KR20000025585A

KR20000025585A - 선박의 문풀부 저항 저감 장치

Info

Publication number: KR20000025585A
Application number: KR1019980042726A
Authority: KR
Inventors: 하문근; 이형용
Original assignee: 이해규; 삼성중공업 주식회사
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2000-05-06

Abstract

본 발명은 문풀(moon pool)을 구비한 선박의 문풀부 저항 저감 장치에 관한 것이며, 선수부(20) 쪽의 선저(10)와 문풀(50)의 선수부(20) 쪽 하단부 사이에 선수부(20) 쪽의 선저(10)로부터 상기 문풀(50)의 선수부(20)쪽 하단부로 갈수록 그 직경이 작아지게 설치된 벤투리관(60a), 선수부(20) 쪽의 선저(10)와 상기 문풀(50)의 선수부(20) 쪽 하단부 사이에 갑판(2) 쪽으로 만곡되게 형성된 만곡부(60b), 문풀(50)의 선수부(20) 쪽 하단부에 설치되어 선미부(30) 쪽으로 고압공기(62)를 분사하는 공기분사장치(60c), 또는 문풀(50)의 선미부(30) 쪽 벽부(51)와 선미부(30) 쪽 선저(10) 사이에 형성된 해류방출통로(60d)를 적어도 하나 포함하는 선박의 문풀부 저항 저감 장치가 개시되어 있다.

Description

선박의 문풀부 저항 저감 장치

(기술분야)

본 발명은 문풀(moon pool)을 구비한 선박의 문풀부 저항 저감 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 시추선이나 굴착선과 같이 시추장비 등을 내려보내기 위한 문풀이 선박의 중앙에 형성되어 있는 선박에 있어서, 문풀의 존재로 인하여 발생되는 저항을 감소시킬 수 있고 선박의 구조적인 안전성을 향상시킬 수 있는, 선박의 문풀부 저항 저감 장치에 관한 것이다.

(배경기술)

시추선이나 굴착선과 같은 선박은, 그 용도의 특성상 선체에 해저의 지면을 굴착하는 시추봉이 장착되어 있으며, 이런 시추봉의 장착을 위해서 선박의 중앙에 시추정(drillwell)과 같은 대규모의 개구(문풀)를 형성하고 있다.

문풀은 시추작업을 위해서는 필수 불가결한 것이지만, 선박의 항해 중에 대단한 저항으로 작용하여 선박의 항해에 여러 가지 악영향을 미치게 된다. 즉, 문풀을 가지는 선박이 항해할 때에는 선박 중앙에 우물을 달고 항주하는 것과 마찬가지로 되어서, 선박과 해수의 운동에 따라 문풀 내부의 해수가 심하게 유동하여 선박의 항해에 심각한 저항으로 작용한다.

특히, 도1에 도시된 바와 같이, 선박(1)이 항해할 때 선저(10)를 따라 선수부(20) 쪽에서 선미부(30) 쪽으로 흐르는 해류(40)가 문풀(50)에 이르면, 해류(40)의 일부가 선미부(30) 쪽으로 흐르지 않고 문풀(50) 내부로 유입되는 현상이 발생하게 되고, 이런 현상은 저항으로 작용하여 선박(1)의 속도를 현저히 감소시켜 연료 소모를 증가시킬 뿐만 아니라 선박에 진동을 야기하여 안전성을 해하게 된다. 문풀로 인한 선박 이동 중의 저항 증가는 문풀이 없는 선박에 비하여 1.5 내지 2.0배까지 증가하는 것으로 보고되고 있다.

본 발명의 목적은, 문풀을 구비한 선박에 있어서, 문풀의 내부로 유입되는 해류를 최대한 제한하거나 일단 문풀로 유입된 해류를 문풀의 벽부에 충격을 주기전에 문풀 외부로 유도하므로써, 문풀의 존재로 인하여 발생하는 선박의 저항 증가, 속도 저하, 소요 마력 증가, 연료소모증가, 및 구조물의 손상 등의 문제점을 최소화하고자 하는 것이다.

도1은 문풀이 선박에 미치는 저항을 보여주는 선박의 개략 횡단면도,

도2는 본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치의 일 예를 보여주는 선박의 개략 횡단면도,

도3은 본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치의 다른 예를 보여주는 선박의 개략 횡단면도,

도4는 본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치의 또 다른 예를 보여주는 선박의 개략 횡단면도,

도5는 본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치의 또 다른 예를 보여주는 선박의 개략 횡단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 선박 10: 선저

20: 선수부 30: 선미부

40: 해류 50: 문풀

60: 문풀부 저항 저감 장치 60a: 벤투리관

60b: 만곡부 60c: 공기분사장치

60d: 해류방출통로 61: 가이드 베인

상기한 본 발명의 목적은, 문풀을 구비한 선박에서 선저를 따라 선수부에서 선미부 쪽으로 흐르는 해류가 문풀로 유입되는 것을 가능한 한 차단하도록, 선수부 쪽의 선저와 문풀의 선수부 쪽 하단부 사이에 선수부 쪽의 선저로부터 문풀의 선수부 쪽 하단부로 갈수록 그 직경이 작아지는 벤투리관을 설치하여 이루어진 선박의 문풀부 저항 저감 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 목적은, 문풀을 구비한 선박에서 선저를 따라 선수부에서 선미부 쪽으로 흘러 문풀로 유입되는 해류의 흐름을 둔화시키도록, 선수부 쪽의 선저와 문풀의 선수부 쪽 하단부 사이에 갑판 쪽으로 만곡된 만곡부를 설치하여 이루어진 선박의 문풀부 저항 저감 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 목적은, 문풀을 구비한 선박에서 선저를 따라 선수부에서 선미부 쪽으로 흐르는 해류가 문풀로 유입되는 것을 가능한 한 차단하도록, 문풀의 선수부 쪽 하단부에 선미부 쪽으로 고압공기를 분사하는 공기분사장치를 설치하여 이루어진 선박의 문풀부 저항 저감 장치에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 목적은, 문풀을 구비한 선박에서 문풀로 유입된 해류를 문풀의 벽부에 충격을 주기 전에 문풀 외부로 유도하여 선박에 미치는 해류 유동의 영향을 감소시키도록 문풀의 선미부 쪽 벽부와 선미부 쪽 선저 사이에 해류방출통로를 설치하여 이루어진 선박의 문풀부 저항 저감 장치에 의해 달성된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.

도2는 본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치의 일 예를 보여주는 선박의 개략 횡단면도, 도3은 본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치의 다른 예를 보여주는 선박의 개략 횡단면도, 도4는 본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치의 또 다른 예를 보여주는 선박의 개략 횡단면도, 도5는 본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치의 또 다른 예를 보여주는 선박의 개략 횡단면도이다.

먼저, 도2를 참조하여 벤투리관(60a)을 구비한 선박의 문풀부 저항 저감 장치(60)에 대해 설명한다. 도2에 도시된 바와 같이, 선박(1)의 선수부(20) 쪽 선저(10)와 문풀(50)의 선수부(20) 쪽 하단부(51) 사이에는 벤투리관(60a)이 설치되어 있다. 벤투리관(60a)은 그 선수부(20) 쪽으로부터 문풀(50) 쪽으로 갈수록 그 직경이 점점 작아지도록 형성되어 있다.

따라서, 선박(1)이 항해할 때 선저(10)를 따라 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흐르는 해류(40) 중 벤투리관(60a)의 선수부(20) 쪽 입구로 유입된 해류는, 베르누이의 정리에 따라 문풀(50) 쪽으로 갈수록 그 유속이 빨라지게 되고 문풀(50)의 선수부(20) 쪽 하단부(51)에 형성된 벤투리관(60a)의 출구로 분출될 때에는 상당한 압력으로 분출하게 된다.

상기 벤투리관(60a)의 입구에는 선저(10)를 따라 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흐르는 해류(40)를 벤투리관(60a)으로 유도하는 가이드 베인(61)을 부착하는 것이 바람직하다.

이와 같은 벤투리관(60a)의 작용으로, 문풀(50)을 구비한 선박(1)이 항해할 때 문풀(50)의 하단에는 문풀(50)을 가로지르는 강력한 해류가 형성되고, 이 분출 해류에 의해 선저(10)를 따라 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흐르는 해류(40)가 문풀로 유입되는 것이 상당한 정도로 차단되는 것이다.

다음에 도3을 참조하여 만곡부(60b)를 구비한 선박의 문풀부 저항 저감 장치(60)에 대해 설명한다. 도시된 바와 같이, 선박(1)의 선수부(20) 쪽의 선저(10)와 문풀(50)의 선수부(20) 쪽 하단 사이에는 갑판(2) 쪽으로 만곡된 만곡부(60b)가 형성되어 있다. 만곡부(60b)의 문풀(50) 쪽 단부는 문풀(50)로부터 멀어지는 쪽, 즉 아래쪽으로 경사져 있다.

이와 같은 만곡부(60b)의 구성에 따라 선저(10)를 따라 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흐르는 해류는 만곡부(60b)를 지날 때 그 흐름이 문풀(50)로부터 멀어지는 쪽으로 유도되어, 선저(10)를 따라 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흘러 문풀(50)로 유입되려는 해류(40)의 흐름을 상당히 둔화시키게 된다.

다음에 도4를 참조하여, 공기분사장치(60c)를 구비한 선박의 문풀부 저항 저감 장치(60)에 대해 설명한다. 도시된 바와 같이, 문풀(50)의 선수부(20) 쪽 하단부(51)에는 선미부(30) 쪽으로 고압공기(62)를 분사하는 공기분사장치(60c)가 설치되어 있다. 공기분사장치(60c)는 고압의 공기(62)를 발생시키는 압축기(63)와, 압축기(63)로부터의 고압공기(62)를 문풀(50)의 선수부(20) 쪽 하단부(51)로부터 선미부(30) 쪽으로 유도하는 에어덕트(64)로 구성되며, 압축기(63)는 선박(1)의 적절한 위치에 설치된다.

이와 같은 공기분사장치(60c)의 구성에 따라, 선박이 항해할 때 문풀(50)의 하단에는 선수부(20) 쪽에서 선미부(30) 쪽으로 흐르는 에어커튼과 같은 공기 장벽이 형성되며, 이 공기 장벽이 선저(10)를 따라 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흐르는 해류(40)가 문풀(50)로 유입되는 것을 상당히 차단하게 된다.

마지막으로, 도5를 참조하여 해류방출통로(60d)를 구비한 선박의 문풀부 저항 저감 장치(60)에 대해 설명한다. 도시된 바와 같이, 문풀(50)의 선미부(20) 쪽 벽부(51)와 선미부(20) 쪽 선저(10) 사이에는 해류방출통로(60d)가 설치되어 있다.

이와 같이 문풀(50)에 해류방출통로(60d)를 설치함에 따라 선저(10)를 따라 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흐르던 해류(40)가 문풀(50)로 유입되었을 때, 이들 해류(40)의 일부가 문풀(50) 내부에서 순환하지 아니하고 해류방출통로(60d)를 통해 바로 선미부(20) 쪽의 선저(10)로 바로 배출되어 문풀의 벽부에 충격을 주기 전에 문풀 외부로 유도되므로, 문풀의 존재로 인하여 선박에 추가로 발생되는 저항을 감쇄시킬 수 있다.

문풀(50)로 유입된 해류(40)를 자연스럽게 선미부(20) 쪽 선저(10)로 유도하기 위하여, 해류방출통로(60d)는 그 입구부를 해류(40)의 유입 방향에 일치되도록 대략 수평으로 형성하고 입구부 이후는 유입된 해류가 중력에 의해 자연적으로 선저(10) 쪽으로 흐르도록 아래로 경사지게 형성하는 것이 바람직하다. 또한 해류방출통로(60d)는 해류(40)의 흐름이 원활하도록 전체적으로 곡선인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치(60)는, 앞서 도2 내지 도5에서 설명한 벤투리관(60a), 만곡부(60b), 공기분사장치(60c), 및 해류방출통로(60d)를 두 가지 이상 복합적으로 설치할 수도 있으며, 이로써 문풀에 대한 해류의 저항을 더욱 저감시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 선박의 문풀부 저항 저감 장치(60)에 의하면, 문풀(50)의 주변에 벤투리관(60a), 만곡부(60b), 공기분사장치(60c), 및/또는 해류방출통로(60d)를 형성하는 간단한 구성에 의해, 문풀(50)을 구비한 선박(1)이 항해할 때 선저(10)를 따라 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흘러서 문풀(50)로 유입되려는 해류(40)를 상당히 차단할 수 있고, 또한 일단 문풀(50)로 유입된 해류(40)를 문풀(50)의 벽부(51)에 충격을 주기 전에 문풀 외부로 유도할 수 있으므로, 문풀의 존재로 인하여 발생하는 선박의 저항 증가, 속도 저하, 소요 마력 증가, 연료소모증가 및 구조물의 손상 등의 문제점을 최소화할 수 있다.

Claims

문풀(50)을 구비한 선박(10)에서, 선수부(20) 쪽의 선저(10)와 상기 문풀(50)의 선수부(20) 쪽 하단부 사이에, 상기 선수부(20) 쪽의 선저(10)로부터 상기 문풀(50)의 선수부(20)쪽 하단부로 갈수록 그 직경이 작아지는 벤투리관(60a)이 설치되어서, 상기 선저(10)를 따라 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흐르는 해류(40)가 상기 문풀(50)로 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 선박의 문풀부 저항 저감 장치.
제1항에 있어서, 상기 벤투리관(60a)의 입구에는 상기 선저(10)를 따라 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흐르는 해류(40)를 벤투리관(60a)으로 유도하는 가이드 베인(61)이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 선박의 문풀부 저항 저감 장치.
문풀(50)을 구비한 선박(1)에서, 선수부(20) 쪽의 선저(10)와 상기 문풀(50)의 선수부(20) 쪽 하단부 사이에 갑판(2) 쪽으로 만곡된 만곡부(60b)가 설치되어서, 상기 선저(10)를 따라 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흘러 상기 문풀(50)로 유입되는 해류(40)의 흐름을 둔화시키는 것을 특징으로 하는 선박의 문풀부 저항 저감 장치.
문풀(50)을 구비한 선박(1)에서, 상기 문풀(50)의 선수부(20) 쪽 하단부에 선미부(30) 쪽으로 고압공기(62)를 분사하는 공기분사장치(60c)가 설치되어서, 선저(10)를 따라 상기 선수부(20)에서 선미부(30) 쪽으로 흐르는 해류(40)가 상기 문풀(50)로 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 선박의 문풀부 저항 저감 장치.
문풀(50)을 구비한 선박(1)에서, 상기 문풀(50)의 선미부(30) 쪽 벽부(51)와 선미부(30) 쪽 선저(10) 사이에 해류방출통로(60d)가 형성되어서 상기 문풀(50)로 유입된 해류(40)가 상기 문풀(50)의 벽부(51)에 충격을 주기 전에 상기 문풀(50)의 외부로 유도하는 것을 특징으로 하는 선박의 문풀부 저항 저감 장치.
제5항에 있어서, 상기 해류방출통로(60d)는 그 입구부가 해류(40)의 유입 방향에 일치되게 형성되어 있고, 상기 입구부 이후는 유입된 해류(40)가 중력에 의해 자연적으로 상기 선저(10) 쪽으로 흐르도록 아래로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 선박의 문풀부 저항 저감 장치.