KR20100008568U - 쇄빙을 위한 고압 워터 노즐 장치를 갖춘 쇄빙선 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 선체를 이용한 쇄빙 작업을 보다 용이하게 수행할 수 있도록 이동방향 전방의 얼음을 고압의 물로 절단하기 위한 고압 워터 노즐 장치가 설치되어 있는 쇄빙선에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 극지방에서 얼음을 깨며 항해할 수 있는 쇄빙선으로서, 상기 쇄빙선의 진행방향 앞쪽에 위치한 얼음의 강도를 낮출 수 있도록 얼음에 고압의 물을 분사하기 위한 워터 노즐 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 쇄빙선이 제공된다.

쇄빙선, 워터 노즐 장치, 부스터 펌프

Description

쇄빙을 위한 고압 워터 노즐 장치를 갖춘 쇄빙선{ICE BREAKER WITH HIGH PRESSURE WATER NOZZLE APPARATUS FOR BREAKING ICE}

본 고안은 쇄빙선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선체를 이용한 쇄빙 작업을 보다 용이하게 수행할 수 있도록 이동방향 전방의 얼음을 고압의 물로 절단하기 위한 고압 워터 노즐 장치가 설치되어 있는 쇄빙선에 관한 것이다.

알래스카, 캐나다 북부, 및 러시아 극지방을 포함하는 북극해 지역은 석유, 천연가스 등의 각종 천연자원이 풍부하게 매장되어 있으며, 1970년대 이후 북극 자원 개발이 활발해지면서 채굴한 자원의 수송과 저장을 위한 배후 거점 도시들이 북극해 연안을 따라 발달하고 있다.

또한 이들 북극해 연안 지방과 동아시아, 북미, 유럽 등의 중위도 소비지역을 연결하는 항로로서 북극해 항로가 개설되어 있고, 최근에는 이 항로가 동아시아와 대서양의 서유럽 국가를 연결하는 최단 항로로 활용되고 있다. 특히, 1991년 러시아가 북극해 항로를 공식적으로 대외 개방하면서, 북극해 항로는 북유럽과 동아시아 주요 경제지역을 연결할 최단 항로로 거리와 시간 단축을 통한 운항비 절감을 기대할 수 있다는 점에서 부각되고 있다.

북극해 항로를 운항하기 위해서는 영하 45℃ 이하의 외기 조건에서 두께가 대략 1.5m 이상인 얼음을 깨고 독자 항해가 가능한 쇄빙선이 필요하다. 종래에는 극지방에서의 자원 수송은, 쇄빙선과 내빙 화물선 또는 유조선 등이 선단을 이루어, 쇄빙선이 앞에서 얼음을 깨며 나아가면 내빙 화물선 또는 유조선 등이 쇄빙선을 따라 깨진 얼음을 헤쳐가며 전진하는 방식으로 이루어졌다. 이러한 방식은 각각 다른 기능의 선박 2척이 동시에 투입되어야 한다는 점에서 경제성이 떨어지므로, 최근에는 쇄빙 기능을 갖춘 쇄빙 유조선이 개발되어 쇄빙 유조선 단독으로 극지방을 운항할 수 있게 되었다.

그런데, 쇄빙 기능을 가지는 선박들은 얼음을 선체의 선수 또는 선미로 밀고 누르면서 운항하기 때문에 선체에 대한 보강이 필요하며, 쇄빙시 선체에 전달되는 충격으로 손상의 우려가 있다. 또한, 대략 1.5 내지 1.7m 두께의 얼음을 깨면서 진행할 때 대략 3노트 정도의 저속으로 진행할 수밖에 없다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 고안은, 이동방향 전방의 얼음을 고압의 물로 절단하기 위한 고압 워터 노즐 장치가 설치되어, 선체를 이용한 쇄빙이 용이하게 이루어질 수 있는 쇄빙선을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 따르면, 극지방에서 얼음을 깨며 항해할 수 있는 쇄빙선으로서, 상기 쇄빙선의 진행방향 앞쪽에 위치한 얼음의 강도를 낮출 수 있도록 얼음에 고압의 물을 분사하기 위한 워터 노즐 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 쇄빙선이 제공된다.

상기 워터 노즐 장치는 선체의 선수부에 배치되는 제1 워터 노즐 장치를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 워터 노즐 장치는 선체의 선미부에 배치되는 제2 워터 노즐 장치를 포함할 수 있다.

상기 워터 노즐 장치를 통해 분사되는 물은 부스터 펌프에 의해 고압으로 압축된 후 상기 워터 노즐 장치까지 공급되는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 워터 노즐 장치는 상기 선체의 선수부 및 선미부에 각각 하나 이상 설치되는 것이 바람직하다.

상기 쇄빙선은, 쇄빙 기능을 가지는 쇄빙 유조선이나 쇄빙 LNG선인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 고안에 의하면, 이동방향 전방의 얼음을 고압의 물로 절단하기 위한 고압 워터 노즐 장치가 설치된 쇄빙선이 제공될 수 있다. 그에 따라, 선체에 닿는 얼음의 강도를 사전에 낮출 수 있어 선체를 이용한 쇄빙이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 워터 커튼 장치를 갖춘 쇄빙선을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 고안에 따른 쇄빙선의 측면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 고안에 따른 쇄빙선의 평면도가 도시되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따르면, 쇄빙선(1)이 전진하는 방향 앞쪽에 위치하는 얼음을 향하여 강한 압력으로 물(해수 또는 담수)을 분사할 수 있도록, 쇄빙선(1)의 선수부에 제1 워터 노즐 장치(3)가 설치되어 있다. 또한, 쇄빙선(1)이 후진하는 경우를 감안하여, 쇄빙선(1)의 선미부에도 얼음을 향하여 강한 압력으로 물을 분사할 수 있는 제2 워터 노즐 장치(4)가 설치될 수 있다.

제1 및 제2 워터 노즐 장치(3, 4)는 선수부 및 선미부에 각각 하나 이상 설치될 수 있다. 도 2에는 각각 한 쌍의 제1 및 제2 워터 노즐 장치(3, 4)가 도시되어 있지만, 이는 예시일 뿐 본 고안을 한정하기 위한 것이 아님은 물론이다.

제1 워터 노즐 장치(3)는 쇄빙선의 선수부에서 얼음을 향하여 아래쪽으로 연장되어 있으며, 마찬가지로 제2 워터 노즐 장치(4)는 선미부에서 얼음을 향하여 아 래쪽으로 연장되어 있다. 제1 및 제2 워터 노즐 장치(3, 4)는 필요시에만 아래쪽으로 연장되도록 탈부착이 가능하게 구성될 수 있으며, 갑판에서 얼음까지의 연장 길이가 조절되도록 구성될 수 있다.

제1 및 제2 워터 노즐 장치(3, 4)를 통하여 분사되는 물은 밸러스트 탱크(5)에 수용된 물을 사용할 수 있으며, 고압 분사가 가능하도록 부스터 펌프(booster pump)(7)에 의해 고압으로 압축된 후 제1 및 제2 배관(8, 9)을 통하여 각각의 제1 및 제2 워터 노즐 장치(3, 4)까지 전달된다.

도면에서는 선수부를 향하는 제1 배관(8)과 선미부를 향하는 제2 배관(9)이 갑판상에 노출되는 것처럼 도시되어 있지만, 이는 예시일 뿐이며 제1 및 제2 배관(8, 9)의 배열은 설계시 적절하게 변경될 수 있다.

또한, 도면에서는 하나의 부스터 펌프(7)를 사용하는 것처럼 도시되어 있지만, 이는 예시일 뿐이며 쇄빙선(1)에 설치된 각각의 워터 노즐 장치마다 각각 별도의 부스터 펌프가 설치될 수 있다.

필요시 제1 및 제2 워터 노즐 장치(3, 4)를 통하여 분사되는 물은 보일러(도시생략)에 의해 가열된 후 사용될 수 있다.

이와 같이 본 고안에 따르면, 부스터 펌프(7)에 의해 고압으로 압축된 물이 제1 및 제2 워터 노즐 장치(3, 4) 중 진행방향의 노즐 장치를 통하여 고압으로 분사될 수 있다. 그에 따라 쇄빙선(1)이 진행하는 방향 앞쪽에 위치한 얼음을 선체가 닿기 전에 부수거나 얼음의 강도를 약화시킬 수 있어, 쇄빙시 선체에 가해지는 충격을 현저하게 감소시킬 수 있다. 이는 쇄빙선 선체의 손상을 방지하고 쇄빙선 의 선속을 증가시킬 수 있게 한다.

본 고안에 따른 제1 및 제2 워터 노즐 장치(3, 4)는, 일반적인 쇄빙선을 비롯하여, 쇄빙 기능을 가지는 쇄빙 유조선이나 쇄빙 LNG선 등에 적용될 수 있음은 물론이다.

이상과 같이 본 고안을, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 고안은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 실용신안등록청구범위 내에서 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 고안에 따른 쇄빙선의 측면도,

도 2는 본 고안에 따른 쇄빙선의 평면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 쇄빙선 3 : 제1 워터 노즐 장치

4 : 제2 워터 노즐 장치 5 : 밸러스트 탱크

7 : 부스터 펌프 8 : 제1 배관

9 : 제2 배관

Claims (6)

1. 극지방에서 얼음을 깨며 항해할 수 있는 쇄빙선으로서,

   상기 쇄빙선의 진행방향 앞쪽에 위치한 얼음의 강도를 낮출 수 있도록 얼음에 고압의 물을 분사하기 위한 워터 노즐 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 쇄빙선.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 워터 노즐 장치는 선체의 선수부에 배치되는 제1 워터 노즐 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇄빙선.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 워터 노즐 장치는 선체의 선미부에 배치되는 제2 워터 노즐 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇄빙선.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 워터 노즐 장치를 통해 분사되는 물은 부스터 펌프에 의해 고압으로 압축된 후 상기 워터 노즐 장치까지 공급되는 것을 특징으로 하는 쇄빙선.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 제1 및 제2 워터 노즐 장치는 상기 선체의 선수부 및 선미부에 각각 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 쇄빙선.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 쇄빙선은, 쇄빙 기능을 가지는 쇄빙 유조선이나 쇄빙 LNG선인 것을 특징으로 하는 쇄빙선.

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