KR102375717B1 - 가스연료 추진 선박 - Google Patents

가스연료 추진 선박 Download PDF

Info

Publication number
KR102375717B1
KR102375717B1 KR1020200139476A KR20200139476A KR102375717B1 KR 102375717 B1 KR102375717 B1 KR 102375717B1 KR 1020200139476 A KR1020200139476 A KR 1020200139476A KR 20200139476 A KR20200139476 A KR 20200139476A KR 102375717 B1 KR102375717 B1 KR 102375717B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel tank
hull
gas fuel
oil fuel
gas
Prior art date
Application number
KR1020200139476A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210137882A (ko
Inventor
김태현
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Publication of KR20210137882A publication Critical patent/KR20210137882A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102375717B1 publication Critical patent/KR102375717B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B17/0027—Tanks for fuel or the like ; Accessories therefor, e.g. tank filler caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

본 발명은 가스연료 추진 선박에 관한 것으로서, 선내에 화물을 저장하는 복수 개의 홀드를 갖고 선미의 엔진룸에 마련된 엔진을 이용하여 추진하며 상기 엔진룸의 상방에서 갑판에 선실이 마련되는 선체; 상기 엔진에 공급할 가스연료를 저장하며, 상기 선체의 상기 갑판에 종방향으로 마련되는 복수 개의 새들에 의해 지지되는 고압형의 가스연료 탱크; 및 상기 엔진에 공급할 오일연료를 저장하며 상기 선내에 마련되는 오일연료 탱크를 포함하며, 상기 가스연료 탱크는, 상기 선체에 1개로만 구비되고, 상기 갑판에서 상기 선체의 종방향 중심선을 기준으로 좌현 또는 우현 중 일측에 치우쳐 배치되며, 상기 오일연료 탱크는, 상기 선내에서 상기 선체의 종방향 중심선을 기준으로 좌현 또는 우현 중 타측에 치우쳐 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

가스연료 추진 선박{Gas Fuelled ship}
본 발명은 가스연료 추진 선박에 관한 것이다.
선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.
이러한 선박은 엔진을 구동함으로써, 추력을 발생시키는데, 이때, 엔진은 가솔린 또는 디젤을 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 함으로써, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하는 것이 일반적이었다.
그러나, 추진 연료로서 HFO 또는 MFO와 같은 중유를 사용하는 경우, 중유 등을 연소시킬 시, 배기가스에 포함된 각종 유해물질로 인한 환경오염이 심각하며, 환경오염에 대한 규제가 강화되고 있어, 중유를 연료유로 사용하는 추진장치에 대한 규제 역시 강화되고 있으며, 이러한 규제를 만족 시키기 위한 비용이 점차 증가하고 있다.
이에 따라 선박의 연료로서, 중유를 사용하지 않거나 또는 최소한의 양만 사용하는 대신에, 최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스를 사용하고 기술개발을 하고 있다.
액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 반면 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)을 주성분으로 한 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다. 액화석유가스는 액화천연가스와 마찬가지로 무색무취이고 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 사용되고 있다.
이와 같은 액화가스는 지상에 설치되어 있는 액화가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단인 선박에 구비되는 액화가스 저장탱크에 저장되는데, 액화천연가스는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들고, 액화석유가스는 액화에 의해 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다.
이러한 액화가스는 다양한 수요처로 공급되어 사용되는데, 최근에는 액화천연가스를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 LNG 연료공급 방식이 개발되고 있으며, 이와 같이 엔진의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용하고자 하는 시도가 증가하고 있다.
본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 하나의 가스연료 탱크를 탑재하여 가스연료 추진을 구현하며, 가스연료 탱크의 배치 및 구조 등을 개선하여 효율성을 향상시킨 가스연료 추진 선박을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 가스연료 추진 선박은, 선내에 화물을 저장하는 복수 개의 홀드를 갖고 선미의 엔진룸에 마련된 엔진을 이용하여 추진하며 상기 엔진룸의 상방에서 갑판에 선실이 마련되는 선체; 상기 엔진에 공급할 가스연료를 저장하며, 상기 선체의 상기 갑판에 종방향으로 마련되는 복수 개의 새들에 의해 지지되는 고압형의 가스연료 탱크; 및 상기 엔진에 공급할 오일연료를 저장하며 상기 선내에 마련되는 오일연료 탱크를 포함하며, 상기 가스연료 탱크는, 상기 선체에 1개로만 구비되고, 상기 갑판에서 상기 선체의 종방향 중심선을 기준으로 좌현 또는 우현 중 일측에 치우쳐 배치되며, 상기 오일연료 탱크는, 상기 선내에서 상기 선체의 종방향 중심선을 기준으로 좌현 또는 우현 중 타측에 치우쳐 배치되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 오일연료 탱크는, 제1 오일연료를 저장하며 상기 선내에서 상기 엔진룸의 양측에 대칭되게 마련되는 제1 오일연료 탱크; 및 상기 제1 오일연료 대비 상기 엔진의 배기 오염도가 적은 제2 오일연료를 저장하며, 상기 선내에서 좌현 또는 우현 중 타측의 상기 제1 오일연료 탱크의 후방에 마련되는 제2 오일연료 탱크를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 오일연료 탱크는, 상기 제1 오일연료 탱크 대비 총 적재량이 적고, 상기 선체에 1개로만 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 오일연료 탱크를 상기 선체에서 타측에 치우쳐 배치하고 상기 제1 오일연료 탱크를 양측에 대칭 배치하여, 상기 선체의 힐(heel) 각도가 기설정각도 이내가 되도록 하고, 상기 가스연료 탱크를 상기 선체에서 일측에 치우쳐 배치하여 상기 선체의 힐 각도가 기설정각도의 50% 이내가 되도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 가스연료 탱크는, 상기 선체의 종방향 중심선에 인접한 내측단이 상기 선체의 종방향 중심선 대비 외측에 치우쳐 마련되고, 상기 제2 오일연료 탱크는, 상기 선체의 종방향 중심선에 인접한 내측단이, 종격벽을 기준으로 상기 선체의 타측에 마련되는 상기 홀드의 횡방향 중심 대비 외측에 치우쳐 마련될 수 있다.
본 발명에 따른 가스연료 추진 선박은, 단독의 가스연료 탱크를 갑판 상에 탑재함으로써 갑판 면적 활용성을 높이고, 구조적 변경 등을 통해 운항 성능 및 구조 강도를 혁신적으로 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연료 추진 선박의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연료 추진 선박의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연료 추진 선박의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연료 추진 선박의 평단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연료 추진 선박의 부분 측면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만 이하에서 가스연료는 상온에서 기체상태가 되도록 비등점이 상온보다 낮은 물질로서 LPG, LNG, 에탄 등일 수 있고, 예시적으로 LNG를 의미할 수 있다. 또한 오일연료는 상온에서 액상이 되도록 비등점이 상온보다 높은 물질로서 HFO, MGO 등일 수 있다.
참고로 이하에서 특별한 언급이 없는 한, 종방향은 선체의 길이 방향과 나란한 전후 방향을 의미하며, 횡방향은 선체의 폭 방향과 나란한 좌우 방향을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연료 추진 선박의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연료 추진 선박의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연료 추진 선박의 평면도이다.
또한 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연료 추진 선박의 평단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연료 추진 선박의 부분 측면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연료 추진 선박(1)은, 선체(10), 가스연료 탱크(20)를 포함한다.
선체(10)는, 선내에 화물을 저장하는 복수 개의 홀드(12)를 갖는다. 홀드(12)는 선수와 선미 사이에서 종방향으로 연장되도록 마련되며, 제한되지 않는 다양한 화물을 저장한다.
일례로 화물은 원유, 곡물, LPG, 자동차 등일 수 있고, 사람을 포함하는 것도 가능하다. 다만 본 발명에서 화물은, 가스연료 탱크(20)가 저장하고 있는 가스연료와는 상이한 것일 수 있다. 즉 화물이 LPG일 경우 가스연료는 LNG나 에탄 등일 수 있으며, 화물이 LNG일 경우 가스연료는 LPG나 에탄 등일 수 있다.
즉 본 실시예는, 선체(10)에 저장된 화물은 출발지에서 목적지까지 운반하는 물질일 수 있고, 가스연료는 선체(10)를 목적지까지 이동하기 위해 엔진(E)이 소비하는 물질일 수 있다. 따라서 본 발명의 가스연료 추진 선박(1)은, 가스연료 운반선(LNG선 등)을 제외한 원유 운반선, LPG선, 벌크선 등일 수 있고, 이하에서 본 실시예는 원유 운반선임을 가정해 설명하도록 한다.
홀드(12)는, 복수 개의 공간으로 분할되도록 마련된다. 이는 홀드(12) 내에서 화물을 효율적으로 관리하면서, 슬로싱(sloshing)을 줄이기 위한 것이다. 이를 위해 홀드(12)는 횡방향으로 나란하면서 상하로 수직한 횡격벽(121)과, 종방향으로 나란하면서 상하로는 수직한 종격벽(122)을 갖는다.
이때 홀드(12)는 다수의 횡격벽(121)에 의해 종방향으로 복수 개(일례로 5개 이상)로 구획될 수 있고, 반면 홀드(12)는 선체(10)의 종방향 중심선과 나란한 하나의 종격벽(122)에 의해 횡방향으로 복수 개(일례로 2개)로 구획될 수 있다.
또한 이와 같이 횡격벽(121)과 종격벽(122)에 의해 분할된 홀드(12) 중에서, 엔진룸(13)에 가장 인접하게 배치되는 홀드(12)는 최후방 홀드(12a)로 지칭할 수 있으며, 최후방 홀드(12a)의 상방에서 갑판(11, upper deck)에는 가스연료 탱크(20)가 배치될 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 자세히 설명한다.
선체(10)는 선미에 엔진룸(13)이 마련되는데, 엔진룸(13)에는 엔진(E)이 수용될 수 있다. 이때 엔진(E)은 추진엔진(E), 발전엔진(E) 등을 포함하며, 또한 용어로 해당 구성이 한정되지 않는다. 즉 엔진(E)은 가스터빈, 연료전지 등을 포괄할 수 있다.
이때 엔진(E)은 프로펠러(도시하지 않음) 등과 같은 추진장치에 샤프트(223) 또는 전기로 연결되며, 엔진(E)이 가스연료를 소비함으로써 동력을 발생시켜서, 축계 추진 또는 전기 추진 등을 구현할 수 있다.
엔진룸(13)의 전방에는 펌프룸(131)이 마련될 수 있다. 펌프룸(131)은 선체(10) 외벽에서 바다를 향해 개구되도록 마련된 씨체스트(sea chest)로부터 유입되는 해수 등을 선체(10)에 구비되는 각종 해수 수요처로 공급하기 위해 펌핑하는 해수펌프(도시하지 않음), 화물을 처리하기 위한 카고펌프(도시하지 않음) 등을 포함할 수 있다.
펌프룸(131)은 엔진룸(13)의 전방에서 엔진룸(13)과 동일한 바닥을 공유하도록 비교적 하측에 마련될 수 있으며, 이는 선저에 마련된 씨체스트로부터 해수를 원활하게 흡입하기 위함이다.
참고로 선체(10)는 선저가 이중격벽 구조로 마련될 수 있고, 선측 역시 이중격벽 구조로 구비될 수 있다. 이때 선저면 대비 상방에 위치한 이중저 데크가 엔진룸(13)의 바닥 및 펌프룸(131)의 바닥을 구성할 수 있고, 또한 홀드(12)의 바닥을 구성하게 된다. 이 경우 선저면과 이중저 데크 사이는 밸러스팅을 위해 해수가 채워지는 밸러스트 탱크(17)로 사용될 수 있다.
또한 선측외판과 홀드(12)의 측면은 서로 이격될 수 있고, 선측외판과 홀드(12) 사이의 공간 역시, 밸러스트 탱크(17)로 사용될 수 있다. 다만 밸러스트 탱크(17)는 종방향으로 복수 개로 마련될 수 있으며, 밸러스트 탱크(17)의 분할은 홀드(12)의 종방향 분할에 대응될 수 있다.
엔진룸(13) 전방에는 오일연료 탱크(132, 133)가 마련된다. 오일연료 탱크(132, 133)는 가스연료와 상이한 물질을 저장할 수 있고, 오일연료는 앞서 설명한 바와 같이 비등점이 상온 이상으로서 상온에서 액상으로 존재하는 물질일 수 있다. 일례로 오일연료는 HFO, MGO 등의 물질일 수 있고, 이외에도 발열량을 갖는 액상 물질을 모두 포괄한다.
이러한 오일연료는 가스연료의 공급에 문제가 발생했거나 오일연료의 소비가 바람직한 상황에서 엔진(E)으로 공급될 수 있다. 즉 본 실시예에서 선체(10)는 가스연료 탱크(20)의 가스연료를 메인 연료로 사용하여 운항할 수 있고, 오일연료 탱크(132, 133)의 오일연료를 보조 연료로 사용하여 가스연료의 운항을 백업할 수 있다.
오일연료 탱크(132, 133)는 선내에서 엔진룸(13) 전방의 격리된 일정 공간 상에 형성될 수 있으며, HFO 등의 제1 오일연료를 저장하는 제1 오일연료 탱크(132)와, MGO 등의 제2 오일연료를 저장하는 제2 오일연료 탱크(133)를 포함할 수 있다.
제2 오일연료는 제1 오일연료 대비 엔진(E)의 배기 오염도가 적은 물질일 수 있다. 즉 제2 오일연료는 제1 오일연료와 비교할 때 엔진(E)에서 배출되는 배기 내에 NOx, SOx 등의 오염물질이 적은, 상대적으로 친환경 물질일 수 있다.
제1 오일연료는 환경 규제가 비교적 완화된 지역에서 가스연료를 백업하기 위해 사용될 수 있으며, 제2 오일연료는 환경 규제가 강화된 지역에서 가스연료를 백업하기 위해 사용될 수 있다.
이때 제2 오일연료는 제1 오일연료 대비 선체(10)가 저장해두어야 하는 양이 적을 수 있다. 따라서 제2 오일연료 탱크(133)는 제1 오일연료 탱크(132) 대비 총 적재량이 적을 수 있으며, 선체(10)에 한 쌍으로 구비되는 제1 오일연료 탱크(132)와 달리, 선체(10)에 1개로만 구비될 수 있다.
제1 오일연료 탱크(132)는, 엔진룸(13)의 전방에서 좌우에 마련될 수 있으며, 오일연료의 해상 누출을 대비하기 위해 선측외판으로부터 내측으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 제1 오일연료 탱크(132)는 선체(10)의 양측에 한 쌍으로 구비될 수 있고, 또한 좌우 대칭되게 구비될 수 있다.
추가로 제1 오일연료 탱크(132)는, 엔진룸(13)의 내부 전면에도 형성될 수 있다. 즉 제1 오일연료 탱크(132)는, 엔진룸(13)의 좌우에 한 쌍이 마련되고, 엔진룸(13)의 전면보다 전방에도 좌우에 한 쌍이 마련될 수 있다. 이때 좌현 또는 우현에서 제1 오일연료 탱크(132)는 종방향으로 2개가 인접하게 마련될 수 있다.
다만 전후로 인접한 제1 오일연료 탱크(132)가 서로 격리되어 있을 경우 선체(10)에는 총 두 쌍의 제1 오일연료 탱크(132)가 구성될 수 있으며, 또는 전후로 인접한 제1 오일연료 탱크(132)가 서로 연통되어 있으면 선체(10)에는 총 한 쌍의 제1 오일연료 탱크(132)가 구성될 수 있고, 제1 오일연료 탱크(132)는 전단과 후단 사이에서 엔진룸(13)의 전면이 위치되도록 마련될 수 있다.
엔진룸(13)의 전면을 기준으로 전방에 마련되는 제1 오일연료 탱크(132)는, 엔진룸(13)의 전면 대비 후방에 마련되는 제1 오일연료 탱크(132) 대비 좌우 폭이 크게 형성될 수 있다. 이는 엔진룸(13) 내부 공간이 제1 오일연료의 저장으로 인해 감소되지 않도록 하면서, 제1 오일연료 탱크(132)의 용량을 충분히 확보하기 위함이다.
또한 엔진룸(13) 전면에서 좌우에 마련된 제1 오일연료 탱크(132) 사이에는, 펌프룸(131)이 상방으로 연장되어 있고, 외부로부터 유입된 해수가 유동하는 해수 파이프(도시하지 않음)가 배치되는 공간 등으로 사용될 수 있다.
제2 오일연료 탱크(133)는, 제1 오일연료 탱크(132)와 인접하게 배치될 수 있다. 일례로 제2 오일연료 탱크(133)는 엔진룸(13) 전면 기준 후방에 마련되는 한 쌍의 제1 오일연료 탱크(132) 중에서, 적어도 어느 하나의 후면에 배치될 수 있다.
제2 오일연료 탱크(133)는, 선체(10)의 종방향 중심선을 기준으로 좌현 또는 우현 중 일측에 치우쳐 배치되는 가스연료 탱크(20)로 인해 선체(10)가 횡방향으로 기우는 것을 해소하고자, 선체(10)의 종방향 중심선을 기준으로 좌현 또는 우현 중 타측에 치우쳐 배치될 수 있다. 다만 이에 대해서는 가스연료 탱크(20)의 배치를 설명하면서 자세히 서술하도록 한다.
엔진룸(13)의 상방에서 갑판(11)에는 선실(14)이 마련된다. 선실(14)은 기설정된 층수를 갖도록 일정한 높이로 마련되며, 선실(14)의 가장 상층은 조타실(Navigation deck) 등으로 지칭될 수 있다.
선실(14)의 높이는, 가시성을 위하여 최소값이 제한된다. 즉 선실(14)의 조타실로부터 선수의 갑판(11) 전단까지를 연결하는 visibility line을 가상으로 작도하면, 선수의 전단으로부터 전방의 일정 지점까지는 조타실에서 확인되지 않는 사각지대가 된다.
이러한 사각지대는 국제해사기구(IMO) 등의 규정에 따를 때 선체(10)의 전후 길이(LOA) 대비 일례로 2배 이내 또는 500m 중 작은 값을 넘지 않아야 함은 물론이고, 사각지대의 전후 길이를 줄여야만 충돌의 위험을 크게 줄일 수 있음이 당연하다. 따라서 본 발명은 후술하겠으나 갑판(11) 상에 마련되는 가스연료 탱크(20)를 최대한 선실(14)에 가깝게 배치하여 가시성을 확보할 수 있다.
선미의 갑판(11) 상에서 선실(14)의 후방에는 엔진 케이싱(15)이 구비될 수 있다. 엔진 케이싱(15)은 엔진(E)에서 배출되는 배기를 외부로 방출하기 위한 구성으로서, 연돌(funnel, 부호 도시하지 않음)이 상측에 마련될 수 있다.
또한 엔진 케이싱(15)은 엔진(E)의 배기를 정화해 외부로 배출함으로써 환경규제를 만족할 수 있도록, 내부에 EGR, SCR, 스크러버 등의 설비가 탑재될 수 있음은 물론이다.
엔진 케이싱(15)은 갑판(11) 상에서 선체(10)의 좌우 폭 대비 상대적으로 작은 폭을 갖도록 마련될 수 있으며, 갑판(11)에서 엔진 케이싱(15)의 좌측 또는 우측의 빈 공간에는 CO2 룸(151)이 마련될 수 있다.
CO2 룸(151)은 선체(10) 중 특히 선미에서 발생하는 화재를 대비하기 위한 소화재인 CO2를 저장하는 공간일 수 있으며, CO2 룸(151)에 저장된 CO2는 선미에서 화재가 발생한 위치로 신속하게 공급될 수 있다. 물론 본 발명에서 CO2는 소화가 가능한 다양한 물질로 대체될 수 있음은 당연하다.
또한 선체(10)에는 선미의 CO2 룸(151)으로부터 비교적 먼 위치인 중앙부나 선수 등에서 화재를 대비하기 위해, 화재 위험이 존재하는 각 위치에 추가적인 소화 장비가 마련되어 있을 수 있다. 즉 중앙부 등에서 화재가 발생하는 경우 인접한 소화 장비를 활용하여 화재를 초기에 진압할 수 있다.
즉 선체(10)는 화재 위험이 상대적으로 높은 선미의 화재를 대비하기 위해 CO2 룸(151)을 배치할 수 있고, 선체(10)의 중앙부나 선수 등에서 화물로 인해 발생할 수 있는 화재 등을 대비하기 위해 별도의 소화 장비(폼이나 파우더 등을 이용할 수 있음)를 복수 개 배치할 수 있다.
선미에서 엔진룸(13)의 후방에는 조향장치가 마련되며, 조향장치에 포함되는 러더(부호 도시하지 않음)의 조절을 위해 선미 내부에서 조향장치의 상방에는 조타기룸(161, steering gear room)이 마련될 수 있다.
또한 조타기룸(161)의 하방에는 후방피크 탱크(162)가 마련되며, 후방피크 탱크(162)는 선체(10)의 밸러스팅을 위하여 후술하는 밸러스트 탱크(17)를 보조하도록 마련될 수 있다.
조타기룸(161)의 전방에는 청수 탱크(163)가 마련될 수 있으며, 청수 탱크(163)는 선실(14) 등과 같은 다양한 소비처로 공급되기 위한 청수를 저장할 수 있다. 이때 청수는 해수를 담수화하여 보충될 수 있다.
청수 탱크(163)는 조타기룸(161)의 좌우 양측에 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 다만 이는 선박(1)이 필요로 하는 청수의 양에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 참고로 청수 탱크(163)는 해수가 채워지는 후방피크 탱크(162)와 달리, 녹방지를 위한 처리가 생략될 수 있다.
밸러스트 탱크(17)는 엔진룸(13) 전방에도 마련되어 홀드(12)의 좌우 및 하방을 둘러싸도록 구비될 수 있다.
이러한 밸러스트 탱크(17)는 홀드(12) 내에 화물이 적재되지 않은 경하 상태에서 선체(10)의 적정 흘수(경하 흘수)를 보장하기 위하여, 해수 등의 밸러스트수가 내부에 채워질 수 있다. 반면 홀드(12) 내에 화물이 적재되는 만재 상태 등에서는, 화물의 중량으로 인해 충분한 흘수(만재 흘수)가 형성되므로, 밸러스트 탱크(17)는 비워질 수 있다.
밸러스트 탱크(17)는 엔진룸(13)의 전면, 홀드(12)의 횡격벽(121) 등에 의해 종방향으로 구획되어 복수 개로 마련될 수 있으며, 밸러스트 탱크(17)의 밸러스팅은 종방향으로 불균일하게 이루어질 수 있다. 즉 밸러스트 탱크(17)의 불균일한 밸러스팅을 통해, 선수와 선미가 상대적으로 높이차가 형성되도록 선체(10)가 기우는 선수 트림/선미 트림이 조절될 수 있다.
이하에서는 위와 같이 설명한 선체(10)의 갑판(11) 상에 탑재되는 가스연료 탱크(20) 등의 구성들을 설명하도록 하며, 가스연료 탱크(20)와 연계되는 선체(10)의 구조를 추가로 상세히 설명한다.
가스연료 탱크(20)는, 엔진(E)에 공급할 가스연료를 저장한다. 가스연료는 앞서 설명한 바와 같이 LNG, LPG, 에탄, 암모니아 등일 수 있으며, 일례로 가스연료는 LNG일 수 있다.
가스연료 탱크(20)는 고압형으로 마련될 수 있다. 고압형이라 함은 대기압 이상의 압력으로 가스연료를 저장하여 가스연료의 증발을 억제하는 탱크로서, IMO Type C 로 지칭할 수 있다. 이러한 가스연료 탱크(20)는 캡슐 형태를 가질 수 있으며, 전면과 후면은 반구 형태를 갖고, 중앙부분은 원통 형태를 가질 수 있다.
도는 가스연료 탱크(20)는, 캡슐 형태 외에도 대기압 이상의 고압을 견딜 수 있는 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 일례로 Bi-lobe 등으로도 제작 가능하다.
가스연료 탱크(20)가 저장하는 가스연료의 압력은 일례로 5bar 내외일 수 있으며, 엔진(E)의 요구 압력은 가스연료 탱크(20)의 저장압력보다 높을 수 있다. 이 경우 가스연료 탱크(20)에서 배출되는 가스연료는 추가적인 가압 또는 압축을 거쳐 엔진(E)에 공급될 수 있고, 이를 위해 후술할 연료 공급룸(40)이 사용될 수 있다.
가스연료 탱크(20)는 한 쌍의 새들(21, saddle)에 의해 지지되도록 마련될 수 있다. 이때 새들(21)은 선체(10)의 갑판(11)에 종방향으로 마련되는 복수 개로 구성될 수 있고, 적어도 한 쌍으로 마련될 수 있다.
가스연료 탱크(20)의 내부에는 연료펌프(22)가 마련될 수 있다. 연료펌프(22)는 도 5에 도시된 바와 같으며, 연료펌프(22)는 가스연료 탱크(20)의 내부에 액상으로 저장된 가스연료를 외부로 배출할 수 있다.
특히 본 실시예의 연료펌프(22)는, 흡입단(221), 모터(222), 샤프트(223)를 포함한다. 흡입단(221)은 가스연료 탱크(20)의 내부 바닥에 위치하며, 흡입 가능한 구조 및 압력을 통하여 가스연료 탱크(20) 바닥으로부터 액상의 가스연료를 빨아들일 수 있다.
모터(222)는, 가스연료 탱크(20)의 외부 상측에 마련된다. 모터(222)는 회전력을 발생시킬 수 있으며, 회전력을 이용하여 흡입단(221)에서 가스연료의 흡입이 가능하도록 할 수 있다.
일례로 모터(222)는 가스연료의 펌핑을 가능케 하도록 임펠러 등을 회전시킬 수 있으며, 이로 인해 가스연료는 흡입단(221)에서 흡입되고 연료펌프(22)에 의해 가압될 수 있다.
샤프트(223)는, 모터(222)와 흡입단(221)을 연결하며 가스연료 탱크(20)를 관통한다. 모터(222)는 가스연료 탱크(20)의 외부 상측에 마련되고 흡입단(221)은 가스연료 탱크(20)의 내부 하측에 마련되므로, 샤프트(223)는 가스연료 탱크(20)의 상면을 관통하여 모터(222)와 흡입단(221)을 수직으로 연결할 수 있다.
연료펌프(22)에서 모터(222)가 가동하면, 모터(222)의 회전력이 샤프트(223)를 통해 흡입단(221)으로 전달될 수 있다. 이 경우 흡입단(221)이 회전력을 활용해 가스연료를 흡입하여 가스연료 탱크(20)의 외부로 배출하며, 이때 흡입단(221)에는 샤프트(223)와 별도로 가스연료 탱크(20)와 엔진(E)을 연결하는 가스연료 공급라인(도시하지 않음)이 마련될 수 있다.
즉 흡입단(221)의 흡입력은 가스연료 탱크(20) 외부의 모터(222) 및 샤프트(223)를 통해 흡입단(221)에 전달되며, 흡입단(221)에 흡입된 가스연료는 흡입단(221)을 거쳐 가스연료 공급라인을 통해 엔진(E)으로 전달될 수 있다.
이러한 연료펌프(22)는, 구동원인 모터(222)가 가스연료 탱크(20)의 내부에 마련되는 대신, 가스연료 탱크(20)의 외부에 구비된다. 따라서 연료펌프(22)에 대한 유지보수 시 작업자는 가스연료 탱크(20)로 진입할 필요 없이 가스연료 탱크(20)의 외부에서 작업 가능하다.
연료펌프(22)의 정비를 위하여 가스연료 탱크(20)에는 플랫폼(23)이 마련된다. 플랫폼(23)은 가스연료 탱크(20)의 외부 상측에 마련되며 상방으로 일정 높이의 유지보수공간을 갖는다.
플랫폼(23)은 작업자가 이동할 수 있는 데크를 형성하며 모터(222)에 인접하게 마련된다. 따라서 작업자는 플랫폼(23) 위에서 모터(222)를 정비함으로써 연료펌프(22)에 대한 유지보수를 수행할 수 있다.
가스연료 탱크(20)의 상측에는 돔(도시하지 않음)이 마련되고 가스연료 공급라인은 돔을 관통하도록 마련된다. 모터(222)와 흡입단(221)을 연결하기 위한 샤프트(223) 역시 돔을 관통하도록 마련될 수 있으며, 플랫폼(23)은 돔의 주변에서 돔의 적어도 일부를 두르도록 마련될 수 있다. 따라서 플랫폼(23)에 위치한 작업자는 연료펌프(22)에 대한 유지보수 외에, 돔과 돔을 관통한 구성들에 대한 정비를 수행할 수 있다. 즉 플랫폼(23)은 연료펌프(22)의 유지보수공간 및 돔 등의 구성에 대한 유지보수공간을 확보할 수 있다.
플랫폼(23)에는, 대빗(231, davit)이 마련될 수 있다. 대빗(231)은 가스연료 탱크(20) 주변의 구성을 승강하기 위해 마련되거나, 가스연료 탱크(20)의 내부로 장비를 유출입하기 위해 마련될 수 있다.
이때 대빗(231)은, 가스연료 탱크(20)의 외부 상측에 마련되는 모터(222)에 접근 가능하게 구비된다. 따라서 본 실시예는, 플랫폼(23)에 구비되는 대빗(231)을 이용하여 연료펌프(22)의 모터(222)를 리프팅할 수 있게 되므로, 연료펌프(22)의 수리 등을 위하여 별도의 리프팅 장비를 부가할 필요가 없다.
연료펌프(22)는, 1개의 가스연료 탱크(20)에 대해 복수 개가 마련될 수 있다. 이는 상호 백업을 위한 것이며, 어느 하나의 연료펌프(22)가 작동 정지될 경우 다른 하나의 연료펌프(22)가 자동적으로 백업 가동하여 가스연료의 공급에 지장이 없도록 할 수 있다.
복수 개의 연료펌프(22)는 가스연료 탱크(20)에 대해 일정한 방향(횡방향 등)으로 나란하게 마련될 수 있으며, 이 경우 가스연료 탱크(20)의 상측에 노출된 모터(222) 역시 일정한 방향(횡방향 등)으로 인접하게 배치될 수 있다.
이때 가스연료 탱크(20)에 구비되는 플랫폼(23)은, 복수 개의 연료펌프(22)의 모터(222)의 일측에 하나로만 구비된다. 즉 하나의 플랫폼(23)이 복수 개의 연료펌프(22)의 모터(222)에 대한 유지보수공간을 통합 형성할 수 있다.
이와 같이 본 실시예의 가스연료 탱크(20)는 모터(222)가 외부로 노출되는 구조를 갖는 연료펌프(22)를 적용함으로써 유지보수가 간편하도록 한 동시에, 가스연료 탱크(20)의 상측에 구비되는 플랫폼(23) 및 대빗(231)을 이용하여 유지보수를 위한 구성의 부가를 최소화할 수 있다.
이러한 연료펌프(22)를 갖는 가스연료 탱크(20)는, 선체(10)에 1개로만 구비될 수 있다. 즉 본 실시예의 선박(1)은, 백업을 위해 한 쌍의 가스연료 탱크(20)를 마련하지 않고, 하나의 가스연료 탱크(20)를 단독으로만 구성한다.
이를 통해 본 실시예는 가스연료 공급을 위한 구성들(라인, 펌프 등)을 줄일 수 있게 된다. 또한 본 실시예는 가스연료의 백업을 위해 오일연료를 사용할 수 있으며, 또한 환경규제를 대비하여 제2 오일연료를 구비할 수 있다.
따라서 본 실시예는 가스연료 탱크(20)를 1개로만 구비하면서, 가스연료 탱크(20)로부터 가스연료 공급에 문제가 발생하더라도 제2 오일연료 등을 사용하여 환경 오염을 줄이고 운항 안정성을 보장할 수 있다.
이때 가스연료 탱크(20)는 선실(14)에 인접하도록 후퇴되어 배치될 수 있다. 이는 앞서 설명한 가시성을 고려하기 위한 것이다. 선실(14)의 조타실로부터 가상으로 작도되는 visibility line은 가스연료 탱크(20)의 전방 부분에 의해 각도가 제한되므로, 가스연료 탱크(20)의 높이가 크거나 가스연료 탱크(20)의 종방향 위치가 선실(14)로부터 먼 지점일 경우, visibility line의 각도가 낮아지면서 사각지대가 커지게 된다.
따라서 본 실시예는 사각지대를 최소화하고자, 가스연료 탱크(20)가 갑판(11)에서 선실(14)에 인접한 위치로 후퇴 배치되도록 할 수 있다. 구체적으로 가스연료 탱크(20)는, 후단이 최후방의 홀드(12)의 종방향 중심보다 후퇴되도록 배치될 수 있다.
다만 가스연료 탱크(20)는, 선실(14)로부터 전방으로 일정 거리만큼 이격될 수 있으며, 이때 일정 거리는 해수 등의 스프레이 분사설비를 선실(14)에 적용할 필요가 없도록 하는 10m일 수 있다.
다만 가스연료 탱크(20)는, 엔진룸(13)의 전방에 위치한 슬롭 탱크(30)의 상부에 간섭되지 않도록 선실(14)의 전방에 배치될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
본 실시예에서 선체(10)에 마련되는 홀드(12)는, 종방향 중심이 선체(10)의 종방향 중심 대비 전방으로 치우쳐 마련된다. 이로 인해 홀드(12)에 화물을 가득 채우는 만재 시, 선체(10)에서 선수가 선미 대비 가라앉는 선수 트림(trim)이 기설정높이 만큼 발생한다.
참고로 만재 시라 함은, 종방향으로 횡격벽(121)에 의해 복수 개로 구획되고 횡방향으로 종격벽(122)에 의해 복수 개로 구획되는 홀드(12)의 복수 구획공간에, 화물이 균일하게 최대로 적재된 상태를 의미한다.
그런데 선체(10)가 운항할 때 추진장치가 충분히 해수면 아래에 놓여있는 것이 추진효율 측면에서 바람직하다. 따라서 선수 트림의 발생은 추진성능에 있어서 불리한 조건이다.
따라서 본 실시예는, 가스연료 탱크(20)가 선실(14)에 인접하도록 후단이 최후방 홀드(12a)의 종방향 중심보다 후퇴되도록 배치함으로써, 만재 시 선수 트림을 적어도 일부 해소할 수 있다.
구체적으로 본 실시예에서 가스연료 탱크(20)가 적용되기 전에 만재 시 발생하는 선수 트림은 약 1.5m 내외의 기설정높이로 발생할 수 있는데, 본 실시예는 가스연료 탱크(20)를 갑판(11)에서 선실(14)에 인접하게 후퇴 배치함으로써, 만재 시 선수 트림이 기설정높이의 60% 이내(약 0.9m 이내)가 되도록 할 수 있다.
특히 본 실시예는, 만재 시 선수 트림을 해소하고자 선미의 밸러스트 탱크(17)를 채우던 것을 가스연료 탱크(20)의 하중으로 대체함으로써, 선미측의 밸러스트 탱크(17)를 기존 대비 일부 비우더라도 선수 트림이 1m 이내가 되도록 할 수 있다.
따라서 본 실시예는 만재 시 가스연료 탱크(20)의 후퇴 배치로 인해 선수 트림이 최소화되므로, 밸러스팅 가동을 위한 에너지 소모 등을 줄일 수 있어 운항 효율을 개선할 수 있다.
또한 가스연료 탱크(20)는 한 쌍의 새들(21)에 의해 지지될 수 있는데, 적어도 하나의 새들(21)은, 홀드(12)를 종방향으로 구획하는 횡격벽(121)에 의해 지지되도록 위치할 수 있다.
구체적으로, 전방의 새들(21)은 횡격벽(121)에 의해 지지되며, 후방의 새들(21)은 최후방의 홀드(12)의 종방향 중심보다 후방에 위치할 수 있다. 이때 가스연료 탱크(20)를 지지하는 전방의 새들(21)이 놓이는 횡격벽(121)은, 최후방 홀드(12a)의 전면을 이루는 횡격벽(121)일 수 있다.
따라서 본 실시예는, 운항거리를 보장하기 위한 용량의 가스연료 탱크(20)를 단독으로 마련할 때, 가스연료 탱크(20)의 하중을 홀드(12)의 횡격벽(121) 등으로 떠받들도록 함으로써, 가스연료 탱크(20)를 지지하는 보강재의 추가를 생략/최소화할 수 있다.
본 실시예의 가스연료 탱크(20)는, 한 쌍으로 마련하는 대신 1개로만 구비할 수 있다. 이 경우 가스연료 탱크(20)는 갑판(11)에서 선체(10)의 종방향 중심선을 기준으로 좌현 또는 우현 중 일측(일례로 도면에서는 우현)에 치우쳐 배치될 수 있다.
가스연료 탱크(20)를 일측에 치우쳐 배치하게 되면, 선체(10)는 우현이 좌현 대비 가라앉는 힐(heel)이 발생하여 운항 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 따라서 본 실시예는 가스연료 탱크(20)에 의한 힐을 억제하고자, 오일연료 탱크(132, 133)를 선내에서 선체(10)의 종방향 중심선을 기준으로 좌현 또는 우현 중 타측에 치우쳐 배치되도록 할 수 있다.
구체적으로 오일연료 탱크(132, 133)는, 앞서 설명한 바와 같이 제1 오일연료를 저장하며 선내에서 엔진룸(13)의 양측에 대칭되게 마련되는 제1 오일연료 탱크(132)와, 제2 오일연료를 저장하며 선내에서 타측에 마련된 제1 오일연료 탱크(132)의 후방에 마련되는 제2 오일연료 탱크(133)를 포함할 수 있다.
이때 제2 오일연료 탱크(133)는, 제1 오일연료 탱크(132) 대비 총 적재량이 적게 구비되며, 선체(10)에 1개만 구비될 수 있다. 또한 제2 오일연료 탱크(133)가 선체(10)에서 타측에 치우쳐 배치됨으로써, 가스연료 탱크(20)로 인한 선체(10)의 힐을 제2 오일연료 탱크(133)로 해소할 수 있다.
본 실시예는, 제2 오일연료 탱크(133)를 선체(10)에서 타측에 치우쳐 배치하면서도, 제1 오일연료 탱크(132)를 양측에 대칭 배치하여 선체(10)의 힐 각도(heel angle)가 기설정각도 이내가 되도록 할 수 있다. 여기서 기설정각도는 1도 내외일 수 있고, 오일연료 탱크(132, 133)만 적용된 상태에서 선체(10)의 힐 각도는 0.6도 내외일 수 있다.
이 경우 본 실시예는 가스연료 탱크(20)를 선체(10)에서 일측에 치우쳐 배치하여, 선체(10)의 힐 각도가 기설정각도의 50% 이내가 되도록 할 수 있다. 즉 위와 같이 오일연료 탱크(132, 133)가 적용된 상태에서 가스연료 탱크(20)를 제2 오일연료 탱크(133)의 반대편에 탑재하게 되면, 선체(10)의 힐 각도는 최종적으로 0.3도 내외로 축소될 수 있다.
이때 가스연료 탱크(20)는, 선체(10)의 종방향 중심선에 인접한 내측단이 선체(10)의 종방향 중심선 대비 외측에 치우쳐 마련될 수 있다. 즉 가스연료 탱크(20)는 선체(10)의 종방향 중심선을 기준으로 우현에 모두 배치된다.
반면 제2 오일연료 탱크(133)는, 선체(10)의 종방향 중심선에 인접한 내측단이 횡방향으로 종격벽(122)에 의해 복수 개로 구획되는 홀드(12) 중 선체(10)의 타측에 마련되는 홀드(12)의 횡방향 중심 대비 외측에 치우쳐 마련될 수 있다.
각 탱크의 중심을 기준으로 설명하면, 선체(10)의 종방향 중심선에서 가스연료 탱크(20)의 중심까지 횡방향 거리는, 선체(10)의 종방향 중심선에서 제2 오일연료 탱크(133)의 중심까지 횡방향 거리보다 작을 수 있다.
이는 비록 가스연료 대비 오일연료의 밀도가 높긴 하나, 가스연료 탱크(20)(일례로 3,000m3) 대비, 제2 오일연료 탱크(133)(일례로 400m3)의 적재 용량이 상대적으로 매우 작기 때문에, 선체(10)의 힐을 충분히 해소하고자 제2 오일연료 탱크(133)의 중심이 가스연료 탱크(20)의 중심보다 더 선측에 치우치도록 배치한 것이다.
이와 같이 본 실시예는, 제2 오일연료 탱크(133)와 가스연료 탱크(20)를 각각 1개씩만 구비하되, 제2 오일연료 탱크(133)가 좌현에 치우쳐 배치됨에 따라 선체(10)에 힐이 발생할 경우 가스연료 탱크(20)를 우현에 치우쳐 배치하여 힐을 최소화할 수 있다.
또는 반대로 말하면, 가스연료 탱크(20)를 선체(10)에 1개만 단독으로 적용하면서 가스연료 탱크(20)가 우현에 치우쳐 배치됨에 따라 선체(10)에 힐이 발생할 것을 대비하고자, 제2 오일연료 탱크(133)를 선내의 좌현에 치우쳐 배치하되 가스연료 탱크(20) 대비 중심이 선측에 가깝게 놓이도록 하여, 선체(10)의 힐을 충분히 감소시켜 운항 효율을 높일 수 있다.
선체(10)에서 선내에는 슬롭 탱크(30)가 마련된다. 슬롭 탱크(30)는 최후방의 홀드(12)와 엔진룸(13) 사이에 마련된다. 슬롭 탱크(30)는 홀드(12)를 클리닝하여 홀드(12) 내 이물질이 혼입된 청소수를 모아 저장하는 구성일 수 있으며, 또는 화물을 직접 저장하여 보조 홀드(12)로서 사용될 수도 있다.
슬롭 탱크(30)는, 엔진룸(13) 전방에 마련되는 제1 오일연료 탱크(132)와, 홀드(12) 중 가장 선미에 인접한 최후방 홀드(12a) 사이에 배치될 수 있다. 이때 슬롭 탱크(30)의 상단에는 슬롭 처리를 위한 구성들이 배치될 수 있도록, 가스연료 탱크(20)는 슬롭 탱크(30)의 상단에는 배치되지 않을 수 있다.
즉 가스연료 탱크(20)의 후단은 선실(14)로부터 적어도 슬롭 탱크(30)의 폭만큼 전방으로 이격됨으로써, 슬롭의 효율적인 처리를 보장할 수 있고, 또한 가스연료 탱크(20)는 슬롭 탱크(30) 상부 공간과 상하로 어긋나게 마련되면서도 선실(14)에 최대한 인접 배치되어 선박(1)의 전방에 사각지대가 형성되는 것을 최소화할 수 있다.
갑판(11)에서 가스연료 탱크(20)의 반대편에는, 연료 공급룸(40)이 마련된다. 연료 공급룸(40)은 갑판(11)에서 선체(10)의 종방향 중심선을 기준으로 좌현 또는 우현 중 타측에 마련되며, 제2 오일연료 탱크(133)와 종방향으로 나란한 위치에 구비될 수 있다.
이러한 연료 공급룸(40)은, 가스연료 탱크(20)에서 연료펌프(22)를 통해 배출되는 가스연료를 엔진(E)에 공급한다. 연료 공급룸(40)은 연료펌프(22)에 의하여 가압된 가스연료를 엔진(E)에서 요구하는 온도/압력으로 맞춰주기 위한 구성들을 수용할 수 있다.
일례로 연료 공급룸(40)은, 압력을 맞춰주기 위한 부스팅펌프(도시하지 않음)나 압축기(도시하지 않음), 온도를 맞춰주기 위한 열교환기(도시하지 않음)나 히터(도시하지 않음) 등을 포함할 수 있으며, 기화시키기 위한 기화기(도시하지 않음) 등이 추가로 구비될 수도 있다.
따라서 가스연료 탱크(20)에 저장된 액상의 가스연료는, 연료펌프(22)에 의하여 액상으로 연료 공급룸(40)에 전달되며, 이후 부스팅펌프, 열교환기를 거쳐 엔진(E)에 공급되거나, 기화기, 압축기, 히터를 거쳐 엔진(E)에 공급될 수 있다.
이때 가스연료 공급라인은, 우현에 마련된 가스연료 탱크(20)에서 좌현의 연료 공급룸(40)을 향해 연장된 후, 연료 공급룸(40)에서 선실(14)을 향해 후방으로 연장된다. 선실(14)과 엔진 케이싱(15) 사이의 갑판(11)에는 엔진룸(13)으로 진입하기 위한 개구부(도시하지 않음)가 마련될 수 있고, 가스연료 공급라인은 개구부를 통해 엔진룸(13) 내로 연장되어 엔진(E)에 연결될 수 있다.
이때 개구부는, 선실(14)과 엔진 케이싱(15) 사이에 마련되는 해치(hatch, 도시하지 않음)와 별도로 구비될 수 있으며, 개구부에는 가스연료의 유량 조절 등을 담당하는 가스밸브 유닛(GVU) 또는 가스밸브 트레인(GVT)이 마련될 수 있다.
선체(10)의 갑판(11)에는 가스연료 탱크(20)와 연료 공급룸(40) 외에, 매니폴드(50, manifold), 벙커 스테이션(60, bunker station), 벤트 마스트(70, vent mast)가 더 마련될 수 있다.
매니폴드(50)는, 홀드(12)의 화물을 외부로 전달하거나 외부로부터 화물을 홀드(12) 내로 전달하기 위한 구성으로서, 화물이 원유 등의 유체일 때 마련될 수 있다. 매니폴드(50)는 육상 등의 화물 처리 설비와 연결되기 위한 연결단을 가지며, 매니폴드(50)의 연결단은 육상에 마련되는 로딩암 등과 연결될 수 있다.
매니폴드(50)는 선체(10)에서 종방향으로 중앙부분에 마련될 수 있으며, 홀드(12)의 각 구획공간에 대응되도록 하나 이상의 연결단을 구비할 수 있다.
벙커 스테이션(60)은, 선체(10)의 갑판(11)에서 양측에 한 쌍으로 마련되며 가스연료 탱크(20)에 가스연료를 공급한다. 벙커 스테이션(60)은 육상 또는 벙커링선과 연결될 수 있으며, 가스연료를 공급받아 가스연료 탱크(20)의 로딩을 구현할 수 있다.
한 쌍의 벙커 스테이션(60)은, 횡방향으로 나란하게 마련되면서 가스연료 탱크(20) 및 연료 공급룸(40) 대비 전방에 치우쳐 마련될 수 있다. 즉 벙커 스테이션(60)은 가스연료 탱크(20)/연료 공급룸(40)과 매니폴드(50) 사이에 배치될 수 있다.
본 실시예의 가스연료 탱크(20)는 선실(14)에 인접하도록 후퇴 배치되어 있으며, 벙커 스테이션(60) 역시 가스연료 탱크(20)에 인접하도록 후퇴 배치될 수 있다. 일례로 벙커 스테이션(60)은 최후방 홀드(12a)의 바로 앞 홀드(12)의 횡방향 중심 대비, 후방에 위치할 수 있다.
본 발명에서 가스연료 탱크(20)는 1개로만 구비되고 선체(10)의 갑판(11)에서 일측(우현)에만 마련될 수 있는데, 벙커 스테이션(60)은 가스연료 탱크(20)의 편향 배치와 무관하게 선체(10)의 양측에 대칭되게 구비될 수 있다. 이는 본 발명에 따른 선박(1)이 벙커링선 등에 접안하는 방향을 제한하지 않도록 하기 위함이다.
벤트 마스트(70)는, 가스연료 탱크(20), 연료 공급룸(40), 벙커 스테이션(60) 등으로부터 가스연료를 전달받아 대기로 방출한다. 가스연료 탱크(20)가 지나치게 고압 상태가 됨에 따라 가스연료를 방출해야 하거나, 연료 공급룸(40)/벙커 스테이션(60)에서 가스연료가 누출되는 경우 등에서, 벤트 마스트(70)는 기상의 가스연료를 대기 중으로 자연 방출할 수 있다.
이때 벤트 마스트(70)는, 가스연료 탱크(20), 한 쌍의 벙커 스테이션(60) 및 연료 공급룸(40)을 연결하는 가상의 사각형(도면에서 점선으로 표시)에 있어서, 사각형의 내부에 배치될 수 있다.
즉 벤트 마스트(70)는, 대기 중으로 방출되어야 하는 가스연료를 전달하는 각 구성들에 의해 둘러싸이도록, 가스연료의 방출이 필요한 구성들의 중심에 위치함으로써, 벤트 마스트(70)를 향해 연장되는 가스연료 벤트라인(도시하지 않음)의 총 길이를 최소화할 수 있다.
이때 벤트 마스트(70)는, 선체(10)의 종방향 중심선을 기준으로 연료 공급룸(40)이 마련되는 타측에 치우쳐 마련될 수 있고, 가스연료 탱크(20)와 연료 공급룸(40) 중 연료 공급룸(40)에 인접하게 배치될 수 있다.
이는 가스연료 탱크(20)에서 내압 해소를 위한 가스연료의 방출 대비, 연료 공급룸(40)에서의 벤틸레이션 등을 위한 가스연료의 방출이 상대적으로 빈번할 수 있기 때문이다.
또한 벤트 마스트(70)는, 종방향으로 전방의 새들(21)과 가스연료 탱크(20)의 전단 사이에 배치될 수 있다. 즉 횡방향으로 벤트 마스트(70)는 가스연료 탱크(20)와 겹치게 배치되도록 하여, 가스연료 벤트라인을 최소화하는 최적의 위치에 설치될 수 있다.
이와 같이 본 실시예는 벤트 마스트(70)가 1개의 가스연료 탱크(20), 연료 공급룸(40), 한 쌍의 벙커 스테이션(60)에 의해 둘러싸이도록 배치함으로써, 가스연료의 벤트를 위한 구성을 간소화하는 동시에 가스연료의 벤트를 신속하게 구현할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 선체(10)에 대해 하나의 가스연료 탱크(20)를 단독으로 설치하면서, 가스연료 탱크(20)를 선실(14)에 인접 배치하여 선체(10) 전방의 사각지대를 줄이고, 가스연료 탱크(20)의 좌우 비대칭 배치로 인한 선체(10)의 힐(heel)을 제2 오일연료 탱크(133)의 배치로 해소하는 등의 구조 개선을 적용함으로써, 공간 활용성 및 운항 효율성 등을 혁신적으로 높일 수 있다.
본 발명은 앞서 설명된 실시예 외에도, 상기 실시예와 공지기술의 조합에 의해 발생하는 실시예들을 모두 포괄한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 가스연료 추진 선박 E: 엔진
10: 선체 11: 갑판
12: 홀드 12a: 최후방 홀드
121: 횡격벽 122: 종격벽
13: 엔진룸 131: 펌프룸
132: 제1 오일연료 탱크 133: 제2 오일연료 탱크
14: 선실 15: 엔진 케이싱
151: CO2 룸 161: 조타기룸
162: 후방피크 탱크 163: 청수 탱크
17: 밸러스트 탱크 20: 가스연료 탱크
21: 새들 22: 연료펌프
221: 흡입단 222: 모터
223: 샤프트 23: 플랫폼
231: 대빗 30: 슬롭 탱크
40: 연료 공급룸 50: 매니폴드
60: 벙커 스테이션 70: 벤트마스트

Claims (5)

  1. 선내에 화물을 저장하는 복수 개의 홀드를 갖고 선미의 엔진룸에 마련된 엔진을 이용하여 추진하며 상기 엔진룸의 상방에서 갑판에 선실이 마련되는 선체;
    상기 엔진에 공급할 가스연료를 저장하며, 상기 선체의 상기 갑판에 종방향으로 마련되는 복수 개의 새들에 의해 지지되는 고압형의 가스연료 탱크; 및
    상기 엔진에 공급할 오일연료를 저장하며 상기 선내에 마련되는 오일연료 탱크를 포함하며,
    상기 가스연료 탱크는,
    상기 선체에 1개로만 구비되고, 상기 갑판에서 상기 선체의 종방향 중심선을 기준으로 좌현 또는 우현 중 일측에 치우쳐 배치되며,
    상기 오일연료 탱크는,
    제1 오일연료를 저장하며 상기 선내에서 상기 엔진룸의 양측에 대칭되게 마련되는 제1 오일연료 탱크; 및
    상기 제1 오일연료 대비 상기 엔진의 배기 오염도가 적은 제2 오일연료를 저장하며, 상기 선내에서 좌현 또는 우현 중 타측의 상기 제1 오일연료 탱크의 후방에 마련되는 제2 오일연료 탱크를 포함하고,
    상기 제2 오일연료 탱크는,
    상기 제1 오일연료 탱크 대비 총 적재량이 적고, 상기 선체에 1개로만 구비되며,
    상기 가스연료 탱크는,
    상기 선체의 종방향 중심선에 인접한 내측단이 상기 선체의 종방향 중심선 대비 외측에 치우쳐 마련되고,
    상기 제2 오일연료 탱크는,
    상기 선체의 종방향 중심선에 인접한 내측단이, 종격벽을 기준으로 상기 선체의 타측에 마련되는 상기 홀드의 횡방향 중심 대비 외측에 치우쳐 마련되는 것을 특징으로 하는 가스연료 추진 선박.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 오일연료 탱크를 상기 선체에서 타측에 치우쳐 배치하고 상기 제1 오일연료 탱크를 양측에 대칭 배치하여, 상기 선체의 힐(heel) 각도가 기설정각도 이내가 되도록 하고,
    상기 가스연료 탱크를 상기 선체에서 일측에 치우쳐 배치하여 상기 선체의 힐 각도가 기설정각도의 50% 이내가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스연료 추진 선박.
  5. 삭제
KR1020200139476A 2020-05-11 2020-10-26 가스연료 추진 선박 KR102375717B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200056196 2020-05-11
KR1020200056196 2020-05-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210137882A KR20210137882A (ko) 2021-11-18
KR102375717B1 true KR102375717B1 (ko) 2022-03-17

Family

ID=78717143

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200139488A KR102375715B1 (ko) 2020-05-11 2020-10-26 가스연료 추진 선박
KR1020200139476A KR102375717B1 (ko) 2020-05-11 2020-10-26 가스연료 추진 선박
KR1020200139521A KR102375718B1 (ko) 2020-05-11 2020-10-26 가스연료 추진 선박
KR1020200139491A KR102375719B1 (ko) 2020-05-11 2020-10-26 가스연료 추진 선박
KR1020200139468A KR102375716B1 (ko) 2020-05-11 2020-10-26 가스연료 추진 선박

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200139488A KR102375715B1 (ko) 2020-05-11 2020-10-26 가스연료 추진 선박

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200139521A KR102375718B1 (ko) 2020-05-11 2020-10-26 가스연료 추진 선박
KR1020200139491A KR102375719B1 (ko) 2020-05-11 2020-10-26 가스연료 추진 선박
KR1020200139468A KR102375716B1 (ko) 2020-05-11 2020-10-26 가스연료 추진 선박

Country Status (1)

Country Link
KR (5) KR102375715B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114348171A (zh) * 2022-01-11 2022-04-15 上海外高桥造船有限公司 一种氨燃料动力的散货船
KR20240039897A (ko) 2022-09-20 2024-03-27 에이치디현대중공업 주식회사 선박용 저인화점 연료 공급시스템
KR20240050836A (ko) 2022-10-12 2024-04-19 삼성중공업 주식회사 선박

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200440921Y1 (ko) * 2007-07-02 2008-07-09 대우조선해양 주식회사 자동차 운반선의 단일 선체 연료유 탱크 보호적 배치 구조

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150033940A (ko) * 2013-09-25 2015-04-02 현대중공업 주식회사 Lng선의 펌프타워 설치장치 및 lng선의 펌프타워 설치방법
KR20150042313A (ko) * 2013-10-10 2015-04-21 대우조선해양 주식회사 드릴쉽
EP3356723B1 (en) * 2015-09-28 2019-12-11 Wärtsilä Finland Oy A fuel tank arrangement of a marine vessel
KR20170054800A (ko) * 2015-11-10 2017-05-18 현대중공업 주식회사 선박
KR20170131925A (ko) * 2016-05-23 2017-12-01 현대중공업 주식회사 부유식 해상구조물
KR102659721B1 (ko) * 2017-01-04 2024-04-23 한화오션 주식회사 문풀을 이용한 해수활용시스템
KR102053524B1 (ko) * 2017-11-01 2019-12-10 현대중공업 주식회사 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 액화가스 운반선

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200440921Y1 (ko) * 2007-07-02 2008-07-09 대우조선해양 주식회사 자동차 운반선의 단일 선체 연료유 탱크 보호적 배치 구조

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210137884A (ko) 2021-11-18
KR20210137881A (ko) 2021-11-18
KR102375715B1 (ko) 2022-03-17
KR102375716B1 (ko) 2022-03-17
KR20210137885A (ko) 2021-11-18
KR20210137882A (ko) 2021-11-18
KR20210137883A (ko) 2021-11-18
KR102375719B1 (ko) 2022-03-17
KR102375718B1 (ko) 2022-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102375717B1 (ko) 가스연료 추진 선박
KR100961868B1 (ko) 가스연료용 연료탱크를 가지는 컨테이너선
EP3095685B1 (en) Apparatus and method for supplying fuel gas in ship
KR20200000411A (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선
KR102076411B1 (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선
KR102258008B1 (ko) 선박
KR102170039B1 (ko) 선박
KR102297873B1 (ko) 이중연료 엔진을 구비하는 선박의 연료가스 공급시스템
KR102028819B1 (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선
KR20180071579A (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선
KR102279216B1 (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선
KR102279215B1 (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선
KR20190079190A (ko) 선박
KR20190054551A (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선
KR102061930B1 (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선
KR102183926B1 (ko) 선박
KR102279217B1 (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선
KR102335579B1 (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선
KR102268378B1 (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선
KR102623372B1 (ko) 가스연료 추진 차량 운반선
KR102623378B1 (ko) 가스연료 추진 차량 운반선
KR102297871B1 (ko) 이중연료 엔진을 구비하는 선박의 연료가스 공급시스템
KR102571787B1 (ko) 가스연료 추진 차량 운반선
KR102268425B1 (ko) 선박
KR102077914B1 (ko) 가스연료 추진 컨테이너 운반선

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant