KR20090000634U - 컨테이너 선박의 직립형 연료유 탱크 배치 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 컨테이너 선박의 직립형 연료유 탱크 배치 구조에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 빠른 선속을 달성하기 위해 대량으로 적재되는 연료유 탱크의 형태를 최적화함으로써 그로 인해 발생 되는 유체의 자유표면모멘트를 최소화할 수 있는 직립형 연료유 탱크 배치 구조에 관한 것이다.

본 고안에 의하면, 컨테이너 선박의 화물창 아래에 설치되는 이중저 발라스트 탱크(1); 상기 이중저 발라스트 탱크(1)의 양 측면 상부에 설치되는 윙 발라스트 탱크(2); 및 상기 화물창 구역과 선측 윙 발라스트 탱크(2) 공간의 사이에 좁고 길게 설치되는 연료유 탱크(3)를 구비하며, 상기 연료유 탱크(3)는 최대한 좁은 폭으로 길게 배치함으로써 운항조건에서 발생하게 되는 유체의 자유표면모멘트를 최소화하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선박의 직립형 연료유 탱크 배치 구조를 제시한다.

컨테이너선, 연료유 탱크, 자유표면모멘트

Description

컨테이너 선박의 직립형 연료유 탱크 배치 구조{Stand type heavy fuel oil tank batch structure of container carrier}

본 고안은 컨테이너 선박의 직립형 연료유 탱크 배치 구조에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 빠른 선속을 달성하기 위해 대량으로 적재되는 연료유 탱크의 형태를 최적화함으로써 그로 인해 발생 되는 유체의 자유표면모멘트를 최소화할 수 있는 직립형 연료유 탱크 배치 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 컨테이너선의 선체는 크게 선수(bow), 선미(stern), 기관실(engine room), 선실(accommodation) 및 화물창(cargo part) 등 크게 다섯 부분으로 나뉠 수 있다. 그 중 컨테이너선의 핵심구조라 할 수 있는 화물창은 그 단면이 사각형의 구조를 지니고 있다.

컨테이너선 역시 다른 상선들과 마찬가지로 화물창의 네 면과 칸막이는 대단히 큰 면적을 가지므로 큰 면압과 인장력 및 압축력, 전단력, 비틀림 힘 그리고 여러 가지 모멘트, 진동 및 충격력을 받는다. 물론 선형별로 단면형상이 틀릴 수도 있지만 위에 언급한 각종의 큰 힘들에 견딜 수 있도록 반드시 보강되어야만 한다.

또한, 컨테이너선은 화물창에 화물을 쉽게 싣고 내리도록 해치(hatch)를 크게 만들기 때문에 배 구조가 얼마나 튼튼한 강성을 유지하도록 선체를 설계하느냐가 최대 관건이라 할 수 있다. 다른 선박에 비해서 고속을 필요로 하는 선종이므로 속도를 감안한 직접적인 선수 파를 최소화하기 위해 선수(bow) 부분이 좁기 때문에 전체적으로도 폭이 좁고 길다.

또한, 선미 자체도 좁다 보니까 대용량의 엔진을 앞쪽으로 이동하여 설치할 수밖에 없고, 그 위에 선실(accommodation)을 설치하게 되니까 뒷부분의 여유공간에도 최대한의 컨테이너를 실을 수 있는 구조로 되어있다.

화물창의 경우 배의 중앙부위에서까지도 홀드(hold) 바닥의 좌우 측이 좁아지고 또 선수/선미 쪽에서는 바닥이 치켜 올려지고 폭이 더욱 더 좁아지므로 고정형태로 생긴 컨테이너 박스를 놓기 위해서는 계단식으로 단을 지을 수밖에 없다. 이 경우 배의 외판과 바닥 각이 진 곳이 너무 가까워져서 선체의 강도 유지상 어려움이 생기고 또 협소하여 건조 작업에 어려움이 많다.

특히, 컨테이너선은 속도가 강조되는 선종의 특성 및 비중이 낮은 화물을 선체 상부로 높게 적재함으로 인하여 복원력 저하가 수반되는 등의 특징을 가지므로 통제가능한 복원력 향상 방안들이 중요한 설계 인자가 되고 있다.

한편, 종래에는 컨테이너선의 대용량 연료유 탱크를 선체에 폭 방향으로 배치함으로써 그 형상에 의한 유체 자유표면모멘트가 대량으로 발생하였다.

이러한 연료유 탱크를 이중선저, 화물창 사이의 보이드(void) 공간 또는 화 물창구역 내에서 횡방향으로 배치함으로써 그 배치된 대용량 연료유 탱크의 기하학적 형상에 기인한 과도한 자유표면모멘트가 발생함으로 인해 운송가능한 컨테이너 개수에 손실을 가져오는 문제점이 발생 되었다.

이에, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 고안의 목적은 필수적으로 선박에 배치되어야 하는 연료유 탱크의 기하학적 형상을 최대한 좁은 폭으로 길게 배치함으로써 운항조건에서 발생하게 되는 유체의 자유표면모멘트를 최소화할 수 있는 컨테이너 선박의 직립형 연료유 탱크 배치 구조를 제공하는 데 있다.

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서 본 고안에 의하면, 컨테이너 선박의 화물창 아래에 설치되는 이중저 발라스트 탱크(1); 상기 이중저 발라스트 탱크(1)의 양 측면 상부에 설치되는 윙 발라스트 탱크(2); 및 상기 화물창 구역과 선측 윙 발라스트 탱크(2) 공간의 사이에 좁고 길게 설치되는 연료유 탱크(3)를 구비하며, 상기 연료유 탱크(3)는 최대한 좁은 폭으로 길게 배치함으로써 운항조건에서 발생하게 되는 유체의 자유표면모멘트를 최소화하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선박의 직립형 연료유 탱크 배치 구조를 제시한다.

상기와 같이, 본 고안은 선박의 운항을 위하여 필수적으로 적재되어야 하는 연료유 탱크에서 발생하는 자유표면모멘트를 최소화함으로써 복원력을 확보하고 그만큼 추가적인 화물 적재를 가능하게 하는 효과가 있다.

이하, 본 고안의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 컨테이너 선박의 직립형 연료유 탱크 배치 구조를 나타낸 도면이다.

도 1을 살펴보면, 컨테이너 선박의 화물창(cargo hold) 아래에 설치되는 이중저 발라스트 탱크(Double Bottom Water Ballast Tank: D/B W.B.TK)(1); 상기 이중저 발라스트 탱크(1)의 양 측면에 설치되는 윙 발라스트 탱크(2)(Wing Water Ballast Tank: W.W.B.TK)(2); 및 상기 화물창 구역과 선측 윙 발라스트 탱크(2) 공간의 사이에 좁고 길게 설치되는 연료유 탱크(H.F.O.TK)(3)를 구비하고 있다.

즉, 상기 연료유 탱크(3)의 기하학적 형상을 최대한 좁은 폭으로 길게(직립형) 배치함으로써 운항조건에서 발생하게 되는 유체의 자유표면모멘트를 최소화할 수 있게 된다.

여기서, 상기 유체의 자유표면모멘트는 유체의 중심이 중력방향을 유지하려 는 현상이 용기 내부에서 일어날 때 용기가 기울어짐으로 인해 용기의 중심과 유체의 중심이 엇갈려서 용기와 액체의 합산 중심이 이동하는 것을 말한다.

따라서, 종래 컨테이너선의 연료유 탱크를 이중선저, 화물창 사이의 보이드(void) 공간 또는 화물창구역 내에서 횡방향으로 배치함으로써 그 배치된 대용량 연료유 탱크의 기하학적 형상에 기인한 과도한 자유표면모멘트가 발생하였으나, 본 고안과 같이 연료유 탱크(3)의 기하학적 형상을 최대한 좁은 폭으로 길게(직립형) 배치함으로써 운항조건에서 발생하게 되는 유체의 자유표면모멘트를 최소화할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 실용신안등록청구범위 기재의 기술적 범위 내에 포함된다 할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 컨테이너 선박의 직립형 연료유 탱크 배치 구조를 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1: 이중저 발라스트 탱크(D/B W.B.TK)

2: 윙 발라스트 탱크(W.W.B.TK)

3: 연료유 탱크(H.F.O.TK)

Claims (1)

1. 컨테이너 선박의 화물창 아래에 설치되는 이중저 발라스트 탱크(1); 상기 이중저 발라스트 탱크(1)의 양 측면 상부에 설치되는 윙 발라스트 탱크(2); 및 상기 화물창 구역과 선측 윙 발라스트 탱크(2) 공간의 사이에 좁고 길게 설치되는 연료유 탱크(3)를 구비하며,

   상기 연료유 탱크(3)는 최대한 좁은 폭으로 길게 배치함으로써 운항조건에서 발생하게 되는 유체의 자유표면모멘트를 최소화하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선박의 직립형 연료유 탱크 배치 구조.

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