KR102509825B1

KR102509825B1 - 선박

Info

Publication number: KR102509825B1
Application number: KR1020210010495A
Authority: KR
Inventors: 김충기; 김도현; 권오석; 강동기
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2023-03-14
Also published as: KR20210142530A; KR102243801B1

Abstract

선체; 및 상기 선체의 내부에서 종방향으로 마련되는 종격벽 및 횡방향으로 마련되는 횡격벽에 의해 횡방향 및 종방향으로 복수 개가 배열되며 원유를 적재하는 화물탱크를 포함하며, 상기 화물탱크는, 상기 선체에 수평하게 놓이며 전면벽 또는 후면벽에 마련되는 스트링거; 상기 선체에 수평하게 놓이며 상기 종격벽에서 좌측 또는 우측 중 일측에만 마련되며 상기 스트링거에 연결되는 거더; 및 상기 횡격벽과 평행하며 상기 종격벽에 마련되어 상기 거더와 수직하게 교차하는 웹부재를 포함하고, 상기 복수 개의 화물탱크는, 총 적재용량이 VLCC급의 선박에 해당하는 300K 이상으로 마련되며, 종격벽이 2개가 평행하게 마련되어 횡방향으로 저장탱크가 3개가 배열되는 일반적인 VLCC급의 선박의 구조에서, 상기 종격벽을 1개로 줄여 상기 선체의 횡방향으로 상기 화물탱크가 2개가 배열되도록 하여 상기 화물탱크의 좌우 폭을 상기 저장탱크 대비 확장하되, 상기 스트링거의 최소 전후 폭이 상기 화물탱크의 횡방향 외벽과 상기 선체의 선측외판 사이의 이격되는 간격보다 크게 형성되도록 하여, 상기 종격벽을 2개에서 1개로 축소하면서도 상기 화물탱크의 폭방향 구조 강도를 보장하고, 상기 웹부재에서 높이 방향으로 중앙 부분의 좌우 폭이 상기 스트링거의 최소 전후 폭보다 크게 형성되도록 하여, 상기 1개의 종격벽에 의해 좌우로 분할되는 상기 화물탱크에 대해 폭방향으로 전달되는 유체압력을 안정적으로 버텨내며, 상기 선체의 종방향으로 상기 화물탱크가 6개 이상으로 배열되도록 하여 상기 화물탱크의 전후 폭을 상기 저장탱크 대비 축소하여, 운항 시 화물의 슬로싱 압력을 대비하기 위한 횡방향의 스와시 격벽(swash bulkhead)이 생략되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박{ship}

본 발명은 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.

특히 선박 중에서 원유를 운반하는 원유 운반선의 경우, 선체 내부에 원유 저장탱크를 형성하고 각 저장탱크마다 원유를 일정량 저장하여 운항하게 된다.

그런데 선박이 대형화됨에 따라, 운항 시 선체가 받게 되는 외력을 고려하여 선체 내 격벽 등의 배치를 추가 및 보강해야 하는 필요성이 대두되었다.

특히 VLCC(Very Large Crude oil Carrer)로 지칭되는 300K 이상의 원유 운반선에서는, 선박의 운항 시 원유가 출렁거림에 따라 발생하는 슬로싱 충격을 견디기 위해, 각 저장탱크에서 전후 방향으로 중간 위치에, 선체의 횡 방향을 따라 스와시 벌크헤드(swash bulkhead)가 필수적으로 구비된다.

그런데 스와시 벌크헤드의 경우, 저장탱크의 바닥에 설치되면서 저장탱크의 상면까지는 연장되지 않는 높이로 구비되면서, 슬로싱 충격을 견뎌내기 위해 각종 수평/수직 보강재가 상당 수 구비되어야 한다.

따라서 종래에는, 스와시 벌크헤드의 설치로 인해 선체 중량 증가가 발생하여 적재량에 손해가 발생함은 물론이고, 슬로싱을 견디기 위해 각종 보강재를 스와시 벌크헤드에 설치하는 작업이 매우 불편하여, 작업 공수가 늘어나고 건조 기간이 지연되는 문제 및 작업 환경의 위험도가 높아지는 문제 등이 야기되었다.

본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스와시 벌크헤드를 삭제하면서도 구조적 안정성을 보장할 수 있는 선박을 제공하기 위한 것이다.

구체적으로, 상기 거더는, 높이 방향으로 복수 개가 마련되며, 복수 개의 상기 거더는, 상기 웹부재 대비 좌우 폭이 작게 이루어질 수 있다.

구체적으로, 상기 화물탱크는, 횡방향의 외벽이 상기 선체의 선측외판 대비 3m 이상인 기설정간격 만큼 내측으로 이격되며, 상기 스트링거는, 최소 전후 폭이 3,300mm 이상으로 마련되며, 상기 웹부재는, 중앙 부분의 좌우 폭이 3,500mm 이상으로 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 화물탱크는, 상기 스트링거 및 상기 거더를 상기 종격벽 또는 상기 웹부재에 지지하는 브라켓; 및 상기 횡격벽과 평행하며 상기 화물탱크의 모서리에 각각 마련되는 복수 개의 호퍼부재를 더 포함하고, 상기 스트링거는, 높이 방향으로 복수 개가 마련되며, 상기 종격벽의 하측에 마련되는 상기 호퍼부재는, 하측에 배치되는 상기 스트링거를 지지할 수 있다.

구체적으로, 상기 종격벽의 하측에 마련되는 상기 호퍼부재는, 상기 화물탱크의 바닥에서 상방으로 연장되고 내측변이 상기 화물탱크의 외부를 향해 볼록한 제1 곡선부와, 상기 제1 곡선부에서 상방으로 부드럽게 연장되며 상기 화물탱크의 내부를 향해 휘어져 연장되어 내측변이 상기 스트링거와 예각을 이루도록 맞닿아 상기 스트링거를 지지하는 제2 곡선부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 선박은, 원유를 저장하는 저장탱크 내에 스와시 벌크헤드를 생략하면서도 원유로 인한 슬로싱 충격을 대비할 수 있도록 구조를 개선하여, 구조 강도를 보장하고 스와시 벌크헤드로 인한 작업 지연을 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 평면도이다.
도 3은 도 2에서 A-A의 단면도이다.
도 4는 도 2에서 B-B의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 개념도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 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.

이하에서 횡방향, 종방향 등은 선체의 좌우 폭방향, 전후 길이방향을 의미할 수 있고, 내측과 외측은 화물탱크의 저장공간 중심을 향하는 방향을 내측, 그 반대편을 외측으로 표현한 것이다. 그러나 본 발명의 권리가 반드시 이와 같은 표현에 의해 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 평면도이며, 도 3은 도 2에서 A-A의 단면도이고, 도 4는 도 2에서 B-B의 단면도이다.

또한 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 개념도이다. 참고로 도 4는 도 5의 B-B의 단면도이기도 하다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(1)은, 선체(10)와 선체(10) 내에 탑재된 화물탱크(20)를 포함한다. 참고로 이하에서 설명하는 화물탱크(20)는 선체(10)에 별도로 부가되는 구성이 아니라, 선체(10) 구조에 의해 형성되는 화물 저장 공간을 의미할 수 있다.

선체(10)는, 내부에 화물탱크(20)를 수용할 수 있으며, 최적 운항을 위한 선형을 가질 수 있다. 선체(10)는 바닥면(선저판, 부호 도시하지 않음)이 마련되며, 내부에서 바닥면의 상방에는 화물탱크(20)의 바닥을 구성하는 이중저판(11)이 마련될 수 있다.

또한 선체(10)는 좌우에 수직한 선측외판(12)이 마련되며, 상면으로 상갑판(13)이 구비된다. 즉 선체(10)는 선저판, 한 쌍의 선측외판(12), 상갑판(13)으로 둘러싸여 내부 공간을 형성할 수 있고, 선체(10)의 내부 공간에 화물탱크(20)가 형성된다.

선체(10)의 상갑판(13)에는 선실(131), 엔진 케이싱(132) 등이 마련될 수 있으며, 선박(1)의 운영에 있어서 필요한 각종 시설/장비들이 상갑판(13)에 적절히 배치될 수 있다.

선체(10)는 종방향(길이방향)으로 선수, 중앙부, 선미로 구분될 수 있으며, 선미에는 엔진룸(14)이 마련된다. 엔진룸(14) 내에는 추진력을 발생시키는 엔진이 수용되어 있을 수 있다. 엔진은 프로펠러와 러더 등의 추진장치(부호 도시하지 않음)를 이용하여 추진력을 발생시킬 수 있다.

선체(10) 내부에서 가장 외측에는 밸러스트 탱크(15)가 마련된다. 밸러스트 탱크(15)는 선체(10)의 흘수를 조절하기 위한 구성으로서, 화물탱크(20)가 비어있는 경하 상태 등에서 추진장치가 해수면 위로 떠오르지 않도록 하여, 선체(10)의 운항 효율을 보장할 수 있다.

밸러스트 탱크(15)는 후술할 화물탱크(20)의 좌측과 우측, 그리고 하측에 배치될 수 있다. 이를 통해 화물탱크(20)에 저장된 화물은 화물탱크(20)의 외벽(21)과 선측외판(12)에 의해 2중으로 커버되며, 선측외판(12)이 파손되더라도 화물 저장 공간은 밸러스트 탱크(15)에 의해 바다로부터 격리될 수 있다.

선체(10) 내부에서 엔진룸(14) 전방에는 슬롭탱크(16, slop tank)가 마련될 수 있다. 슬롭탱크(16)는 화물탱크(20)의 클리닝 시 발생하는 이물질을 임시로 저장하는 탱크일 수 있으며, 또는 화물탱크(20)의 화물 로딩을 보조하는 탱크 등으로 사용될 수 있다. 다만 슬롭탱크(16)는 얼마든 생략 가능하다.

화물탱크(20)는, 선체(10)의 내부에 마련되어 화물을 적재한다. 본 발명에서 화물은 유체를 의미할 수 있으며, 일례로 원유 등일 수 있다. 따라서 본 발명은 원유 운반선일 수 있다.

선체(10)에 형성되는 화물 저장 공간은 복수 개의 화물탱크(20)로 분할 형성될 수 있는데, 복수 개의 화물탱크(20)의 총 적재용량은 300K 이상(300,000m3)으로 마련된다. 즉 본 발명의 원유 운반선은 조선분야에서 자명한 기준에 따를 때 VLCC, ULCC 등으로 지칭될 수 있다.

화물탱크(20)는, 선체(10)의 내부에서 종방향 및 횡방향으로 복수 개가 배열될 수 있다. 화물탱크(20)는 선체(10)에서 종방향으로 마련되는 종격벽(23)에 의해 횡방향으로 분할되고, 선체(10)에서 횡방향으로 마련되는 횡격벽(22)에 의해 종방향으로 분할 형성된다.

VLCC 이상 급인 본 발명의 선박(1)은, 스와시 격벽(30, swash bulkhead)을 생략할 수 있다. 스와시 격벽(30)은 운항 시 화물이 전후 방향으로 유동하면서 화물탱크(20)의 전면벽 또는 후면벽을 타격하는 슬로싱 압력을 대비하기 위해 횡방향으로 마련되는 것으로서, 종래 알려져 있는 VLCC 선박(1)의 경우 필수적인 구성이다.

그러나 본 발명은, VLCC 급의 적재용량을 가지면서도 스와시 격벽(30)을 생략할 수 있고, 이 경우 스와시 격벽(30)을 대신하여 화물탱크(20)의 구조를 개선하여 슬로싱 압력을 대비할 수 있다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여 자세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(1)의 개념도이다. 도 6에서 (A)는 종래의 VLCC 선박(1)에서 화물탱크(20)의 배치 구조를 나타내며, (C)는 본 발명의 화물탱크(20) 배치 구조이고, (B)는 종래 대비 본 발명의 개선사항을 설명하기 위한 중간 단계의 배치 구조이다.

도 6의 (A)를 참조하면 일반적인 VLCC의 경우, 폭이 60m 내외로 마련되며 화물에 의한 압력을 견뎌내기 위하여 화물탱크(20)가 횡방향으로 3개가 배열된다. 즉 선체(10)에는 종격벽(23)이 2개가 평행하게 마련된다.

또한 이러한 VLCC에서, 좌현과 우현에 배치된 화물탱크(20)의 내부에는 슬로싱 압력의 저감을 위하여 스와시 격벽(30)이 필수적으로 배치되었다. 이때 스와시 격벽(30)은 횡격벽(22)과 평행하도록 마련되며, 화물탱크(20)의 바닥으로부터 일정 높이까지 마련되나, 화물탱크(20)의 내부 상단까지 연장되지 않는 높이를 갖는다.

이와 같은 스와시 격벽(30)은, 하나의 화물탱크(20) 내에서 적어도 하나 이상 마련되어, 화물이 전후 방향으로 출렁거리는 움직임을 제한하게 된다. 따라서 스와시 격벽(30)은 화물탱크(20) 내 슬로싱 압력을 줄이게 된다.

그런데 스와시 격벽(30)에는 상당 수의 보강재가 설치되어야 하기 때문에, 작업 공수가 늘어날 수밖에 없다. 또한 스와시 격벽(30)은 구조적으로 작업의 난이도가 높아, 사고의 위험도를 높이게 된다.

따라서 본 발명은, 이러한 비효율적인 스와시 격벽(30)을 삭제할 수 있다. 다만 스와시 격벽(30)을 삭제하게 되면 화물탱크(20)에 가해지는 슬로싱 압력이 문제될 것이어서, 본 발명은 화물탱크(20)의 전후 폭 자체를 모두 축소하여 슬로싱 압력을 해소할 수 있다.

즉 본 발명은, 기존의 VLCC 구조에서 스와시 격벽(30)을 삭제하면서도, 선체(10)에 종방향으로 배열되는 화물탱크(20)의 수를 늘려 화물탱크(20) 각각의 전후 폭을 줄임으로써, 화물이 전후 방향으로 유동할 때의 슬로싱 압력을 낮출 수 있다.

따라서 도 6을 기준으로 설명하면, 기존의 VLCC가 종방향으로 4개의 화물탱크(20)를 갖는다면(A), 본 발명은 기존 대비 1개가 추가된 5개의 화물탱크(20)를 구비할 수 있다(B).

이와 같이 스와시 격벽(30)을 삭제하면서도 화물탱크(20)의 전후 폭을 줄이면, 화물탱크(20)에서의 슬로싱 압력 문제를 해소하면서도 스와시 격벽(30) 삭제를 통한 공수 절감 효과를 거둘 수 있다.

다만 도 6의 (B)와 같이 변경할 경우에는 화물탱크(20)를 종방향으로 구분하는 횡격벽(22)의 수가 늘어나게 되며, 구조적 강도 등을 평가하여 볼 때 전체적으로 격벽이 과도하게 설치되는 것임을 확인하였다.

따라서 본 발명은, 도 6의 (A)에 나타난 기존의 VLCC 구조에서 스와시 격벽(30)을 삭제하면서 슬로싱 문제를 대비하기 위해 도 6의 (B)에서와 같이 종방향으로 화물탱크(20)의 수를 증가시키면서도, 과도 설계를 피하고자 횡방향으로 화물탱크(20)의 수를 줄이게 되었다.

이러한 개발을 통해 최종적으로 본 발명은, 도 6의 (C)에서와 같이 VLCC의 적재용량이면서도, 스와시 격벽(30)을 삭제하였고, 슬로싱 압력을 버티기 위해 횡격벽(22) 사이의 전후 간격(화물탱크(20)의 전후 폭)을 줄였으며, 격벽의 과배치를 해소하기 위해 선체(10)의 횡방향으로 화물탱크(20)를 2개만 배치하는 구조로 개선하였다.

구체적으로 300K 이상의 적재용량을 갖는 본 발명은, 스와시 격벽(30)이 생략되는 대신 선체(10)에 종방향으로 6개 이상의 화물탱크(20)가 마련되어 화물탱크(20)의 전후 폭을 기설정값 이내로 줄여 슬로싱 압력을 줄이며, 선체(10)의 횡방향으로 화물탱크(20)가 2개가 배열된다.

즉 화물탱크(20)는, 선체(10)의 종방향으로 마련되는 하나의 종격벽(23)에 의해 횡방향으로 2개가 배열되고, 선체(10)의 횡방향으로 마련되는 복수 개의 횡격벽(22)에 의해 종방향으로 6개 이상이 배열된다.

다만 앞서 설명한 것처럼, 구조적 안정성을 보장하면서도 격벽을 과도하게 배치하는 것을 회피하고자 본 발명이 기존 VLCC 대비 종격벽(23)을 1개로 줄인 것과 같은 맥락으로, 종방향으로 화물탱크(20)의 수는 6개 이상이면서, 7개 이하로 제한될 수 있다. 따라서 본 발명의 화물탱크(20)는 복수 개의 횡격벽(22)에 의해 종방향으로 6개 또는 7개로 마련될 수 있다.

화물탱크(20)의 내부에는 구조적 강도를 보강하기 위한 부재들이 마련된다. 이하 설명하는 바와 같이 화물탱크(20) 내에는 스트링거(24, stringer), 거더(25, girder), 웹부재(26), 브라켓(27), 호퍼부재(28)가 마련될 수 있다.

스트링거(24)는, 선체(10)에 수평하게 놓이며 화물탱크(20)의 전면벽 또는 후면벽에 마련된다. 도 2에 나타난 바와 같이 엔진룸(14)에 인접한 최후방의 화물탱크(20)에는 스트링거(24)가 생략될 수 있으므로, 스트링거(24)가 배치되는 후면벽은 횡격벽(22)일 수 있다.

스트링거(24)는 높이 방향으로 적어도 3개가 마련될 수 있으며, 각각 전후 폭, 두께 등의 제원이 상이하게 마련될 수 있다. 이러한 스트링거(24)는 후방에 인접 배치되는 화물탱크(20)로부터 전달되는 종방향의 유체압력을 버티기 위해 마련될 수 있다.

앞서 도 6을 참조해 설명한 바와 같이 본 발명은, 스와시 격벽(30)을 삭제하면서도 격벽의 과도 배치를 줄이고자 종격벽(23)을 1개로만 구비한다. 그런데 이 경우 각 화물탱크(20)의 좌우 폭이 커지게 된다.

따라서 본 발명은 폭방향으로의 구조 보강을 위하여, 스트링거(24)의 전후 폭을 한정할 수 있다. 구체적으로 본 발명의 스트링거(24)는, 화물탱크(20)의 외벽(21)과 선측외판(12) 사이의 간극 보다 크게 마련될 수 있다.

일례로 화물탱크(20)는 횡방향의 외벽(21)이 선체(10)의 선측외판(12) 대비 3m 이상인 기설정간격 만큼 내측으로 이격되어 있는데, 스트링거(24)는 전후 폭이 선측외판(12)과 화물탱크(20)의 외벽(21) 사이의 기설정간격보다 크게 형성될 수 있다.

즉 화물탱크(20)의 외벽(21)과 선측외판(12) 사이의 기설정간격이 3,200mm 내외일 때 스트링거(24)의 전후 폭은 3,300mm 이상일 수 있다. 이와 같이 수치가 한정되는 스트링거(24)는, 적어도 높이 방향으로 중앙에 배치될 수 있다.

이와 같이 스트링거(24)의 전후 폭을 화물탱크(20)와 선측외판(12) 사이의 간극보다 크게 한정함으로써, 본 발명은 종격벽(23)을 1개로 축소하면서도 화물탱크(20)의 폭방향 구조 강도를 적정한 수준으로 보장할 수 있다.

거더(25)는, 스트링거(24)와 마찬가지로 선체(10)에 수평하게 놓이며, 종격벽(23)에서 좌측 또는 우측 중 일측에만 마련된다. 거더(25)는 좌우로 인접한 화물탱크(20)로부터 전달되는 폭방향의 유체압력을 견뎌내기 위해 구비될 수 있다.

거더(25)는 스트링거(24)와 마찬가지로 높이 방향으로 적어도 3개가 마련될 수 있다. 이때 거더(25)는 스트링거(24)와 동일한 높이에 마련되면서 도 5에서와 같이 스트링거(24)에 연결되어 일체화될 수 있다.

거더(25)는 높이 방향으로 상측에서 하측으로 갈수록 1번 거더(251), 2번 거더(252), 3번 거더(253)로 지칭될 수 있다. 이때 높이 방향으로 중앙에 마련되는 2번 거더(252)는, 상측에 배치되는 1번 거더(251) 또는 하측에 배치되는 3번 거더(253) 대비 좌우 폭이 크게 마련될 수 있다.

2번 거더(252)의 좌우 폭을 충분한 수치 이상으로 마련함으로써, 본 발명은 종격벽(23)에 의해 좌우로 분할되는 화물탱크(20)에 대해, 폭방향으로 전달되는 유체압력을 안정적으로 버텨낼 수 있다. 특히 2번 거더(252)의 좌우 폭은 화물탱크(20)의 외벽(21)과 선측외판(12) 사이의 간극은 물론이고 스트링거(24)의 전후 폭보다 클 수 있으며, 또한 후술할 웹부재(26)의 좌우 폭보다 크게 마련될 수 있다.

웹부재(26)는, 횡격벽(22)과 평행하며 종격벽(23)에 마련된다. 웹부재(26)는 도 3에 나타난 바와 같이 좌우로 인접 배치되는 한 쌍의 화물탱크(20)에 비대칭적으로 구비될 수 있다.

웹부재(26)는 횡방향으로 마련되고 거더(25)는 수평방향으로 마련되어, 웹부재(26)에 거더(25)가 수직하게 교차할 수 있다. 이때 2번 거더(252)는, 웹부재(26) 대비 좌우 폭이 크게 이루어져, 웹부재(26) 대비 화물탱크(20)의 내측으로 돌출될 수 있다.

다만 2번 거더(252)와 달리, 1번 거더(251)와 3번 거더(253)는 웹부재(26) 대비 좌우 폭이 작게 이루어져 웹부재(26)의 내측단 대비 외측까지만 연장되도록 마련될 수 있다. 따라서 본 발명은 높이 방향으로 복수 개가 배치되는 거더(25)에 있어서, 중앙 부분의 거더(25)에 대해 좌우 폭을 확장하여, 화물에 의한 좌우 방향의 유체압력을 충분히 견뎌낼 수 있다. 일례로 1번 거더(251)와 3번 거더(253)의 좌우 폭은 1,000mm 내외일 수 있고, 2번 거더(252)의 좌우 폭은 4,000mm 내외일 수 있다.

물론 본 발명은 이와 같이 2번 거더(252)의 좌우 폭을 확장하는 대신, 웹부재(26)의 좌우 폭을 확대하는 것도 가능하다. 일례로 웹부재(26)에서 적어도 높이 방향으로 중앙 부분의 좌우 폭이 3,500mm 이상이 되는 경우, 2번 거더(252)는 1번 거더(251) 등과 유사하게 웹 부재보다 좌우 폭이 작게 형성될 수도 있다.

브라켓(27)은, 스트링거(24) 및 거더(25)를 종격벽(23) 또는 웹부재(26)에 지지한다. 브라켓(27)은 종격벽(23)에 경사진 면을 가질 수 있고, 종격벽(23)에 수직하게 연결되는 스트링거(24)와 거더(25)를 떠받들도록 마련되어 스트링거(24)와 거더(25)의 하중을 지지할 수 있다.

브라켓(27)은 도 4에 나타난 바와 같이 스트링거(24)나 거더(25)의 좌우 폭에 따라 상이한 형상을 갖도록 마련될 수 있으며, 구조적 안정성을 확보할 수 있는 한에서 다양한 제원으로 이루어질 수 있다.

호퍼부재(28)는, 횡격벽(22)과 평행하며 화물탱크(20)의 모서리에 각각 마련된다. 호퍼부재(28)는 웹부재(26)와 유사한 보강 구조를 이룰 수 있지만, 웹부재(26)와 달리 비연속적으로 구비될 수 있다.

일례로 도 4를 참고할 때 종격벽(23)의 우현에 배치된 화물탱크(20)의 웹부재(26)는, 정단면을 기준으로 화물탱크(20) 내부공간의 상면, 좌측면을 두르도록 마련되는데, 종격벽(23)의 좌현에 배치된 화물탱크(20)의 호퍼부재(28)는, 정단면을 기준으로 화물탱크(20) 내부공간의 상면에 배치되고, 또한 우측면 모서리에 별도로 배치될 수 있다.

이러한 호퍼부재(28)는, 웹부재(26)와 평행하게 마련될 수 있다. 즉 도 4에서 우측 화물탱크(20)에는 종방향으로 호퍼부재(28)와 웹부재(26)가 번갈아 배치될 수 있다.

호퍼부재(28)는, 모서리에서의 응력 집중을 방지하는 역할을 한다. 또한 모서리에 각각 마련되는 호퍼부재(28) 중에서 종격벽(23)의 하측에 마련되는 호퍼부재(28)는, 수직 방향으로 하측에 배치되는 스트링거(24)를 지지하도록 구비될 수 있다.

스트링거(24)를 지지하는 호퍼부재(28)는, 스트링거(24)와의 연결 부분에서 응력 집중을 방지하고자, 스트링거(24)와 예각으로 만나도록 마련될 수 있다. 이를 위해 호퍼부재(28)는 제1 곡면부 및 제2 곡면부를 포함한 형상으로 이루어질 수 있다.

구체적으로 호퍼부재(28)는, 화물탱크(20)의 바닥에서 상방으로 연장되고 내측변이 화물탱크(20)의 외부를 향해 볼록한 제1 곡선부(281)와, 제1 곡선부(281)에서 상방으로 부드럽게 연장되며 화물탱크(20)의 내부를 향해 휘어져 연장되어 내측변이 스트링거(24)와 예각을 이루도록 맞닿아 스트링거(24)를 지지하는 제2 곡선부(282)를 포함할 수 있다.

즉 하측의 스트링거(24)를 지지하는 호퍼부재(28)는 내측변이 마치 파도 형상으로 이루어지면서, 스트링거(24)와 연결되는 부분이 예각을 이루어 화물탱크(20)의 내측을 향하도록 뾰족하게 형성된다. 이를 통해 본 발명은 스트링거(24)를 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

호퍼부재(28)에 의해 지지되는 스트링거(24)에는 브라켓(27)이 추가될 수 있는데, 이때 브라켓(27)은 스트링거(24)의 상방에 경사지게 배치될 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 300K 이상의 적재용량을 갖는 VLCC 급의 선박(1)이면서, 스와시 격벽(30)을 삭제하여 구조를 단순화하였으며, 전후 방향으로 화물탱크(20)의 수를 늘려 전후 폭을 줄여서 슬로싱 압력을 대비하였고, 종격벽(23)을 1개로 구성하여 격벽 구조의 과도 설계를 방지하였다.

또한 본 실시예는, 스트링거(24)의 전후 폭을 확대하여, 종격벽(23) 축소로 인해 횡방향으로 2개만 배치되는 화물탱크(20)의 폭방향 구조강도를 보완하였으며, 2번 거더(252) 등의 좌우 폭을 키워 좌우 방향으로 인접한 화물탱크(20)들 사이에서 전달되는 유체압력을 안정적으로 버텨낼 수 있다.

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: 선박 10: 선체
11: 이중저판 12: 선측외판
13: 상갑판 131: 선실
132: 엔진 케이싱 14: 엔진룸
15: 밸러스트 탱크 16: 슬롭탱크
20: 화물탱크 21: 외벽
22: 횡격벽 23: 종격벽
24: 스트링거 25: 거더
251: 1번 거더 252: 2번 거더
253: 3번 거더 26: 웹부재
27: 브라켓 28: 호퍼부재
281: 제1 곡선부 282: 제2 곡선부
30: 스와시 격벽

Claims

선체; 및
상기 선체의 내부에서 종방향으로 마련되는 종격벽 및 횡방향으로 마련되는 횡격벽에 의해 횡방향 및 종방향으로 복수 개가 배열되며 원유를 적재하는 화물탱크를 포함하며,
상기 화물탱크는,
상기 선체에 수평하게 놓이며 전면벽 또는 후면벽에 마련되는 스트링거;
상기 선체에 수평하게 놓이며 상기 종격벽에서 좌측 또는 우측 중 일측에만 마련되며 상기 스트링거에 연결되는 거더; 및
상기 횡격벽과 평행하며 상기 종격벽에 마련되어 상기 거더와 수직하게 교차하는 웹부재를 포함하고,
상기 복수 개의 화물탱크는, 총 적재용량이 VLCC급의 선박에 해당하는 300K 이상으로 마련되며,
종격벽이 2개가 평행하게 마련되어 횡방향으로 저장탱크가 3개가 배열되는 일반적인 VLCC급의 선박의 구조에서, 상기 종격벽을 1개로 줄여 상기 선체의 횡방향으로 상기 화물탱크가 2개가 배열되도록 하여 상기 화물탱크의 좌우 폭을 상기 저장탱크 대비 확장하되,
상기 스트링거의 최소 전후 폭이 상기 화물탱크의 횡방향 외벽과 상기 선체의 선측외판 사이의 이격되는 간격보다 크게 형성되도록 하여, 상기 종격벽을 2개에서 1개로 축소하면서도 상기 화물탱크의 폭방향 구조 강도를 보장하고,
상기 웹부재에서 높이 방향으로 중앙 부분의 좌우 폭이 상기 스트링거의 최소 전후 폭보다 크게 형성되도록 하여, 상기 1개의 종격벽에 의해 좌우로 분할되는 상기 화물탱크에 대해 폭방향으로 전달되는 유체압력을 안정적으로 버텨내며,
상기 선체의 종방향으로 상기 화물탱크가 6개 이상으로 배열되도록 하여 상기 화물탱크의 전후 폭을 상기 저장탱크 대비 축소하여, 운항 시 화물의 슬로싱 압력을 대비하기 위한 횡방향의 스와시 격벽(swash bulkhead)이 생략되도록 하는 것을 특징으로 하는 선박.
제 1 항에 있어서,
상기 거더는, 높이 방향으로 복수 개가 마련되며,
복수 개의 상기 거더는, 상기 웹부재 대비 좌우 폭이 작게 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박.
제 1 항에 있어서, 상기 화물탱크는,
횡방향의 외벽이 상기 선체의 선측외판 대비 3m 이상인 기설정간격 만큼 내측으로 이격되며,
상기 스트링거는, 최소 전후 폭이 3,300mm 이상으로 마련되며,
상기 웹부재는, 중앙 부분의 좌우 폭이 3,500mm 이상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 선박.
제 1 항에 있어서, 상기 화물탱크는,
상기 스트링거 및 상기 거더를 상기 종격벽 또는 상기 웹부재에 지지하는 브라켓; 및
상기 횡격벽과 평행하며 상기 화물탱크의 모서리에 각각 마련되는 복수 개의 호퍼부재를 더 포함하고,
상기 스트링거는, 높이 방향으로 복수 개가 마련되며,
상기 종격벽의 하측에 마련되는 상기 호퍼부재는, 하측에 배치되는 상기 스트링거를 지지하는 것을 특징으로 하는 선박.
제 4 항에 있어서, 상기 종격벽의 하측에 마련되는 상기 호퍼부재는,
상기 화물탱크의 바닥에서 상방으로 연장되고 내측변이 상기 화물탱크의 외부를 향해 볼록한 제1 곡선부와, 상기 제1 곡선부에서 상방으로 부드럽게 연장되며 상기 화물탱크의 내부를 향해 휘어져 연장되어 내측변이 상기 스트링거와 예각을 이루도록 맞닿아 상기 스트링거를 지지하는 제2 곡선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.