KR102561811B1 - 트윈스케그 선박의 프로펠러 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공동현상(Cavitation) 및 공동현상에 의한 프로펠러의 손상 정도를 모니터링하고, 공동현상 또는 프로펠러의 손상 정도에 따라서 프로펠러의 회전 속도를 제어하는 프로펠러 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 제어 장치는, 선박의 제1 및 제2 프로펠러 후면에서 발생하는 해류의 파동을 각각 측정하고, 측정된 해류의 파동을 제1 임계값과 비교하며, 해류의 파동이 제1 임계값 이상인 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시키고, 선박을 소정 방향으로 이동시킬 수 있도록 회전 속도가 감소되지 않은 프로펠러의 상대 회전 속도를 조절한다.

Description

트윈스케그 선박의 프로펠러 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING OF PROPELLER FOR TWIN SKEG}
본 발명은 공동현상(cavitation) 및 공동현상에 의한 프로펠러의 손상 정도를 모니터링하고, 공동현상 또는 프로펠러의 손상 정도에 따라서 프로펠러의 회전 속도를 제어하는 프로펠러 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
공동현상(cavitation)이란 압력의 감소에 의해 액체 중에 기포가 생기는 현상을 나타낸다. 선박의 스크루(screw) 또는 프로펠러(propeller)와 수력 터빈의 날개 등과 같이 물체가 수중을 고속도로 운동할 때 혹은 수중에 강한 음파가 발생할 때에 공동현상이 나타난다. 공동현상이 발생하면 프로펠러 또는 터빈 날개의 수력적 성능이 저하할 뿐 아니라 그 표면이 침식된다. 또한 공동현상에 의해 소음이 생기는데 이것은 기포의 소멸에 의한 것이다. 음파를 발생시킬 때에 공동현상이 일어나면 발생하는 소리의 강도가 줄어든다.
통상 액체의 압력이 충분히 내려가면 액체 중에 존재하거나 혹은 미소한 계면 입자에 부착해 있는 수증기 또는 기체의 핵이 성장하여 공동현상이 발생할 수 있다. 증기압 정도의 압력에서 공동현상이 발생하기 위해서는 이와 같은 수증기 또는 기체의 핵의 존재가 필요하다. 핵의 성장은 점성도와 표면 장력의 영향을 받는다. 세척제와 같은 표면 활성 물질이 존재하면 표면 장력이 바뀌고 따라서 공동현상이 시작되는 압력이 영향을 받는다. 공동현상이 일어나는 외적 조건에는 평균 압력 외에 압력의 변동(fluctuation) 크기와 경계층도 관계하고, 공동현상이 발생하는 기포는 성장하거나 소멸하거나 한다.
기포가 깨져 소멸할 때는 그 가까이에 수천 기압의 압력이 생기는 것이 알려져 있는데 그것은 6~10초 정도의 단시간 밖에 계속되지 않으므로 정확한 측정은 곤란하다. 음파에 의한 공동현상은 압력의 계곡에서 일어난다. 즉, 음파에 의한 공동현상은 음의 진동수 외에 기체의 함유율, 이온의 함유율, 현탁질(기포가 생기는 핵), 온도, 점성도, 용기의 청정 등 기체의 과거의 이력 등에도 의한다.
쌍축 프로펠러로 구동되는 선박, 즉 쌍축선(twin skeg)의 경우도 공동현상 발생의 예외가 될 수 없다. 공동현상에 의해서 쌍축 프로펠러 중 어느 하나 또는 쌍축 프로펠러 모두의 손상이 야기되고, 프로펠러의 손상으로 인해서 프로펠러 사용이 불가능한 상태가 될 수 있다.
본 발명은 선박의 프로펠러에 의해서 발생하는 공동현상으로 인한 프로펠러의 손상을 방지할 수 있는 프로펠러 제어 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 제어 장치는, 선박의 제1 및 제2 프로펠러 후면에서 발생하는 해류의 파동을 각각 측정하는 제1 및 제2 감지부; 및 상기 해류의 파동이 제1 임계값 이상인 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시키고, 상기 선박을 소정 방향으로 이동시킬 수 있도록 회전 속도가 감소되지 않은 프로펠러의 상대 회전 속도를 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 프로펠러의 손상 정도를 감지하는 제3 및 제4 감지부를 더 포함하고, 제어부는, 제1 및 제2 프로펠러의 손상 정도가 제2 임계값 이상인 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시키고, 선박을 소정 방향으로 이동시킬 수 있도록 회전 속도가 감소되지 않은 프로펠러의 상대 회전 속도를 조절할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 감지부는, 해류의 파동에 의한 압력파를 측정하는 오실로스코프를 포함할 수 있다.
또한, 제3 및 제4 감지부는, 제1 및 제2 프로펠러에 전류를 인가하여 발생한 부하를 측정하여 제1 및 제2 프로펠러의 손상 정도를 측정할 수 있다.
또한, 제어부는, 제1 및 제2 프로펠러 후단에 위치하는 각각의 러더의 각을 조절하여 상기 선박을 소정 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 제어 방법은, 제1 및 제2 감지부에 의해서, 선박의 제1 및 제2 프로펠러 후면에서 발생하는 해류의 파동을 각각 측정하고, 측정된 해류의 파동을 제1 임계값과 비교하며, 해류의 파동이 제1 임계값 이상인 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시키고, 선박을 소정 방향으로 이동시킬 수 있도록 회전 속도가 감소되지 않은 프로펠러의 상대 회전 속도를 조절할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 프로펠러의 손상 정도를 감지하고, 제1 및 제2 프로펠러의 손상 정도를 제2 임계값과 비교하며, 프로펠러의 손상 정도가 제2 임계값 이상인 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시키고, 선박을 소정 방향으로 이동시킬 수 있도록 회전 속도가 감소되지 않은 프로펠러의 상대 회전 속도를 더 조절할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 감지부는, 해류의 파동에 의한 압력파를 측정하는 오실로스코프를 포함할 수 있다.
또한, 제3 및 제4 감지부는, 제1 및 제2 프로펠러에 전류를 인가하여 발생한 부하를 측정하여 제1 및 제2 프로펠러의 손상 정도를 측정할 수 있다.
또한, 제어부는, 제1 및 제2 프로펠러 후단에 위치하는 각각의 러더의 각을 조절하여 상기 선박을 소정 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 공동현상으로 인한 프로펠러의 손상을 모니터링하고 공동현상으로 인한 프로펠러의 손상을 방지할 수 있어서, 선박을 안전하게 운항하도록 할 수 있다.
또한, 프로펠러의 손상으로 인한 추진력 감소를 방지할 수 있어서, 엔진의 출력을 선박의 추진력으로 효율적으로 변환하여 경제적으로 선박을 운항하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 저면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 제어 장치의 구성을 보이는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 제어 방법의 절차를 보이는 흐름도이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 발명에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적인 설명으로 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 저면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 선박(100)은 제1 프로펠러(110-1), 제2 프로펠러(110-2), 제1 감지부(120-1), 제2 감지부(120-2), 제3 감지부(130-1) 및 제4 감지부(130-2)를 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 선박(100)은 구동을 위한 추진 기관(engine), 러더(rudder) 및 프로펠러(propeller)를 각각 2개씩 포함하는 쌍축선(twin skeg), 또는 엔진, 러더 및 프로펠러를 각각 1개씩 포함하는 단축선을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 외륜선, 스크루 프로펠러선, 수중익선(hydrofoil), 호버 크래프트(hover craft), 위그선(wig), 보이드 슈나이더(voith schneider) 프로펠러선, 워터제트(water jet) 추진선 등을 포함할 수 있다.
제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)는 축계를 통하여 전달된 추진 기관(엔진)의 동력을 선박(100) 외부의 물(유체)과 작용하여 추력으로 변화시켜 배를 추진하는 장치를 나타낸다.
선박(100)의 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 110-2)가 수중에서 고속도로 회전할 때 혹은 수중에 강한 음파가 발생할 때에 공동현상(cavitation)이 나타날 수 있다. 공동현상이 발생하면 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 110-2)의 표면이 물리적으로 손상되어 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 110-2)의 수력적 성능이 저하할 뿐 아니라 그 표면이 침식될 수 있다.
제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2)는 선박(100)의 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 후면에서 발생하는 해류(유체)의 파동을 각각 측정할 수 있다. 일 실시예로서, 제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2)는 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)에 각각 영향을 미칠 수 있는 해류의 파동을 감지하기에 적절하도록 선박(100) 내부 또는 선박(100) 외부에서 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)의 후면부에 설치될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
제3 감지부(130-1) 및 제4 감지부(130-2)는 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 110-2)의 손상 정도를 감지할 수 있다. 일 실시예로서, 제3 감지부(130-1)는 선박(100) 내부에서 제1 프로펠러(110-1)에 전류를 인가할 수 있도록 제1 프로펠러(110-1)와 연결될 수 있고, 제4 감지부(130-2)는 선박(100) 내부에서 제2 프로펠러(110-2)에 전류를 인가할 수 있도록 제2 프로펠러(110-2)와 연결될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 제어 장치의 구성을 보이는 예시도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 프로펠러 제어 장치(200)는 제1 프로펠러(110-1), 제2 프로펠러(110-2), 제1 감지부(120-1), 제2 감지부(120-2), 제3 감지부(130-1), 제4 감지부(130-2), 제어부(140), 저장부(150) 및 시스템 버스(160)를 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 제1 프로펠러(110-1), 제2 프로펠러(110-2), 제1 감지부(120-1), 제2 감지부(120-2), 제3 감지부(130-1), 제4 감지부(130-2), 제어부(140) 및 저장부(150)는 시스템 버스(160)를 이용하여 통신 가능하도록 서로 연결될 수 있다.
제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)는 축계를 통하여 전달된 추진 기관(도시하지 않음)의 동력을 선박(100) 외부의 유체와 작용하여 추진력으로 변화시켜 선박(100)을 추진하는 장치를 나타낼 수 있다. 일 실시예로서, 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)는 나선형 프로펠러(screw propeller), 워터 제트(water jet), 외륜차, 보이드 슈나이더 프로펠러(voith schneider propeller) 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 회전 운동을 하여 선박(100)을 추진할 수 있는 다양한 장치를 포함할 수 있다.
제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2)는 선박(100)의 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 후면에서 발생하는 해류(유체)의 파동을 각각 측정할 수 있다. 일 실시예로서, 제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2)는 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)에 의해 발생하는 유체의 파동에 의한 압력파를 각각 측정하는 오실로스코프(oscilloscope)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)의 후면에서 유체의 파동에 의한 압력파를 측정할 수 있는 다양한 수단을 포함할 수 있다.
제3 감지부(130-1) 및 제4 감지부(130-2)는 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 110-2)의 손상 정도를 감지하여 수치화 할 수 있다. 일 실시예로서, 제3 감지부(130-1)는 제1 프로펠러(110-1)에 전류를 인가하여 발생한 부하를 측정할 수 있도록 제1 프로펠러(110-1)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제4 감지부(130-2)는 제2 프로펠러(110-2)에 전류를 인가하여 발생한 부하를 측정할 수 있도록 제2 프로펠러(110-2)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예로서, 제1 감지부(120-1)/제2 감지부(120-2)와 제3 감지부(130-1)/제4 감지부(130-2)가 별도로 구성된 것으로 도시되었지만 이에 한정되지 않고, 제1 감지부(120-1) 및 제3 감지부(130-1), 제2 감지부(120-2) 및 제4 감지부(130-2)가 통합된 하나의 구성요소로 구현될 수도 있다.
제어부(140)는 제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2)에서 감지한 각각의 해류의 파동이 제1 임계값 이상인 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 중 어느 하나의 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시킬 수 있다. 일 실시예로서, 제어부(140)는 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 중 어느 하나의 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시킬 수 있도록 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 각각과 연결된 추진 기관의 동력을 조절할 수 있다. 여기서, 제1 임계값이라 함은 해류의 파동이 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2)에 영향을 미칠 수 있는 파동의 값으로, 시뮬레이션 또는 실선 계측 결과에 따라 기 설정된 값이다. 또한, 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시키는 것에 의해 공동 현상에 의한 프로펠러의 손상을 방지하도록 하며, 여기서 소정값이라 함은, 상기 제1 임계값과 마찬가지로, 시뮬레이션 또는 실선 계측 결과에 따라 기 설정된 값이다.
또한, 제어부(140)는 제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2)에서 감지한 각각의 해류의 파동이 제3 임계값 이상인 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 중 어느 하나의 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 더 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제3 임계값은 제1 임계값보다 더 큰 값일 수 있다. 이와 같이, 제어부(140)는 제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2)에서 감지한 각각의 해류의 파동과 임계값과의 비교를 2회 내지 다수회 실시하여 해류의 파동에 의한 프로펠러의 회전 속도 제어를 보다 정밀하게 수행할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2)의 회전 속도를 소정값만큼 감소시킨 후, 선박(100)을 소정 방향으로 이동시킬 수 있도록 회전 속도가 감소되지 않은 프로펠러의 상대 회전 속도를 조절할 수 있다. 이와 같이, 해류의 파동만을 고려하여 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 중 어느 하나의 프로펠러의 회전 속도만을 조절하였을 경우 선박(100)이 목표로 하는 이동 방향과 다른 방향으로 이동하는 상황을 방지할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 1100-2)의 손상 정도가 제2 임계값 이상인 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 중 어느 하나의 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시킬 수 있다. 일 실시예로서, 제어부(140)는 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 중 어느 하나의 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시킬 수 있도록 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 각각과 연결된 추진 기관의 동력을 조절하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제2 임계값이라 함은 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2)의 손상 정도가 선박의 운항 또는 추진에 영향을 미칠 수 있는 값으로 시뮬레이션 또는 실선 계측 결과에 따라 기 설정된 값이다. 또한, 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시키는 것에 의해 공동 현상에 의한 프로펠러의 손상이 더 진행되지 않도록 하며, 여기서 소정값이라 함은, 상기 제2 임계값과 마찬가지로, 시뮬레이션 또는 실선 계측 결과에 따라 기 설정된 값이다.
또한, 제어부(140)는 제3 감지부(130-1) 및 제4 감지부(130-2)에서 감지한 각각의 손상 정도가 제4 임계값 이상인 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 중 어느 하나의 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 더 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제4 임계값은 제2 임계값보다 더 큰 값일 수 있다. 이와 같이, 제어부(140)는 제3 감지부(130-1) 및 제4 감지부(130-2)에서 감지한 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2) 각각의 손상 정도와 임계값과의 비교를 2회 내지 다수회 실시하여 프로펠러의 손상 정도에 의한 프로펠러의 회전 속도 제어를 보다 정밀하게 수행할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2)의 회전 속도를 소정값만큼 감소시킨 후, 선박(100)을 소정 방향으로 이동시킬 수 있도록 회전 속도가 감소되지 않은 프로펠러의 상대 회전 속도를 조절할 수 있다. 이와 같이, 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2)의 손상 정도만을 고려하여 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 중 어느 하나의 프로펠러의 회전 속도를 조절하였을 경우 선박(100)이 목표로 하는 이동 방향과 다른 방향으로 이동하는 상황을 방지할 수 있다. 이때, 상기 제어부(140)는 상기 프로펠러들의 회전 속도 뿐만 아니라 제1 및 제2 프로펠러(110-1,110-2) 후단에 위치하는 각각의 러더의 각을 적절히 조절하는 것에 의해 보다 효율적으로 선박(100)이 목표로 하는 이동 방향으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 해류의 파동에 의한 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)의 회전 속도 제어를 수행한 후, 프로펠러의 손상 정도에 의한 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)의 회전 속도 제어를 순차적으로 수행할 수 있지만, 해류의 파동에 의한 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)의 회전 속도 제어와 프로펠러의 손상 정도에 의한 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)의 회전 속도 제어를 독립적으로 수행할 수도 있다.
저장부(150)는 제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2)에서 감지한 각각의 해류의 파동값에 대한 정보를 수치화하여 저장하고, 제3 감지부(130-1) 및 제4 감지부(130-2)에서 감지한 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 110-2)의 손상 정도에 대한 정보를 수치화하여 저장할 수 있다. 또한, 저장부(150)는 제어부(140)에서 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)의 회전 속도 제어에 이용하는 제1 내지 제4 임계값에 대한 정보를 저장할 수 있다. 일 실시예로서, 저장부(150)는 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), CD(Compact Disc)-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장 장치, 하드 디스크 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 저장부(150)는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 제어 방법의 절차를 보이는 흐름도이다. 본 흐름도에서 프로세스 단계들, 방법 단계들, 알고리즘들 등이 순차적인 순서로 설명되었지만, 그러한 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들은 임의의 적합한 순서로 작동하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 다양한 실시예들에서 설명되는 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들의 단계들이 본 발명에서 기술된 순서로 수행될 필요는 없다. 또한, 일부 단계들이 비동시적으로 수행되는 것으로서 설명되더라도, 다른 실시예에서는 이러한 일부 단계들이 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도면에서의 묘사에 의한 프로세스의 예시는 예시된 프로세스가 그에 대한 다른 변화들 및 수정들을 제외하는 것을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스 또는 그의 단계들 중 임의의 것이 본 발명의 다양한 실시예들 중 하나 이상에 필수적임을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스가 바람직하다는 것을 의미하지 않는다.
도 3에 도시한 바와 같이, 단계(S310)에서, 선박의 제1 및 제2 프로펠러 후면에서 발생하는 해류의 파동이 각각 측정될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 프로펠러 제어 장치(200)의 제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2)는 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)) 후면에서 발생하는 해류의 파동을 각각 측정할 수 있다. 일 실시예로서, 제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2)는 제1 프로펠러(110-1) 및 제2 프로펠러(110-2)에 의해 발생하는 해류의 파동에 의한 압력파를 각각 측정하는 오실로스코프(oscilloscope)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 유체의 파동에 의한 압력파를 측정할 수 있는 다양한 수단을 포함할 수 있다.
단계(S320)에서, 측정된 해류의 파동이 제1 임계값과 비교될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 프로펠러 제어 장치(200)의 제어부(140)는 제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2) 각각에서 측정된 해류의 파동값 각각을 저장부(150)에 저장된 제1 임계값과 비교할 수 있다.
단계(S330)에서, 해류의 파동이 제1 임계값 이상인 프로펠러의 회전 속도가 소정값만큼 감소될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 프로펠러 제어 장치(200)의 제어부(140)는 제1 감지부(120-1) 및 제2 감지부(120-2) 각각에서 측정된 해류의 파동값 각각이 제1 임계값 이상인 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시킬 수 있다. 일 실시예로서, 제어부(140)는 해류의 파동값이 제1 임계값 이상인 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시킬 수 있도록 제1 또는 제2 프로펠러(110-1, 110-2)와 연결된 추진 기관의 동력을 조절할 수 있다.
단계(S340)에서, 선박을 소정 방향으로 이동시킬 수 있도록 회전 속도가 감소되지 않은 프로펠러의 상대 회전 속도가 조절될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 프로펠러 제어 장치(200)의 제어부(140)는 선박(100)을 소정 방향으로 이동시킬 수 있도록 회전 속도가 감소되지 않은 프로펠러의 상대 회전 속도를 조절할 수 있다. 일 실시예로서, 제어부(140)는 제1 프로펠러(110-1) 후면의 해류에 의한 파동이 제1 임계값 이상이어서 제1 프로펠러(110-1)의 회전 속도를 감소시킨 경우 제2 프로펠러(110-2)의 상대 회전 속도를 조절하여 선박이 목표로 한 진행 방향으로 이동할 수 있도록 제어할 수 있다. 다른 실시예로서, 제어부(140)는 제2 프로펠러(110-2) 후면의 해류에 의한 파동이 제1 임계값 이상이어서 제2 프로펠러(110-2)의 회전 속도를 감소시킨 경우 제1 프로펠러(110-1)의 상대 회전 속도를 조절하여 선박이 목표로 한 진행 방향으로 이동할 수 있도록 제어할 수 있다.
다른 실시예로서, 제3 및 제4 감지부(130-1, 130-2)에 의해서, 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 110-2)의 손상 정도가 감지될 수 있다. 또한, 제어부(140)에 의해서, 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 110-2)의 손상 정도가 제2 임계값과 비교될 수 있다. 또한, 제어부(140)에 의해서, 제1 및 제2 프로펠러(110-1, 110-2) 중 프로펠러의 손상 정도가 제2 임계값 이상인 프로펠러의 회전 속도를 소정값만큼 감소시킬 수 있다. 또한, 제어부(140)에 의해서, 선박(100)을 소정 방향으로 이동시킬 수 있도록 회전 속도가 감소되지 않은 프로펠러의 상대 회전 속도가 조절될 수 있다.
상기 방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
100: 선박 110-1: 제1 프로펠러
110-2: 제2 프로펠러 120-1: 제1 감지부
120-2: 제2 감지부 130-1: 제3 감지부
130-2: 제4 감지부 140: 제어부
150: 저장부 160: 시스템 버스
200: 프로펠러 제어 장치

Claims (10)

  1. 트윈스케그 선박의 프로펠러 제어 장치로서,
    상기 트윈스케그 선박의 제1 및 제2 프로펠러 각각의 후면에서 발생하는 해류의 파동을 각각 측정하는 제1 및 제2 감지부;
    상기 트윈스케그 선박의 제1 및 제2 프로펠러 각각의 손상 정도를 감지하는 제3 및 제4 감지부; 그리고,
    상기 제1 내지 제4 감지부로부터 측정된 값을 통해 공동 형상에 의한 상기 프로펠러의 손상을 방지하도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 감지부는 상기 제1 및 제2 프로펠러 각각에 의해 발생하는 유체의 파동에 의한 압력파를 측정하고,
    상기 제3 및 제4 감지부는 상기 제1 및 제2 프로펠러 각각에 발생하는 부하 측정에 의해 상기 제1 및 제2 프로펠러 각각의 손상 정도를 감지하며,
    상기 제어부는,
    상기 해류의 파동이 제1 임계값 이상인 해당 프로펠러의 회전 속도를 제1 소정값만큼 감소시켜 공동 현상에 의한 해당 프로펠러의 손상을 방지하도록 제어하거나, 혹은 상기 손상 정도가 제2 임계값 이상인 해당 프로펠러의 회전 속도를 제2 소정값만큼 감소시켜 해당 프로펠러의 손상이 추가적으로 진행되지 않도록 제어하되, 상기 해당 프로펠러의 회전 속도를 상기 제1 소정값만큼 또는 제2 소정값만큼 감소시키는 경우, 상기 제1 및 제2 프로펠러 후단에 위치하는 각각의 러더 중 어느 하나 이상을 제어하여 상기 트윈스케그 선박이 목표로 하는 방향으로 이동할 수 있도록 제어하는,
    트윈스케그 선박의 프로펠러 제어 장치.
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  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 감지부는, 오실로스코프를 포함하는,
    트윈스케그 선박의 프로펠러 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 감지부는,
    상기 제1 및 제2 프로펠러에 전류를 인가하여 상기 제1 및 제2 프로펠러 각각에 발생하는 부하를 측정하는,
    트윈스케그 선박의 프로펠러 제어 장치.
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