KR101422225B1 - 보조 추력 장치를 갖는 선박 - Google Patents

Abstract

보조 추력 장치를 갖는 선박이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보조 추력 장치를 갖는 선박은 선체; 상기 선체의 메인추진기 축에 대응하게 설치된 메인추진기; 및 상기 선체에 설치된 러더(rudder)에서 상기 메인추진기와 대향되고, 상기 메인추진기와 동일한 방향으로 자유회전하는 보조추진기를 포함하며, 상기 보조추진기는 상기 메인추진기의 후류 영역과 상기 선체의 반류 영역의 경계 영역 상에 설치되어 있을 수 있다.

Description

보조 추력 장치를 갖는 선박{VESSEL HAVING AUXILIARY PROPULSION APPARATUS}

본 발명은 보조 추력 장치를 갖는 선박에 관한 것으로, 메인추진기의 후류 영역과 선체의 반류 영역의 경계 영역에서 회전하는 보조추진기에 의해 추진 효율을 향상시키는 보조 추력 장치를 갖는 선박에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 선체의 선미측에 탑재된 주엔진과, 주엔진에 의해 회전하는 스크류 또는 프로펠러 형태의 추진장치를 구비하고 있다.

이러한 선박 추진장치는 일반적인 프로펠러 등과 같은 메인추진기의 최적설계 및 제작 개발을 통해서 그 효율을 높이고자 하였다. 예컨대, 선박의 추진장치로 사용되는 프로펠러는 주엔진에서 발생하는 동력의 70~80% 이하만을 선박을 운항하는 추진력(thrust)으로 사용하고 나머지 주엔진의 동력은 프로펠러 마찰, 열 손실 및 프로펠러 후방의 회전류로 낭비되게 된다.

또한, 프로펠러는 그의 직경 크기를 크게 제작할 경우 효율상 이익을 가져올 수 있으나, 선박 설계시 프로펠러 직경만을 크게 제작하기 어려운 제약이 있을 수 있다.

종래에서는 프로펠러의 직경 증가 없이 효과를 얻을 수 있는 일반적인 기술로는 베인 휠(vane-wheel)이 있다. 베인 휠은, 프로펠러 후방의 회전류로 인해 손실되는 에너지를 회수하여 선박의 연비 효율을 높이기 위한 장치일 수 있다.

예컨대, 베인 휠의 안쪽은 터빈 파트(터빈 영역)이고 바깥쪽은 임펠러 파트(추진 영역)으로 구성되어 있다. 효율 향상의 원리는 메인추진기인 프로펠러의 후류 회전에너지를 터빈 파트에서 흡수하고 임펠러 파트가 추진력을 더해주는 방식이나, 베인 휠의 직경(베인 휠의 블레이드 끝단이 회전하여 그려나가는 원의 직경)이 프로펠러 직경보다 크고 고정되어 있지 못해 얕은 바다를 운할 할 때 손상의 사례가 빈번한 단점을 가지고 있다.

또한, 종래 기술의 베인 휠은 그 중량이 메인추진기(예: 스크류, 프로펠러)의 중량 대비 50 ~ 60%에 해당하므로, 선박의 중량 증가로 이어질 수 있다.

한편, 발명의 배경이 되는 기술로서 특허문헌에는 추진기 후류를 이용하여 러더에 부착된 보조 추력팬을 반대 방향으로 자유회전시켜 추가적인 추력을 얻는 장치도 제안된 바 있다.

특허문헌은 스크류(메인추진기)의 회전방향과 반대방향으로 회전하는 보조 추력팬을 러더에 단순히 회전 가능하게 장착한 것으로서, 앞서 언급한 베인 휠에 비해 직경이 작게 형성된 형상적 특징을 갖고 있다.

그러나, 특허문헌의 추력팬에는 회전수를 제어할 수 있는 장치가 없다. 또한, 특허문헌의 추력팬은 스크류의 후류에 따라 서로 반대 방향으로 회전하기 위해 추력팬의 날개 윗부분(역토크)과 아랫부분(정토크)에서 서로 다른 방향의 토크가 발생하고, 이 정토크와 역토크가 서로 같아지는 회전수에서 자유회전을 하게 되는데 이때 정토크 영역과 역토크 영역의 경계면(버퍼영역)에서 급격한 유동 흐름 변화가 발생하여 실제 추진 효율이 급격히 나빠지게 된다.

역시, 앞서 언급한 베인 휠도 자유회전하는 장치이나, 특허문헌과 같이 프로펠러(메인추진기)의 가속에 따라 후류가 증가할 경우, 베인 휠 또는 추력팬의 날개의 루트(root)로부터 팁(tip)을 따라서 유동이 과도하게 가속될 수 있고, 이러한 과도한 유동에 따라 받음각이 변화되고, 이에 따라 날개에서의 압력 손실이 발생되고, 결국 추진 효율 저하를 가져올 수 있다.

공개특허공보 제10-2007-0103524호

본 발명의 실시예는 메인추진기의 상측 후방의 러더의 러더 혼에 설치된 보조추진기를 갖되, 보조추진기가 메인추진기의 후류 영역과 선체의 반류 영역의 경계 영역에 위치함에 따라, 메인추진기의 후류 영역에서 접선방향유동 에너지를 흡수할 수 있고, 상기 흡수한 접선방향유동 에너지에 의해 후류 영역 상측의 위쪽에 해당하는 상기 선체의 반류 영역에서 추력을 발생시킬 수 있는 보조 추력 장치를 갖는 선박을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체; 상기 선체의 메인추진기 축에 대응하게 설치된 메인추진기; 및 상기 선체에 설치된 러더(rudder)에서 상기 메인추진기와 대향되고, 상기 메인추진기와 동일한 방향으로 자유회전하는 보조추진기를 포함하며, 상기 보조추진기는 상기 메인추진기의 후류 영역과 상기 선체의 반류 영역의 경계 영역 상에 설치되는 보조 추력 장치를 갖는 선박이 제공될 수 있다.

또한, 상기 보조추진기에서 보조추진기의 설치 높이가 상기 메인추진기 축을 기준으로 하는 상방향의 높이로서, 메인추진기의 직경의 40% 이상 메인추진기의 직경의 60% 이하인 범위 중에서 선택된 어느 하나의 높이일 수 있다.

또한, 상기 보조추진기에서 보조추진기의 직경이 상기 메인추진기의 직경의 40% 이상 상기 메인추진기의 직경의 60% 이하인 범위 내에서 선택된 어느 하나의 직경일 수 있다.

또한, 상기 보조추진기에서 같은 방향의 받음각이 상기 보조추진기의 블레이드의 루트(root)로부터 팁(tip)까지 형성될 수 있다.

또한, 상기 보조추진기는, 상기 메인추진기의 후류 영역 상측에서 상기 메인추진기의 접선방향유동 에너지를 흡수하고, 상기 흡수한 접선방향유동 에너지에 의해 상기 후류 영역 상측의 위쪽에 해당하는 상기 선체의 반류 영역에서 추력을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 보조추진기에서 상기 보조추진기의 블레이드의 팁이 상기 메인추진기를 향하도록 만곡되게 구부러져 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 보조 추력 장치를 갖는 선박은 메인추진기의 추진 에너지가 상대적으로 더 크게 집중된 곳, 즉 메인추진기의 상측 후방 위치에서 상기 메인추진기와 동일한 방향으로 회전하는 보조추진기를 구비하고 있다.

이에 따라, 본 실시예는 보조추진기의 회전에 따라 보조추진기의 블레이드가 메인추진기의 후류 영역과 선체의 반류 영역을 선회하면서, 메인추진기의 후류 영역 상측에서 메인추진기의 접선방향유동 에너지를 흡수하고, 흡수한 접선방향유동 에너지에 대응한 추력을 상기 후류 영역 상측의 위쪽에 해당하는 상기 선체의 반류 영역에서 발생시켜서, 메인 추진기 자체의 효율도 개선시킬 수 있음과 함께, 보조추진기에서 발생된 추력으로 인하여 선박의 연비를 저감시킬 수 있다.

본 실시예는 보조추진기가 메인추진기의 후류 영역과 선체의 반류 영역의 경계 영역에서 회전하기 때문에, 보조추진기의 블레이드가 메인추진기의 후류 영역의 후류 영역 상측을 통과할 때 정토크(forward torque)를 받고, 상기 후류 영역 상측의 위쪽에 해당하는 상기 선체의 반류 영역을 통과할 때 역토크(reverse torque)를 받으며, 상기 정토크와 상기 역토크가 균형을 이루어 자유회전함으로써, 보조추진기의 블레이드의 루트로부터 팁을 따라 유동이 종래 기술에 비해 과도하게 가속되지 않을 수 있고, 이에 따라 같은 방향의 받음각이 상기 보조추진기의 블레이드의 루트로부터 팁까지 형성될 수 있고, 그 결과, 블레이드에서의 압력 손실이 발생되지 않을 수 있게 되어 추진 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예는 보조추진기의 블레이드의 팁이 메인추진기를 향하도록 만곡되게 구부러져 있고 이로 인하여, 메인추진기의 후류 영역과 선체의 반류 영역을 오가면서 회전, 즉 선회할 때, 러더의 러더 혼 표면에 간섭을 일으키지 않을 수 있음과 함께, 메인추진기의 후방의 회전류에 따른 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있다.

또한, 본 실시예는 보조추진기가 메인추진기 축의 상부로 러더의 러더 혼에 설치되어 있음으로 인하여, 메인추진기 축이 만나는 러더 혼의 위치에 유선형의 러더 벌브(rudder bulb)의 설치가 가능하다. 즉, 본 실시예는 보조추진기와 러더 벌브의 병행 설치가 가능하다.

또한, 본 실시예는 종래 기술의 베인 휠이 메인추진기의 중량 대비 50 ~ 60%의 중량을 가진 것에 비하여, 보조추진기가 메인추진기의 중량 대비 10%의 중량을 가짐으로써, 보조추진기의 직경 감소 및 중량 감소로 인한 선박의 연료 절감 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 추력 장치를 갖는 선박을 보인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 메인추진기와 보조추진기의 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 메인추진기와 보조추진기에서의 에너지흡수 및 추력전환 관계를 설명하기 위한 측면도이다.
도 4는 보조추진기 높이 변화에 따른 선박의 연비저감율의 변화 경향을 나타낸 그래프이다.
도 5는 보조추진기의 직경 변화에 따른 선박의 연비저감율의 변화 경향을 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 본 실시예의 설명에서, 메인추진기 직경 또는 보조추진기 직경은 각 추진기의 블레이드의 끝단이 회전하여 그려나가는 각 추진기 면(회전 평면)의 직경을 지칭할 수 있다.

또한, 본 실시예의 설명에서, 선체의 반류(wake)는 선박의 전진에 따라 선체 주위의 유체가 선박과 함께 선박의 진행방향으로 유동하는 것을 의미할 수 있다.

또한, 본 실시예의 설명에서, 메인추진기의 후류 영역과 선체의 반류 영역의 경계 영역은 후류 영역과 반류 영역이 접하는 경계선뿐 아니라 경계선 주위의 후류 영역 및 반류 영역의 일부도 포함하는 것을 의미할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 추력 장치를 갖는 선박을 보인 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예는 선체(10), 메인추진기(20), 보조추진기(100)를 포함할 수 있다.

선체(10)는 일반적인 선박의 선체로서, 본 실시예에서 선박의 선미측 선체를 의미할 수 있다.

선체(10)의 선수 방향은 본 실시예에 관련된 좌표계에서 X축 방향을 의미할 수 있고, 선체(10)의 선폭 방향은 Y축 방향을, 선체(10)의 높이 방향은 Z축 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 기준이 되는 회전 방향(R)은 X축 방향을 기준으로 Y-Z 평면을 따라 메인추진기(20)의 블레이드가 회전하는 방향을 의미할 수 있다.

메인추진기(20)는 선체(10)의 선미에 위치하고, 선체(10)의 내부에 설치된 메인엔진(미 도시)에 의해 회전될 수 있도록, 메인추진기 축(C)을 기준으로 선체(10)에 설치될 수 있다.

보조추진기(100)는 메인추진기(20) 후방의 유동에서 에너지를 흡수하여 추력으로 전환하고, 동력을 추가 하지 않고 부가적인 추력을 얻을 수 있는 선박의 보조 추력 장치일 수 있다.

보조추진기(100)는 선체(10)에 설치된 러더(30)(rudder)[예: 러더 혼(31)]에서 메인추진기(20)와 대향되고, 메인추진기 축(C)의 위쪽에서, 메인추진기(20)의 후류 영역과 선체(10)의 반류 영역의 경계 영역(BL)(도 2 참조) 상에 위치할 수 있다.

보조추진기(100)의 위치는 하기에서 상세히 설명할 바와 같이, 메인추진기(20)의 추진 에너지가 상대적으로 더 크게 집중된 곳, 예컨대 메인추진기(20)의 상측 후방 위치일 수 있다. 예컨대, 보조추진기(100)는 자유회전이 가능하도록 메인추진기(20)와 이격되어 대면하고 있는 러더 혼(31)의 전방 위치에 위치될 수 있다.

즉, 보조추진기(100)는 메인추진기(20)와 동일한 방향으로 자유회전하도록 러더 혼(31)의 전방 위치에서 보조추진기 축(D)에 대응하게 설치되어 있다.

보조추진기(100)는 같은 방향의 받음각이 보조추진기(100)의 블레이드(110)의 루트(root)로부터 팁(tip)까지 형성되도록 설계된 블레이드 피치(pitch)를 가질 수 있다.

특히, 본 실시예에서는, 보조추진기(100)의 설치 높이(H)와 직경(M)(도 2 참조)이 추진 효율을 임계적으로 발휘할 수 있는 수치 범위로 한정되어 있으며, 보조추진기(100)가 메인추진기(20)의 후류 영역(PW) 중 후류 영역 상측(PWU)에서 흡수한 에너지를 선체(10)의 반류 영역(HW)에서 추력으로 전환시키고 있음에 따라, 자연스럽게 보조추진기(100)의 자유회전이 과도하게 발생되지 않을 수 있고, 이에 따라 같은 방향의 받음각이 보조추진기(100)의 블레이드(110)의 루트(root)로부터 팁(tip)까지 형성될 수 있다.

또한, 보조추진기(100)는 메인추진기(20)의 프로펠러 날개 개수보다 상대적으로 많은 개수의 블레이드(110)를 가질 수 있다.

또한, 블레이드(110)는 보조추진기(100)의 회전샤프트(120)의 허브(121)에 가까운 쪽을 루트(root)라 지칭하고, 회전샤프트(120)의 허브(121)에서 먼 쪽을 팁(tip)이라 지칭할 수 있다.

여기서, 회전샤프트(120)는 러더(30)의 러더 혼(31)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

러더(30)는 선체(10)의 선미쪽 구조물의 저부에 고정된 러더 혼(31)과, 러더 혼(31)에 회동 가능하게 결합되어 방향타와 같은 작용을 하는 러더 가동부(32)와, 메인추진기 축(C)이 러더 혼(31)과 만나는 곳의 러더 혼(31)에 설치된 러더 벌브(33)(rudder bulb)를 포함할 수 있다.

보조추진기(100)가 러더 벌브(33)(rudder bulb)의 위쪽에 이격되어 러더혼(31)에 설치되어 있으므로, 선박의 입장에서는 보조추진기(100)의 역할과 러더 벌브(33)의 역할이 서로 간섭 없이 이루어질 수 있음에 따라, 선박의 조종 성능 및 추진 성능을 모두 만족시킬 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 메인추진기와 보조추진기의 측면도이고, 도 4는 보조추진기 높이 변화에 따른 선박의 연비저감율의 변화 경향을 나타낸 그래프이고, 도 5는 보조추진기의 직경 변화에 따른 선박의 연비저감율의 변화 경향을 나타낸 그래프이다.

도 2를 참조하면, 보조추진기(100)의 회전수는 메인추진기(20)의 후류 영역(PW) 중 후류 영역 상측(PWU)을 통과할 때의 정토크(forward torque)와, 후류 영역 상측(PWU)의 위쪽에 해당하는 선체(10)의 반류 영역(HW)을 통과할 때의 역토크(reverse torque)간 균형에 대응하게 정해질 수 있다.

예컨대, 메인추진기(20)가 더 가속하는 방향으로 회전할 경우, 보조추진기(100)의 회전 속도도 빨라지나, 보조추진기(100)가 선체(10)의 반류 영역(HW)에서의 유체력에 따라 발생되는 부하도 점점 커지게 될 수 있다.

이에 따라, 보조추진기(100)의 블레이드(110)의 루트로부터 팁을 따라 유동이 종래 기술의 베인 휠에 비해 과도하게 가속되지 않을 수 있고, 받음각이 양영역에서 음영역으로 변화되지 않게 될 수 있다. 즉, 같은 방향의 받음각이 보조추진기(100)의 블레이드(110)의 루트로부터 팁까지 형성될 수 있고, 그 결과 블레이드(110)에서의 압력 손실이 발생되지 않을 수 있게 되고, 결과적으로 추진 효율에 기여할 수 있다.

보조추진기(100)의 설치 높이(H)는 메인추진기 축(C)을 기준으로 한 상대 높이, 즉 메인추진기 축(C)의 상방향의 높이로서, 메인추진기(20)의 반경(R)에 메인추진기(20)의 직경(D)의 +10% 내지 -10%를 합한 범위 중에서 선택된 어느 하나의 높이일 수 있다.

다시 말해, 보조추진기(100)의 설치 높이(H)는 메인추진기 축(C)을 기준으로 하는 상방향의 높이로서, 메인추진기(20)의 직경(D)의 40% 이상 메인추진기(20)의 직경(D)의 60% 이하인 범위 중에서 선택된 어느 하나의 높이일 수 있다.

참고적으로, 선박 실선 적용시, 선박의 선저면을 기준으로 한 보조추진기(100)의 절대 높이는 상대 높이인 보조추진기(100)의 설치 높이(H)에 선저면과 메인추진기 축(C) 사이의 거리를 더하면 구해질 수 있다.

도 4는 보조추진기 높이 변화에 따른 선박의 연비저감율의 변화 경향을 나타낸 그래프이다. 여기서 가로축은 보조추진기의 설치 높이로써, 기준점인 0%는 보조추진기의 설치 높이가 메인추진기 축(C)의 상방향으로 메인추진기(20)의 반경(R)만큼 올라간 위치이다. 0%를 기준으로 메인추진기(20)의 직경(D)의 일정비율을 더하고 빼면서 보조추진기의 설치 높이를 설정하였으며, 이에 따른 연비저감율을 세로축에 나타내었다.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 보조추진기는 메인추진기의 상측 후방에 위치한 물체로서 메인추진기의 효율에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 보조추진기의 설치 높이가 메인추진기 축에서 상측으로 메인추진기의 반경만큼 올라간 후 메인추진기의 직경의 -10% 내지 +10% 범위 내에서 가감되었을 때, 임계적으로 증가된 연비저감율을 가질 수 있고, 이에 따라 추진 효율도 향상될 수 있음을 알 수 있다.

여기서, 연비저감율 확인은 수치해석, 예컨대 3차원 전산유체해석(CFD) 결과를 토대로 이루어질 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 보조추진기(100)의 직경(M)은 메인추진기(20)의 직경(D)의 40% 이상 메인추진기(20)의 직경(D)의 60% 범위 내에서 선택된 어느 하나의 직경일 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 실시예의 보조추진기는 메인추진기의 직경에 비해 상대적으로 적은 크기를 갖는 것이 바람직하나, 단순히 메인추진기의 직경에 비해 작은 것만으로는 연비저감율을 달성할 수 없음을 알 수 있다.

예컨대, 보조추진기는 도 5의 3차원 전산유체해석(CFD) 결과 그래프에서 확인할 수 있듯이, 보조추진기의 직경이 메인추진기의 직경 대비 40% ~ 60% 범위에 있을 때 임계적인 효과가 발생됨을 알 수 있다.

이와 같은 본 실시예의 보조추진기는 종래 기술의 베인 휠과 비교할 경우 아래의 [표 1]의 내용과 같은 특징을 가질 수 있다.

이하, 본 실시예의 보조 추력 장치를 갖는 선박의 작용에 대하여 설명하도록 하겠다.

도 3은 도 2에 도시된 메인추진기와 보조추진기에서의 에너지흡수 및 추력전환 관계를 설명하기 위한 측면도이다.

도 3을 참조하면, 메인추진기(20)의 회전으로 인해 메인추진기(20)의 후방에는 복잡한 유동이 발생하게 되고, 이는 에너지의 손실로 볼 수 있다.

여기서, 상기 복잡한 유동은 선박의 진행방향의 반대방향으로 가속된 유동(축방향유동)과, 메인추진기의 회전방향의 반대방향으로 가속된 유동(접선방향유동)으로 구별될 수 있다.

이때, 보조추진기(100)는 메인추진기(20)의 추진 에너지가 상대적으로 더 크게 집중된 곳, 즉 메인추진기(20)의 상측 후방 위치에서 메인추진기(20)와 동일한 방향으로 회전하게 된다.

즉, 보조추진기(100)는 메인추진기(20)에 발생된 후류 영역 상측(PWU)의 가속된 유동에 의해 회전하게 된다.

이런 후류 영역 상측(PWU)에 위치한 보조추진기(100)의 하부는 회전에너지를 흡수하고 있으므로, 일종의 터빈부라고 할 수 있다.

또한, 보조추진기(100)의 상부는 가속되지 않은 유동이 존재하는 선체(10)의 반류 영역(HW)에서 추력을 발생시키고 있으므로, 일종의 프로펠러부라고 할 수 있다.

이때, 발생한 추력이 보조추진기(100)의 블레이드에 걸리는 저항보다 크면 이는 선박을 추진하는 힘이 될 수 있다.

또한, 보조추진기(100)를 지나간 유동은 운동에너지가 감소됨으로써, 축방향과 접선방향의 속도가 감소될 수 있고, 이는 메인추진기(20)의 후류 유동에 의한 러더(30)의 손상을 감소시키는 부가적인 역할도 담당할 수 있다.

보조추진기(100)는 메인추진기(20) 후방에서 유동에 의해 손실되는 에너지를 흡수하는 영역이 비교예인 베인 휠에 비해 상대적으로 작지만, 메인추진기(20)의 유동이 집중되어 에너지 밀도가 높은 영역에서 자유회전을 하게 되므로, 보조추진기(100)의 크기에 비해 높은 연료 절감 효과를 보일 수 있다.

또한, 보조추진기(100)는 직경을 베인 휠에 비해 줄일 수 있으므로 중량 감소 효과가 있다. 예컨대, 보조추진기(100)와 베인 휠이 동일 형태일 때, 중량은 직경의 1/3 승이 되므로, 메인추진기(20)의 70%직경을 갖는 보조추진기(100)는 메인추진기(20)의 120% 직경을 갖는 베인 휠에 비하여 1/5 수준의 중량을 보일 수 있다.

또한, 보조추진기(100)는 설치 위치가 일반적인 러더(30)의 러더 혼(31)에 설치 됨으로써, 기존의 러더(30) 형상을 변경하지 않고 적용될 수 있다. 예컨대, 보조추진기(100)는 러더 벌브(33)의 형상 변경 없이, 러더 벌브(33)의 상방 위치의 러더 혼(31)에 설치될 수 있다.

또한, 일반적으로 선체에 설치되는 부가물[메인추진기(20) 또는 부가추진기(100)]은 선체(10)의 바닥면(예: 선저면) 이하로 내리지 않고, 메인추진기(20) 후방의 손실 에너지는 주로 상부에 집중되므로, 보조추진기(100)의 회전샤프트(120)의 중심에 해당하는 보조추진기 축(D)이 메인추진기 축(C)의 이하에 위치되는 것은 무의미할 수 있다.

또한, 보조추진기(100)의 직경이 메인추진기(20)의 120% 이상인 경우, 보조추진기(100)의 상부가 수면위로 드러나게 되므로 연료절감효과를 얻을 수 없으므로, 본 실시예는 앞서 도 4 및 도 5를 통해 설명한 바와 같은 임계적 의미를 갖는 수치 범위 내에서, 보조추진기(100)의 설치 높이 및 직경이 정해질 수 있고, 이를 통해서 선박의 추진 효율을 증대시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

10 : 선체 20 : 메인추진기
30 : 러더 100 : 보조추진기

Claims (6)

1. 선체;
   상기 선체의 메인추진기 축에 대응하게 설치된 메인추진기; 및
   상기 선체에 설치된 러더(rudder)에서 상기 메인추진기와 대향되고, 상기 메인추진기와 동일한 방향으로 자유회전하는 보조추진기를 포함하며,
   상기 보조추진기는 상기 메인추진기의 후류 영역과 상기 선체의 반류 영역의 경계 영역 상에 설치되며, 상기 보조추진기의 설치 높이가 상기 메인추진기 축을 기준으로 하는 상방향의 높이로서, 메인추진기의 직경의 40% 이상 메인추진기의 직경의 60% 이하인 범위 중에서 선택된 어느 하나의 높이인 보조 추력 장치를 갖는 선박.
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3. 제 1 항에 있어서,
   상기 보조추진기는, 상기 보조추진기의 직경이 상기 메인추진기의 직경의 40% 이상 상기 메인추진기의 직경의 60% 이하인 범위 내에서 선택된 어느 하나의 직경인 보조 추력 장치를 갖는 선박.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 보조추진기는, 같은 방향의 받음각이 상기 보조추진기의 블레이드의 루트(root)로부터 팁(tip)까지 형성되는 보조 추력 장치를 갖는 선박.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 보조추진기는, 상기 메인추진기의 후류 영역 상측에서 상기 메인추진기의 접선방향유동 에너지를 흡수하고, 상기 흡수한 접선방향유동 에너지에 의해 상기 후류 영역 상측의 위쪽에 해당하는 상기 선체의 반류 영역에서 추력을 발생시키는 보조 추력 장치를 갖는 선박.
6. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보조추진기는, 상기 보조추진기의 블레이드의 팁이 상기 메인추진기를 향하도록 만곡되게 구부러져 있는 보조 추력 장치를 갖는 선박.

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