KR101078832B1 - 선박구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항해시 점성저항을 줄일 수 있는 선박구조에 관한 것이다. 특히 본 발명은 선체의 저면에 형성된 적어도 하나의 공동과; 상기 공동과 연결되어, 상기 공동에 물보다 점성이 작은 기체에 의한 막이 형성될 수 있도록 상기 공동에 상기 기체를 분사하는 기체 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박구조를 개시한다.

선박, 저항, 점성, 점성저항, 마찰저항

Description

선박구조{Vessl's structure}

본 발명은 선박구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항해시 점성저항을 줄일 수 있는 선박구조에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 항해속도에 영향을 미치는 요소로는 크게 조파저항과 점성저항이 있다. 조파저항은 선박이 항해할 때, 선수미에서 규칙적으로 파도가 일어나는데, 이로써 소요되는 선박의 에너지 손실이다. 점성저항은 선박의 항행시 물과의 마찰저항으로 인한 선박의 에너지 손실이다.

이중 특히 점성저항을 줄이기 위한 방법으로서, 선박의 부력을 높임으로써 선박의 침수면을 가능한 작게 하여 선박과 물과의 마찰면적을 줄일 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 선박의 부력을 높이기 위해 선박의 중량을 줄이거나 별도의 부력발생장치를 추가해야되는 등의 문제점이 있다.

따라서, 선박의 중량을 줄이거나 추가적인 부력발생장치 없이도 물과의 마찰로 인한 선박의 점성저항을 줄일 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 선박의 침수면의 일부에 물보다 점성이 작은 기체에 의해 막을 형성함으로써, 선박의 점성저항을 줄일 수 있고, 선박의 부력을 높일 수 있는 선박구조를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 선체의 저면에 형성된 적어도 하나의 공동과; 상기 공동과 연결되어, 상기 공동에 물보다 점성이 작은 기체에 의한 막이 형성될 수 있도록 상기 공동에 상기 기체를 분사하는 기체 분사부를 포함할 수 있다.

상기 공동은 상기 선체의 선두에서 상기 선체의 선미를 향해 유동을 안내할 수 있도록 형성되고, 상기 기체 분사부는 상기 기체가 상기 선체의 선두에서 상기 선체의 선미를 향해 유동될 수 있도록, 상기 선체의 선두 측 공동과 연결될 수 있다.

상기 공동은 다수 형성될 수 있다.

상기 다수의 공동은 적어도 상기 선체의 선미 측이, 상기 선체의 선미로 갈수록 상기 선체의 선미 중앙에 있는 추진기로부터 이격되는 방향으로 절곡되도록 형성될 수 있다.

상기 다수의 공동은 각각, 상기 선체의 선두에서부터 상기 선체의 선미를 향 해 곡선으로 절곡될 수 있다.

상기 다수의 공동은 상기 추진기를 중심으로 그 절곡된 방향에 따라 2개의 군으로 이루어질 수 있다.

상기 공동은 상기 선체의 저면으로부터 함몰된 홈 형상으로 형성될 수 있다.

상기 공동은 상기 선체의 선미 측 단부가 개방될 수 있다.

상기 기체 분사부는 압축된 공기를 분사할 수 있도록, 압축공기가 저장되는 압축공기탱크와 공기를 압축하는 압축기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 선박구조는 선박의 침수면의 일부에 물보다 점성이 작은 기체에 의해 막을 형성함으로써, 선박의 점성저항을 줄일 수 있고, 기체에 의한 압력에 의해 선박의 부력을 높일 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 선박구조는 기체의 분사에 의해 추진력을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 선박구조의 선체 측면 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 선박구조의 선체 저면 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 선박구조의 선체 배면 구성도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 선박구조는 선체(10)의 저면에 형성된 적어도 하나의 공동(20)과; 공동(20)과 연결되어, 상기 공동(20)에 물(W)보다 점성이 작은 기체(A)에 의한 막이 형성될 수 있도록 공동(20)에 상기 기체(A)를 분사하는 기체 분사부(30)를 포함할 수 있다.

즉, 공동(20)에 물(W)보다 점성이 작은 기체(A)에 의한 막이 형성됨으로써, 이 막에 의한 윤활에 의해, 선체(10)의 침수면 중 공동(20)부분은 물(W)과의 직접적인 접촉이 방지되어 선체(10)의 침수표면적이 감소되는 결과를 얻을 수 있고, 선체(10)의 침수면 중 공동(20)부분은 물(W)보다 점성이 작은 기체(A)와 마찰된다. 따라서, 선체(10)의 점성저항이 감소될 수 있고, 이로 인해 선박의 항해속도에너지손실이 현저히 낮아질 수 있다는 이점을 취할 수 있다. 또한, 기체(A)에 의한 압력에 의해 선박이 부력을 받을 수 있기 때문에, 특별한 장치없이 선박의 부력이 증가될 수 있고, 이에 의해 선박의 침수면이 감소되어 선체(10)의 점성저항이 감소되는 효과 또한 얻을 수 있다.

이러한 공동(20)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 선체(10)의 침수면에 가능한 넓게 형성되는 것이 바람직하겠지만, 현실적으로 기체(A)에 의한 막이 원활하게 형성될 수 있도록 그 형상이 결정되는 것이 바람직하다.

특히 공동(20)은 기체(A)에 의한 막이 형성됨과 아울러 기체(A)가 선체(10)의 선두에서 선미를 향해 유동된다면 선체(10)의 항해방향(화살표 F)으로 기체(A)에 의한 추진력까지 추가적으로 얻을 수 있는바, 선체(10)의 선두에서 선체(10)의 선미를 향해 유동을 안내할 수 있도록 세장형으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

나아가 공동(20)은 상술한 기체(A)에 의한 추진력 효과를 충분히 얻을 수 있도록, 기체(A)가 선체(10)의 선미 측 단부를 통해 추진력 방향으로 공동(20)으로부 터 분출될 수 있도록, 선체(10)의 선미 측 단부가 개방되도록 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 기체(A)에 의한 막을 원활하게 형성하기 위해서는 공동(20)의 면적이 제한을 받을 수 밖에 없는바, 기체(A)에 의한 막을 원활하게 형성하되 공동(20)의 전체의 면적을 가능한 넓게 확보할 수 있도록 하나의 공동(20)으로 형성되기 보다는 다수의 공동(20)으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

다만, 일반적으로 선체(10)의 선미 중앙에 선박의 항해를 위한 추진기(12)가 설치되는 바, 다수의 공동(20)은 추진기(12)에 의한 추진력에 악영향을 미치지 않도록 추진기(12)를 회피할 수 있도록 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

이를 위해 다수의 공동(20)은, 적어도 선체(10)의 선미 측이 선체(10)의 선미로 갈수록 추진기(12)로부터 이격되는 방향으로 절곡되도록 형성될 수 있다.

다수의 공동(20)은 일부분만 절곡될 수도 있지만, 공동(20)을 따라 안내되는 유동 저항을 가능한 줄일 수 있도록, 전체적으로 선체(10)의 선두에서부터 선체(10)의 선미를 향해 곡선으로 절곡되는 것이 더욱 바람직하다.

다수의 공동(20)은 서로 동일한 곡률로 절곡될 수도 있고, 그 형성 위치에 따라 다른 곡률로 절곡될 수도 있다.

다수의 공동(20)은 일정한 곡률로 절곡될 수도 있고, 곡률이 변하면서 절곡될 수도 있다.

다수의 공동(20)은 서로 동일한 방향으로 절곡될 수도 있지만, 상술한 바와 같이 기체(A)에 의한 추진력이 생기는바, 기체(A)에 의한 추진력이 선박의 좌우로 균일하게 분포될 수 있도록 추진기(12)를 중심으로 그 절곡된 방향에 따라 2개의 군(20A,20B)으로 이루어질 수 있다.

한편, 공동(20)은 선체(10)의 저면으로부터 돌출되어 형성될 수도 있지만, 공동(20)을 형성하는 단면만큼 침수표면적이 증가되는 바, 선체(10)의 저면으로부터 함몰된 홈 형상으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

공동(20)의 종단면은 도시된 바와 같이 반구형상을 취할 수 있으며, 이외에도 필요에 따라 다양한 종단면으로 형성될 수 있으며, 서로 동일한 형상을 취할 수 있을 뿐만 아니라 다수의 공동(20)이 동일한 형상을 취하지 않을 수도 있다.

공동(20)에 막을 형성하기 위한 기체(A)로는, 물(W)보다 점성이 낮다면 어떠한 것이드 가능하며, 무엇보다 쉽게 구현될 수 있다는 점에서 압축공기가 보다 바람직하다. 물(W)론 필요에 따라 기체(A)는 하나의 기체(A)로 이루어짐은 물(W)론 다수의 기체(A)가 혼합되어 이루어질 수 있다.

기체 분사부(30)는 상술한 바와 같이 기체(A)가 선체(10)의 선두에서 선체(10)의 선미를 향해 유동될 수 있도록, 선체(10)의 선두 측 공동(20)과 연결되는 것이 바람직하다. 그리고 기체 분사부(30)는 선체(10)의 저면에 다수의 공동(20)이 형성되는 경우, 각각의 공동(20)에 일대일로 대응하여 기체(A)를 분사할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

기체 분사부(30)는 압축공기를 분사할 수 있도록, 압축공기가 저장되는 압축공기탱크와 공기를 압축하는 압축기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

한편, 기체 분사부(30)는 각각의 공동(20)으로 분사되는 기체(A)의 양, 종 류, 분사시점, 분사시간 등을 제어함으로써, 선박의 점성저항 감소 및 추진력은 물(W)론, 선박의 롤링, 피칭 등 선박 조절에 도움을 줄 수도 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 선박구조의 선체 측면 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 선박구조의 선체 저면 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 선박구조의 선체 배면 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10; 선체 12; 추진기

20; 공동 30; 기체 분사기

A; 기체

Claims (9)

1. 선체의 저면에 형성된 다수의 공동과, 상기 공동과 연결되어 상기 공동에 물보다 점성이 작은 기체에 의한 막이 형성될 수 있도록 상기 공동에 상기 기체를 분사하는 기체 분사부를 포함하며;

   상기 공동은 상기 선체의 저면으로부터 함몰되며 상기 선체의 선미 측 단부가 개방된 홈 형상으로 형성되며;

   상기 다수의 공동은 상기 선체의 선두에서부터 상기 선체의 선미를 향해 상기 선체의 선미 중앙에 있는 추진기로부터 이격되는 방향으로 곡선으로 절곡되고, 상기 추진기를 중심으로 그 절곡된 방향에 따라 2개의 군으로 이루어지며;

   상기 기체 분사부는 상기 기체가 상기 선체의 선두에서 상기 선체의 선미를 향해 유동될 수 있도록 상기 선체의 선두 측 다수의 공동과 각각 일대일로 대응되도록 연결되며, 압축된 공기를 분사할 수 있도록 압축공기가 저장되는 압축공기탱크와 공기를 압축하는 압축기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박구조.
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