KR101129632B1 - Energy saving ship - Google Patents
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Abstract
에너지 절약형 선박이 개시된다. 상갑판 상에 상부구조물을 구비한 선체; 및상기 상부구조물의 전방에서 상기 선체의 상갑판 상에 설치되고, 상기 선체의 길이방향으로 부는 바람의 방향을 가이드 하는 전방 가이드부를 포함하고, 상기 전방 가이드부는 상기 선체의 폭방향을 중심으로 회전 가능한 전방 가이드플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 선박은 상부구조물의 전방에 배치되는 전방 가이드부의 전방플레이트가 선체의 전방으로부터 후방으로 부는 바람에 대해 소정의 각도를 이루도록 작동됨으로써, 선체의 전방으로부터 부는 바람이 상부구조물에 직접 부딪히지 않아 바람에 의한 저항이 저감되고, 에너지 효율이 향상될 수 있다. 전방 가이드부의 전방 가이드플레이트 또는 후방 가이드부의 후방 가이드플레이트가 선체의 후방에서 전방으로 부는 바람에 대해 90도를 이루도록 작동됨으로써, 선체의 후방으로부터 부는 바람을 이용하여 선박의 추진력을 얻을 수 있고, 에너지 효율이 향상될 수 있다. 전방 가이드플레이트 또는 후방 가이드플레이트 각각의 일 측면 또는 양 측면에 태양전지를 설치함으로써 태양광을 이용하여 전력을 생산할 수 있고, 선박의 에너지 효율이 향상될 수 있다.An energy saving vessel is disclosed. A hull having an upper structure on the upper deck; And a front guide part installed on the upper deck of the hull in front of the upper structure and guiding a direction of the wind blowing in the longitudinal direction of the hull, wherein the front guide part is rotatable about the width direction of the hull. The energy-saving vessel comprising a guide plate is operated so that the front plate of the front guide portion disposed in front of the superstructure at a predetermined angle with respect to the wind blowing from the front to the rear of the hull, thereby the wind blowing from the front of the hull Since it does not directly hit the upper structure, wind resistance can be reduced, and energy efficiency can be improved. Since the front guide plate of the front guide part or the rear guide plate of the rear guide part is operated at 90 degrees to the wind blowing forward from the rear of the hull, the propulsion force of the ship can be obtained using the wind blowing from the rear of the hull, and the energy efficiency This can be improved. By installing solar cells on one side or both sides of each of the front guide plate or the rear guide plate, power can be produced using sunlight, and the energy efficiency of the ship can be improved.
저항, 바람, 선박 Resistance, wind, ship
Description
본 발명은 선박에 관한 것이다. 보다 상세하게는 에너지 절약형 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ship. More specifically, it relates to an energy-saving vessel.
선박이 항해하는 과정에서 선체는 물, 파도, 공기에 의한 저항을 받는다. 여기서 공기 저항은 물, 파도에 의한 저항보다는 작은 비중을 차지하지만 선속이 빠르거나 강한 맞바람을 마주치게 되면 연료 소모가 증가하고 조종 성능이 악화되는 등의 문제가 발생하게 된다.In the course of the ship's navigation, the hull is subject to resistance by water, waves and air. Here, air resistance occupies a smaller proportion than water and wave resistance, but if the speed of the ship or encounter a strong wind, fuel consumption increases and steering performance deteriorates.
선박의 공기 저항은 크게 보면 선체 외벽 및 갑판을 포함하는 주 선체 부분에서 발생하는 저항과 거주구와 같은 상부 구조물에 의한 저항으로 나누어지는 데 유조선, 벌크선 등과 같은 대형선은 상갑판상에 돌출된 상부 구조물을 가진다.The air resistance of a ship is largely divided into the resistance generated in the main hull part including the hull outer wall and the deck and the resistance by the upper structure such as the dwelling area. The large structure such as tanker, bulk carrier, etc. protrudes on the upper deck. Has
일반적으로 선박의 운용과정에서 바람은 선수에서 선미로 부는 경우가 대부분이다. 이 경우, 상부구조물은 바람에 의해 큰 저항을 받게 된다. 큰 저항을 받으며 선박이 전진하기 위해서는 더 많은 연료를 연소하여 에너지를 생성해야 한다. 따라서, 상부구조물이 바람에 의해 큰 저항을 받게 되면, 선박의 에너지 효율이 떨 어지는 문제가 있다.In general, wind is usually blown from the bow to the stern during the operation of the ship. In this case, the superstructure is subject to great resistance to the wind. In order for the ship to move forward with great resistance, it must burn more fuel to produce energy. Therefore, when the upper structure is subjected to great resistance by the wind, there is a problem that the energy efficiency of the ship is reduced.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 상부구조물에 대한 바람의 저항이 저감되도록 구성된 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a vessel configured to reduce the wind resistance to the upper structure to solve the above problems.
또한, 선체의 후방으로부터 전방으로 부는 바람을 이용하여 추진력을 얻도록 구성된 선박을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object is to provide a vessel configured to obtain propulsion by using wind blowing forward from the rear of the hull.
또한, 태양광을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 선박을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a vessel capable of producing electric power using solar light.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 상갑판 상에 상부구조물을 구비한 선체; 및 상기 상부구조물의 전방에서 상기 선체의 상갑판 상에 설치되고, 상기 선체의 길이방향으로 부는 바람의 방향을 가이드 하는 전방 가이드부를 포함하고, 상기 전방 가이드부는 상기 선체의 폭방향을 중심으로 회전 가능한 전방 가이드플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 선박이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the hull having an upper structure on the upper deck; And a front guide part installed on the upper deck of the hull at the front of the upper structure and guiding a direction of the wind blowing in the longitudinal direction of the hull, wherein the front guide part is rotatable around the width direction of the hull. Provided is an energy-saving vessel comprising a guide plate.
상기 전방 가이드플레이트는, 상기 선체의 길이방향으로 부는 바람이 상기 선체의 전방에서 후방으로 진행 시 상기 바람이 상기 상부구조물에 직접 부딪히는 것을 방지하도록 상기 선체의 길이방향에 대해 소정의 각도를 이룰 수 있다.The front guide plate may form a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the hull to prevent the wind from hitting the upper structure directly when the wind blowing in the longitudinal direction of the hull forward from the front of the hull. .
상기 전방 가이드플레이트는, 상기 선체의 길이방향으로 부는 바람이 상기 선체의 후방에서 전방으로 진행 시 상기 선체의 길이방향에 대해 90도의 각도를 이룰 수 있다.The front guide plate may form an angle of 90 degrees with respect to the longitudinal direction of the hull when the wind blowing in the longitudinal direction of the hull forward from the rear of the hull.
상기 전방 가이드부는, 상기 전방 가이드플레이트를 회전 가능하게 지지하는 지지부재; 상기 전방 가이드플레이트에 구동력을 제공하는 구동모터; 상기 선체의 길이방향으로 부는 바람의 방향과 속도를 감지하는 센서; 및 상기 센서에 의해 감지된 정보를 이용하여 상기 전방 가이드플레이트가 상기 선체의 길이방향에 대해 소정의 각도를 이루도록 상기 구동모터를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The front guide portion, the support member for rotatably supporting the front guide plate; A driving motor providing a driving force to the front guide plate; Sensor for sensing the direction and speed of the wind blowing in the longitudinal direction of the hull; And a controller configured to control the driving motor such that the front guide plate forms a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the hull using the information sensed by the sensor.
상기 전방 가이드부는 복수로 이루어질 수 있다.The front guide portion may be formed in plural.
상기 복수의 전방 가이드부는 상기 선체의 길이방향으로 상호 이격되어 배치될 수 있다.The plurality of front guide parts may be spaced apart from each other in the longitudinal direction of the hull.
상기 전방 가이드플레이트는 그 일 면 또는 양측면에 태양전지가 설치될 수 있다.The front guide plate may be a solar cell is installed on one side or both sides.
상기 상부구조물의 후방에서 상기 선체의 상갑판 상에 설치되고, 상기 선체의 길이방향으로 부는 바람의 방향을 가이드하는 후방 가이드부를 더 포함하고, 상기 후방 가이드부는 상기 선체의 폭방향을 중심으로 회전 가능한 후방 가이드플레이트를 포함할 수 있다.It is installed on the upper deck of the hull at the rear of the upper structure, further comprising a rear guide portion for guiding the direction of the wind blowing in the longitudinal direction of the hull, the rear guide portion is rotatable around the width direction of the hull It may include a guide plate.
본 발명에 따르면, 상부구조물의 전방에 배치되는 전방 가이드부의 전방 가이드플레이트가 선체의 전방에서 후방으로 부는 바람에 대해 소정의 각도를 이루도록 작동됨으로써, 선체의 전방에서 부는 바람이 상부구조물에 직접 부딪히지 않아 바람에 의한 저항이 저감되고, 에너지 효율이 향상될 수 있다.According to the present invention, the front guide plate of the front guide portion disposed in front of the upper structure is operated at an angle with respect to the wind blowing from the front to the rear of the hull, so that the wind blowing from the front of the hull does not directly hit the upper structure. Wind resistance can be reduced and energy efficiency can be improved.
전방 가이드부의 전방 가이드플레이트 또는 후방 가이드부의 후방 가이드플레이트가 선체의 후방에서 전방으로 부는 바람에 대해 90도를 이루도록 작동됨으로써, 선체의 후방에서 부는 바람을 이용하여 선박의 추진력을 얻을 수 있고, 에너지 효율이 향상될 수 있다.Since the front guide plate of the front guide part or the rear guide plate of the rear guide part is operated at 90 degrees to the wind blowing forward from the rear of the hull, the propulsion force of the ship can be obtained using the wind blowing from the rear of the hull, and the energy efficiency This can be improved.
전방 가이드플레이트 또는 후방 가이드플레이트 각각의 일 측면 또는 양 측면에 태양전지를 설치함으로써 태양광을 이용하여 전력을 생산할 수 있고, 선박의 에너지 효율이 향상될 수 있다.By installing solar cells on one side or both sides of each of the front guide plate or the rear guide plate, power can be produced using sunlight, and the energy efficiency of the ship can be improved.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일하거나 대응하는 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same or corresponding reference numerals and duplicate description thereof will be given. It will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(100)을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 선박(100)은 선체(110) 및 전방 가이드부(130)를 포함한다.1 is a perspective view schematically showing a
선체(110)는 상갑판(112) 상에 상부구조물(114)을 구비한다. 상부구조 물(114)은 선체(110)의 폭 방향으로 연장된다. 상부구조물(114)은 선실 등의 용도로 사용될 수 있다.The
본 실시예에 따르면, 선체(110)의 상갑판(112) 상에 전방 가이드부(130)가 설치된다. 전방 가이드부(130)는 상부구조물(114)의 전방에 배치된다. 전방 가이드부(130)는 선체(110)의 길이방향으로 부는 바람의 방향을 가이드 한다.According to the present embodiment, the
예를 들어, 선체(110)의 길이방향으로 부는 바람이 선체(110)의 전방에서 후방으로 부는 경우, 선체(110)의 전방에서 부는 바람이 상부구조물(114)에 직접 부딪히는 것을 방지하도록 바람의 방향을 가이드 한다.For example, if the wind blowing in the longitudinal direction of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 가이드부(130)의 개략적인 도면이다. 도 2를 참조하여 전방 가이드부(130)를 보다 상세히 설명하면, 전방 가이드부(130)는 전방 가이드플레이트(131), 지지부재(133), 구동모터(135), 센서(137) 및 제어부(139)를 포함할 수 있다.2 is a schematic view of the
전방 가이드플레이트(131)는 선체(110)의 폭 방향으로 연장된다. 전방 가이드플레이트(131)는 선체(110)의 폭 방향을 중심으로 회전 가능하다. 전방 가이드플레이트(131)는 선체(110)의 길이방향으로 부는 바람에 대해 소정의 각도로 회전함으로써 바람의 방향을 가이드 할 수 있다.The
전방 가이드플레이트(131)는 지지부재(133)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 본 실시예에 따른 지지부재(133)는 포스트 형상으로 이루어지고 전방 가이드플레이트(131)의 양측에 배치될 수 있다. 나아가 지지부재(133)는 전방 가이드플레이트(131)를 회전 가능하게 지지하기 위한 다양한 형태를 가질 수 있다.The
전방 가이드플레이트(131)는 구동모터(135)에 의해 구동력을 전달받아 회전한다. 이 경우, 전방 가이드플레이트(131)는 구동모터(135)의 축과 직접 연결될 수 있고, 벨트(미도시)나 풀리(미도시)에 의해 간접적으로 연결될 수 있다.The
센서(137)는 선체(110)의 길이방향으로 부는 바람의 속도 및 방향을 감지한다. 감지된 정보는 제어부(139)에 전달된다. 전달된 정보를 통해 제어부(139)는 구동모터(135)를 작동시키고, 구동모터(135)의 작동에 의해 전방 가이드플레이트(131)는 선체(110)의 길이 방향에 대해 소정의 각도를 이룰 수 있다.The
제어부(139)의 기능과 관련하여, 먼저 선체(110)의 전방에서 후방으로 바람이 분다고 가정하자. 이 경우, 제어부(139)는 센서(137)에 의해 감지된 바람의 속도 및 방향에 대한 정보를 수신할 수 있다.Regarding the function of the
이 후, 제어부(139)는 수신된 정보를 기준으로 선체(110)의 전방에서 후방으로 부는 바람이 상부구조물(114)에 직접 부딪히지 않고 지나가기 위해 변경되어야 하는 바람의 경로를 계산할 수 있다.Thereafter, the
이 후, 제어부(139)는 계산된 경로로 바람을 가이드 하기 위해 전방 가이드플레이트(131)가 선체(110)의 길이방향에 대해 이루는 각도를 계산할 수 있다. 이 후, 제어부(139)는 전방 가이드플레이트(131)가 계산된 각도로 회전하도록 구동모터(135)로 제어신호를 보낼 수 있다.Thereafter, the
선체(110)의 후방에서 전방으로 바람이 분다고 가정하자. 이 경우, 제어부(139)는 센서(137)에 의해 감지된 바람의 속도 및 방향에 대한 정보를 수신할 수 있다. 이 후, 제어부(139)는 전방 가이드플레이트(131)가 선체(110)의 길이방향에 대해 90도의 각도를 이루도록 구동모터(135)로 제어신호를 보낼 수 있다.Assume that the wind blows from the rear of the
한편, 본 실시예에 따른 전방 가이드부(130)는 전방 가이드플레이트(131)가 작동되기 위해 구동모터(135)와, 센서(137)와, 제어부(139)를 포함하는 것으로 구성되어 있다. 그러나, 전방 가이드플레이트가 선체의 길이방향에 대해 소정의 각도를 이루도록 작동될 수 있는 전방 가이드부의 다양한 변형례가 존재 할 수 있다.On the other hand, the
나아가, 본 실시예에 따른 전방 가이드부(130)는 전방 가이드플레이트(131)가 자동적으로 작동되도록 구성되어 있으나, 수동으로 작동 될 수 있다.Furthermore, the
도 1을 참조하면, 전방 가이드부(130)는 복수로 이루어질 수 있다. 복수의 전방 가이드부(130)는 선체(110)의 길이방향으로 상호 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 선체(110)의 길이방향으로 부는 바람의 방향을 단계적으로 가이드 할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
이 경우, 각 전방 가이드부(130)의 지지부재(133)는 다양한 길이로 제작될수 있다. 이에 따라, 각 지지부재(133)에 회전 가능하게 설치되는 전방 가이드플레이트(131)는 상갑판(112)로부터 다양한 높이로 위치될 수 있다. 이에 따라, 선체(110)의 길이방향으로 부는 바람의 방향을 효과적으로 가이드 할 수 있다.In this case, the
본 실시예에 따른 선박(100)은 후방 가이드부(150)를 더 포함할 수 있다. 후방 가이드부(150)는 선체(110)의 상갑판 상에 설치되고, 상부구조물(114)의 후방에 배치된다.The
후방 가이드부(150)는 선체(110)의 길이방향으로 부는 바람의 방향을 가이드하는 후방 가이드플레이트(151)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 후방 가이드 부(150)에 대한 구성은 앞서 설명한 전방 가이드부(130)와 같이 구성될 수 있다.The
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(100)에 포함된 전방 가이드부(130) 및 후방 가이드부(150)의 작동 상태를 나타내는 개략적인 도면이다. 도 3에서 W1은 선체(110)의 전방에서 후방으로 부는 바람을 의미하고, 도 4에서 W2는 선체의 후방에서 전방으로 부는 바람을 의미한다.3 and 4 is a schematic view showing an operating state of the
또한, 도 3 및 도 4에서 실선으로 그린 화살표는 전방 가이드플레이트(131)에 부딪히기 전의 바람을 의미하고, 점선으로 그린 화살표는 전방 가이드플레이트(131)에 부딪힌 후의 바람을 의미한다.3 and 4 indicate the wind before hitting the
먼저, 도 3을 참조하면, 선박(100)은 F방향으로 전진한다. 선체(110)의 전방에서 후방으로 바람(W1)이 분다. 이 경우, 선체(110)의 상갑판(112) 상에 설치된 복수의 전방 가이드부(130)는 각 전방 가이드플레이트(131)가 선체(110)의 길이 방향으로 소정의 각도를 이루도록 작동한다.First, referring to FIG. 3, the
이 경우, 선체(100)의 전방에서 후방으로 부는 바람(W1)은 각 전방 가이드플레이트(131)에 부딪혀 방향이 바뀌고, 상부구조물(114)과 직접 부딪히지 않고 상부구조물(114)을 지나갈 수 있다.In this case, the wind (W 1 ) blowing from the front to the rear of the
따라서, 본 실시예 따른 선박(100)은 선체(110)의 전방에서 후방으로 부는 바람(W1)이 상부구조물(114)에 직접 부딪히지 않고 지나감으로써, 바람에 의한 저항이 감소되고, 저항에 의한 에너지 손실이 감소될 수 있다.Therefore, in the
여기서, 상부구조물(114)의 크기는 전방 가이드부(130)와 비교할 때 큰 차이 가 난다. 즉, 선체(110)의 전방에서 후방으로 부는 바람(W1)이 상부구조물(114)에 직접 부딪힘으로써 발생되는 저항은 선체(110)의 전방에서 후방으로 부는 바람(W1)이 전방 가이드부(130)에 의해 방향이 바뀌는 과정에서 발생되는 저항에 비해 훨씬 크다.Here, the size of the
따라서, 본 실시예에 따른 선박(100)은 전방 가이드부(130)에 의한 저항이 발생하더라도 상부구조물(114)에 의한 저항이 대폭 감소됨으로써 전체적으로 바람(W1)에 대한 저항이 감소될 수 있고, 저항에 의한 에너지 손실이 감소될 수 있다.Therefore, in the
한편, 도 4를 참조하면, 선박(100)은 F방향으로 전진한다. 선체(110)의 후방에서 전방으로 바람(W2)이 분다. 이 경우, 복수의 전방 가이드부(130)는 각 전방 가이드플레이트(131)가 선체(110)의 길이 방향에 대해 90도의 각도를 유지하도록 작동될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4, the
이 경우, 각 전방 가이드플레이트(131)에 부딪힌 바람은 선체(110)가 전방으로 진행하기 위한 추진력을 생성한다. 이에 따라, 선박(100)은 전방으로 진행하기 위해 요구되는 연료를 절감할 수 있다.In this case, the wind hit each
한편, 본 실시예에 따른 선박(100)은 전방 가이드플레이트(131) 및 후방 가이드플레이트(151)는 각각 그 일 면 또는 양측면에 태양전지(미도시)가 설치될 수 있다.On the other hand, in the
이에 따라, 태양전지에서 발생된 전력을 선박(100)에서 사용함으로써 필요전력을 생산하기 위한 발전기의 용량을 줄일 수 있고, 이러한 발전기를 구동하기 위 해 필요한 연료를 절약할 수 있다.Accordingly, by using the power generated in the solar cell in the
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments set forth herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention, within the scope of the same idea, the addition of components Other embodiments may be easily proposed by changing, deleting, adding, and the like, but this will also fall within the spirit of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 개략적으로 나타낸 사시도이고,1 is a perspective view schematically showing a ship according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 가이드부의 개략적인 도면이고,2 is a schematic view of the front guide portion according to an embodiment of the present invention,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 포함된 전방 가이드부 및 후방 가이드부의 작동 상태를 나타내는 개략적인 도면이다.3 and 4 is a schematic view showing the operating state of the front guide portion and the rear guide portion included in the ship according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 선체 114 : 상부구조물110: hull 114: superstructure
130 : 전방 가이드부 131 : 전방 가이드플레이트130: front guide portion 131: front guide plate
150 : 후방 가이드부 151 : 후방 가이드플레이트150: rear guide portion 151: rear guide plate
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