KR100893218B1 - 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배 - Google Patents

Abstract

본 발명은 돛대에 직교하는 다수의 활대 및 활대의 양측단에 결합된 돛천을 포함하는 돛단배에 있어서, 상기 활대는 소정의 곡률로 휘어진 유선형 형태이며, 상기 활대의 일측단에는 활대 축을 중심으로 회전시킬 수 있는 회전장치가 구비된 돛단배로써 기존의 전통 한선의 틀을 유지하면서 돛단배의 추진력을 향상시킬 수 있도록 유선형 활대를 회전가능하게 하여 바람의 방향에 따라 활대가 활대 축 방향으로 신속하게 회전되어 배의 추진속도가 증대된다.

Description

회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배 { Sailing ship with rotatable and stream lined cross-stick }

본 발명은 기존의 전통 한선의 틀을 유지하면서 돛단배의 추진력을 향상시킬 수 있는 돛단배의 활대 및 활대 회전장치에 관한 것이다.

일반적으로 서양범선(돛단배)의 돛은 종범과 횡범으로 나누는데 서양선의 경우 횡범은 순풍을 받아 항해하는데 유리한 반면 역풍시 진행이 어렵고 종범은 역풍에 강하나 조종에 많은 인원이 소요된다. 이후 15세기 이후부터 이 두가지 종류의 돛을 갖춘 전천후 다범장선박들이 서양에서 사용되어 지고 있다.

이에 비해 우리나라의 전통 한선은 일찍부터 도 1a에 도시된 바와 같이 돛이 매우 발달해서 한 개의 돛으로 횡범과 종범의 역할을 모두 할 수 있는 장점을 가진 러그세일 형태의 돛을 사용해 왔다.

종범과 횡범의 장점을 갖춘 돛단배는 도 1b에 도시된 바와 같이 바람이 불어오는 정면방향으로 약간의 범위를 제외하고 어떤 방향으로도 범주 할 수 있으며, 풍상향 각도가 작으면 작을수록 돛단배의 성능이 좋은 것이라고 볼 수 있다.

돛단배가 바람을 거슬러 올라가는 풍상범주의 경우는 비행기 날개에서 양력이 발생하여 비행기가 뜨게되는 원리와 동일한 원리에 의하여 돛단배가 추진하게 된다. 이를 구체적으로 설명하면, 비행기 날개주위를 흐르는 공기의 속도는 날개 윗 부분에서 빠르고 날개 아랫 부분에서는 느리다. 이 경우 공기 흐름의 속도차이 때문에 날개 윗 부분의 압력이 낮아지고 아랫부분의 압력은 높아진다. 이 압력의 차이가 비행기를 뜨게 하는 힘, 즉 양력으로 작용되고, 이 원리가 돛단배의 돛에도 적용된다.

이와 같이 우리나라의 전통 한선의 돛은 바람에 따라 돛대의 축을 기준하여 세일의 형태를 좌우로 조정할 수 있으며, 일종의 러그 세일로 돛의 상하변에 거프와 붐을 달고 그 사이 2∼3자 간격으로 활대(바텐)을 돛폭에 설치하여 아디줄(도부줄)과 아디채(도부채)라는 줄로 돛폭을 조종 할 수 있게 되어 있다.

이러한 돛은 조작하기 용이하고 종범과 횡범의 장점을 고루 갖추고 있으나, 활대가 일직선으로 형성되어 바람의 힘을 제대로 공급받지 못하는 점이 있어 배에 추진력이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 것으로, 본 발명의 목적은 소정의 곡률로 휘어진 유선형 활대가 설치되고, 그 활대가 바람의 방향에 따라 활대 의 축 방향으로 활대가 회전되도록 하여 배의 추진속도를 증대시킬 수 있는 돛단배를 제공하는데 있다.

본 발명은 돛대에 직교하는 다수의 활대 및 활대의 양측단에 결합된 돛천을 포함하는 돛단배에 있어서, 상기 활대는 소정의 곡률로 휘어진 형태이며, 상기 활대의 일측단에는 활대 축을 중심으로 회전시킬 수 있는 회전장치가 연결된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 활대가 축 중심으로 회전하면서 돛천이 접히지 않도록 상기 활대의 양측단에는 돛천과 고정결합되는 결합부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 회전장치는 활대의 일측단에 고정결합된 회전부재, 상기 회전부재에 감겨 회전부재를 회전시키는 회전로프 및 상기 로프를 조절하는 조절장치가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 활대에 돛천이 밀착고정할 수 있도록 연결부재에 밀착로프가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 돛대에 활대를 설치시 상기 활대의 상사점에 돛대가 좌우 비대칭으로 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 회전부재를 회전시키는 회전로프가 이탈되지 않도록 회전부재에 이탈방지캡이 씌워져 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 활대의 일측단에 설치된 고리에는 활대의 축으로 회전할 수 있는 회전베어링이 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 돛단배는 기존의 전통 한선의 틀을 유지하면서 돛단배의 추진력을 향상시킬 수 있도록 소정의 곡률이 형성된 활대가 바람의 방향에 따라 활대 축방향으로 회전되도록 하여 배의 추진속도를 증대시킨다.

본 발명은 돛대에 직교하는 다수의 활대 및 활대의 양측단에 결합된 돛천을 포함하여 돛단배에 있어서, 상기 활대는 소정의 곡률()로 휘어진 유선형 형태이며, 상기 활대의 일측단에는 활대 축을 중심으로 회전시킬 수 있는 회전장치가 연결된 것이다. 본 발명에서 활대 축은 활대 길이 방향의 가상의 축이다.

기존 전통 한선의 돛은 바람에 따라 돛대의 축을 중심으로 활대를 회전이동시켜 돛의 방향을 전환시키는 것만 가능했으나, 본 발명에서는 활대에 소정의 곡률이 부여되고, 그 활대가 활대 축을 기준으로 회전이동이 가능하도록 되어 있으므로, 바람의 방향에 따라 돛대의 축을 중심으로 한 돛의 방향뿐만 아니라, 활대의 곡률이 형성된 방향을 함께 조정할 수 있게 되어 기존의 전통 한선의 틀을 유지하면서도 돛단배의 추진력을 향상시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 돛단배의 바람직한 실시예를 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 활대를 나타낸 분해사시도이며, 도 4는 본발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배에 활대가 돛대에 설치된 사시도이고, 도 5a는 본 발명의 따른 최상부 활대를 나타낸 분해사시도이며, 도 5b는 본 발명의 따른 중간부 활대를 나타낸 다른 실시예이고, 도 6은 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 활대를 나타낸 단면도이며, 도 7은 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 회전장치의 다른 실시예이고, 도8은 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 돛대에 활대가 설치된 나타낸 측단면도이며, 도 9a , 9b, 9c는 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 활대의 작동되는 것을 나타내 실시예이고, 도 10a, 10b은 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 움직임을 나타낸 실시예이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 돛대(100)에는 선박의 갑판(200)에는 수직방향으로 돌출된 기둥(110)으로서, 그 상측부에는 로프(120)가 구비된 도르래(130)가 설치되며 상기 기둥(110)의 하부에는 로프(120)를 고정하는 고정부재(140a)가 설치될 수 있다.

상기 돛대(100)에 직교하는 방향으로 다수의 활대(10)가 구비된다. 상기 활대는 소정의 곡률로 휘어진 유선형 형태로서, 활대의 양측단에는 돛천과 활대를 고정결합시키는 결합부재(20)가 존재한다. 상기 결합부재(20)의 일측면에는 피싱나사부가 구비된 베어링이 구비되며 상하부에는 상기 연결부재의 관통공(34)과 연결결합 되도록 결합공(22)이 형성될 수 있다. 상기 활대(10)의 일측단에는 회전부재(40), 그리고 타측단에는 고리(60)가 고정된다. 상기 회전부재(40) 및 고리(60)를 활대(10)에 고정시키기 위해서 나사공(14a,14b)이 형성될 수 있다. 돛대(100)에 직교하는 다수의 활대 중에서 최상부 및 최하부에 위치하는 활대(10) 돛천을 잡아주기 위해 돛천(300)과 연결되는 연결고리(16)가 다수 설치되고, 중간에 설치되는 활대(10)에는 연결고리(16)가 필요없다. 상기 연결고리(16)는 활대가 활대 축 방향으로 회전할 때 돛천이 접히거나 엉키는 것을 방지하기 위해서 활대 둘레로 자유롭게 회전가능하게 하는 것이 바람직하고, 이를 위해 연결고리(16)의 내측에는 베어링(24)이 설치될 수 있다. 상기 활대(10)의 일측단에 연결 설치되는 회전장치에는 회전부재(40)를 회전시키는 회전로프(50)가 구비되며 상기 활대(10)의 회전장치가 설치된 반대편 일측단에는 고리(60)에 연결되는 당김로프(70)가 설치된다. 상기 고리(60)는 활대 축을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전가능하도록 베어링(62)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 최상부 및 최하부 활대(10)에는 돛대 상부에 설치된 도르래(130)의 로프(120)와 결합되도록 일측단에 연결공(32)이 형성되고 돛천(300)과 연결할 수 있도록 관통공(34)이 형성된 연결부재(30)가 구비된다.

상기 다수의 활대(10)를 돛대(100)에서 이탈되는 것을 방지하기 위해서 연결로프(54)가 이용될 수 있다. 연결로프(54)의 일측단에는 나사부(52)가 형성되어 상기 결합부재(20)의 결합공(22)과 연결부재(30)의 관통공(34)에 삽입되어 돛천(300)을 고정할 수 있도록 너트와 결합시키는 것이 바람직하다. 연결로프(54)의 다른 측단은 활대(10)의 중간부에 위치한 연결고리(56)에 결합될 수 있다. 상기 연결고리(54)에는 베어링이 구비되어 활대 축을 중심으로 자유로이 회전 가능하게 하는 것이 바람직하다. 상기 연결로프(54)는 상기 돛대(100)와 활대(10)가 이탈되지 않도록 돛대(100)의 외주면을 지나 활대(10)의 중심부에 연결고리(56)를 삽입결합 설치될 수 있다.

위에서 예시한 결합공(22), 관통공(34), 나사공(14a,14b) , 나사부(52)에 결합시 도 3에 도시된 바와 나사가 형성된 볼트로 체결되지만 이외 다른 결합부재로도 변형되어 고정 설치될 수 있다.

상기 선박의 갑판(200)에 설치된 돛대(100)에 연결된 활대(10)의 갯수는 상하 두개로 설치될 수 있으나 바람의 힘을 증대시키기 위하여 셋 이상으로 형성될 수도 있으며, 활대가 셋 이상으로 형성될 경우 중간부 활대(10)에는 도 5b에 도시된 바와 같이 돛천(300)이 활대(10)에 밀착고정될 수 있도록 밀착로프(38)를 설치하는 것이 바람직하며, 상기 밀착로프(38)는 돛천(300)과 활대(10)의 밀착을 증대시키기 위해 탄성을 지닌 것이 바람직하다.

상기 활대(10)의 형상은 도 9a에 도시된 바와 같이 전통 한선의 활대(10) 보다 더욱더 바람의 힘을 받기 위하여 소정의 곡률()로 형성하는데 그 형상이 비행기의 날개와 같은 유선형으로 형성되며 상기 활대(10)가 돛대(100)에 설치시 활대(10)의 내측상사점이 돛대(100)와 접점 되도록 설치되는데 상기 돛대(100)의 위치는 좌우가 비대칭으로 회전장치(40)의 기점으로 1/3인 지점인 곡선의 상사점에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 회전부재(40)에 감겨진 회전로프(50)는 도8 에 도시된 바와 같이 사람의 손을 조작할 수 있으나 신속하게 전환하기 위하여 회전로프(50)의 끝단부에는 도 4에 도시된 바와 같이 회전부재(40)를 조정할 수 있는 회전로프(50)를 조정하는 조절장치(90)가 설치하되 상기 조절장치(90)에는 회전로프(50)의 회전간격을 조정 및 고정할 수 있는 간격조정부(51)가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 회전로프(체인형태 포함)를 회전시키기 위해 회전동력이 구비될 수 있다.

상기 회전부재(40)에는 다수의 활대(10)가 돛대(100)에 설치되어 펼치거나 접을 경우 도 7에 도시된 바와 같이 회전부재(40)에 감겨진 회전로프(50)을 이탈되는 것을 방지하기 위하여 회전부재(40)에 끼워 설치되는 이탈방지캡(47)이 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 회전로프(50)에 의해 회전부재(40)가 회전하면서 이에 결합된 활대(10)가 동시에 회전하면서 도 6에 도시된 바와 같이 상기 결합부재(20) 및 연결고리(16)에 의해 활대의 회전이 간섭받지 않도록 결합부재(20) 및 연결고리(16)의 내측에는 베어링(24)이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 결합부재(20)는 나사로 활대(10)에 고정될 수 있으나 도 7에 도시된 바와 같이 활대(10)에 양측단에 삽입홈(12a,12b)이 형성되어 결합부재(20)가 나사가 아닌 홈(12a,12b)에 결합되어 이루어질 수도 있다.

상기 연결고리(16)는 돛천(300)과 최상부 또는 최하부 활대(10)를 연결하는 것으로 연결고리(16) 하나 내지 다수의 연결고리(16)로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 회전장치(40)가 설치된 타 일측면의 활대 끝단에는 고리(60)가 설치되는데 상기 고리(60)에는 도 9c에 도시된 바와 같이 돛대(100)를 기준하여 활대(10)를 회전시킬 수 있도록 당김로프(70)가 설치되며 상기 당김로프(70)에 의해 활대(10)가 회전될 때 당김로프(70)가 꼬이는 경우를 방지하기 위해 고리(60)의 일측면에는 고리가 회전하도록 베어링(62)이 구비되며 상기 베어링(62)은 활대(10)와 고정설치되는 것이 바람직한다.

상기와 같이 구조로 이루어진 본 발명의 돛단배의 실시예를 나타낸 도 2에 도시된 바와 같이 선박의 갑판(200)에 수직방향으로 돌출된 기둥(110)의 상측부에는 로프가 구비된 도르래(130)가 설치되고 기둥(110)의 하부에는 로프(120)를 고정하는 고정부재(140)가 설치된 돛대(100)에 다수의 활대(10)가 돛대(100)의 기둥(110)에 연결될 수 있도록 상기 활대(10)의 양측단에 설치된 결합부재(20)의 결합공(22)에 연결결합된 나사부(52)의 연결로프(54)는 돛대(100)의 외주면 지나 활대(100)의 중심부에 연결고리(56)를 삽입결합되어 설치된다.

상기 결합부재(20)의 결합공(22)에 나사부(52)가 결합되면 돛천(300)과 연결된 연결부재(30)의 관통공(34)에 연결되어 돛천이 고정되며 상기 최상부 활대(10)에 설치된 연결부재(30)의 연결공(32)에는 상기 도르래(130)의 로프(120)가 연결되도록 하여 상기 로프(120)를 당기면 다수의 활대(10)가 돛대(100)의 상부로 이동된다.

이때 활대(10)의 일측단의 회전부재(40)에는 회전로프(50)가 감져 설치되며 타측단의 고리(60)에서도 당김로프(70)가 설치하도록 하며 최하부의 활대(10)의 연결부재(30)의 통공(32)과 기둥(110)의 고정부재(140b)에는 로프(120)로 연결결합되어 활대(10)의 회전시 활대(10)를 잡아준다.

이와 같이 설치된 돛단배(1)는 도 10a에 도시된 바와 같이 소정의 곡률로 휘어진 활대는 돛단배가 바람을 거슬러 올라가는 풍상범주의 경우에 비행기 날개에서 양력이 발생하여 비행기가 뜨게 되는 원리와 동일한 원리에 의하여 돛단배가 추진하게 된다. 예를들어 비행기 날개주위를 흐르는 공기의 속도는 날개 윗 부분에서 빠르고 날개 아랫 부분에서는 느리다. 이 경우 공기 흐름의 속도차이 때문에 날개 윗 부분의 압력이 낮아지고 아랫부분의 압력은 높아진다. 이 압력의 차이가 비행기를 뜨게 하는 힘(양력)이 작용한다.

이와 같은 원리로 역풍일 경우 도 10b에 도시된 바와 같이 회전로프(50)로 당겨 회전부재(40)를 회전시켜면 도 9b에 도시된 바와 같이 활대(10)와 돛대의 기둥(110)과 접점되는 부분이 기준하여 활대(10)의 축으로 180도로 회전되고 도 9c에 도시된 바와 같이 활대(10)의 위치각도는 활대(10)의 일측단에 설치된 고리(70)를 당겨 활대의 위치각도를 변경하면서 전진하게 된다. 따라서 본 발명의 돛단배는 활대(10)의 곡률위치와 활대의 위치각도 빠른 변경으로 인하여 추진력을 향상시키 수 있으며 기존의 전통 한선의 틀을 유지함과 동시에 돛단배의 추진력이 향상될 수 있다.

도 1a 는 종래의 전통한선을 나타낸 사시도.

도 1b 는 풍향에 따라 돛의 위치를 나타낸 실시예.

도 2는 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 활대를 나타낸 분해사시도.

도 4는 본발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배에 활대가 돛대에 설치된 사시도.

도 5a는 본 발명의 따른 최상부 활대를 나타낸 분해사시도.

도 5b는 본 발명의 따른 중간부 활대를 나타낸 다른 실시예.

도 6은 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 활대을 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 회전장치의 다른 실시예.

도8은 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 돛대에 활대가 설치된 나타낸 측단면도.

도 9a , 9b, 9c는 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 활대의 작동되는 것을 나타내 실시예.

도 10a, 10b은 본 발명의 따른 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배의 움직임을 나타낸 실시예.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 활대 12a, 12b : 삽입홈

14a, 14b : 나사공 16 : 연결고리

20 : 결합부재 22 : 결합공

24 : 베어링 30 : 연결부재

32: 연결공 34 : 관통공

38 : 밀착로프 50 : 회전로프 40 : 회전부재

47 : 이탈방지 캡 51 : 간격조정부

52 : 나사부 54 : 연결로프

56 : 연결고리 60 : 고리

62 :베어링 70 : 당김로프

90 :조절장치 100 : 돛대

110 : 기둥 120 : 로프

130 : 도르래 140a, 140b: 고정부재

200 : 선박의 갑판 300 :돛천

Claims (7)

1. 돛대에 직교하는 다수의 활대 및 활대의 양측단에 결합된 돛천을 포함하는 돛단배에 있어서,

   상기 활대는 소정의 곡률로 휘어진 형태이며, 상기 활대의 일측단에는 활대 축을 중심으로 회전시킬 수 있는 회전장치가 연결된 것을 특징으로 하는 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 활대의 양측단에는 돛천과 활대를 고정결합하도록 하는 결합부재가 설치된 것을 특징으로 하는 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 회전장치는 활대의 일측단에 고정결합된 회전부재, 상기 회전부재에 감겨 회전부재를 회전시키는 회전로프 및 상기 로프를 조절하는 조절장치가 구비된 것을 특징으로 하는 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 회전로프가 회전부재에서 이탈되지 않도록 이탈방지캡이 씌워져 이루어진 것을 특징으로 하는 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 활대에 돛천이 밀착고정될 수 있도록 돛천을 사이에 두고 활대의 반대편에 밀착로프가 구비된 것을 특징으로 하는 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 활대는 상사점을 기준으로 좌우 비대칭인 것을 특징으로 하는 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 활대의 회전장치가 설치된 일측단의 반대편 끝단에 설치된 고리에는 활대의 축을 중심으로 회전할 수 있는 베어링이 설치된 것을 특징으로 하는 회전 가능한 유선형 활대를 포함하는 돛단배.

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