KR101935166B1 - 선박의 프로펠러 침식 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 프로펠러 침식 측정장치에 관한 것으로, 구체적으로는 선박의 프로펠러를 구성하는 블레이드의 침식상태를 수중 카메라의 레그와 격자판을 사용하여 수중촬영을 통해 측정할 수 있으며, 특히, 블레이드 촬영 시 동일한 위치 및 동일한 줌 앵글에서 동영상 및 사진자료를 통하여 계측함으로서 선박의 프로펠러 침식 정도를 정성적으로 비교 가능하게 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치에 관한 것이다.
본 발명은 선박의 프로펠러를 구성하는 각각의 블레이드 중앙부에 격자판을 형성하며, 상기 격자판의 크기와 대응되는 크기로 수중카메라의 전방부에 상기 격자판 하나에 대응되는 크기의 러그가 결합되어 상기 블레이드를 촬영하고, 상기 블레이드를 촬영한 영상과 정상의 블레이드 촬영영상을 비교하여 선박의 프로펠러 침식정도를 측정하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 프로펠러 침식 측정장치{Propeller erosion measuring device of ship}

본 발명은 선박의 프로펠러 침식 측정장치에 관한 것으로, 구체적으로는 선박의 프로펠러를 구성하는 블레이드의 침식상태를 수중 카메라의 레그와 격자판을 사용하여 수중촬영을 통해 측정할 수 있으며, 특히, 블레이드 촬영 시 동일한 위치 및 동일한 줌 앵글에서 동영상 및 사진자료를 통하여 계측함으로서 선박의 프로펠러 침식 정도를 정성적으로 비교 가능하게 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선체에서 캐비테이션에 의한 침식을 가장 많이 받는 것 중의 하나가 프로펠러이며, 이러한 프로펠러는 선박의 후미에 장착되어 추진력을 발생시킨다. 상세히 설명하면, 선박의 후미하측단에는 프로펠러가 내부의 엔진(미도시)과 연결된 상태로 장착되어 있으며, 이로 인하여 프로펠러는 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하게 된다. 이러한 프로펠러의 회전에 의해 유체는 후방으로 유동하게 되고, 선박은 이때 발생하는 유체의 이동의 반작용으로 추진력을 얻음으로써 전방으로 나아가게 된다. 특히, 프로펠러의 뒤쪽에는 러더가 근접 설치되어 있는 데, 이 러더는 일정각 선회될 수 있도록 선박의 후단부에 축결합되어 있다.

따라서 선박은 프로펠러의 회전에 의해 추진력을 얻고, 이때 얻은 추진력의 작용방향을 러더의 축회전에 의해 조향함으로써 선박이 원하는 방향으로 항해할 수 있게 된다.

기존에는 대체로 선박이 20놋트이하의 저속으로 운항하였기 때문에 캐비테이션에 의한 침식의 문제는 거의 발생하지 않았으며, 해수에 의해 부식된 프로펠러는 선박의 드라이독킹(Dry Docking)시 분리하여 프로펠러 전체를 완전 교체하였다. 하지만, 통상 선박운행 시 문제발생을 대비하여 여분의 프로펠러 1기를 선적하여 운항하였고, 3~5년마다 드라이 독킹시 부식 및 오염에 의해 교체를 하거나 보수하므로 추가비용이 과다하게 발생될 뿐만 아니라, 프로펠러의 침식현상으로 추진효율이 격감하는 문제점이 있었다.

이와 같이 프로펠러의 침식현상을 방지하기 위하여 기존에는 선박의 프로펠러 클리닝 상태 확인 및 프로펠러 데미지 발생여부는 수중조사를 토대로 얻은 동영상과 사진판독을 통하여 결정되었다.

그러나 기존의 수중조사 방법은 수행기관에 따라 계측 방식이 다르고, 수중조사를 수행하는 다이버의 역량에 따라 결과의 질이 달라 정성적인 비교가 불가능하다는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 10-2017-0022237

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 선박의 프로펠러를 구성하는 블레이드의 침식상태를 수중 카메라의 레그와 격자판을 사용하여 수중촬영을 통해 측정할 수 있으며, 특히, 블레이드 촬영 시 동일한 위치 및 동일한 줌 앵글에서 동영상 및 사진자료을 통하여 계측함으로서 선박의 프로펠러 침식 정도를 정성적으로 비교 가능하게 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 선박의 프로펠러를 구성하는 각각의 블레이드 중앙부에 격자판을 형성하며, 상기 격자판의 크기와 대응되는 크기로 수중카메라의 전방부에 상기 격자판 하나에 대응되는 크기의 러그가 결합되어 상기 블레이드를 촬영하고, 상기 블레이드를 촬영한 영상과 정상의 블레이드 촬영영상을 비교하여 선박의 프로펠러 침식정도를 측정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 러그는, 전방부에 +형의 격자라인이 구비되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 러그는, 상기 수중카메라의 측부의 고정부재와 연결되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 선박의 프로펠러 침식정도를 측정은, 상기 격자판을 형성하는 사각형 각각을 수중카메라로 각각 촬영하고, 이 촬영한 영상과 정상의 블레이드 촬영영상을 비교하여 선박의 프로펠러 침식정도를 측정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 격자라인은, 상기 격자판 각각의 중앙과 일치시켜 촬영하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 격자판은, 상기 블레이드의 전면 및 후면에 구비되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 선박의 프로펠러 침식정도를 측정은, 상기 수중카메라를 통하여 블레이드의 전면 및 후면에 형성되는 격자판을 구성하는 사각형 각각을 수중카메라로 각각 촬영하고, 이 촬영한 영상과 정상의 블레이드 촬영영상을 비교하여 선박의 프로펠러 침식정도를 측정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 격자판은, 상기 블레이드의 면에 부착 및 제거가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 격자판은, 격자를 구성하는 각 부재를 분해 및 조립할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 선박의 프로펠러 침식 측정장치에 의하면, 동일한 장비로 동일한 방법에 의해 블레이드의 침식정도를 판단할 수 있어 정성적인 비교 분석이 가능하며, 이로 인해 결과의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 블레이드 촬영 시 동일한 위치 및 동일한 줌 앵글에서 동영상 및 사진자료을 통하여 계측함으로서 선박의 프로펠러 침식 정도를 정성적으로 비교 가능하므로 침식 정도의 분석이 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 선박의 프로펠러 침식 측정장치의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 선박의 프로펠러 침식 측정장치의 구성 중 블레이드에 격자판이 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 선박의 프로펠러 침식 측정장치를 통하여 블레이드의 표면을 기간대별로 촬영하여 블레이드의 표면이 변화된 모습을 나타낸 사진이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 이하의 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 본 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 선박의 프로펠러 침식 측정장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 선박의 프로펠러 침식 측정장치의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 선박의 프로펠러 침식 측정장치의 구성 중 블레이드에 격자판이 설치된 모습을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 선박의 프로펠러 침식 측정장치는, 선박의 프로펠러를 구성하는 각각의 블레이드(100) 중앙부에 격자판(110)을 형성하며, 상기 격자판(110)의 크기와 대응되는 크기로 수중카메라(200)의 전방부에 상기 격자판(110) 하나에 대응되는 크기의 러그(210)가 결합되어 상기 블레이드(100)를 촬영하도록 구성된다. 이때 상기 블레이드(100)를 촬영한 영상과 정상의 블레이드 촬영영상을 비교하여 선박의 프로펠러 침식정도를 측정하도록 구성된다.

한편, 상기 격자판(110)은, 상기 블레이드(100)의 면에 부착 및 제거가 가능하도록 구성된다. 이는 프로펠러를 구성하는 블레이드의 경우 복수로 구성되기 때문에 각 블레이드의 침식상태를 용이하게 측정하기 위한 것이다. 또한, 매번 블레이드의 침식 정도를 측정하기 위하여 블레이드의 개수만큼 격자판을 제조하게 되면 경제적이지 못하기 때문에 블레이드의 표면에 착탈이 가능하도록 제조하여 사용하게 되는 것이다. 또한, 상기 격자판(110)은, 격자를 구성하는 각 부재를 분해 및 조립할 수 있도록 구성할 수도 있다. 예를 들어 각 격자와 격자를 연결하는 부분을 볼트와 너트 등으로 구성하여 분해 및 조립이 용이하게 할 수 있다. 이는 선박의 규모에 따라 프로펠러의 크기도 달라지기 때문에 다양한 블레이드의 크기에 따라 격자판(110)을 다양한 크기로 조절하여 사용하도록 하기 위한 것이다.

게다가 상기 격자판(110)은, 상기 블레이드(100)의 전면 및 후면에 형성될 수 있다. 이는 블레이드(100)의 침식이 전면 및 후면에서 일어나기 때문에 블레이드(100)의 전후면의 침식 정도를 골고루 파악하기 위한 것이다.

한편, 상기 러그(210)는, 전방부에 +형의 격자라인(211)이 구비된다. 상기 격자라인(211)은 와이어로 구성될 수 있으며, 그 외에 +형을 구성할 수 있는 다양한 재질로 구성이 가능하다.

또한, 상기 러그(210)는, 상기 수중카메라(200)의 측부의 고정부재(220)에 연결된다. 따라서 도 1에 도시된 바와 같이 러그(210)와 고정부재(220)는 소정의 간격을 두고 형성되며, 러그(210)와 수중카메라(200)가 결합된 고정부재(220)는 대략 사다리꼴로 형성된다. 이와 같이 러그(210)가 고정부재(220)보다 크게 형성되는 것은 수중카메라(200)로 블레이드 촬영 시 보다 정확한 영상을 얻기 위한 것이다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 선박의 프로펠러 침식 측정장치의 사용상태에 대하여 살펴보기로 한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 선박의 프로펠러 침식 측정장치를 통하여 블레이드의 표면을 기간대별로 촬영하여 블레이드의 표면이 변화된 모습을 나타낸 사진이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 우선 블레이드(100)의 표면에 격자판(110)을 부착하여 고정한 후 상기 격자판(110)을 구성하는 각각의 격자를 수중카메라(200)로 촬영하게 된다. 이때 수중카메라(200)는 별도의 장비를 통하여 수중으로 승하강하여 촬영을 실시하게 된다. 또한, 촬영 시 격자라인(211)을 격자판(110)의 격자의 중앙부와 일치시켜 촬영을 하게 된다.

이와 같이 촬영을 한 영상을 이 촬영한 영상과 정상의 블레이드 촬영영상을 비교하여 선박의 프로펠러 침식정도를 측정하게 되는 것이다.

한편, 박의 프로펠러 침식정도를 측정은, 상기 수중카메라(200)를 통하여 블레이드(100)의 전면 및 후면에 형성되는 격자판(110)을 구성하는 사각형 각각을 수중카메라(200)로 각각 촬영하고, 이 촬영한 영상과 정상의 블레이드 촬영영상을 비교하여 선박의 프로펠러 침식정도를 측정하게 된다. 따라서 블레이드(100)의 전후면 모두를 촬영한 후 정상 상태의 블레이드의 영상과 비교하여 사용한 기간에 따른 블레이드의 침식정도를 판단하게 되는 것이다. 이때 판단의 수단은 컴퓨터 그래픽 등 다양한 수단을 이용하여 판단하게 되는 것이다.

이상에서 설명된 본 발명의 선박의 프로펠러 침식 측정장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 블레이드 110 : 격자판
200 : 수중카메라 210 : 러그
211 : 격자라인 220 : 고정부재

Claims (9)

1. 선박의 프로펠러를 구성하는 각각의 블레이드(100) 중앙부에 격자판(110)을 형성하며, 상기 격자판(110)의 크기와 대응되는 크기로 수중카메라(200)의 전방부에 상기 격자판(110) 하나에 대응되는 크기의 러그(210)가 결합되어 상기 블레이드(100)를 촬영하고,
   상기 블레이드(100)를 촬영한 영상과 정상의 블레이드 촬영영상을 비교하여 선박의 프로펠러 침식정도를 측정하는 것을 특징으로 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 러그(210)는,
   전방부에 +형의 격자라인(211)이 구비되는 것을 특징으로 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 러그(210)는,
   상기 수중카메라(200)의 측부의 고정부재(220)와 연결되는 것을 특징으로 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치.
4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 선박의 프로펠러 침식정도를 측정은,
   상기 격자판(110)을 형성하는 사각형 각각을 수중카메라(200)로 각각 촬영하고, 이 촬영한 영상과 정상의 블레이드 촬영영상을 비교하여 선박의 프로펠러 침식정도를 측정하는 것을 특징으로 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 격자라인(211)은,
   상기 격자판(110) 각각의 중앙과 일치시켜 촬영하는 것을 특징으로 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 격자판(110)은,
   상기 블레이드(100)의 전면 및 후면에 구비되는 것을 특징으로 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치.
7. 제1 항 또는 제6 항에 있어서,
   상기 선박의 프로펠러 침식정도를 측정은,
   상기 수중카메라(200)를 통하여 블레이드(100)의 전면 및 후면에 형성되는 격자판(110)을 구성하는 사각형 각각을 수중카메라(200)로 각각 촬영하고, 이 촬영한 영상과 정상의 블레이드 촬영영상을 비교하여 선박의 프로펠러 침식정도를 측정하는 것을 특징으로 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 격자판(110)은,
   상기 블레이드(100)의 면에 부착 및 제거가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 격자판(110)은,
   격자를 구성하는 각 부재를 분해 및 조립할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 프로펠러 침식 측정장치.

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