KR101984910B1 - 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

Abstract

롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 롤링 저감 장치는 선체의 측부에 대하여 외측으로 돌출되도록 설치되는 빌지킬과, 빌지킬에 회동 가능하게 결합되어 빌지킬을 선체의 측부로부터 돌출시키는 복수의 링크부재와, 복수의 링크부재에 회전력을 제공하여 빌지킬을 돌출시키는 구동부를 포함한다. 이때, 복수의 링크부재는 각각의 일단이 빌지킬에 힌지결합되고, 각각의 타단이 선체의 측부에 회전단(hinged end)을 중심으로 힌지결합된다.

Description

롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박{ANTI-ROLLING DEVICE AND SHIP INCLUDING SAME}

본 발명은 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 항해 중이거나 정지한 경우에도 선박의 외형적인 특성상 롤링(rolling, 횡요 운동)을 하게 되는데, 기상상태가 악화되거나 파도가 커지면 이러한 롤링이 극심하게 되어 여러 가지 문제가 발생한다. 또한 해양자원의 시추, 생산, 저장을 위한 해양구조물(marine plant)의 경우 이러한 롤링의 문제를 설계 당시에 고려하는 것은 매우 중요하다.

만일, 선박이나 해양구조물의 측면에서 들어오는 파도의 주기와 롤링 주기가 비슷하게 되면 공진(resonance)이 발생하여 선박의 롤링 정도가 매우 커지게 되어 전복될 수 있다. 뿐만 아니라 전복될 정도는 아니라도 롤링으로 인해 선원이나 승객이 멀미를 하게 되고, 적재된 화물이 무너지기도 하며 각종 장비의 불안정을 초래한다.

더욱이, LNG선, 유조선의 경우 적재된 액체 상태의 화물은 롤링이 심할 경우 슬로싱(sloshing)이 발생하여 저장탱크의 피로균열을 누적시켜 결국 파괴를 가져온다.

이와 같은 선박이나 해양구조물의 롤링을 감소시키기 위해 종래 다양한 롤링방지장치가 개발되어 왔으나 구조가 간단하고 효과적인 빌지킬(bilge keel)이 가장 많이 적용되고 있다.

일본공개특허 제1985-029393호(1985. 02. 14. 공개, 출몰식 빌지킬 장치)

본 발명의 실시예는, 선박의 운용에 있어서 상황에 맞추어 빌지킬의 돌출 여부 및 그 정도를 조절 가능하도록 구성된 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체의 측부에 대하여 외측으로 돌출되도록 설치되는 빌지킬; 빌지킬에 회동 가능하게 결합되어 빌지킬을 선체의 측부로부터 돌출시키는 복수의 링크부재; 복수의 링크부재에 회전력을 제공하여 빌지킬을 돌출시키는 구동부를 포함하며, 여기서의 복수의 링크부재는 각각의 일단이 빌지킬에 힌지결합되고, 각각의 타단이 선체의 측부에 회전단(hinged end)을 중심으로 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 롤링 저감 장치가 제공된다.

이때, 구동부는 복수의 링크부재 각각의 타단 중 어느 하나 이상에 연결되어 회전력을 제공하는 모터와, 모터의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 롤링 저감 장치는 선체의 측부에 내측으로 함몰되어 형성되는 슬롯을 더 포함하며, 빌지킬은 슬롯을 통해 선체의 내부로 삽입될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 실시예 중 어느 하나의 롤링 저감 장치; 및 이러한 롤링 저감 장치가 좌현과 우현에 설치된 선체를 포함하는 선박이 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 선박의 운용에 있어서 상황에 맞추어 빌지킬의 돌출 여부 및 그 정도를 조절 가능하도록 구성된 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박의 변형례를 설명하는 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박의 작동을 설명하는 도면.
도 5 및 도 6은 도 3 및 도 4를 기초로 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박의 작동을 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치에서 빌지킬과 링크부재 간의 힌지결합 관계를 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치에서 링크부재와 구동부 간의 힌지결합 관계를 설명하는 도면.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박을 설명하는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박의 변형례를 설명하는 도면이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박의 작동을 설명하는 도면이다. 도 5 및 도 6은 도 3 및 도 4를 기초로 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박의 작동을 설명하는 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치 및 이를 포함하는 선박(100, 100')은 선체(101)의 측부(좌현, 우현)에 빌지킬(111)이 설치되어 롤링을 저감시키는 선박이다. 이를 위해, 본 실시예의 선박(100, 100')은 빌지킬(111), 복수의 링크부재(121), 구동부(130)를 포함한다.

빌지킬(111)은 선체(101)의 측부에 대하여 외측으로 돌출되도록 설치되며, 복수의 링크부재(121)는 빌지킬(111)에 회동 가능하게 결합되며, 구동부(130)는 복수의 링크부재(121)에 회전력을 제공하는 역할을 한다.

빌지킬(111)은 도 3에 도시된 것처럼 선체(101)의 측부에서 외측으로 돌출되도록 설치되는데 상황에 따라 도 4에 도시된 것처럼 선체(101)의 내부로 수용될 수 있다. 이러한 빌지킬(111)은 선체(101)의 측부를 따라 길게 연장된 형태이다. 예를 들면, 빌지킬(111)은 장방형의 플레이트일 수 있다.

도 1에는 빌지킬(111)이 선체(101)의 좌현과 우현에 하나씩 설치된 예가 도시되어 있다. 이외에도 도 2에 도시된 것처럼, 여러 개의 보다 작은 형태의 빌지킬(111)이 선체(101)의 좌현과 우현에 설치될 수 있다. 이 경우 각각의 빌지킬(111)을 한번에 돌출시키거나 반대로 개별적으로 돌출되는 정도를 달리함으로써 모든 빌지킬(111)의 노출되는 총면적을 다르게 조절할 수 있고, 이에 따라 선체(101)의 롤링을 제어하는 억제력을 그때그때의 상황에 맞추어 조절할 수 있는 개선된 효과가 있다.

이러한 빌지킬(111)은 후술할 복수의 링크부재(121)를 통해 선체(101)의 측부에서 외부로 돌출되거나 다시 내부로 수용되도록 작동된다. 이때, 빌지킬(111)이 선체(101)의 측부 내로 수용되도록 하기 위해, 선체(101)의 상응하는 위치에는 장방형 슬롯(103)이 구비된다. 이러한 슬롯(103)은 선체(101)의 길이방향으로 구비된다. 따라서, 빌지킬(111)은 그 상응하는 슬롯(103)을 통해 선체(101)의 내부로 삽입 또는 외부로 돌출이 가능하다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치에서 빌지킬과 링크부재 간의 힌지결합 관계를 설명하는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링 저감 장치에서 링크부재와 구동부 간의 힌지결합 관계를 설명하는 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 복수의 링크부재(121)는 예를 들어 막대형일 수 있으며, 각각의 일단이 예를 들어 빌지킬(111)의 양단에 힌지결합되고, 각각의 타단이 선체(101)의 측부에 형성된 슬롯(103) 내에 회전단(hinged end)을 중심으로 힌지결합되도록 설치된다. 즉, 링크부재(121)의 일단은 빌지킬(111)에 힌지결합되고, 링크부재(121)의 타단은 장방형 슬롯(103)을 통해 노출되는 선체(101) 내부의 지지면에 회전단을 중심으로 회동 가능하게 힌지결합될 수 있다.

여기서, 회전단이라 함은 외력에 대하여 이동은 하지 않지만 회전은 자유로운 링크구조를 의미한다. 예를 들면, 후술할 도면에서 구동부(130)가 선체(101)에 고정되고, 구동부(130)의 모터(131)의 모터축이 회전함에 따라 링크부재(121)가 회전하는 구조가 회전단일 수 있다.

이와 같이 복수의 링크부재(121)가 선체(101)의 측부에 대하여 회전단을 중심으로 시계 또는 반시계방향으로 힌지회동함으로써, 도 6에 도시된 것처럼 빌지킬(111)이 선체(101) 내부로 삽입되거나 도 5에 도시된 것처럼 선체(101) 외부로 돌출되도록 작동된다.

본 실시예에 따르면, 빌지킬(111)과 복수의 링크부재(121)는 4절 링크의 형태를 가진다. 참고로, 4절 링크는 구동부(130)를 기준으로 힌지회동 가능한 한 쌍의 링크부재(121)와 이들 사이에서 힌지축을 통해 힌지결합으로 연결되는 빌지킬(111)에 의해 구성된다.

구동부(130)는 링크부재(121)의 타단에 연결되어 회전력을 제공하는 동력수단을 포함한다. 예를 들면, 구동부(130)는 모터(131)를 포함하고, 이러한 모터(131)의 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.

이와 같이, 구동부(130)를 이용하여 링크부재(121)가 힌지회동하는 정도(회전축을 중심으로 회전하는 각도의 변화)에 따라 빌지킬(111)가 연동하여 힌지회동함으로써 선체(101)의 좌현과 우현에 가변적으로 빌지킬을 형성하거나 제거할 수 있다.

한편, 본 출원명세서의 도면에 도시된 빌지킬(111), 링크부재(121), 슬롯(103)의 형태는 발명의 이해를 돕기 위한 예시이며, 선체(101)의 형상이나 곡형의 유무에 따라 이들의 형상도 그에 상당하는 곡형으로 변형될 수 있음은 물론이다.

또한, 도 7에서는 링크부재(121)의 일단이 빌지킬(111)의 상단 꼭지점 부근에 힌지결합되는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없으며 필요에 따라 빌지킬(111)의 하단 꼭지점 부근이나 이에 인접하는 영역에 힌지결합될 수도 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 선박 101: 선체
103: 슬롯 111: 빌지킬
121: 링크부재 130: 구동부
131: 모터

Claims (4)

1. 선체의 측부에 대하여 외측으로 돌출되도록 설치되는 빌지킬;
   상기 선체의 측부에서 내측으로 함몰되도록 형성되어 상기 빌지킬을 수용하는 슬롯;
   일단이 상기 빌지킬의 모서리에 힌지축을 중심으로 힌지결합되고, 타단에 형성된 회전단(hinged end)이 상기 슬롯 내의 선체 내측에 힌지결합되어, 상기 회전단을 중심으로 회전 운동함으로써 상기 빌지킬을 상기 슬롯 내에서 외부로 돌출시키며 상기 슬롯 내로 삽입시키는 제1 및 제2 링크부재;
   상기 제1 및 제2 링크부재 중 적어도 하나에 결합되어 회전력을 제공하여 상기 빌지킬을 돌출 및 삽입시키는 구동부;
   를 포함하며,
   상기 구동부는
   상기 회전단에 모터축이 연결되는 모터와,
   상기 모터의 작동을 제어하는 제어부를 포함하며,
   상기 회전단은 상기 모터축에 지지된 상태로 제자리에서 이동을 하지 않으면서 상기 모터축을 따라 회전은 가능한 링크 구조이며,
   상기 제1 및 제2 링크부재 및 힌지축을 통해 상기 제1 및 제2 링크부재의 사이에 개재되는 상기 빌지킬은 상기 모터축과 함께 4절 링크 구조를 형성하는 롤링 저감 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 따른 롤링 저감 장치; 및
   상기 롤링 저감 장치가 좌현과 우현에 설치된 선체를 포함하는 선박.

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