한 거의 줄어들지 않는다.

아울러, 사이드 스러스터가 설치된 선수부 또는 선미부를 우현측으로 조종하고자 할 경우에도 전술한 바와 동일한 원리에 의해 추력손실이 최소화된다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 보스부의 관통로가 내부의 소정 지점에서 선체중앙측 개방구까지 하향으로 기울어지게 형성되어 추력발생기에 의해 발생되는 제트흐름이 기선 아래로 벗어나므로 추력손실이 최소화된다.

본 발명자가 관통로를 10∼20°하향으로 기울어지게 설계한 상태에서 실시한 시험결과에 의하면 종래 기술에서 추력발생기 상호간 및 추력발생기와 반대편 선체와의 상호작용으로 인하여 발생되었던 추력손실이 약 25% 내외로 제거되는 것으로나타났다.

결론적으로, 본 발명의 사이드 스러스터는 추력손실의 최소화로 추력발생기의 효율이 향상되므로 선박의 조종 및 DP 성능이 극대화되는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 쌍동형 선체의 양 보수부에 위치하는 사이드 스러스터에 있어서:

   상기 양 보스부에 횡방향으로 형성된 관통로는 선체중앙측 개방구가 하향으로 기울게 형성된 것을 특징으로 하는 선박의 사이드 스러스터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 선체중앙측 개방구의 하향각은 10∼20°로 규정된 것을 특징으로 하는 선박의 사이드 스러스터.