KR101271608B1 - 화물창 보강재를 구비한 선박 - Google Patents

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Abstract

선박이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 선박은 액화천연가스를 저장하는 제 1 화물창을 구비한 선박으로서, 제 1 화물창의 일면을 형성하는 제 1 벽면 및 제 1 벽면의 외측에서 제 1 벽면과 나란하게 위치되는 제 2 벽면 사이에 상호 나란하게 배열되는 복수의 웹 및 제 1 벽면의 외측면에 접하여 연장되는 보강재를 구비하되고, 보강재의 일 단부는 제 1 벽면의 외측면에 대하여 5~30도 각도로 경사진 직선 형태의 경사부 및 경사부와 연결되며 제 2 벽면의 내측면에 연결되는 오목부를 포함하되, 제 1 화물창 내에 저장되는 액화천연가스에 의하여 제 1 화물창의 제 1 벽면 부분이 급격하게 변형되는 것을 방지하기 위하여, 변형이 이루어지는 영역에 경사부 및 오목부가 위치되도록, 제 1 화물창의 모서리에 위치된 웹을 첫번째 웹이라고 할 때 모서리로부터 화물창의 중앙부 측으로 이격된 2번째 웹과 3번째 웹 사이 또는 3번째 웹과 4번째 웹 사이 공간에 경사부 및 오목부가 위치한다.

Description

화물창 보강재를 구비한 선박{Ship having a stiffener for a tank}
본 발명은 선박에 관한 것으로, 보다 상세히, 화물창용 보강재를 구비한 선박에 관한 것이다.
이중 선체 선박이란 이중저와 이중 선측을 구비한 선박이다. 일반적으로 이중 선체 선박은 크게 화물 구역, 거주 구역 및 기관 구역으로 나눌 수 있다. 상기 화물 구역은 선박의 80% 이상을 차지하며, 화물창과 밸러스트 탱크로 나누어질 수 있다.
일반적으로 이중 선체 선박의 화물창과 화물창 사이에는 격벽(Bulkhead)이라는 칸막이가 설치되어 있어 여러 개의 화물창으로 분리된다. 도 1은 이중 선체 선박의 배치 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 이중 선체 선박(10)의 선체 측면은 외부로 노출된 부분인 선측 외판(17) 및 화물창(11)을 형성하는 선체 내부 벽인 종방향 격벽(15)으로 이루어질 수 있다. 이 때 선측 외판(17)과 종방향 격벽(15) 사이에는 통로형의 빈 공간이 형성될 수 있다.
이 때, 이중 선체 선박(10)의 화물창(11)은 선박의 선저 및 선측에 선박의 길이 방향으로 수직하게 형성된 격벽(Bulkhead, 13)에 의하여 복수개로 형성될 수 있다. 격벽(13)은 두 개의 횡방향 격벽(14) 사이에 통로형의 공간이 형성된 블록형 칸막이 형태로 이루어질 수 있다.
상기 화물창(11) 내 격벽(13)은 선박의 상부 갑판에서 선저까지 수직으로 누르는 힘을 지지하는 기능을 수행한다. 또한 상기 화물창(11) 내 격벽(13)은 충돌 또는 기타 요인으로 인하여 선박 내의 일부 화물창(11)이 침수되더라도 타 화물창(11)으로의 침수 확산 방지 및 선박의 최소 부력을 확보하여 인명 및 재산을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
도 2는 도 1의 이중 선체 선박의 배치 구조를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 2를 참조하면, 이중 선체 선박(10)은 선박의 밑 부분인 선저판(23) 및 화물창(11)을 형성하는 선체 내부 바닥인 내저판(21)으로 이루어진다. 이중 선체 선박(10)은 선저판(23)과 내저판(21) 사이에 통로형의 공간이 형성되어 이중 구조를 갖는다.
이 때, 상기 이중 선체 선박(10)의 화물창(11)은 선측의 종방향 격벽(15, 도1 참조) 및 내저판(21)으로 형성되며 선박의 길이 방향에 수직하게 형성된 격벽(13)에 의하여 복수개의 화물창(11)으로 분리된다.
한편, 상기에서 설명한 이중 선체 선박의 구조는 근래에 원거리 운항을 하는 대부분의 선박에 적용되고 있으며, 특히 LNG를 운반하는 LNG 운반선(LNG Carrier)에도 적용되고 있다. LNG 운반선에서는 앞서 설명한 이중 선체 선박의 화물창이 단열 탱크로 형성된다.
액화 천연 가스(LNG), 액화 암모니아, 액화 석유 가스(LPG), 에틸렌, 원유, 저온 액체, 극저온 액체 등과 같은 유체를 저장하거나 운송하기 위한 단열탱크는, 탱크 주위를 소정의 물리·화학적 특성을 갖춘 두꺼운 단열재(방벽)로 감싸서 내부 공간에 수용된 유체를 원하는 상(狀, phase)으로 유지하도록 함과 더불어 수용된 유체의 하중 및 물리, 화학적 작용에 잘 견딜 수 있도록 설계된다.
이 때, 맴브레인 타입의 LNG 운반선의 경우 선각 부재에 단열재가 직접 접착되어 LNG 화물창이 형성되기 때문에, 맴브레인 타입의 LNG 운반선에서는 선각 부재의 과도한 변형을 방지하기 위하여 이중 선체 선박에 설치되는 종방향 격벽(15, 도1 참조)과 선측 외판(17, 도1 참조) 사이, 내저판(21)과 선저판(23) 사이 그리고 이웃하는 두 LNG 화물창의 횡방향 격벽(14) 사이에 보강재를 설치하도록 한다.
그러나, LNG 화물창 내부에 저장되는 LNG는 -162도의 극저온 상태로 유지되기 때문에 LNG 저장 탱크 내부를 지지하는 LNG 탱크의 외벽 외측에 이와 같이 보강재가 설치되어 있는 경우라 하더라도 보강재가 끝나는 부위에서 구조물의 연속성 약화로 급격한 외벽 형태의 변형이 발생할 수 있다.
이와 같이 외벽 형태의 급격한 변형이 발생하는 경우 외벽 내측면에 접착제에 의하여 접착된 단열재가 외벽 내측면으로부터 떨어져 나가는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 화물창의 외벽을 견고하게 지지할 수 있는 구조를 갖는 보강재를 구비한 선박을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 화물창 외벽의 급격한 변형을 방지할 수 있는 구조를 갖는 보강재를 구비한 선박을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스를 저장하는 제 1 화물창을 구비한 선박으로서, 제 1 화물창의 일면을 형성하는 제 1 벽면 및 상기 제 1 벽면의 외측에서 상기 제 1 벽면과 나란하게 위치되는 제 2 벽면 사이에 상호 나란하게 배열되는 복수의 웹 및 상기 제 1 벽면의 외측면에 접하여 연장되는 보강재를 구비하되고, 상기 보강재의 일 단부는 상기 제 1 벽면의 외측면에 대하여 5~30도 각도로 경사진 직선 형태의 경사부 및 상기 경사부와 연결되며 상기 제 2 벽면의 내측면에 연결되는 오목부를 포함하되, 상기 제 1 화물창 내에 저장되는 액화천연가스에 의하여 상기 제 1 화물창의 상기 제 1 벽면 부분이 급격하게 변형되는 것을 방지하기 위하여, 상기 변형이 이루어지는 영역에 상기 경사부 및 상기 오목부가 위치되도록, 상기 제 1 화물창의 모서리에 위치된 웹을 첫번째 웹이라고 할 때 상기 모서리로부터 상기 화물창의 중앙부 측으로 이격된 2번째 웹과 3번째 웹 사이 또는 3번째 웹과 4번째 웹 사이 공간에 상기 경사부 및 상기 오목부가 위치하는 선박이 제공된다.
삭제
한편, 상기 보강재는 선박의 횡방향으로 연장되도록 배치되고, 상기 보강재의 일 단부는 상기 선박의 중앙부 측으로 연장되도록 형성되며, 상기 보강재의 타 단부는 화물창의 종방향 격벽에 접하도록 위치될 수 있다.
이 때, 상기 보강재는 상기 오목부를 중심으로 상기 제 1 벽면과 상기 제 2 벽면 사이에 서로 대칭되는 한 쌍의 경사부를 구비할 수 있다.
이 때, 상기 제 1 벽면은 상기 제 1 화물창의 선미측에 위치하는 횡방향 격벽이며, 상기 제 2 벽면은 상기 제 1 화물창에 이웃하는 제 2 화물창의 선수측에 위치하는 횡방향 격벽일 수 있다.
한편, 상기 보강재는 상기 선박의 종방향으로 연장되며, 상기 제 1 벽면의 외측면에 수직하게 배열되는 판재 형상으로 이루어질 수 있다.
이 때, 상기 제 1 벽면은 선박의 종방향 격벽이며, 상기 제 2 벽면은 선박의 선측 외판일 수 있다.
이 때, 상기 제 1 벽면은 상기 선박의 내저판이며, 상기 제 2 벽면은 상기 선박의 선저판일 수 있다.
이 때, 상기 보강재의 일 단부는 상기 제 1 화물창의 제 1 벽면에서 상기 제 1 화물창의 선미 방향 모서리부로부터 상기 제 1 화물창의 중앙부 측으로 연장되도록 형성되며, 상기 보강재의 타 단부는 상기 선박의 선미부 방향으로 상기 제 2 화물창의 선수측 모서리부로부터 그 중앙부 측으로 연장되도록 형성될 수 있다.
이 때, 상기 보강재의 양단부에 상기 경사부 및 상기 오목부가 형성될 수 있다.
삭제
본 발명의 일 실시예에 따르면, 화물창의 외벽 외측에 설치된 보강재의 단부에 경사부를 구비함으로써 화물창 외벽이 급격하게 변형되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 화물창의 외벽의 급격한 변형이 방지됨으로써 내부에 설치되는 단열재가 외벽으로부터 떨어져 나가는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 선박의 이중 선체 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2은 선박의 이중 선체 구조를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 이중 선체 구조에 보강재가 설치된 상태를 도시한 개략적인 부분 평면도이다.
도 4는 도 3에서 I 부분의 확대도이다.
도 5는 도 3에서 II 부분의 확대도이다.
도 6은 종래 기술에 따른 선박의 화물창에 보강재가 설치된 상태에서 화물창의 변형 상태를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창에 보강재가 설치된 상태에서 화물창의 변형 상태를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 이중 선체 구조에서 내저판과 선저판 사이에 보강재가 설치된 상태를 도시한 측면도이다.
도 9는 도 8에서 Ⅲ 부분의 확대도이다.
도 10은 종래 기술에 따른 선박의 화물창에 보강재가 설치된 상태에서 화물창의 변형 상태를 도시한 측면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창에 보강재가 설치된 상태에서 화물창의 변형 상태를 도시한 측면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박은, 도 1에 도시된 바와 같은 이중 선체 선박으로서, LNG를 운반하는 LNG 운반선이며, LNG 운반선에는 복수의 LNG 화물창이 설치된다. 이 때, LNG 화물창의 외벽 외측부에 보강재가 설치된다.
본 실시예에 따르면, 보강재는, 도 1 및 도 2를 참조하면, 선측 외판(17)과 종방향 격벽(15) 사이와, 상호 인접하는 LNG 화물창 사이의 두개의 횡방향 격벽(14) 사이, 그리고, 선저판(23)과 내저판(21) 사이에 설치될 수 있다.
본 실시예에서, 도 3 내지 도 7은 선측 외판(17)과 종방향 격벽(15) 사이와, 상호 인접하는 LNG 화물창 사이의 두개의 횡방향 격벽(14) 사이에 설치되는 보강재(30, 40)를 설명하기 위한 도면이며, 도 8 내지 도 11은 선저판(23)과 내저판(21) 사이에 설치되는 보강재(50)를 설명하기 위한 도면이다.
보다 상세히, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 이중 선체 구조에 보강재가 설치된 상태를 도시한 개략적인 부분 평면도이다. 도 3에는 선박에 형성되는 제 1 LNG 화물창(11a)의 선미 방향 일부와 상기 화물창과 이웃하며 선미 방향으로 배치된 제 2 LNG 화물창(11b)의 선수 방향 일부가 도시되어 있다. 도 4는 도 3에서 I 부분의 확대도이며, 도 5는 도 3에서 Ⅱ부분의 확대도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서는 내부에 단열재(12)가 설치되는 제 1 및 제 2 LNG 화물창(11a, 11b)의 외벽과 이웃하는 벽면 사이에 보강재(30,40)가 설치된다.
보다 상세히, 제 1 LNG 화물창(11a)의 외벽은 선박(10)의 선수부로부터 선미부로 연장되며 제 1 LNG 화물창(11a)의 양측벽을 형성하는 두개의 종방향 격벽(15)과, 상기 두개의 종방향 격벽(15)과 연결되며 횡방향으로 연장된 두개의 횡방향 격벽(14)을 포함한다.
도 3을 참조하면, 종방향 격벽(15)과 선측 외판(17) 사이에는 선측 종방향 보강재(30)가 선박의 종방향으로 배치된다. 이 때 선측 종방향 보강재(30)의 선수 방향 단부(32a)는 제 1 LNG 화물창(11a)의 측부에 위치되며, 선측 종방향 보강재(30)의 선미 방향 단부(32b)는 제 2 LNG 화물창(11b)의 측부에 위치된다. 선측 종방향 보강재(30)의 중앙부는 제 1 LNG 화물창(11a) 및 제 2 LNG 화물창(11b)의 사이에 위치된다. 선측 종방향 보강재(30)의 중앙부로부터 선박의 횡방향으로 두 개의 횡방향 격벽(14) 사이에는 횡방향 보강재(40)가 설치된다.
선측 종방향 보강재(30)가 설치되는 종방향 격벽(15)과 선측 외판(17) 사이에는 선박의 높이 방향으로 연장된 복수의 웹(25)이 서로 나란하게 상호 이격 형성된다. 선측 종방향 보강재(30) 및 웹(25)은 서로 수직으로 교차하도록 배열된다.
선측 종방향 보강재(30)는 판재 형상으로 이루어지며, 종방향 격벽(15)의 외측면에 수직하고 해수면에 나란한 방향으로 배치된다.
선측 종방향 보강재(30)의 일측면은 종방향 격벽(15)에 적어도 일부가 용접에 의하여 결합되며, 타측면은 선측 외판(17)의 내측면에 적어도 일부가 용접에 의하여 결합되도록 형성된다.
상기 선측 종방향 보강재(30)의 양 단부(32a, 32b)에는 각각 경사부및 오목부가 형성된다. 이 때 양 단부(32a, 32b)는 동일한 구성으로 이루어질 수 있으므로, 이하에서는 도 4를 참조하여, 선측 종방향 보강재(30)의 선미 방향 일 단부(32b) 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 선측 종방향 보강재(30)의 일 단부(32b)의 경사부(35)는 종방향 격벽(15)에 접하여 결합된 선측 종방향 보강재(30)의 내측면 일 단부 지점, 즉 웹(25a)으로부터 소정의 거리(c)만큼 이격된 시작점(33a)으로부터 종방향 격벽(15)과 소정의 각도(b)를 가지며 선측 종방향 보강재(30)의 중앙부측으로 연장된 직선 구간(33a지점부터 35a지점까지 구간)으로 형성된다. 이 때, 도 4에서 시작점(33a)의 좌측에는 T자형 단면을 갖는 종방향 격벽 보강재(101)가 배치된다. 이 때, 거리(c)는 웹(25a)과 도 4에서 웹(25a)의 우측에 위치되는 웹(25b) 사이의 거리의 1/2을 넘지 않도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 경사부(35)와 인접하는 종방향 격벽(15)과의 사이각은 5~30도 이내인 것이 바람직하다.
경사부(35)는 오목부(36)와 연결된다. 오목부(36)는 경사부(35)의 단부 지점(35a)으로부터 연장된 오목한 형태의 곡면으로 형성되어 선측 종방향 보강재(30)의 내측단부 지점(36a, end point)을 지나 T자형 단면을 갖는 종방향 격벽 보강재(100)에 접하는 지점(34a)까지의 구간으로 형성된다.
이 때, 본 실시예에서 선측 종방향 보강재(30)의 단부 지점(36a)과 웹(25b) 사이의 거리(a)는 도 4에서 웹(25b)과, 웹(25b)의 좌측에 위치되는 웹(25a) 사이의 거리의 1/2을 넘지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 경사부(35) 및 오목부(36)가 형성되는 선측 종방향 보강재(30)의 단부(32b)는 선박의 화물창의 모서리부로부터 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 선박 제 2 LNG 화물창(11b)의 선수측 모서리로부터 모서리에 위치된 웹을 첫번째 웹이라고 할 때 3번째 웹과 4번째 웹 사이 공간에 단부가 위치될 수 있다. 이 때 본 실시예에서는 선측 종방향 보강재(30)의 단부(32b) 위치는 3번째 웹과 4번째 웹 사이에 위치되도록 구성하였으나, 이는 예시적인 것으로 2번째 웹 및 3번째 웹 사이에 위치될 수도 있는 바, 이는 설계시 필요에 따라 달라질 수 있다. 이에 따라 제 2 LNG 화물창(11b)의 선수측 모서리부는 선측 종방향 보강재(30)와 횡방향 보강재(40)에 의하여 모서리부가 보강되도록 형성된다.
보다 상세히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이와 같이 선측 종방향 보강재(30)와 횡방향 보강재(40)가 제 2 LNG 화물창(11b)의 모서리부를 둘러싸고 선측 종방향 보강재(30)의 단부(32b)가 경사부(35) 및 오목부(36)를 구비함으로써 화물창(11b)의 외벽, 즉 종방향 격벽(15)이 변형될 때 종 방향 격벽(15)의 변형이 가장 심하게 이루어지는 지점에 선측 종방향 보강재의 경사부가 위치하여 종방향 격벽의 변형이 완만하게 이루어질 수 있도록 한다.
이 때, 본 실시예에 따르면, 선측 종방향 보강재(30)는 양 단부, 즉 제 1 LNG 화물창(11a)의 일측면에 위치되는 선수 방향 단부(32a) 및 제 2 LNG 화물창(11b)의 일측면에 위치되는 선미 방향 단부(32b) 양측에 앞서 설명한 경사부(35) 및 오목부(36)를 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 이웃하는 두 개의 LNG 화물창(11a, 11b) 사이의 횡방향 격벽(14) 사이에는 횡방향 보강재(40)가 설치된다.
횡방향 보강재(40)의 일단부는 상기 선측 종방향 보강재(30)가 위치하는 종방향 격벽(15)에 접하도록 형성되며, 타단부는 선박의 중앙부 쪽으로 연장되도록 형성된다. 이에 따라 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 LNG 화물창(11a) 및 제 2 LNG 화물창(11b)의 사이에는 선박의 양측부로부터 중앙부측으로 연장된 두개의 횡방향 보강재(40)가 설치될 수 있다. 두개의 횡방향 보강재는 선박의 중앙부를 중심으로 대칭으로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박 중앙 쪽으로 연장된 횡방향 보강재(40)의 단부(42)에는 두개의 경사부(45) 및 오목부(46)가 형성된다. 보다 상세히, 도 5를 참조하면, 횡방향 보강재(40)는 양측면이 두 개의 횡방향 격벽(14)에 용접에 의하여 결합된다.
횡방향 보강재(40)의 단부(42)는 횡방향 보강재(40)의 측면이 횡방향 격벽 보강재(102)와 만나는 일 단부 지점(43a)으로부터 선박의 선측 방향으로 소정의 각도(e) 만큼 경사지도록 형성되고 소정의 길이를 가지며 연장된 직선 구간(43a지점부터 45a지점까지 구간)으로 이루어지는 한 쌍의 경사부(45)를 구비한다.
이 때, 경사부(45)가 시작되는 일 단부 지점(43a)과 인접한 웹(25c) 사이의 거리(f)는 상기 웹(25c)과 이웃하는 웹(25d) 사이의 거리의 1/2 이내인 것이 바람직하다.
상기 한 쌍의 경사부(45) 사이에는 곡면으로 이루어지는 오목부(46)가 위치된다. 상기 한 쌍의 경사부(45)는 오목부(46)를 중심으로 대칭으로 이루어진다.
이 때 오목부(46)의 단부(46a)로부터 이웃하는 웹(25d)까지의 거리(d)는 상기 웹(25d)로부터 이웃하는 웹(25c)까지의 거리의 1/2 이내인 것이 바람직하다. 또한, 상기 경사부(45)와 인접하는 횡방향 격벽(14)과의 사이각은 5~30도 이내인 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 선측 종방향 보강재(30)의 양 단부 및 횡방향 보강재(40)의 일 단부에 각각 경사부(35, 45) 및 오목부(36, 46)를 구비하는 것은 LNG 화물창 내에 LNG가 저장된 상태에서 극저온의 LNG에 의하여 제 1 및 제 2 화물창(11a, 11b)의 외벽을 형성하는 종방향 격벽(15) 및 횡방향 격벽(14)이급격하게 변형되는 것을 방지하기 위함이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 선측 종방향 보강재(30) 및 횡방향 보강재(40)의 경사부(35, 45) 및 오목부(36, 46)의 작용에 대하여 도면을 달리하여 설명한다.
도 6은 종래 기술에 따른 선박의 화물창에 보강재가 설치된 상태에서 화물창의 변형 상태를 도시한 평면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창에 보강재가 설치된 상태에서 화물창의 변형 상태를 도시한 평면도이다.
이 때, 도 6 및 도 7에서 종방향 변형 프로파일(70) 및 횡방향 변형 프로파일(60)은 LNG 화물창 내부에 LNG가 저장된 상태에서 화물창의 외벽이 변형됨에 따라 형성되는 윤곽선을 과장되게 표시한 것이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 도 6에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 LNG 화물창에도 선측 종방향 보강재(30) 및 횡방향 보강재(40)가 설치되어 있었으나, LNG 화물창의 내부에 LNG가 저장된 상태에서의 종방향 변형 프로파일(70) 및 횡방향 변형 프로파일(60)은 선형적이지 않았다.
즉, 종래와 같이 선측 종방향 보강재(30) 및 횡방향 보강재(40)에 경사부가 형성되지 않은 선측 종방향 보강재(30) 및 횡방향 보강재(40)를 구비한 제 1 및 제 2 LNG 화물창(11a, 11b)의 외벽은 LNG에 의하여 변형이 발생하는데, 이 때 제 1 변형부(72, 62)로부터 제 3 변형부(76, 66)로 변형이 이루어지는 동안, 보강재(30)의 단부가 위치되는 제 2 변형부(74, 64)에서 선형적이지 아니하며 볼록한 형태로 종방향 변형 프로파일(70)과 횡방향 변형 프로파일(60)의 급격한 변형이 이루어진다.
따라서, 종래의 제 1 및 제 2 LNG 화물창(11a, 11b) 에서는 제 1 변형부(72, 62) 내지 제 3 변형부(76, 66)에서 선형적이지 않은 급격한 변형이 이루어지는 제 2 변형부(74, 64)가 형성되기 때문에, 급격한 변형이 이루어지는 제 2 변형부(74, 64)위치에서 LNG 화물창 내부에 설치되는 단열재가 외벽으로부터 떨어져 나가게 되며, 이에 따라 LNG 화물창이 파손되거나 단열 성능이 저하된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 실시예에서는 선측 종방향 보강재(30)의 양 단부 및 횡방향 보강재(40)의 일 단부에 각각 경사부(35, 45)를 형성함으로써 제 1 및 제 2 LNG 화물창(11a, 11b) 내부에 LNG가 저장되었을 때 제 1 변형부(72, 62)로부터 제2 변형부(74, 64)를 지나 제 3 변형부(76, 66)까지의 변형이 일부 지점에서 급격하게 이루어지지 않고, 선형적으로 이루어질 수 있도록 하였다.
이 때, 제 1 변형부(72, 62)로부터 제 3 변형부(76, 66)까지 선형적으로 변형이 이루어질 수 있도록 하는 설계값은 앞서 설명한 바와 같이, 경사부의 경사각이 5~30도 이하의 범위, 이웃하는 웹으로부터 단부까지의 거리가 서로 이웃하는 웹 사이의 거리의 1/2 범위 내와, 경사부의 시작 위치와 이웃하는 웹 사이의 거리가 서로 이웃하는 웹사이의 거리의 1/2 범위인 조건 내에서 선택될 수 있다.
이 때, 보강재의 단부 지점(end point)과 인접한 웹 사이의 거리 혹은 보강재의 폭에 따른 경사부의 시작 위치 및 이웃하는 웹 사이의 거리 등은 보강재가 설치되는 LNG 화물창의 크기 및 규격에 따라 달라질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선측 종방향 보강재(30) 및 횡방향 보강재(40)와 유사한 방식으로 내저판(21) 과 선저판(23) 사이에 선저 종방향 보강재(50)가 설치될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 이중 선체 구조에서 내저판(21) 과 선저판(23) 사이에 선저 종방향 보강재(50)가 설치된 상태를 도시한 측면도이며, 도 9는 도 8에서 Ⅲ 부분의 확대도이다.
이 때 도 8 및 도 9를 참조하면, 선저 종방향 보강재(50)는 내저판(21)과 선저판(23) 사이에 수직 방향으로 배열되며, 단부(52)에 내저판(21) 과 소정의 각도를 갖는 경사부(55) 및 경사부(55)와 연결된 오목부(56)를 구비한다.
선저 종방향 보강재(50)에 있어서, 웹(25e)으로부터 선저 종방향 보강재(50)의 일 단부 지점, 즉 경사부의 시작점(53a)까지의 소정의 거리(g)는 선저 종방향 보강재(50)의 단부(52)가 사이에 위치하는 두 이웃하는 웹(25e, 25f) 사이의 거리의 1/2 이내인 것이 바람직하다.
경사부(55)는 시작점(53a)으로부터 내저판(21)과 소정의 각도(h)만큼 경사진 직선 구간(53a지점에서 55a지점까지의 구간)의 경사면으로 형성된다. 경사부의 시작점(53a)의 좌측에는 T자형 단면을 갖는 종방향 격벽 보강재(104)가 연속적으로 배치된다.
이 때 경사부(55)로부터 연장된 위치에 오목부(56)가 형성되며, 오목부는 내측 단부 지점(56a)을 지나 T자형 단면을 갖는 종방향 격벽 보강재(103)와 일 지점(54a)에서 접하도록 형성된다. 이 때 단부 지점(56a)과 이웃하는 웹(25f) 사이의 거리(i)는 두 이웃하는 웹(25e, 25f) 사이의 거리의 1/2 이내인 것이 바람직하다.
이상과 같은 구조를 갖는 선저 종방향 보강재(50)에 의한 내저판(21) 의 변형 프로파일(80)이 도 11에 도시되어 있다. 도 11과의 비교를 위하여 종래의 화물창에 형성되는 내저판(21) 의 변형 프로파일(80)이 도 10에 도시되어 있다.
이 때, 도 10 및 도 11에서는 앞서 도 5 및 도 6과 유사하게 변형 프로파일(80)은 제 1 및 제 2 LNG 화물창(11a, 11b) 내부에 LNG가 저장된 상태에서 제 1 및 제 2 화물창(11a, 11b)의 내저판(21)이 변형됨에 따라 형성되는 윤곽선을 과장되게 표시한 것이다.
도 10 및 도 11을 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선저 종방향 보강재(50)를 구비한 선박은 선저 종방향 보강재(50)의 단부(52)에 경사부(55)을 구비함으로써 선저 방향 변형 프로파일(80)이 선형으로 형성된다. 보다 상세히, 제 1 및 제 2 LNG 화물창(11a, 11b) 내부에 LNG가 저장되었을 때 제 1 변형부(82)로부터 제2 변형부(84)를 지나 제 3 변형부(86)까지의 변형이 일부 지점에서 급격하게 이루어지지 않고, 선형적으로 이루어진다.
이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 선저 종방향 보강재를 구비한 선박은 화물창의 내저판의 변형이 급격하게 일어나지 않기 때문에 내저판의 급격한 변형에 의하여 내저판에 설치되는 단열재가 내저판으로부터 떨어져 나가는 위험이 방지될 수 있다.
즉 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재를 구비한 선박은 화물창의 일면을 형성하는 제 1 벽면-예를 들어, 본 실시예에서 도 1 및 도 2의 선측 종방향 격벽(15), 횡방향 격벽(14) 및 내저판(21)- 과 상기 제 1 벽면에 나란하게 위치되는 제 2 벽면, 예를 들어, 본 실시예에서 도 1 및 도 2의 선측 외판(17), 횡방향 격벽(14) 및 선저판(23)- 사이에 설치되는 보강재의 단부 측에 경사부를 형성하여 LNG 화물창의 내부에 저장된 LNG에 의하여 제 1 벽면이 변형될 때 국부적으로 일부 영역에서 급격하게 변형이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 LNG가 저장되는 LNG 화물창에 설치되는 보강재를 예시하였으나, 본 실시예에 따른 구조를 갖는 보강재는 LNG 이외의 극저온 저장물을 저장하기 위한 화물창으로서, 단열재를 외벽 내측에 부착한 화물창에도 다양하게 적용될 수 있을 것이며, 단열재가 부착되지 않은 화물창의 경우에도 화물창 외벽의 변형을 방지하기 위한 목적으로 적용될 수 있을 것이다.
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.
10 선박 11 화물창
12 단열재 13 격벽
14 횡방향 격벽 15 종방향 격벽
17 선측 외판 21 내저판
23 선저판 25 웹
30 선측 종방향 보강재 32 단부
40 횡방향 보강재 42 단부
50 선저 종방향 보강재 52 단부
60 횡방향 변형 프로파일 70 종방향 변형 프로파일
80 선저 방향 변형 프로파일 100, 101, 103, 104 종방향 격벽 보강재
102 횡방향 격벽 보강재

Claims (10)

  1. 액화천연가스를 저장하는 제 1 화물창을 구비한 선박으로서,
    상기 제 1 화물창의 일면을 형성하는 제 1 벽면 및 상기 제 1 벽면의 외측에서 상기 제 1 벽면과 나란하게 위치되는 제 2 벽면 사이에 상호 나란하게 배열되는 복수의 웹 및 상기 제 1 벽면의 외측면에 접하여 연장되는 보강재를 구비하되고,
    상기 보강재의 일 단부는 상기 제 1 벽면의 외측면에 대하여 5~30도 각도로 경사진 직선 형태의 경사부 및 상기 경사부와 연결되며 상기 제 2 벽면의 내측면에 연결되는 오목부를 포함하되,
    상기 제 1 화물창 내에 저장되는 액화천연가스에 의하여 상기 제 1 화물창의 상기 제 1 벽면 부분이 급격하게 변형되는 것을 방지하기 위하여, 상기 변형이 이루어지는 영역에 상기 경사부 및 상기 오목부가 위치되도록, 상기 제 1 화물창의 모서리에 위치된 웹을 첫번째 웹이라고 할 때 상기 모서리로부터 상기 화물창의 중앙부 측으로 이격된 2번째 웹과 3번째 웹 사이 또는 3번째 웹과 4번째 웹 사이 공간에 상기 경사부 및 상기 오목부가 위치하는, 선박.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 보강재는 선박의 횡방향으로 연장되도록 배치되고,
    상기 보강재의 일 단부는 상기 선박의 중앙부 측으로 연장되도록 형성되며, 상기 보강재의 타 단부는 화물창의 종방향 격벽에 접하도록 위치되는, 선박.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 보강재는 상기 오목부를 중심으로 상기 제 1 벽면과 상기 제 2 벽면 사이에 서로 대칭되는 한 쌍의 경사부를 구비하는, 선박.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 벽면은 상기 제 1 화물창의 선미측에 위치하는 횡방향 격벽이며, 상기 제 2 벽면은 상기 제 1 화물창에 이웃하는 제 2 화물창의 선수측에 위치하는 횡방향 격벽인, 선박.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 보강재는 상기 선박의 종방향으로 연장되며, 상기 제 1 벽면의 외측면에 수직하게 배열되는 판재 형상으로 이루어지는, 선박.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 벽면은 선박의 종방향 격벽이며, 상기 제 2 벽면은 선박의 선측 외판인, 선박.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 벽면은 상기 선박의 내저판이며, 상기 제 2 벽면은 상기 선박의 선저판인, 선박.
  9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강재의 일 단부는 상기 제 1 화물창의 제 1 벽면에서 상기 제 1 화물창의 선미 방향 모서리부로부터 상기 제 1 화물창의 중앙부 측으로 연장되도록 형성되며, 상기 보강재의 타 단부는 상기 선박의 선미부 방향으로 상기 제 2 화물창의 선수측 모서리부로부터 그 중앙부 측으로 연장되도록 형성되는, 선박.
  10. 삭제
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