KR101379717B1 - 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은, 선체에 상대 회동가능하게 결합되어 선체의 진행방향을 조절하는 러더; 및 러더의 회동에 따라 러더와 일체로 회동하도록 러더에 결합되며, 러더의 외벽을 따라 유동되는 유체의 유속을 변화시켜 러더의 양력을 향상시키는 러더 양력 향상장치를 포함한다.

Description

선박{A SHIP}

본 발명은 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선박의 조종성능을 향상시키기 위하여 러더의 양력을 향상시킬 수 있는 선박에 관한 것이다.

일반적으로 선박은, 추진력을 발생시키는 추진기와, 추진기로부터 발생된 추진력을 이용하여 선박의 진행 방향을 조정하는 러더(rudder, 방향타)를 포함한다.

이러한 러더는 물의 흐름에 따른 받음각을 가질 때 여기에 작용하는 양력의 수직 성분을 회두력으로 이용하여 선박의 진행 방향을 조정하는 원리로 동작된다.

따라서 러더는 선체에 대해 회전 가능하게 설치되어 추진기의 프로펠러로부터 발생된 추진력의 작용방향을 변경하여 선박의 진행 방향을 조정하는 역할을 한다.

그리고 러더에 요구되는 성능 중에는, 큰 양력을 발생시킬 수 있을 것, 받음각을 크게 하더라도 실속(失速)이 잘 안될 것, 받음각을 크게 변화시키더라도 양력의 착력점 위치 변화가 작을 것 등이 중요한 것으로 알려져 있다.

최초 선박에 적용된 러더는 한 장의 판 형상으로 된 키판을 선미에 장착하는 간단한 구성의 단판형 러더였다. 그런데, 이러한 단판형 러더는 그 후면에서의 유체 박리로 인하여 방향 조정의 효과가 상실될 뿐만 아니라 실속각이 작고, 또한 저항이 매우 커지는 등의 여러 가지 문제점을 발생시켜 왔다.

이에, 이러한 문제점을 고려하여 러더의 성능을 최적화시키기 위한 다양한 형태의 러더가 지속적으로 개발되고 있다.

도 1은 종래의 실시 예들에 따른 고양력 러더(rudder)들에 대한 도면으로서, (a)는 피쉬테일 러더(fish-tail rudder)의 개략적인 단면을 도시한 도면이고, (b)는 플랩러더(flap rudder)의 개략적인 단면을 도시한 도면이다.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 단면 형상이 물고기 형상을 닮은 러더를 쉴링러더 또는 피쉬테일 러더(20, fish-tail rudder)라고 하는데, 피쉬테일 러더(20, fish-tail rudder)의 형상적 특징은 전단부에서 후단부로 갈수록 단면의 폭이 좁아지다가 꼬리 부분(21)에서 다시 넓어지는 구조를 갖는다는 것이다.

이러한 피쉬테일 러더(20, fish-tail rudder)는 단면의 두께가 얇아지다가 두꺼워지는 부분에서 물의 흐름이 가속화되어 러더의 양력이 증가하는 효과가 있다.

한편, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 러더에 추가적인 부가 연결 장치를 부착하여 러더의 꼬리 부분을 움직여줌으로써 러더의 곡면을 형성할 수 있도록 한 러더를 플랩러더(flap rudder, 30)라고 한다.

이러한 플랩러더(30)는, 러더본체(31)와, 러더본체(31)에 회동가능하게 결합되는 플랩(32)과, 플랩 회전용 회전축(33)을 포함한다. 이러한 구성으로 플랩(32)을 러더본체(31)에 대하여 적절히 회동시키게 되면 플랩러더(30)의 받음각에 더해서 플랩(31)이 꺾이는 부분에서 물의 흐름이 가속화되어 플랩러더(30)의 양력이 증가하는 효과가 있다.

그러나, 피쉬테일 러더(20, fish-tail rudder)는 꼬리 부분(21)의 두께가 두꺼움으로 인해 피쉬테일 러더(20) 자체에 걸리는 저항이 일반 러더에 비하여 크기 때문에 선박의 운항 시 엔진의 추력을 감소시키는 저항으로 작용하게 되고, 저항이 증가하게 되면 동일한 속도를 내기 위해서는 엔진 출력이 더 필요하게 되는 문제점이 있다.

또한, 플랩러더(30, flap rudder)는 플랩(32) 부분이 결합된 플랩 회전용 회전축(33)의 작동이 불가능한 경우, 예를 들어 플랩 회전용 회전축(33)을 회전시키기 위한 장치들이 고장나는 경우 전체 러더의 기능이 제대로 발휘될 수 없어 선박의 조종 성능에 치명적인 문제를 일으킬 수 있는 문제점이 있다.

일본특허등록공보 제04672713호 2011. 1. 28.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 러더 자체가 받는 항력은 종래의 일반 러더와 동등 수준을 유지하되 러더의 양력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 러더의 양력을 향상시키기 위한 러더 양력 향상장치에 고장이 발생하더라도 러더의 기본적인 기능을 수행할 수 있는 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예의 일 측면에 따르면, 선체에 상대 회동가능하게 결합되어 상기 선체의 진행방향을 조절하는 러더; 및 상기 러더의 회동에 따라 상기 러더와 일체로 회동하도록 상기 러더에 결합되며, 상기 러더의 외벽을 따라 유동되는 유체의 유속을 변화시켜 상기 러더의 양력을 향상시키는 러더 양력 향상장치를 포함하는 선박이 제공된다.

상기 러더 양력 향상장치는, 상기 러더의 적어도 일 영역에 형성되는 수용부에 수용되되 상기 러더에 상대회전 가능하게 결합되는 로테이팅 블레이드(rotating blade); 및 상기 로테이팅 블레이드에 회전력을 전달하는 구동유닛을 포함할 수 있다.

상기 수용부는 상기 러더의 일 영역이 관통되어 마련되며, 상기 로테이팅 블레이드는 상기 러더의 양측 외벽을 따라 유동되는 유체의 유속을 변화시킬 수 있도록 상기 수용부를 통하여 상기 러더의 양측 외벽으로 적어도 일부분이 노출되도록 상기 러더에 결합될 수 있다.

상기 로테이팅 블레이드는, 상기 구동유닛에 연결되며, 회전 축심을 형성하는 블레이드 샤프트; 및 상기 블레이드 샤프트에 결합되며, 적어도 일부분이 상기 수용부를 통해 외부로 노출되는 회전체를 포함할 수 있다.

상기 회전체는, 상기 블레이드 샤프트에 결합되는 회전몸체; 및 상기 회전몸체의 표면으로부터 반경방향으로 연장되되 상호 이격되어 마련되는 복수의 회전날개를 포함할 수 있다.

상기 구동유닛은, 상기 러더의 내부에 설치되는 회전 가능한 구동모터; 상기 구동모터의 회전력을 전달하는 구동축; 및 상기 구동축과 상기 블레이드 샤프트를 연결하여 상기 로테이팅 블레이드에 상기 구동모터의 회전력을 전달하는 동력전달부를 포함할 수 있다.

상기 동력전달부는, 상기 구동축의 일단부에 연결되는 제1 베벨기어; 상기 제1 베벨기어에 기어결합되며, 상기 블레이드 샤프트의 일단부에 결합되는 제2 베벨기어; 및 상기 블레이드 샤프트를 상대 회전가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 지지조립체를 포함할 수 있다.

상기 러더 양력 향상장치는, 상기 구동모터에 전원을 공급하는 전원공급유닛; 및 상기 전원공급유닛 및 상기 구동모터를 전기적으로 연결하는 전선을 더 포함할 수 있다.

상기 러더는, 러더본체; 및 상기 러더본체가 결합되는 러더스톡을 포함하며, 상기 러더본체의 후단부 단면은, 전방에서 볼 때 후단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있다.

상기 수용부는 상기 러더본체의 후단으로부터 상기 러더본체 전체 길이의 15% 내지 25%에 해당하는 길이만큼 전방으로 이격된 영역에 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은, 러더 자체가 받는 항력은 종래의 일반 러더와 동등 수준을 유지하되 러더의 양력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 러더의 양력을 향상시키기 위한 러더 양력 향상장치에 고장이 발생하더라도 러더의 기본적인 기능을 수행할 수 있다.

도 1은 종래의 실시 예들에 따른 고양력 러더(rudder)들에 대한 도면으로서,
(a)는 피쉬테일 러더(fish-tail rudder)의 개략적인 단면을 도시한 도면이고,
(b)는 플랩러더(flap rudder)의 개략적인 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 주요부에 대한 개략적인 측면 구조도이다.
도 3은 도 2의 선박의 러더에 대한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 로테이팅 블레이드의 사시도이다.
도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도이다.
도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ에 따른 단면도이다.

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

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

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

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 주요부에 대한 개략적인 측면 구조도이고, 도 3은 도 2의 선박의 러더에 대한 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 로테이팅 블레이드의 사시도이고, 도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도이며, 도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ에 따른 단면도이다.

이들 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박(1)은, 선체(3)에 상대 회동가능하게 결합되어 선체(3)의 진행방향을 조절하는 러더(100)와, 러더(100)의 회동에 따라 러더(100)와 일체로 회동하도록 러더(100)에 결합되어 러더(100)의 외벽을 따라 유동되는 유체의 유속을 변화시켜 러더(100)의 양력을 향상시키는 러더 양력 향상장치(300)를 포함한다.

러더(100)는 선체(3)의 선미부에 배치될 수 있다. 이러한 러더(100)는, 러더본체(110)와, 러더본체(110)가 결합되는 러더스톡(120, rudder stock)을 포함한다. 러더스톡(120)은 선체(3)에 회전가능하게 결합되고 러더스톡(120)에 러더본체(110)가 결합된다.

이러한 러더(100)는 선체(3)의 진행 방향을 제어하기 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 추진기의 프로펠러(10)의 후류에 대해 받음각을 가질 때 러더(100)의 러더본체(110)에 작용하는 양력의 수직성분을 회두력으로 이용하여 선박(1)의 진행방향을 조정한다.

본 실시예에 따른 선박(1)의 러더(100)에서, 러더본체(110)의 후단부 단면이, 도 3 및 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 전방에서 볼 때 후단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 갖는다. 이와 같이 본 실시예에서 러더(100)는, 종래 피쉬테일(fish-tail) 러더와 달리 러더(100)의 후단부에서 러더(100)의 단면 증가가 없는 단면을 가지기 때문에 종래의 피쉬테일 러더의 후단부 즉 꼬리 부분에서 발생할 수 있는 저항 증가에 따른 추력 감소가 없는 구조를 갖는다.

한편, 러더(100)의 러더본체(110) 일 영역에는 러더 양력 향상장치(300)의 로테이팅 블레이드(310, rotating blade)가 수용되는 수용부(112)가 형성된다. 수용부(112)는 로테이팅 블레이드(310)가 러더(100)에 회전가능하게 결합될 때 로테이팅 블레이드(310)를 수용하는 부분으로서, 본 실시 예에서 수용부(112)는, 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 러더(100)의 러더본체(110)의 일 영역이 관통되어 마련된다. 이러한 수용부(112)의 형상은 로테이팅 블레이드(310)의 형상에 따라 대응되게 마련될 수 있다.

또한 본 실시 예에서 수용부(112)는 러더본체(110)의 후단으로부터 러더본체(110) 전체 길이의 15% 내지 25%에 해당하는 길이만큼의 전방 영역으로 이격된 영역에 마련될 수 있다. 이는 러더본체(110) 후단부의 유속을 가속화시켜 러더(100)에 가해지는 압력면과 흡입면의 압력차이를 더욱 크게 하여 양력을 향상시킬 수 있도록 하기 위함이다.

그러나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 수용부(112)의 형상과 위치는 상황에 따라 적절히 변경될 수 있을 것이다.

이와 같이 본 실시 예에 따른 선박(1)에서는, 러더본체(110)의 후단부 단면이 전방에서 볼 때 후단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 가지며, 러더 양력 향상장치(300)의 로테이팅 블레이드(310)가 러더본체(110)의 수용부(112)에 수용되어 러더본체(110)와 일체로 회동하는 구조를 가짐으로써, 종래의 플랩러더(flap rudder)와 달리 러더 양력 향상장치(300)가 고장나더라도 러더(100)의 회동 동작에는 영향을 미치지 않으므로 러더 양력 향상장치(300)의 고장여부에 무관하게 러더(100)의 기본적인 기능은 항상 유지할 수 있게 된다.

그리고, 본 실시 예에 따른 러더(100)는 전가동타 타입(full-spade rudder type)의 러더(100)이나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 러더(100)는 예를 들어 혼타 타입 러더(horn type rudder)일 수도 있으며 이외에도 다양한 형태의 러더일 수도 있다.

한편 러더 양력 향상장치(300)는, 러더본체(110)의 수용부(112)에 수용되되 러더본체(110)에 상대회전 가능하게 결합되는 로테이팅 블레이드(310, rotating blade)와, 로테이팅 블레이드(310)에 회전력을 전달하는 구동유닛(320)과, 구동유닛(320)의 구동모터(321)에 전원을 공급하는 전원공급유닛(330)과, 전원공급유닛(330) 및 구동모터(321)를 전기적으로 연결하는 전선(340)을 포함한다.

본 실시 예에서 수용부(112)는 러더본체(110)의 일 영역이 관통되어 마련됨은 전술한 바와 같은데, 로테이팅 블레이드(310)는 러더(100)의 러더본체(110)의 양측 외벽을 따라 유동되는 유체의 유속을 변화시킬 수 있도록 수용부(112)를 통하여 러더본체(110)의 양측 외벽으로 적어도 일부분이 노출되도록 러더본체(110)에 결합된다.

로테이팅 블레이드(310)는 러더본체(110)에 대하여 상대 회전함으로써 러더(100)의 양력을 향상시키게 된다. 즉 로테이팅 블레이드(310)의 회전에 의해 발생된 수류(水流)는 러더본체(110)의 표면을 따라 흐르는 유체의 유속을 변화시킨다. 보다 상세히 설명하면, 로테이팅 블레이드(310)의 회전방향과 유체의 흐름 방향이 일치하는 러더본체(110)의 일 측면은 유체의 흐름이 더욱 가속화되고 유체의 흐름이 로테이팅 블레이드(310)의 회전방향과 역방향인 러더(100)의 타 측면은 유속이 더욱 느려지게 된다. 이에 의하여 유속이 빨라지는 러더(100)의 러더본체(110) 일 측면은 압력이 더욱 낮아지게 되고 유속이 느려지는 러더본체(110)의 타 측면은 압력이 더욱 높아지게 됨으로써 러더(100)에 더 큰 양력이 발생되어 선박의 조종성능을 향샹시킬 수 있게 된다.

또한 로테이팅 블레이드(310)에 의해 발생되는 후류는 러더(100)의 받음각이 커진 경우에도 유동을 러더본체(110)의 엣지(111, edge)까지 이동시키는 에너지를 공급하게 되고, 이에 따라 러더본체(110)의 엣지(111) 부근에서 발생되는 유동 박리(separation) 현상을 줄일 수 있게 되므로 이로 인해 러더(100)의 양력 증가는 더욱 더 향상될 수 있다.

이러한 로테이팅 블레이드(310)는, 도 4 및 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 구동유닛(320)에 연결되며 회전 축심을 형성하는 블레이드 샤프트(311)와, 블레이드 샤프트(311)에 결합되며 수용부(112)를 통해 적어도 일부분이 외부로 노출되는 회전체(312)를 포함한다.

블레이드 샤프트(311)는, 러더본체(110)의 수용부(112)에 수용되어 러더본체(110)에 대하여 상대 회전가능하게 설치되며, 러더본체(110)에 결합되는 지지조립체(323c)에 설치되는 베어링(미도시)에 의해 상대 회전가능하게 지지된다. 또한 블레이드 샤프트(311)는 구동유닛(320)에 연결되어 구동유닛(320)으로부터 동력을 전달받는다.

그리고 회전체(312)는, 블레이드 샤프트(311)에 결합되는 회전몸체(312a)와, 회전몸체(312a)의 표면으로부터 반경방향으로 연장되되 상호 이격되어 마련되는 복수의 회전날개(312b)를 포함한다. 본 실시 예에서 회전체(312)는, 블레이드 샤프트(311)에 결합되고 러더본체(110)의 양측으로 적어도 일부분이 외부로 노출된다.

그리고 본 실시 예에서 회전몸체(312a)는 수용부(112)에 대응되도록 원통 형상을 가지며, 이러한 원통 형상의 회전몸체(312a)의 표면에는 복수의 회전날개(312b)가 돌출되어 마련된다.

회전체(312)는 그 속도가 크게 증가되는 경우에는 유동의 흐름이 회전체(312)의 회전몸체(312a) 표면을 따르지 못하고 박리되는 현상이 발생할 수 있는데, 복수의 회전날개(312b)는 회전체(312)의 표면을 따라 흐르는 유동을 가이드 하여 유동 박리를 줄일 수 있도록 하는 역할을 한다. 회전날개(312b)의 단면 형상 및 그 개수와 관련하여, 본 발명의 권리범위가 도 4 및 도 6에 도시된 형상에 한정되지 않으며, 다양한 형상을 가질 수 있으며 나아가 그 개수도 적절히 변경될 수 있을 것이다.

구동유닛(320)은, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 러더(100)의 러더본체(110) 내부에 설치되는 회전 가능한 구동모터(321)와, 구동모터(321)의 회전력을 전달하는 구동축(322)과, 구동축(322)과 블레이드 샤프트(311)를 연결하여 로테이팅 블레이드(310)에 구동모터(321)의 회전력을 전달하는 동력전달부(323)를 포함한다. 여기서 구동모터(321)는 수중에서도 작동이 원활히 수행될 수 있도록 방수구조가 구현된 모터가 적용된다.

본 실시 예에서 구동모터(321), 구동축(322) 그리고 동력전달부(323)는 블레이드 샤프트(311)의 양단부에 각각 하나씩 한 쌍 마련된다. 그러나 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 구동모터(321), 구동축(322) 그리고 동력전달부(323)는 블레이드 샤프트(311) 일단부에만 마련될 수도 있을 것이다.

이와 같이 본 실시 예에서 구동유닛(320)은 러더(100)의 러더본체(110) 내부에 설치되므로 러더본체(110)의 회동에 따라 러더본체(110)와 함께 회동하는 구조를 갖는다. 따라서 구동유닛(320)에 고장이 발생하더라도 러더(100) 본연의 기능은 수행될 수 있다.

한편 동력전달부(323)는, 구동축(322)의 일단부에 연결되는 제1 베벨기어(323a)와, 제1 베벨기어(323a)에 기어결합되며 블레이드 샤프트(311)의 일단부에 결합되는 제2 베벨기어(323b)와, 블레이드 샤프트(311)를 상대 회전가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 지지조립체(323c)를 포함한다.

이러한 구성으로서 구동모터(321)의 회전력은 구동축(322)의 일단부에 연결되는 제1 베벨기어(323a)와 이에 기어결합되어 있는 제2 베벨기어(323b)를 통하여 블레이드 샤프트(311)에 전달된다. 이에 의하여 지지조립체(323c)에 설치된 베어링(미도시)에 회전가능하게 지지되어 있는 블레이드 샤프트(311)가 회전하게 된다.

블레이드 샤프트(311)는 양측이 러더본체(110)의 수용부(112)를 통하여 적어도 일부분이 외부로 노출되어 있으므로 이와 같이 로테이팅 블레이드(310)가 회전하게 되면 로테이팅 블레이드(310)의 회전방향과 유체의 흐름 방향이 일치하는 러더본체(110)의 일 측면은 유체의 흐름이 더욱 가속화되고 유체의 흐름이 로테이팅 블레이드(310)의 회전방향과 역방향인 러더본체(110)의 타 측면은 유속이 더욱 느려지게 된다.

한편 본 실시 예에서는 상호 중심축이 교차하는 제1 베벨기어(323a)와 제2 베벨기어(323b)로 구동축(322)과 블레이드 샤프트(311)를 연결하여 동력을 전달하고 있는데, 이에 의하여 러더본체(110) 내에 높이 방향으로 배치되는 로테이팅 블레이드(310)의 설치공간을 충분히 확보할 수 있고 러더본체(110) 내에 구동모터(321)를 용이하게 설치할 수 있는 잇점이 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 구동축(322)과 블레이드 샤프트(311)를 커플링으로 동일 축선 상에서 연결할 수도 있고 블레이드 샤프트(311)와 구동축(322)을 동일 축선 상에서 바로 연결할 수도 있을 것이다.

전원공급유닛(330)은 구동모터(321)에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급유닛(330)은 본 실시 예의 경우 선체(3)에 마련된다.

그리고 전선(340)은 전원공급유닛(330) 및 구동모터(321)를 전기적으로 연결한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전선(340)은 선체(3)에 마련된 전원공급유닛(330)에 연결되어 러더스톡(120)의 내부를 통과하여 러더본체(110)에 설치된 구동모터(321)에 연결된다. 본 실시예의 경우, 전선(340)이 통과할 수 있도록 러더스톡(120)의 내부에는 별도의 안내통로(미도시)가 형성되어 이 안내통로를 통하여 전선(340)이 러더본체(110)에 설치된 구동모터(321)에 연결된다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 작동을 설명하면 다음과 같다.

선박이 운항할 때에는 러더 양력 향상장치(300)의 작동이 필요하지 하지 않을 때가 있을 수 있는데, 이때에도, 도 3 및 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 본 실시 예의 러더(100)의 후단부는 종래의 피쉬테일 러더(100)에서 볼 수 있는 러더(100) 단면의 증가가 없음으로 저항 증가에 따른 추력 감소가 발생하지 않는다.

러더(100)의 양력을 향상시키기 위하여 러더 양력 향상장치(300)의 구동모터(321)를 작동시키는 경우, 구동모터(321)가 작동되면, 구동모터(321)의 회전력은 구동축(322)의 일단부에 연결되는 제1 베벨기어(323a)와 이에 기어결합되어 있는 제2 베벨기어(323b)를 통하여 로테이팅 블레이드(310)의 블레이드 샤프트(311)에 전달되어 러더 양력 향상장치(300)의 로테이팅 블레이드(310)가 회전하게 된다.

로테이팅 블레이드(310)의 회전에 의해 러더본체(110)의 표면을 따라 흐르는 유체의 유속이 변화된다. 보다 상세하게는, 로테이팅 블레이드(310)의 회전방향과 유체의 흐름 방향이 일치하는 러더본체(110)의 일 측면은 유체의 흐름이 더욱 가속화되고 유체의 흐름이 로테이팅 블레이드(310)의 회전방향과 역방향인 러더본체(110)의 타 측면은 유속이 더욱 느려지게 된다. 이에 의하여 유속이 빨라지는 러더본체(110)의 일 측면은 압력이 더욱 낮아지게 되고 유속이 느려지는 러더본체(110)의 타 측면은 압력이 더욱 높아지게 됨으로써 러더에 더 큰 양력이 발생되어 선박의 조종성능을 향샹시킬 수 있게 된다.

그리고, 본 실시 예의 로테이팅 블레이드(310)는 러더본체(110)의 양측으로 적어도 일부분이 노출되어 있으며 정역회전이 가능한 구동모터(321)에 연결되어 있으므로, 러더본체(110)의 회동방향에 맞추어 구동모터(321)의 회전 방향을 조절함으로써 요구되는 방향으로 러더(100)의 양력을 향상시킬 수 있게 된다.

또한 만약 러더 양력 향상장치(300)에 고장이 나서 로테이팅 블레이드(310)가 회전할 수 없더라도 러더본체(110)가 선체(3)에 대하여 회동하는데는 아무런 지장이 없으므로 종래의 플랩러더(flap rudder)와 달리 러더(100)의 기본적인 기능은 유지할 수 있게 된다.

전술한 실시 예에서는 로테이팅 블레이드(310)가 러더(100)의 러더본체(110)의 양측 외벽을 따라 유동되는 유체의 유속을 변화시킬 수 있도록 러더본체(110)의 양측 외벽으로 적어도 일부분이 노출되도록 러더본체(110)에 결합된 것에 대하여 상술하였으나, 필요한 경우에는 로테이팅 블레이드(310)가 러더(100)의 러더본체(110)의 일측 외벽을 따라 유동되는 유체의 유속을 변화시킬 수 있도록 러더본체(110)의 일측 외벽으로 노출되도록 러더본체(110)에 결합될 수도 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 3 : 선체
10 : 프로펠러 100 : 러더
110 : 러더본체 112 : 수용부
120 : 러더스톡 300 : 러더 양력 향상장치
310 : 로테이팅 블레이드 311 : 블레이드 샤프트
312 : 회전체 320 : 구동유닛
321 : 구동모터 322 : 구동축
330 : 전원공급유닛 340 : 전선

Claims (10)

1. 삭제
2. 선체에 상대 회동가능하게 결합되어 상기 선체의 진행방향을 조절하는 러더; 및
   상기 러더의 회동에 따라 상기 러더와 일체로 회동하도록 상기 러더에 결합되며, 상기 러더의 외벽을 따라 유동되는 유체의 유속을 변화시켜 상기 러더의 양력을 향상시키는 러더 양력 향상장치를 포함하며,
   상기 러더 양력 향상장치는,
   상기 러더의 적어도 일 영역에 형성되는 수용부에 수용되되 상기 러더에 상대회전 가능하게 결합되는 로테이팅 블레이드(rotating blade); 및
   상기 로테이팅 블레이드에 회전력을 전달하는 구동유닛을 포함하는 선박.
3. 제2항에 있어서,
   상기 수용부는 상기 러더의 일 영역이 관통되어 마련되며,
   상기 로테이팅 블레이드는 상기 러더의 양측 외벽을 따라 유동되는 유체의 유속을 변화시킬 수 있도록 상기 수용부를 통하여 상기 러더의 양측 외벽으로 적어도 일부분이 노출되도록 상기 러더에 결합되는 것을 특징으로 하는 선박.
4. 제2항에 있어서,
   상기 로테이팅 블레이드는,
   상기 구동유닛에 연결되며, 회전 축심을 형성하는 블레이드 샤프트; 및
   상기 블레이드 샤프트에 결합되며, 적어도 일부분이 상기 수용부를 통해 외부로 노출되는 회전체를 포함하는 선박.
5. 제4항에 있어서,
   상기 회전체는,
   상기 블레이드 샤프트에 결합되는 회전몸체; 및
   상기 회전몸체의 표면으로부터 반경방향으로 연장되되 상호 이격되어 마련되는 복수의 회전날개를 포함하는 선박.
6. 제4항에 있어서,
   상기 구동유닛은,
   상기 러더의 내부에 설치되는 회전 가능한 구동모터;
   상기 구동모터의 회전력을 전달하는 구동축; 및
   상기 구동축과 상기 블레이드 샤프트를 연결하여 상기 로테이팅 블레이드에 상기 구동모터의 회전력을 전달하는 동력전달부를 포함하는 선박.
7. 제6항에 있어서,
   상기 동력전달부는,
   상기 구동축의 일단부에 연결되는 제1 베벨기어;
   상기 제1 베벨기어에 기어결합되며, 상기 블레이드 샤프트의 일단부에 결합되는 제2 베벨기어; 및
   상기 블레이드 샤프트를 상대 회전가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 지지조립체를 포함하는 선박.
8. 제6항에 있어서,
   상기 러더 양력 향상장치는,
   상기 구동모터에 전원을 공급하는 전원공급유닛; 및
   상기 전원공급유닛 및 상기 구동모터를 전기적으로 연결하는 전선을 더 포함하는 선박.
9. 제2항에 있어서,
   상기 러더는,
   러더본체; 및
   상기 러더본체가 결합되는 러더스톡을 포함하며,
   상기 러더본체의 후단부 단면은, 전방에서 볼 때 후단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
10. 제9항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 러더본체의 후단으로부터 상기 러더본체 전체 길이의 15% 내지 25%에 해당하는 길이만큼 전방으로 이격된 영역에 마련되는 것을 특징으로 하는 선박.

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