KR101334325B1 - 화물창을 구비하는 선박 - Google Patents

Abstract

화물창을 구비하는 선박이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창을 구비하는 선박은, 선체; 및 선체에 배치되어 내부에 형성된 수용공간에 화물을 수용하는 복수의 화물창단위유닛을 구비하는 화물창을 포함하며, 복수의 화물창단위유닛 중 적어도 어느 하나의 화물창단위유닛은, 선저를 기준으로 수용공간의 하부에 배치되는 바닥부의 높이가 다른 하나의 화물창단위유닛의 바닥부의 높이와 다른 것을 특징으로 한다.

Description

화물창을 구비하는 선박{A SHIP WITH CARGO TANK}

본 발명은 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 화물창을 구비하는 선박에 관한 것이다.

LNG 운반선, LPG 운반선, 컨테이너선, 화물선, 탱커선 등의 선박은 화물을 적재하여 이동하는 것이 일반적이므로 화물이 적재된 상태를 감안하여 선박의 설계가 이루어진다. 따라서 선박에서 화물을 하역한 이후에는 선박의 무게중심이 상승되어 선박의 안정성에 문제가 발생할 수 있다.

즉, 선박에서 화물을 하역함으로써 흘수가 얕아진 경우에는, 항해 중에서의 호깅(hogging)의 정도가 커지고, 선체에 부가되는 전단력 및 세로 굽힘 모멘트가 커지며, 항해 중에 뱃바닥이 파도에 부딪혀 충격을 받는 슬래밍(Slamming) 현상이 생기고, 프로펠러가 모두 잠기지 않고 수면 상으로 노출되어 추진성능이 저하되거나 프로펠러 및 주요 기관의 부하변동이 증대되는 프로펠러 레이싱이 발생하며, 키가 충분히 수몰될 수 없어 조종성능이 악화되는 문제가 발생한다.

따라서, 이러한 문제점을 고려하여 LNG 운반선, LPG 운반선, 컨테이너선, 화물선, 탱커선 등의 선박의 경우, 선박의 안정성 및 복원성을 향상시키기 위하여 선박의 내부에 해수(海水)를 유입하여 저장하는 복수의 밸러스트 탱크(ballast tank)를 설치한다. 여기서, 밸러스트 탱크 내에 적재되는 물을 밸러스트수(ballast water)라 한다.

밸러스트수(ballast water)는 선적되는 화물의 양에 따라 선박의 흘수와 트림을 안정적으로 조정하기 위한 것으로, 전술한 바와 같이 화물이 모두 하역된 상태에서 밸러스트수를 적재하지 않는다면 선박 자체의 중량만으로는 충분한 흘수를 유지할 수 없기 때문에 선수가 수면위로 심하게 들리거나 선박의 추진장치가 물속에 충분히 잠기지 않아 선수 슬래밍, 추진성능저하, 조정성능저하 등의 문제를 초래하게 되므로 선박의 경우 밸러스트수의 사용이 필수적으로 요구된다.

그러나, 선박에 밸러스트 탱크 및 이에 저장되는 밸러스트수를 구비하는 경우에도 몇 가지 문제점이 있다.

첫째는, 선박 내에 마련되는 밸러스트 탱크 및 이에 저장되는 밸러스트수(ballast water)의 중량에 의하여 선체 중량이 늘어나고 이에 따라 선박의 화물 적재용량이 감소된다. 이는 선박의 운송비용을 증가시켜 화물의 운송 수단으로서 선박의 경쟁력이 약화되는 결과를 초래한다.

둘째는, 밸러스트 탱크 내로 밸러스트수(ballast water)를 유입 및 유출시키는 과정에서 미생물이나 해양 생물에 의한 해양오염이 발생할 수 있다. 즉 제1 국에서 유입된 밸러스트수가 전혀 다른 환경의 제2 국 해양에 배출되는 경우, 제1 국의 각종 이물질, 미생물, 세균 그 밖의 유기물질 등이 제2 국의 해양 생태계를 교란시킬 위험이 발생하게 된다.

이러한 위험을 고려하여, 밸러스트수에 포함된 유해균의 전파를 막기 위하여 2009년부터는 99%이상 살균하여 배수하도록 밸러스트수 처리 침전물 국제규정이 강화되었다. 이와 같이 밸러스트수 처리 침전물 국제규정이 강화됨에 따라 밸러스트수 처리에 어려움이 가중되고 있는 것이다.

따라서 선박의 운항 안정성을 유지시키면서도 밸러스트수를 필요로 하지 않거나 밸러스트수의 사용을 감소시킬 수 있는 새로운 구조의 선박의 개발이 필요한 실정이다.

이러한 새로운 구조의 선박에는 새로운 선형이 요구될 수 있다. 그런데 화물창을 구비한 선박에 있어서 선형이 변경되었음에도 불구하고 종래 화물창을 배치하는 방식인 수직 및 수평형으로 화물창을 배치하게 되면 화물을 적재할 수 없는 불필요한 공간이 발생하여 효율적인 적재가 어려울 수 있으므로 새로운 구조의 선박의 개발과 함께 새로운 구조의 화물창의 개발도 요구된다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 선박의 운항 안정성을 유지시키면서도 밸러스트수(ballast water)를 필요로 하지 않거나 밸러스트수의 사용을 감소시킬 수 있는 선형을 갖는 선박에 적용되어 화물창의 효율적인 용적 확보를 할 수 있는, 화물창을 구비하는 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체; 및 상기 선체에 배치되어 내부에 형성된 수용공간에 화물을 수용하는 복수의 화물창단위유닛을 구비하는 화물창을 포함하며, 상기 복수의 화물창단위유닛 중 적어도 어느 하나의 화물창단위유닛은, 선저를 기준으로 상기 수용공간의 하부에 배치되는 바닥부의 높이가 다른 하나의 화물창단위유닛의 바닥부의 높이와 다른 것을 특징으로 하는 화물창을 구비하는 선박이 제공될 수 있다.

상기 화물창은, 상기 선체의 길이방향을 따라 배치되어 상기 화물창을 상기 화물창단위유닛으로 구획하는 적어도 하나의 격벽; 및 상기 격벽의 상부에서 상기 격벽의 가로방향으로 배치되어, 상기 격벽과 상기 바닥부와 함께 상기 수용공간을 형성하는 천장부를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 화물창단위유닛 중 적어도 어느 하나의 화물창단위유닛의 바닥부는 상기 천장부에 대하여 미리 결정된 각도로 경사진 경사바닥부일 수 있다.

상기 경사바닥부에는 표면으로부터 함몰 형성된 유체고임홈이 형성되며, 상기 유체고임홈에 하단부가 배치되도록 상기 선체에 결합되어 상기 유체고임홈에 고이는 유체를 흡입하는 흡입파이프를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 화물창단위유닛의 각 상기 천장부는 동일 평면상에 배치될 수 있다.

상기 선체는, 선미부; 선수부; 및 상기 선미부와 상기 선수부의 사이에 위치하는 중앙평행부를 포함하며, 상기 중앙평행부는, 상기 선체의 길이 방향에 교차하는 단면 형상에서, 상부에 위치하는 단면상부의 하부에 위치하는 단면하부가 하부로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성될 수 있다.

상기 단면하부의 적어도 일구간에는 상기 선체의 하부에서 보았을 때 오목한 형상을 갖는 오목부를 포함하며, 상기 오목부의 곡률반경은, 선저로부터 화물을 적재하지 않은 때의 자중에 의한 흘수까지의 높이의 1배 내지 10배의 범위를 가질 수 있다.

상기 오목부는 상기 단면하부의 최하단으로부터 화물을 적재하지 않은 때 자중에 의한 자중 흘수까지 형성되며, 상기 단면하부에는 상기 오목부와 연결되되 수평 방향으로 일정한 폭을 갖는 수평부가 마련되어 있을 수 있다.

상기 단면하부에는 상기 자중 흘수로부터 상부로 연장되며 상기 선체의 하부에서 보았을 때 볼록한 형상을 갖는 볼록부를 가질 수 있다.

상기 선미부에 설치되되 자중에 의해 상기 선체가 해수면에 잠기는 자중 흘수의 하부에 설치되는 제1 추진장치; 상기 선미부에 설치되되 화물의 만재시에 상기 선체가 해수면에 잠기는 만재 흘수와 상기 자중 흘수 사이에 설치되는 제2 추진장치; 및 화물의 적재상태에 따라 상기 제1 추진장치 및 상기 제2 추진장치를 선택적으로 작동시키는 제어장치를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 선박의 운항 안정성을 유지시키면서도 밸러스트수(ballast water)를 필요로 하지 않거나 밸러스트수의 사용을 감소시킬 수 있는 선형을 갖는 선박에 적용되어 화물창의 효율적인 용적 확보를 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창을 구비하는 선박을 나타내는 측면도이다.
도 2는 도 1의 선박의 Ⅱ-Ⅱ에 따른 중앙평행부의 미드쉽 단면도이다.
도 3은 도 2의 중앙평행부의 미드쉽의 단면의 다양한 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 선박의 화물창의 배치구조를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 선박의 선미부의 개략적 배면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 화물창의 배치구조를 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명에 따른 선박은 다양한 형태의 선형을 갖는 선박에 관한 것이나, 이하 설명의 편의를 위하여 특히 밸러스트 탱크(ballast tank) 또는 밸러스트수(ballast water)를 필요로 하지 않거나 밸러스트 탱크 또는 밸러스트수의 사용을 감소시킬 수 있는 선형을 갖는 선박에 대하여 설명한다.

또한, 본 발명에 따른 선박은 자항능력을 가지며 사람이나 화물을 이송시키는 선박뿐만 아니라, 액화천연가스-부유식 생산저장설비(LNG-FPSO : Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading), 부유식 원유 저장 설비(FSU : Floating Storage Unit) 등 화물을 저장 및 하역하는 부유식 해상 구조물을 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창을 구비하는 선박을 나타내는 측면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창을 구비하는 선박(1)은, 선미부(110)와 선수부(120)와 중앙평행부(130)를 갖는 선체(100)와, 선체에 배치되어 내부에 형성된 수용공간에 화물을 수용하는 복수의 화물창단위유닛(510, 도 4 참조)을 구비하는 화물창(500)과, 선미부(110)에 설치되되 자중 흘수(140)의 하부에 설치되는 제1 추진장치(200)와, 선미부(110)에 설치되되 만재 흘수(150)와 자중 흘수(140) 사이에 설치되는 제2 추진장치(300)와, 화물의 적재상태에 따라 제1 추진장치(200) 및 제2 추진장치(300)를 선택적으로 작동시키는 제어장치(400)를 포함한다.

여기서, 자중 흘수(140, Lightweight draft)는 자중에 의해 선체(100)가 해수면에 잠기는 흘수를 말하며, 만재 흘수(150)는 화물의 만재시에 선체(100)가 해수면에 잠기는 흘수를 말한다. 만재 흘수(150)는 설계 시에 고려되는 흘수이므로 설계 흘수(design draft)라고도 한다.

선체(100)는, 선수(121)가 위치하며 길이방향의 앞부분에 해당하는 선수부(120)와, 선미(111)가 위치하며 길이방향의 뒷부분에 해당하는 선미부(110)와, 선수부(120)와 선미부(110)의 사이에 위치하는 중앙평행부(130)를 포함한다.

본 실시 예에서 선수부(120)는, 저면이 선체(100)의 길이 방향을 따라 선수(121)로 갈수록 중앙평행부(130)의 저면보다 더 아래로 기울어진 선수 측면을 갖는다. 즉 선수부(120)는, 저면이 선체(100)의 길이 방향을 따라 선수로 갈수록 수면에 대해 멀어지도록 하방으로 경사진 구상 선수(123)를 갖는다.

선수부(120)가 이와 같이 하방으로 경사진 구상 선수(123)를 갖는 것은, 본 실시 예에 따른 선박(1)이 밸러스트 탱크를 구비하고 있지 않기 때문에 선박(1)의 자중에 의한 자중 흘수(140)가 종래 보다 상대적으로 얕을 수도 있는데, 만약 자중 흘수(140)가 얕아지게 되면 항해 중에 바닥이 드러나게 되어 파도에 부딪혀 충격을 받는 선수 슬래밍(Slamming) 현상이 발생될 수 있으므로 이를 방지하기 위한 것이다. 다만 중앙평행부(130)의 저면을 기준으로 선수부(120)의 저면이 선수로 갈수록 하방으로 경사지도록 하는 각도는 저항 성능을 감소시키지 않는 범위 내에서 정한다.

한편 선미부(110)는, 저면이 선체(100)의 길이 방향을 따라 선미(111)로 갈수록 중앙평행부(130)의 저면보다 더 아래로 기울어지는 경사 킬 구간을 갖는다. 이와 같이 선미부(110)의 측면 형상을 종래 선박에서의 평평한 킬(flat keel) 개념이 아닌 중앙평행부(130)의 저면보다 아래로 기울인 경사 킬(keel)을 적용함으로써 공선 상태의 운항 시에도 선미부(110)에서의 제1 추진장치(200)의 프로펠러(210)의 침수(immersion)를 충분히 확보할 수 있도록 하였다.

이에 의하여, 제1 추진장치(200)에서 종래 선박에 적용되는 것보다 작은 직경의 프로펠러를 사용하지 않고서도 공선 상태, 즉 화물이 적재되지 않은 때에 제1 추진장치(200)의 프로펠러(210)가 보다 확실히 물위로 드러나지 않도록 하고 있다.

중앙평행부(130)는 종래 선박에서 평평한 뱃바닥 즉 평평한 저면을 가지는 범위의 부분을 의미하는데, 본 실시 예에서와 같이 중앙평행부(130)가 선저로 갈수록 폭이 좁아지는 선박(1)의 경우에는 선체(100)의 길이방향의 중앙부 즉 선수부(120)와 선미부(110)의 사이에 위치하는 선체(100) 부분을 의미한다. 이러한 중앙평행부(130)는 선박의 단면적 중에서 제일 큰 면적을 갖는 단면을 갖는 부분인 미드쉽(midship)을 포함한다.

도 2는 도 1의 선박의 Ⅱ-Ⅱ에 따른 중앙평행부의 미드쉽 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 중앙평행부(130)의 미드쉽 단면은, 상부에 위치하는 단면상부(131)와, 하부에 위치하는 단면하부(132)를 포함한다.

여기서 단면상부(131)는 단면 형상에서 상단부 영역을 의미하며, 단면하부(132)는 단면 형상에서 하단부 영역을 의미한다.

우선 단면상부(131)는 직선구간을 갖는 측벽(131a, side wall)을 포함한다.

그리고 단면상부(131)의 하부에 위치하는 단면하부(132)는, 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 갖는데, 선체(100)의 하부에서 보았을 때 오목한 형상을 갖는 오목부(133)와, 오목부(133)와 연결되되 수평 방향으로 일정한 폭을 갖는 수평부(135)와, 오목부(133)의 상부에서 오목부(133)와 연결되며 선체(100)의 하부에서 보았을 때 볼록한 형상을 갖는 볼록부(134)를 포함한다.

오목부(133)는 단면하부(132)의 선저로부터 화물을 적재하지 않은 때 자중에 의해 해수면에 잠기는 자중 흘수(140)까지 형성된다. 여기서 선저는 선박(1)의 배 밑바닥을 의미한다.

이러한 오목부(133)는 선박(1)의 자중(Lightweight)에 의한 흘수를 가능한 깊게 하기 위해 마련된다. 즉 중앙평행부(130)의 형상에 오목부(133)를 마련함으로써 선박(1)의 자중에 의한 흘수를 가능한 한 깊게 할 수 있어 자중에 의한 자중 흘수 조건에서 제1 추진장치(200)의 설계를 보다 용이하게 하는 장점을 갖는다.

보다 상세하게 설명하면, 선체(100)의 뱃바닥 형상을 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상으로 함과 동시에 오목부(133)를 형성함으로써 종래 선박의 평평한 뱃바닥 형상의 선체(100)에 비해 평평한 뱃바닥을 깎아내어 부피를 줄인 만큼 보다 더 깊게 선체(100)를 가라앉게 할 수 있다. 또한 침수 표면적을 상대적으로 크게 줄여줌으로써 저항성능을 향상시키는 효과를 갖는다. 한편 이러한 형상에 의해 종래보다 부족해지는 배수량은 선체(100) 폭을 종래 보다 크게 하는 등의 다양한 방법으로 보완함으로써 전체적인 배수량은 만족하는 구조를 갖도록 한다.

이와 같이 본 실시예에 따른 선박(1)은, 전술한 바와 같이, 종래 선박과 같이 동일한 배수량을 확보하면서도 화물이 실리지 않은 상태에서의 자중 흘수(140)를 종래보다 깊게 할 수 있으므로, 종래 선박에서 밸러스트수를 생략함으로써 흘수가 얕아지고 이에 의하여 발생되는 각종 문제 예를 들어 호깅에 의한 선체(100)에의 전단력 및 세로굽힘 모멘트의 증대나 슬래밍의 문제, 프로펠러 레이싱의 문제나 조종성능 악화의 문제 등을 회피할 수 있다.

또한, 본 실시 예에 따른 선박(1)은 밸러스트수를 탑재하지 않고 화물이 실리지 않은 상태에서의 항해가 가능하므로, 밸러스트수의 폐기에 기인하는 생태계에의 영향의 우려도 감소시킬 수 있고, 연료를 효율적으로 사용할 수 있게 되어 같은 에너지로 보다 많은 화물을 운송할 수 있다.

한편 중앙평행부(130)의 미드쉽(midship)의 단면하부(132)는 오목부(133)의 하부에서 연결되되 수평 방향으로 일정한 폭을 갖는 수평부(135)를 더 포함한다.

단면하부(132)의 단면 형상이 하부로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되는 형상을 갖더라도 중앙평행부(130)의 저면 즉 바닥이 뾰족하게 형성되게 되면 도크 내에서 선박의 건조 시 반목배치에 어려움이 따르게 되며, 이 경우에는 선박의 건조비용을 상승시키는 문제를 일으킨다.

수평부(135)는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 마련되는데, 본 실시예에서 선체(100)의 폭방향 중앙에 수평부(135)의 중심이 위치하도록 단면하부(132)의 저면에 마련된다. 이에 의하여 수평부(135)의 양측으로부터 연장되는 오목부(133)는 본 실시예에서 수평부(135)를 중심으로 대칭구조를 갖는다.

이러한 수평부(135)로 인하여 수평부(135)에만 반목을 배치하여 폭방향 중앙 부분의 하중을 지탱할 수 있게되므로, 도크 내에서 선박 건조시 발생할 수 있는 반목배치 등의 어려움을 해결함으로서 건조비용을 절감할 수 있는 잇점이 있다.

또한 단면하부(132)에는 자중 흘수(140)부터 측벽(132a)까지 연장되며 선체(100)의 하부에서 보았을 때 볼록한 형상을 갖는 볼록부(134)를 갖는다. 이러한 볼록부(134)에 의하여 만재 흘수(150)에서 배수량을 직선의 경우보다 더 증가시킬 수 있게 된다.

도 2는 본 실시 예에 따른 선박의 중앙평행부의 미드쉽 단면도이나, 이는 하나의 실시 예 일뿐 이와 달리 다양한 형상을 가질 수 있다. 도 3은 도 2의 중앙평행부(130)의 미드쉽의 단면의 다양한 변형 예를 설명하기 위한 도면으로서, 도 3을 참조하여 중앙평행부(130)의 미드쉽의 단면의 다양한 변형 예를 설명하기로 한다.

이에 의하면, 중앙평행부(130)의 오목부(133)의 곡률 반경(R1)은, 선저로부터 화물을 적재하지 않은 때의 자중 흘수(140)까지의 높이의 1배 내지 10배의 범위를 가질 수 있다.

오목부(133)의 곡률 반경(R1)이 선저로부터 자중 흘수(140)까지의 높이의 1배보다 작은 경우에는 국부적 압력증가로 인한 저항 증가와 구조적인 취약점을 가질 수 있다. 특히 오목부(133)에서 최소 곡률반경을 가지고 자중 흘수(140)에서 단면이 수면과 평행한 형상이 되면 횡방향의 운동(Roll)에서 슬래밍(Slamming)을 야기시키는 주요 원인이 된다. 따라서 오목부(133)의 곡률 반경(R1)은 자중 흘수(140)의 1배 이상이 되도록 한다.

그리고 오목부(133)의 곡률 반경(R1)이 선저로부터 자중 흘수(140)까지의 높이의 10배를 초과하는 경우에는 선박의 자중(Lightweight)에 의한 자중 흘수(140)를 가능한 깊게 하기 위한 효과가 달성되기 어려울 수 있다. 따라서 오목부(133)의 곡률 반경(R1)은 자중 흘수(140)의 10배를 초과하지 않도록 한다.

볼록부(134)는 자중 흘수(140)로부터 상부로부터 연장되어 마련되는데, 가능한 한 만재 흘수(150)에서 큰 배수량을 가질 수 있도록 그 곡률 반경(R2)을 적절히 선택할 수 있다.

오목부(133)와 볼록부(134)는 변곡점을 기준으로 바로 연결될 수도 있으나, 오목부(133)와 볼록부(134)를 직선으로 연결하는 직선연결부(136)가 더 형성될 수도 있다. 다만 직선연결부(136)가 형성되는 경우에는 직선연결부(136)의 하단과 상단은 상호 다른 높이에 배치되도록 한다. 직선연결부(136)의 하단과 상단이 동일 높이에 배치된다는 것은 직선연결부(136)가 수면과 수평하게 됨을 의미하는 것으로서 이 경우 선체(100)의 롤링(rolling) 시에 슬래밍을 야기하기 때문이다.

한편, 화물창(500)은, 화물 즉 본 실시예에서 LNG 또는 LPG 가스(액체 상태 포함), 석유 등을 저장하는데, 도 4는 도 1의 선박의 화물창의 배치구조를 도시한 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 화물창(500)은, 수용공간에 화물을 수용하는 복수의 화물창단위유닛(510)을 구비한다. 그리고 복수의 화물창단위유닛(510) 중 일부의 화물창단위유닛(510)은, 선저를 기준으로 수용공간을 형성하는 바닥부(520)의 높이가 다른 일부의 화물창단위유닛(510)의 바닥부(520)의 높이와 다르게 형성된다.

전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(1)은, 중앙평행부(130)가, 선체(100)의 길이 방향에 교차하는 단면 형상에서, 단면하부(132)가 하부로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되고 있다. 따라서 만약 종래와 같이 화물창(500)의 바닥부(520)를 수평으로 배치하게 되면 화물을 적재할 수 없는 불필요한 공간이 발생되어 화물을 효율적으로 적재할 수 없으며 이에 따라 적재되는 화물량이 감소하게 된다.

따라서 본 실시예에서는 종래와 달리 화물창(500)도 선저로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성된다. 즉 복수의 화물창단위유닛(510) 중 적어도 어느 하나의 화물창단위유닛(510)은, 선저를 기준으로 수용공간을 형성하는 바닥부(520)의 높이가 다른 하나의 화물창단위유닛(510)의 바닥부(520)의 높이와 다르게 형성된다. 또한 본 실시예에서는 바닥부(520)의 높이가 상호 다른 복수의 화물창단위유닛(510)은 각 수용공간의 높이도 상호 다르다. 이러한 구성에 의한 화물창(500)은, 밸러스트 탱크를 생략하되 하부로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되는 선형을 갖는 선박(1)에 적용되어 효율적인 용적확보를 할 수 있다.

본 실시 예에서 화물창(500)은, 바닥부(520)와, 선체의 길이방향을 따라 배치되어 화물창(500)을 화물창단위유닛(510)으로 구획하는 복수의 격벽(540)과, 격벽(540)의 상부에서 격벽(540)의 가로방향으로 배치되어, 격벽(540)과 바닥부(520)와 함께 수용공간을 형성하는 천장부(550)를 포함한다. 여기서 복수의 화물창단위유닛(510)의 천장부(550)는 동일 평면상에 배치되나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 복수의 화물창단위유닛(510)의 천장부(550)는 계단식으로 상호 배치될 수도 있을 것이다.

그리고 본 실시예에서는 선체(100)의 길이방향의 가로방향으로 5개의 화물창단위유닛(510)이 배치된다. 이러한 5개의 화물창단위유닛(510)은 선체(100)의 길이방향으로 일정한 길이를 가지며 따라서 다른 5개의 화물창단위유닛(510)이 선체의 길이방향을 따라 이어서 배치될 수 있다.

본 실시 예에서 5개의 화물창단위유닛(510) 중에서 최외곽에 배치되는 좌측 및 우측의 화물창단위유닛(510)과 중앙에 배치되는 화물창단위유닛(510)은 수평한 바닥부(520)를 갖는다. 그리고, 최외곽에 배치되는 좌측 및 우측의 화물창단위유닛(510)은 바닥부(520)에 연결되는 경사측벽부(560)를 더 포함하며, 최외곽에 배치되는 좌측 및 우측의 화물창단위유닛(510)과 중앙에 배치되는 화물창단위유닛(510) 사이에 배치되는 화물창단위유닛(510)은 천장부(550)에 대하여 소정 각도로 경사진 경사바닥부(530)를 구비한다.

또한 이러한 경사바닥부(530)에는 표면으로부터 함몰 형성된 유체고임홈(570)이 형성된다. 경사바닥부(530)는, 화물 즉 본 실시예에서 LNG 또는 LPG (액체 상태 포함), 석유 등을 하방으로 보다 잘 모이게 할 수 있는데, 본 실시 예에서는 경사바닥부(530)에 유체고임홈(570)을 형성하고 있는 것이다. 또한 경사바닥부(530)를 유체고임홈(570)을 향하여 다시 경사지게 마련하여 화물 즉 본 실시예에서 LNG 또는 LPG 가스(액체 상태 포함), 석유 등을 유체고임홈(570)에 보다 잘 모이도록 하고 이 유체고임홈(570)에 고인 화물을 흡입파이프(580)를 통하여 외부로 배출되도록 함으로써 종래의 선박에 비하여 하역 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

LNG 또는 LPG 와 같이 단열이 요구되는 화물인 경우, 각각의 화물창단위유닛(510)은 내부 또는 외부에 단열을 위한 설비들이 설치될 수 있다. 또한, 본 발명에서 화물은 LNG 또는 LPG 또는 석유 등의 액체 화물에 한정되지 않고, 컨테이너, 광석 등 고체 화물을 포함할 수 있다. 따라서, 화물의 종류에 따라 각각의 화물창단위유닛(510)에는 화물을 적재하기 위해 필요한 설비들이 장착될 수 있다.

이와 같이 유체고임홈(570)에 고인 화물을 흡입하여 외부로 배출하기 위하여, 흡입파이프(580)가 유체고임홈(570)에 하단부가 배치되도록 선체(100)에 결합된다. 흡입파이프(580)는 흡입펌프(590)에 연결되어 유체고임홈(570)에 고이는 화물을 흡입하여 외부로 배출하는 통로 역할을 한다.

도 5는 도 1의 선박의 선미부의 개략적 배면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 제1 추진장치(200)는 선미부(110)의 하부에 배치한다. 제1 추진장치(200)는 프로펠러(210)를 구비하는 덕트형 추진기, 애지무스 트러스터(azimuth thruster) 등을 사용할 수 있다.

본 실시 예에서는 제1 추진장치(200)는 선박(1)의 자중에 의해 선체(100)가 해수면에 잠기는 자중 흘수(140)의 하부에 설치되어 있다. 이에 의하여 밸러스트수를 사용하지 않고서도 공선 상태에서 제1 추진장치(200)가 해수면에 모두 잠길 수 있어 화물을 싣지 않은 상태에서도 운항이 가능하게 된다. 또한 전술한 바와 같이 본 실시 예에서는 선미 측면 형상이 종래 선박과 같이 평평한 킬(flat keel) 형상이 아니라 중앙평행부(130)의 저면보다 아래로 기울인 경사 킬(keel) 형상을 가지고 있기 때문에 제1 추진장치(200)의 프로펠러(210) 침수(immersion)를 보다 충분히 확보할 수 있다.

제2 추진장치(300)는 선미부(110)의 하부 및 제1 추진장치(200)의 상부에 위치되게 설치한다. 보다 상세하게는 제2 추진장치(300)는 선체(100)에 화물이 만재시에 선체(100)가 해수면에 잠기는 만재 흘수(150)와 자중 흘수(140) 사이에 설치된다.

이때, 제2 추진장치(300)는 선체(100)의 길이방향에 교차하는 단면 형상에서 수직방향으로 제1 추진장치(200)와 동일선상에 배치할 수도 있을 것이나, 본 실시예에서는 제1 추진장치(200)를 기준으로 좌우 대칭되게 선체(100)에 한 쌍 설치된다.

이러한 제2 추진장치(300)는 만재 흘수(150)와 자중 흘수(140) 사이에 설치됨으로써 선박(1)에 화물이 적재되거나 화물의 만재 시에 해수면에 잠기게 되며, 해수면에 잠긴 경우 제어장치(400)에 의하여 작동되어 제1 추진장치(200)의 추진력을 보완할 수 있게 된다.

이러한 제2 추진장치(300)는 본 실시예에서 선체(100)의 내부 및 외부로 출몰하는 리트랙터블 트러스터(retractable thruster)로 적용될 수 있다. 이와 같이 제2 추진장치(300)가 리트랙터블 트러스터로 적용되면, 제2 추진장치(300)를 작동시키지 않는 경우에는 선체(100)의 내부에 보관할 수 있게 된다.

한편 제어장치(400, 도 1 참조)는 선체(100)에 적재되는 화물량에 따라 제1 추진장치(200) 및 제2 추진장치(300)를 선택적으로 작동시킨다. 본 실시예에서, 선체(100)에 화물을 적재하지 않은 경우에는 자중 흘수(140)의 하부에 설치된 제1 추진장치(200)를 작동시키고, 선체(100)에 화물을 만재된 경우에는 제1 추진장치(200)와, 자중 흘수(140)와 만재 흘수(150) 사이에 설치된 제2 추진장치(300)를 동시에 작동시킨다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 제한되지 않으며 상황에 따라 제어장치(400)는 화물을 적재하지 않은 경우 또는 화물을 적재한 경우 모두 제1 추진장치(200)만을 작동시킬 수도 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 화물창의 배치구조를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 실시예서는, 5개의 화물창단위유닛(510)이 모두 수평한 바닥부(520)를 가지나, 이러한 수평한 바닥부들(520)은 선저를 기준으로 볼 때 높이가 상호 다른 계단식 배치 구조를 갖는다. 다만 본 실시 예의 경우 중앙에 배치되는 화물창단위유닛(510)의 바닥부(520)와, 최외곽의 화물창단위유닛(510)과 중앙에 배치되는 화물창단위유닛(510) 사이에 배치되는 화물창단위유닛(510)의 바닥부(520)가 동일 평면상에 배치되나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 이들 바닥부(520)도 상호 단차진 계단식 배치 구조를 가질 수도 있을 것이다.

한편 본 실시 예에서도 전술한 일 실시 예와 같이 복수의 화물창단위유닛(510)의 천장부(550)는 동일 평면상에 배치되며, 따라서 바닥부(520)의 높이가 상호 다른 복수의 화물창단위유닛(510)은 각 수용공간의 높이가 상호 다르게 마련되고 있다.

또한, 본 실시 예에서는, 최외곽에 배치되는 화물창단위유닛(510)과 중앙에 배치되는 화물창단위유닛(510) 사이에 배치되는 화물창단위유닛(510)은 수평한 바닥부(520)와 격벽(540)을 연결하는 경사측벽부(561)를 더 구비한다. 본 실시 예에서는 유체고임홈(570)이 수평한 바닥부(520)에 형성되고 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 유체고임홈(570)이 이러한 경사측벽부(561)에 형성될 수도 있을 것이다.

전술한 실시 예에서는, 하부로 갈수록 좁아지되 오목부를 갖는 선형의 선박에 대하여 상술하였으나, 본 실시예에서와 같이 오목부가 없이 하부로 갈수록 좁아지는 선형을 갖는 선박에도, 선저를 기준으로 바닥부의 높이가 상호 다른 복수의 화물창단위유닛을 구비한 화물창을 적용할 수 있을 것이다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 선박 100 : 선체
110 : 선미부 120 : 선수부
130 : 중앙평행부 131 : 단면상부
132 : 단면하부 133 : 오목부
134 : 볼록부 135 : 수평부
136 : 직선연결부 140 : 자중 흘수
150 : 만재 흘수 200 : 제1 추진장치
210 : 프로펠러 300 : 제2 추진장치
310 : 프로펠러 400 : 제어장치
500 : 화물창 510 : 화물창단위유닛

Claims (10)

1. 선체; 및
   상기 선체에 배치되어 내부에 형성된 수용공간에 화물을 수용하는 복수의 화물창단위유닛을 구비하는 화물창을 포함하며,
   상기 복수의 화물창단위유닛 중 적어도 어느 하나의 화물창단위유닛은, 선저를 기준으로 상기 수용공간의 하부에 배치되는 바닥부의 높이가 다른 하나의 화물창단위유닛의 바닥부의 높이와 다르며,
   상기 복수의 화물창단위유닛 중 적어도 어느 하나의 화물창단위유닛의 바닥부는, 상기 바닥부와 함께 상기 수용공간을 형성하는 천장부에 대하여 미리 결정된 각도로 경사진 경사바닥부이며,
   상기 경사바닥부에는 표면으로부터 함몰 형성된 유체고임홈이 형성되며,
   상기 유체고임홈에 하단부가 배치되도록 상기 선체에 결합되어 상기 유체고임홈에 고이는 유체를 흡입하는 흡입파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화물창을 구비하는 선박.
2. 제1항에 있어서,
   상기 화물창은,
   상기 선체의 길이방향을 따라 배치되어 상기 화물창을 상기 화물창단위유닛으로 구획하는 적어도 하나의 격벽을 더 포함하며,
   상기 천장부는, 상기 격벽의 상부에서 상기 격벽의 가로방향으로 배치되어, 상기 격벽과 상기 바닥부와 함께 상기 수용공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 화물창을 구비하는 선박.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 화물창단위유닛의 상기 천장부는 동일 평면상에 배치되는 것을 특징으로 하는 화물창을 구비하는 선박.
6. 제1항에 있어서,
   상기 선체는,
   선미부;
   선수부; 및
   상기 선미부와 상기 선수부의 사이에 위치하는 중앙평행부를 포함하며,
   상기 중앙평행부는, 상기 선체의 길이 방향에 교차하는 단면 형상에서, 상부에 위치하는 단면상부의 하부에 위치하는 단면하부가 하부로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 화물창을 구비하는 선박.
7. 제6항에 있어서,
   상기 단면하부의 적어도 일구간에는 상기 선체의 하부에서 보았을 때 오목한 형상을 갖는 오목부를 포함하며,
   상기 오목부의 곡률반경은, 선저로부터 화물을 적재하지 않은 때의 자중에 의한 흘수까지의 높이의 1배 내지 10배의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 화물창을 구비하는 선박.
8. 제7항에 있어서,
   상기 오목부는 상기 단면하부의 최하단으로부터 화물을 적재하지 않은 때 자중에 의한 자중 흘수까지 형성되며,
   상기 단면하부에는 상기 오목부와 연결되되 수평 방향으로 일정한 폭을 갖는 수평부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 화물창을 구비하는 선박.
9. 제8항에 있어서,
   상기 단면하부에는 상기 자중 흘수로부터 상부로 연장되며 상기 선체의 하부에서 보았을 때 볼록한 형상을 갖는 볼록부를 갖는 것을 특징으로 하는 화물창을 구비하는 선박.
10. 제6항에 있어서,
    상기 선미부에 설치되되 자중에 의해 상기 선체가 해수면에 잠기는 자중 흘수의 하부에 설치되는 제1 추진장치;
    상기 선미부에 설치되되 화물의 만재시에 상기 선체가 해수면에 잠기는 만재 흘수와 상기 자중 흘수 사이에 설치되는 제2 추진장치; 및
    화물의 적재상태에 따라 상기 제1 추진장치 및 상기 제2 추진장치를 선택적으로 작동시키는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물창을 구비하는 선박.

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