KR20110016210A - Ship with body designed to decrease flow resistance - Google Patents

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KR20110016210A KR1020090073805A KR20090073805A KR20110016210A KR 20110016210 A KR20110016210 A KR 20110016210A KR 1020090073805 A KR1020090073805 A KR 1020090073805A KR 20090073805 A KR20090073805 A KR 20090073805A KR 20110016210 A KR20110016210 A KR 20110016210A
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Abstract

PURPOSE: A ship with a hull which is designed in a flow resistance reduction type manner is provided to increase propelling efficiency and reduce energy consumption by the reduction of eddy resistance. CONSTITUTION: A ship(100) with a hull which is designed in a flow resistance reduction type manner comprises a hull(20), a propulsion device(40), a flow control groove(22), and a flow control protrusion(24). The hull floats on the water. The propulsion device is installed in the stern of the hull and provides propulsion forces to the hull. The flow control groove is formed in the hull into the shape of a strip. One of the flow control groove and the flow control protrusion is formed between a bow and the stern below a draft line. One of the flow control groove and the flow control protrusion is formed to reduce the friction resistance and pressure resistance of the fluid flowing on the surface of the hull.

Description

유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박{Ship with body designed to decrease flow resistance}Ship with body designed to decrease flow resistance}

본 발명은 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 선체와 일체를 이루는 유동제어홈/유동제어돌기가 정해진 길이와 폭으로 형성되어 유체의 압력저항과 마찰저항 및 추진기구 부위를 유동하는 유체의 와류저항(eddy resistance)을 저감시키는 한편, 선체의 제조공정을 단순화시켜 비용절감이 도모될 수 있는 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ship having a hull shape designed to reduce the flow resistance, more specifically, the flow control groove / flow control projection which is integral with the hull is formed to a predetermined length and width of the fluid pressure and friction resistance and The present invention relates to a ship having a hull shape designed to reduce flow resistance by reducing eddy resistance of a fluid flowing through a propulsion mechanism and simplifying a manufacturing process of the hull, thereby reducing costs.

현재, 조선업의 발전에 따라 선박의 설계 및 제조가 활발하게 이루어지고 있는데, 선박은 수상에서 이동하는 운송수단임에 따라 선박 운항시 선박을 이루는 선체는 유체의 유동저항을 받게 된다.At present, the design and manufacture of ships is being actively performed according to the development of shipbuilding industry. As the ship is a transportation means moving in the water, the hull of the ship during the ship operation is subject to fluid flow resistance.

한편, 선체에 작용하는 유동저항에는 마찰저항과 압력저항이 있는데, 마찰저항은 선체에 작용하는 유동저항의 대부분을 차지하는 저항요소임에 따라 마찰저항 을 저감시키기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.On the other hand, there are frictional resistance and pressure resistance in the flow resistance acting on the hull. Friction resistance is a resistance element that occupies most of the flow resistance acting on the hull, so the research to reduce the frictional resistance is continuously conducted.

그러나, 현재까지 개발된 마찰저항을 저감시키기 위한 기술의 실질적인 효과가 미약함에 따라 마찰저항을 저감시키는 기술의 개발과 더불어, 차선책으로 압력저항을 저감시키기 위한 선박 설계 및 제조기술의 개발이 현재 활발하게 이루어지고 있는 추세이다.However, as the practical effect of the technology for reducing the frictional resistance developed to date is weak, the development of the ship design and manufacturing technology for reducing the pressure resistance as a suboptimal measure is now actively developed. The trend is taking place.

상기와 같은 마찰저항과 압력저항을 저감시키는 기술과 관련하여 대한민국 공개특허공보 제2002-77112호는 유연성 있는 공기관을 내장한 다수의 슬릿이 형성되어 있는 파이프 하우징을 선체표면의 내측 혹은 외측에 설치하여 상기 공기관을 펌프로서 수축, 팽창시켜 슬릿을 통한 유체의 흡입, 분출을 이루게 하여 선체 표면에 형성되는 난류의 유동장을 변화시켜 마찰저항을 감소시키는 방법 및 장치를 개시하고 있다.In relation to the technology of reducing frictional resistance and pressure resistance as described above, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2002-77112 is provided with a pipe housing having a plurality of slits incorporating a flexible air pipe inside or outside the hull surface. A method and apparatus for reducing frictional resistance by varying the flow field of turbulence formed on the hull surface by contracting and expanding the air tube as a pump to intake and eject fluid through the slit.

또한 대한민국 등록실용신안공보 제1992-8336호는 엔진과 각각 연결되는 한 쌍의 수차와, 상기 수차의 외측부에 위치하며, 그 중앙에는 구멍이 형성되는 토출물결 유도판과, 상기 수차의 양측 외주연에 위치되어 상기 토출물결 유도판의 양측에 부착되는 다수개의 흡입, 토출변향익편 및 상기 구멍의 외측부에 부착되는 흡입물결 유도판으로 구성되어 있으며, 상기의 구성을 통해 운항시 선수부에 부딪치는 물결의 마찰저항을 감소시키는 동시에 상기 한 쌍의 수차 회전속도와 회전방향으로 선박의 운항방향을 조정하는 선박의 선수추진 장치를 개시하고 있다.In addition, the Republic of Korea Utility Model Publication No. 1992-8336 is a pair of aberrations, respectively, which is connected to the engine, located on the outer side of the aberration, discharge wave guide plate formed in the center of the aberration, and both outer peripheral edges of the aberration It consists of a plurality of suction, discharge deflection blades attached to both sides of the discharge wave guide plate and the suction wave guide plate attached to the outer portion of the hole, through the configuration of the wave hitting the bow during operation Disclosed is a bow propulsion device for a ship which reduces frictional resistance and adjusts the ship's operating direction in the pair of aberration rotation speeds and rotational directions.

그러나 상기와 같이 현재 개발된 능동적인 방법들은 별도의 마찰저항 저감장치를 제작 설치하여야 하는 경제적인 부담 이외에도, 마찰저항 저감장치를 부착함으로써 파생되는 에너지 절감 효과보다도 오히려 유동을 제어하기 위하여 이러한 마찰저항 저감 장치를 가동하는데 필요한 에너지가 상대적으로 더 크다는 단점을 가지고 있다.However, the active methods currently developed as described above, in addition to the economic burden of manufacturing and installing a separate frictional resistance reduction device, reduce the frictional resistance in order to control the flow rather than the energy saving effect derived from attaching the frictional resistance reduction device. The disadvantage is that the energy required to run the device is relatively larger.

한편, 마찰저항이나 압력저항을 저감시키기 위한 수동적인 방법들은 선체의 외형을 바꾸어 마찰저항이나 압력저항을 감소시키거나 선박의 일부분, 예컨대 선박의 선수, 선미 또는 저면에 부가물(appendage)을 부착하여 선박 표면의 유체 흐름을 제어함으로써 추진효율을 높이는 방법들이 이용되어 왔으며, 유동제어를 위한 에너지 공급이 필요없다는 장점으로 인하여 종래에도 널리 이용되는 방법 중의 하나다.On the other hand, passive methods to reduce frictional or pressure resistance may be achieved by changing the hull's appearance to reduce frictional or pressure resistance or by attaching an appendage to a part of the ship, such as the bow, stern or bottom of the ship. Methods for increasing propulsion efficiency by controlling the flow of fluid on the surface of the ship has been used, and is one of the methods widely used in the past due to the advantage of not needing energy supply for flow control.

또한, 선체의 외형을 바꾸어 마찰저항이나 압력저항을 감소시키기 위한 방법으로서, 대한민국 등록특허공보 제359,933호는 선수를 가능한 한 전방으로 뾰족하게 형성 함으로써, 상기의 뾰족한 선수에서 전방으로의 파반사, 파의 붕괴현상을 완화하여 파랑중 저항증가를 저감할 수 있는 비대선을 개시하고 있다.In addition, as a method for reducing the frictional resistance or the pressure resistance by changing the outer shape of the hull, Republic of Korea Patent No. 359,933, by forming the athlete to the front as sharp as possible, by the above-mentioned pointed bow in the forward reflection, wave The hypertrophy line which can alleviate the collapse phenomenon of a wave and reduce the increase in resistance in a wave is disclosed.

한편, 선박의 선수, 선미 또는 저면에 부가물을 설치하여 추진효율을 높이는 방법으로서, 대한민국 등록실용신안공보 2002-6929호는 유속의 저항을 줄이는 회전 반달원반을 개시하고 있으며, 이에 따르면 선박 선수에 회전 반달원반을 장착하기 위하여 캡 내부에 스러스트 베어링을 삽입하고, 보올 베어링을 회전 반달원반 축에 끼워 회전 반달원반 축을 캡으로 덮은 다음 선수에 고정함으로써, 선박이 진행할 때 선박의 선수부에 부딪치는 유속의 저항이 줄어들게 하고 있다.On the other hand, as a way to increase the propulsion efficiency by installing an additive on the bow, stern or bottom of the ship, the Republic of Korea Utility Model Publication No. 2002-6929 discloses a rotating half-moon disc to reduce the resistance of the flow rate, according to The thrust bearing is inserted inside the cap to mount the rotating disc, and the ball bearing is fitted to the rotating disc shaft to cover the rotating disc shaft with a cap and then fixed to the bow so that the ship's bow hits the bow when the ship proceeds. The resistance is decreasing.

또한 대한민국 공개특허공보 제1997-69724호는 선체의 하면에 오목부를 형성하고, 특히 선체의 전면부에 공기가 흡입되는 공기 흡입부를 형성하며, 상기 공기 흡입부를 통해 유입된 공기가 오목부에 잠시 머문 후, 선체 후면부의 후면 공기 배출부와 측면부의 측면 공기 배출부로 빠져나가게 함으로써, 상기 선체의 하면에 형성된 오목부에 공기가 지체되어 압력이 발생하게 되고, 이 압력에 의해 선체가 상승력을 받아 물과의 접촉부위가 최대한 감소되어 마찰 저항을 감소시킬 수 있는 고속선박의 구조를 개시하고 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1997-69724 forms a concave portion on a lower surface of the hull, in particular, an air intake portion through which the air is sucked into the front surface of the hull, and the air introduced through the air intake portion stays in the concave portion for a while. Afterwards, the air is delayed in the recess formed in the lower surface of the hull, and the pressure is generated by passing through the rear air exhaust portion and the side air exhaust portion of the side portion of the hull. Disclosed is a structure of a high speed ship, in which the contact area of the can be reduced as much as possible to reduce the frictional resistance.

그러나 상기 수동적 방법들은 선박의 마찰저항이나 압력저항을 감소시키기 위한 방법으로서 능동적 방법들에 비하여 상대적으로 에너지 절감효율이 높다는 장점을 가지지만 선박의 외형 자체를 변형시켜야 하는 큰 과제에 따라 선박의 제조공정을 복잡하게 하고 선박의 제조원가를 상승시키는 요인이 될 뿐 아니라 상기의 외형변화는 선박의 다른 기능과 내구성에 많은 지장을 초래하게 된다.However, the passive methods have the advantage that the energy saving efficiency is relatively higher than the active methods as a method for reducing the frictional resistance or the pressure resistance of the ship, but according to the big task of modifying the ship's appearance itself, In addition to complicating and increasing the manufacturing cost of the vessel, the above appearance change causes many obstacles to the other functions and durability of the vessel.

이에 따라, 선체의 형상변화가 단순화되어 선체의 제조가 간편하게 이루어지 면서도 마찰저항이나 압력저항의 저감 효율이 증대될 수 있는 기술의 개발이 요구되는 실정이라 하겠다.Accordingly, the situation is required to develop a technology that can simplify the change in the shape of the hull to simplify the manufacture of the hull while increasing the efficiency of reducing frictional or pressure resistance.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 유동제어홈과 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나가 선체에 포함되어 선체와 일체를 이루는 형상으로 선체가 설계되어 소성가공되도록 함으로써 선체 표면에 추가적으로 핀이나 파이프과 같은 부가물이 장착되면서 유동저항을 저감시키게 되는 종래의 선박과 달리 선체의 제조공정이 단순화되고, 이에 따라 선체의 제조비용이 절감될 수 있는 새로운 형태의 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention improves the problems of the prior art, and any one selected from the flow control groove and the flow control protrusion is included in the hull so that the hull is designed to be integrated with the hull so that the plastic processing is performed to further pin the hull surface. Unlike conventional ships that reduce flow resistance by installing additional materials such as pipes and pipes, the hull is designed with a new type of flow resistance reduction type that can simplify the manufacturing process of the hull and thus reduce the manufacturing cost of the hull. It is aimed at providing ships with a ship.

또한, 본 발명은 정해진 길이와 폭을 가진 띠 형상의 홈인 유동제어홈과 정해진 길이와 폭을 가진 띠 형상의 돌기인 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나가 흘수선(吃水線:draft line) 하측의 선수(船首)와 선미(船尾) 사이 측면부에 수평면과 정해진 각도를 이루며 일체로 형성되도록 한 것으로, 선박 운항시 선체 표면을 유동하는 유체의 마찰저항과 압력저항이 저감될 수 있을 뿐만 아니라, 선체에 추진력을 부여하는 추진기구로 유입되는 유체의 와류저항(eddy resistance)도 저감될 수 있는 새로운 형태의 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention is any one selected from the flow control groove is a strip-shaped groove having a predetermined length and width and the flow control projection is a strip-shaped protrusion having a predetermined length and width, the bow of the lower side of the draft line ( It is formed to be integrally formed at a predetermined angle with a horizontal plane on the side portion between the 船首) and the stern, and the frictional resistance and pressure resistance of the fluid flowing on the hull surface during ship operation can be reduced, and the driving force is applied to the hull. It is an object of the present invention to provide a ship having a hull designed with a new type of flow resistance reduction which can also reduce the eddy resistance of the fluid flowing into the propulsion mechanism.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 정해진 형상으로 이루어지고, 수상에서 부유하게 되는 선체와; 상기 선체의 선미부에 설치되고, 상기 선체에 추진력을 부여하여 상기 선체가 수상에서 이동할 수 있도록 하는 추진기구를 포함하되, 상기 선체는 정해진 길이와 폭을 가진 띠 형상의 홈인 유동제어홈과 정해진 길이와 폭을 가진 띠 형상의 돌기인 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나가 흘수선(吃水線:draft line) 하측의 선수(船首)와 선미(船尾) 사이 측면부에 수평면과 정해진 각도를 이루며 일체로 형성되도록 하여 상기 유동제어홈과 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나에 의해 선체의 표면을 유동하는 유체의 마찰저항과 압력저항이 저감되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention comprises a hull made of a predetermined shape and floating in the water phase; It is installed in the stern portion of the hull, and includes a propulsion mechanism for imparting a propulsion force to the hull to move the hull in the water, wherein the hull is a flow control groove and a predetermined length of the strip-shaped groove having a predetermined length and width Any one selected from the flow control projections, which are strip-shaped projections having a width and a width, is integrally formed at a predetermined angle with a horizontal plane at a side portion between the bow and the stern below the draft line. The frictional resistance and the pressure resistance of the fluid flowing through the surface of the hull by any one selected from the flow control groove and the flow control projection is characterized in that to be reduced.

이와 같은 본 발명에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박에서 상기 선체는 상기 유동제어홈과 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나가 포함되어 일체를 이루는 형상으로 설계되어 소성가공된 것임을 특징으로 한다.In the ship having a hull designed to reduce the flow resistance according to the present invention as described above, the hull is characterized in that the plastic processing is designed in an integral shape including any one selected from the flow control groove and the flow control projection. .

이와 같은 본 발명에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박에서 상기 유동제어홈과 유동제어돌기는 반구형, 타원형, 각형 중에서 선택된 어느 하나의 단면형상을 가지되, 상기 유동제어홈과 유동제어돌기의 폭은 선체의 폭에 대응하여 선체 폭의 15% 이내의 수치를 가지고, 상기 유동제어홈의 깊이와 유동제어돌기의 두께는 선체의 폭에 대응하여 선체 폭의 15% 이내의 수치를 가지는 것을 특징으로 한다.In the ship having a hull designed to reduce the flow resistance according to the present invention, the flow control groove and the flow control projection has any one cross-sectional shape selected from hemispherical, elliptical, square, the flow control groove and flow control The width of the protrusion has a value within 15% of the hull width corresponding to the width of the hull, and the depth of the flow control groove and the thickness of the flow control protrusion have a value within 15% of the hull width corresponding to the width of the hull. It is characterized by.

이와 같은 본 발명에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박에서 상기 유동제어홈과 유동제어돌기는 수평면과 5~30°의 각도를 이루며 경사지게 형성되어 상기 선체 주변을 유동하는 유체의 유동저항이 저감되는 비율이 증대되도록 하는 것을 특징으로 한다.The flow control groove and the flow control protrusion in the vessel having a hull designed to reduce the flow resistance according to the present invention is formed to be inclined at an angle of 5 to 30 ° with a horizontal plane flow resistance of the fluid flowing around the hull It is characterized by making this reduced ratio increase.

이와 같은 본 발명에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박에서 상기 선체는 구상선수(bulbous bow)을 가지되, 상기 유동제어홈과 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나는 상기 선체의 구상선수 부위에 형성되어 선체의 표면을 유동하는 유체의 압력저항이 저감되도록 하는 동시에, 상기 유동제어홈과 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나가 상기 추진기구와 근접하는 위치의 선미부에 형성되어 상기 추진기구로 유입되는 유체의 와류저항(eddy resistance)이 저감되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the ship having a hull shape designed to reduce the flow resistance according to the present invention, the hull has a bulbous bow, any one selected from the flow control groove and the flow control projection is the bulbous bow portion of the hull The pressure resistance of the fluid flowing in the surface of the hull is reduced to any one, and at least one selected from the flow control groove and the flow control projection is formed in the stern at a position close to the propulsion mechanism is introduced into the propulsion mechanism It is characterized in that the eddy resistance of the fluid to be reduced.

이와 같은 본 발명에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박에서 상기 선체는 상기 유동제어홈과 유동제어돌기가 정해진 위치에 서로 평행하게 다수개 설치되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the ship having a hull designed to reduce the flow resistance according to the present invention as described above, the hull is characterized in that the flow control groove and the flow control projection is installed in a plurality of parallel to each other at a predetermined position.

본 발명에 의한 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박에 의하면, 선체와 일체를 이루는 유동제어홈/유동제어돌기가 정해진 길이와 폭으로 형성됨에 따라 유체의 마찰저항과 압력저항 및 추진기구 부위를 유동하는 유체의 와류저항(eddy resistance)이 저감되어 선박의 추진효율이 증대되고 에너지소비가 절감되는 효과를 가지게 된다.According to the ship having a hull shape designed to reduce the flow resistance according to the present invention, as the flow control groove / flow control projection integral with the hull is formed in a predetermined length and width, the frictional resistance and pressure resistance of the fluid and the propulsion mechanism part The eddy resistance of the fluid flowing in the vessel is reduced, so that the propulsion efficiency of the vessel is increased and energy consumption is reduced.

특히, 유동제어홈/유동제어돌기가 추진기구 주위의 선미부에 형성될 경우, 배 밑바닥의 만곡된 부분인 빌지(bilge) 부위의 와류현상에 의한 선체의 진동도 저감되는 효과를 가지게 된다.In particular, when the flow control groove / flow control protrusion is formed at the stern around the propulsion mechanism, the vibration of the hull due to the vortex phenomenon of the bilge area, which is a curved portion of the bottom of the ship, is also reduced.

그리고, 본 발명은 유동제어홈/유동제어돌기가 선체와 일체로 설계되어 성형됨에 따라 선체의 제조공정이 단순화되고, 선체의 제조비용이 절감되는 효과도 동시에 가지게 된다.In addition, according to the present invention, as the flow control groove / flow control protrusion is designed and molded integrally with the hull, the manufacturing process of the hull is simplified and the manufacturing cost of the hull is simultaneously reduced.

또한, 본 발명의 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박은 유동제어홈/유동제어돌기가 선체와 일체를 이루어 유동제어홈/유동제어돌기와 선체가 완만하게 연결됨에 따라 유체의 원활한 유동이 유도되어 유동저항이 저감되는 효과가 더욱 증대되게 된다.In addition, the vessel having a hull shape designed to reduce the flow resistance of the present invention, the flow control groove / flow control projection is integral with the hull and the flow control groove / flow control protrusion and the hull is smoothly connected to induce a smooth flow of fluid Thus, the effect of reducing the flow resistance is further increased.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 선체, 선박이나 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. On the other hand, in the drawings and detailed description of the hull, vessels or vessels having a hull designed to reduce the flow resistance to reduce the appearance and reference to the construction and operation that can be easily understood by those skilled in the art. In particular, in the drawings and detailed description of the drawings, detailed descriptions and illustrations of specific technical configurations and operations of elements not directly related to technical features of the present invention are omitted, and only the technical configurations related to the present invention are briefly shown or described. It was.

본 발명에 따른 선박(100)은 정해진 형상으로 이루어져 수상에서 부유하게 되는 선체(20)와, 선체(20)의 선미부에 설치되어 선체(20)에 추진력을 부여하게 되는 추진기구(40)를 포함하는 구성으로, 특히 선체(20)가 유동저항저감형으로 형상설계되도록 한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박(100)은 다양한 형상과 구성의 선박에 적용될 수 있는데, 특히 여객선, 컨테이너선, 유조선과 같은 대형 선박에 적용되어 선박 운항시 선체 표면을 유동하는 유체의 의한 각종 유동저항을 효과적으로 저감시키게 된다.The ship 100 according to the present invention has a hull 20 that is formed in a predetermined shape and floats in the water, and a propulsion mechanism 40 installed on the stern portion of the hull 20 to impart a propulsion force to the hull 20. In a configuration that includes, in particular, the hull 20 is to be designed to reduce the flow resistance. Such a vessel having a hull shape designed to reduce the flow resistance according to the present invention 100 can be applied to a vessel of various shapes and configurations, in particular applied to large vessels such as passenger ships, container ships, oil tankers when the ship operation Various flow resistances caused by the fluid flowing on the surface can be effectively reduced.

이와 같은 본 발명에 따른 선박(100)은 정해진 길이와 폭을 가진 띠 형상의 홈인 유동제어홈(22)과 정해진 길이와 폭을 가진 띠 형상의 돌기인 유동제어돌기(24) 중에서 선택된 어느 하나가 흘수선(吃水線:draft line) 하측의 선수(船首)와 선미(船尾) 사이 측면부에 수평면과 정해진 각도를 이루며 일체로 형성되도록 한 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라, 선박(100)의 운항시 선체(20) 표면을 유동하는 유체의 마찰저항과 압력저항이 저감된다. 특히, 유동제어홈(22)이나 유동제어돌기(24)가 추진기구(40)가 설치되는 선체(20)의 선미부에 형성될 경우, 추진기구(40)로 유입되는 유체의 와류저항(eddy resistance)이 저감되면서 추진기구(40)의 원활한 작동이 유도되어 추진효율이 증대될 뿐만 아니라, 배 밑바닥의 만 곡된 부분인 빌지(bilge) 부위의 와류현상에 의한 선체의 진동도 저감되게 된다.The vessel 100 according to the present invention is any one selected from the flow control groove 22 is a strip-shaped groove having a predetermined length and width and the flow control projection 24 is a strip-shaped projection having a predetermined length and width. It is a technical feature to be integrally formed at a predetermined angle with a horizontal plane on the side portion between the bow and the stern below the draft line. Accordingly, the frictional resistance and the pressure resistance of the fluid flowing on the surface of the hull 20 during the operation of the ship 100 is reduced. In particular, when the flow control groove 22 or the flow control protrusion 24 is formed at the stern of the hull 20 in which the propulsion mechanism 40 is installed, the eddy current resistance of the fluid flowing into the propulsion mechanism 40 (eddy) As the resistance is reduced, the smooth operation of the propulsion mechanism 40 is induced to increase the propulsion efficiency, as well as the vibration of the hull due to the vortex of the bilge portion, which is a curved portion of the bottom of the ship.

특히, 본 발명의 선박(100)은 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24) 중에서 선택된 어느 하나가 선체(20)에 포함되어 선체(20)와 일체를 이루는 형상으로 선체(20)가 설계되어 소성가공되도록 하는 것을 기술적 특징으로 하는 바, 선체 표면에 추가적으로 핀이나 파이프과 같은 부가물이 장착되면서 유동저항을 저감시키게 되는 종래의 선박과 달리 선체(20)의 제조공정이 단순화되고, 이에 따라 선체의 제조비용이 절감되는 것이다. In particular, in the ship 100 of the present invention, any one selected from the flow control groove 22 and the flow control protrusion 24 is included in the hull 20 so that the hull 20 is integrated with the hull 20. As a technical feature of the design and plastic processing, the manufacturing process of the hull 20 is simplified, unlike the conventional vessel that reduces the flow resistance while additionally attached to the hull surface, such as fins or pipes, The cost of manufacturing the hull is reduced.

본 발명에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박(100)은 도 1에서와 같이 정해진 형상으로 이루어져 수상에서 부유하게 되는 선체(20)와, 선체(20)의 선미부에 설치되어 선체(20)에 추진력을 부여하게 되는 추진기구(40)를 포함한다.Ship 100 having a hull shape designed to reduce the flow resistance according to the present invention has a predetermined shape as shown in Figure 1 hull 20 to be suspended in the water and the hull is installed on the stern portion of the hull 20 And a propulsion mechanism 40 to impart propulsion to the 20.

여기서, 선체(20)는 정해진 길이와 폭을 가진 띠 형상의 홈인 유동제어홈(22)과 정해진 길이와 폭을 가진 띠 형상의 돌기인 유동제어돌기(24) 중에서 선택된 어느 하나가 흘수선(吃水線:draft line) 하측의 선수(船首)와 선미(船尾) 사이 측면부에 형성된다. 이와 같은 선체(20)는 도 2 내지 도 8에서와 같이 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24) 중에서 선택된 어느 하나가 포함되어 일체를 이루도록 형상설계되어 소성가공된 것이다.Here, the hull 20 is any one selected from the flow control groove 22 is a strip-shaped groove having a predetermined length and width and the flow control projection 24 is a strip-shaped projection having a predetermined length and width. It is formed in the side part between the bow and the stern below. Such a hull 20 is plastically processed and designed to form a unit including any one selected from the flow control groove 22 and the flow control projection 24 as shown in Figures 2 to 8.

그리고, 선체(20)에 형성되는 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24)의 단면형상은 반구형, 타원형과 같은 곡선으로 이루어지거나, 면과 면이 만나 모서리를 이 루는 형상, 즉 각형으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24)의 폭은 선체의 크기에 대응하여 선체 폭의 15% 이내의 수치를 가지도록 하고, 유동제어홈(22)의 깊이와 유동제어돌기(24)의 두께 또한, 선체(20)의 크기에 대응하여 선체 폭의 15% 이내의 수치를 가지도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 선체(20)의 크기에 비례하여 유동제어홈(22)의 폭과 깊이, 유동제어돌기(24)의 폭과 두께가 선체 폭의 15% 이내 범위에서 증대되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the cross-sectional shape of the flow control groove 22 and the flow control protrusion 24 formed in the hull 20 is made of a curve, such as hemispherical, elliptical, or a shape where the face meets the edge, that is, a square shape Can be made. The width of the flow control groove 22 and the flow control projection 24 is to have a value within 15% of the hull width corresponding to the size of the hull, the depth of the flow control groove 22 and the flow control projection ( The thickness of 24 is also preferably to be within 15% of the width of the hull corresponding to the size of the hull 20. That is, the width and depth of the flow control groove 22, the width and thickness of the flow control projection 24 is preferably increased within 15% of the hull width in proportion to the size of the hull 20.

한편, 상기와 같이 선체(20)에 형성되는 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24)는 도 3에서와 같이 수평면과 정해진 각도를 이루며 일체로 형성되도록 하여 선체의 표면을 유동하는 유체의 압력저항과 같은 유동저항이 저감되는 효과를 증대시킬 수 있다. 여기서, 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24)는 수평면과 5~30°의 각도를 이루며 경사지게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the flow control groove 22 and the flow control protrusion 24 formed in the hull 20 as described above are integrally formed at a predetermined angle with the horizontal plane as shown in FIG. The effect of reducing flow resistance such as pressure resistance can be increased. Here, the flow control groove 22 and the flow control protrusion 24 is preferably formed to be inclined at an angle of 5 to 30 ° with a horizontal plane.

또한, 상기와 같이 선체(20)에 형성되는 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24)는 도 4와 도 5에서와 같이 정해진 위치에 서로 평행하게 다수개가 설치되도록 하여 선체의 표면을 유동하는 유체의 마찰저항, 압력저항과 같은 유동저항이 저감되는 효과를 증대시킬 수 있다. 즉, 다수개의 유동제어홈(22)이 선체(20)의 정해진 위치에 상하방향으로 형성되거나, 다수개의 유동제어돌기(24)가 선체(20)의 정해진 위치에 상하방향으로 형성될 수 있는 것이다.In addition, the flow control grooves 22 and the flow control protrusions 24 formed in the hull 20 as described above are installed in parallel to each other at a predetermined position as shown in Figs. 4 and 5 so that the surface of the hull flows It is possible to increase the effect of reducing the flow resistance such as frictional resistance, pressure resistance of the fluid. That is, the plurality of flow control grooves 22 may be formed in the vertical position at the predetermined position of the hull 20, or the plurality of flow control protrusions 24 may be formed in the vertical position at the predetermined position of the hull 20. .

한편, 본 발명의 선박(100)이 여객선, 컨테이너선, 유조선과 같은 대형 선박에 적용되어 선체(20)가 구상선수(bulbous bow)을 가질 경우, 선체(20)에 형성되는 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24) 중에서 선택된 어느 하나가 도 6에서와 같이 선체(20)의 구상선수 부위에 형성되도록 할 수도 있다. 이와 같이 선체(20)의 구상선수 부위에 형성되는 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24) 중에서 선택된 어느 하나는 선체(20)의 표면을 유동하는 유체의 마찰저항과 압력저항을 저감시키게 된다.On the other hand, the vessel 100 of the present invention is applied to large vessels such as passenger ships, container ships, oil tankers when the hull 20 has a bulbous bow (bulbous bow), the flow control groove 22 formed in the hull 20 ) And any one selected from the flow control protrusion 24 may be formed in the bulbous bow portion of the hull 20 as shown in FIG. As such, any one selected from the flow control groove 22 and the flow control protrusion 24 formed in the bulbous bow portion of the hull 20 reduces the frictional resistance and the pressure resistance of the fluid flowing on the surface of the hull 20. do.

여기서, 선체(20)의 구상선수 부위를 포함한 선수부에 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24) 중에서 선택된 어느 하나가 형성될 경우, 선체(20)의 선수와 선체(20)의 측면 부위가 이어지면서 형상변화가 커지는 부위에 대한 유체의 압력저항 및 마찰저항이 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24) 중에서 선택된 어느 하나에 의해 효과적으로 저감되게 되는 것이다.Here, when any one selected from the flow control groove 22 and the flow control protrusion 24 is formed in the bow portion including the bulbous bow portion of the hull 20, the bow of the hull 20 and the side portion of the hull 20 Then, the pressure resistance and the frictional resistance of the fluid with respect to the portion where the shape change is increased is effectively reduced by any one selected from the flow control groove 22 and the flow control protrusion 24.

이와 더불어, 도 7에서와 같이 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24) 중에서 선택된 어느 하나가 추진기구(40)와 근접하는 위치의 선미부에 형성되어 추진기구(40)로 유입되는 유체의 와류저항(eddy resistance)이 저감되도록 할 수도 있다. 이와 같이 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24) 중에서 선택된 어느 하나가 선미부에 형성될 경우, 배 밑바닥의 만곡된 부분인 빌지(bilge) 부위의 와류현상에 의한 선체의 진동도 저감되게 된다.In addition, as shown in FIG. 7, any one selected from the flow control groove 22 and the flow control protrusion 24 is formed at a stern at a position close to the propulsion mechanism 40 and flows into the propulsion mechanism 40. It is also possible to reduce the eddy resistance of the eddy resistance. As such, when any one selected from the flow control groove 22 and the flow control protrusion 24 is formed in the stern portion, the vibration of the hull due to the vortex phenomenon of the bilge portion, which is the curved portion of the bottom of the ship, is also reduced. do.

상기와 같은 유동제어홈(22)과 유동제어돌기(24)는 선체(20)의 특정부위에 하나 이상이 형성될 수도 있고, 도 8에서와 같이 선체(20)의 선수부와 선미부에 서로 이격되어 동시에 형성될 수도 있다.One or more flow control grooves 22 and the flow control protrusions 24 may be formed at specific portions of the hull 20, and as shown in FIG. 8, spaced apart from each other in the bow portion and the stern portion of the hull 20 And may be formed at the same time.

한편, 본 출원인은 본 실시예의 효과를 입증하기 위하여 선박 모형을 설계한 후 선박의 운항시 선체 표면의 압력분포와 유선분포를 시뮬레이션한 후 이에 대한 수치해석을 수행하였다.On the other hand, the applicant designed a ship model in order to prove the effect of this embodiment, and then simulated the pressure distribution and the distribution of the distribution of the hull surface during the operation of the ship and then performed a numerical analysis for it.

시뮬레이션을 위한 선박모형으로는 MOERI KVLCC1 tanker가 사용되었고, 상기 MOERI KVLCC1 tanker의 Lpp는 5.5172m, Lwl은 1.0m, Bwl은 0.3586m, D는 0.5172m, T는 0.3586m, 속력은 1.0469m/s, 레이놀즈 수는 4600000, 선박침수표면적(WSA)는 4.1285㎡로 하였다.The MOERI KVLCC1 tanker was used as a ship model for the simulation. The Lpp of the MOERI KVLCC1 tanker was 5.5172m, Lwl was 1.0m, Bwl was 0.3586m, D was 0.5172m, T was 0.3586m, and the speed was 1.0469m / s. The Reynolds number was 4600000 and the ship flooded surface area (WSA) was 4.1285 m 2.

또한, 상기 MOERI KVLCC1 tanker에는 유동제어홈(22)이 형성되도록 하였는데, 이와 같은 유동제어홈(22)은 선체의 18.5스테이션과 19.5스테이션에 양단부가 위치되도록 하였다. (여기서, 스테이션이란 LBP를 20개의 동일 구간으로 분리한 후 각각의 구간간의 경계를 칭하는 말이다. 선미부에서부터 번호가 부여되고 첫번째 스테이션의 번호는 0번, 마지막 스테이션의 번호는 20번이다. 상기 LBP는 선수수선과 선미수선간의 거리를 의미한다. 설계수선과 선수재의 앞면과의 교점을 지나고 설계수선에 연직으로 그은 선을 선수수선(F.P)이라 하고, 선미수선(A.P)이란 명확한 타주(rudder post)를 가지는 선박에서는 타주의 뒷면과 설계수선과의 교점을 지나는 연직선이며, 그렇지 않은 선박에서는 타두재(rudder stock)의 중심선과 설계수선과의 교점을 지나는 연직선이다.)In addition, the MOERI KVLCC1 tanker was formed to have a flow control groove 22, this flow control groove 22 was to be positioned at both ends of the 18.5 station and 19.5 station of the hull. (In this case, the term "station" refers to the boundary between each section after the LBP is divided into 20 equal sections. The number is assigned from the stern, the first station is number 0, and the last station is number 20.) Means the distance between the repair and the stern, the line perpendicular to the design and passing the intersection of the design and the foreline is called the forward repair (FP), and the stern repair (AP) is a clear rudder post. In ships with), the vertical line passes through the intersection of the back of the other state and the design repair, and in the other ships, it is the vertical line passing through the intersection between the centerline of the rudder stock and the design repair.)

도 9 내지 도 14는 선체 표면의 압력저항을 확인하기 위해 선체 표면의 압력분포를 등고선 형태로 도시한 도면들로서, 도 9는 도 2에 도시된 본 발명의 제1실 시예에 따른 선박(100)과 같이 하나의 유동제어홈(22)이 수평하게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case1을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이고, 도 10은 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)과 같이 하나의 유동제어홈(22)이 5°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case2를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이며, 도 11은 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)과 같이 하나의 유동제어홈(22)이 10°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case3을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이고, 도 12는 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)과 같이 하나의 유동제어홈(22)이 15°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case4를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이며, 도 13은 도 4에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)과 같이 두개의 유동제어홈(22)이 수평으로 서로 평행하게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case5를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이고, 도 14는 유동제어홈(22)이 형성되지 않은 MOERI KVLCC1 tanker의 원형(original)을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이다.9 to 14 are diagrams showing the pressure distribution of the hull surface in the form of a contour in order to check the pressure resistance of the hull surface, Figure 9 is a vessel 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. As shown in FIG. 10, a graph illustrating a simulation result of case 1 of a MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove 22 is horizontally formed, and FIG. 10 is a vessel 100 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3. As shown in FIG. 11, a flow diagram illustrating a simulation result of case 2 of a MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove 22 is inclined at an angle of 5 ° is shown. FIG. 11 is a vessel according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3. FIG. 12 is a graph illustrating simulation results of a case 3 of a MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove 22 is inclined at an angle of 10 ° as shown in FIG. 100, and FIG. 12 is a second embodiment of the present invention shown in FIG. 3. One fluid such as ship 100 according to Figure 4 is a graph of the simulation results of the case 4 of the MOERI KVLCC1 tanker in which the grooves 22 are inclined at an angle of 15 °, and FIG. 13 is two like the ship 100 according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. Figure 5 is a graph of simulation results of the case 5 of the MOERI KVLCC1 tanker in which the flow control grooves 22 are horizontally parallel to each other, and FIG. 14 is a circle of the MOERI KVLCC1 tanker in which the flow control grooves 22 are not formed. Is a graph of numerical simulation results.

상기와 같은 MOERI KVLCC1 tanker의 case1, case2, case3, case4, case5와 원형(original)을 비교해보면, MOERI KVLCC1 tanker의 case1, case2, case3, case4, case5의 압력분포가 유동제어홈(22)이 형성된 부위를 따라 MOERI KVLCC1 tanker의 원형(original)보다 저감되어 있는 것을 확인할 수 있다.When comparing the case1, case2, case3, case4 and case5 of the MOERI KVLCC1 tanker as described above, the pressure distribution of case1, case2, case3, case4 and case5 of the MOERI KVLCC1 tanker was formed with a flow control groove 22. It can be seen that the area of the MOERI KVLCC1 tanker is reduced than the original (original).

한편, 도 15 내지 도 20은 선체 표면의 마찰저항을 확인하기 위해 선체 표면의 전단응력분포를 등고선 형태로 도시한 도면들로서, 도 15는 도 2에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동제어홈이 수평하게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case1을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이고, 도 16은 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동제어홈이 5°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case2를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이며, 도 17은 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동제어홈이 10°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case3을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이고, 도 18은 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동제어홈이 15°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case4를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이며, 도 19는 도 4에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 선박과 같이 두개의 유동제어홈이 수평으로 서로 평행하게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case5를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이고, 도 20은 유동제어홈이 형성되지 않은 MOERI KVLCC1 tanker의 원형(original)을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프이다.Meanwhile, FIGS. 15 to 20 show contours of shear stresses on the hull surface in order to check the frictional resistance of the hull surface. FIG. 15 is a ship according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. Figure 1 is a graph of the simulation results of the case 1 of the MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove is formed horizontally, Figure 16 is a flow control like a ship according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. Figure 2 is a graph of the simulation results of the case 2 of the MOERI KVLCC1 tanker in which the grooves are inclined at an angle of 5 °, and FIG. 17 shows one flow control groove 10 as in the ship according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. Fig. 18 is a graph of simulation results of case 3 of MOERI KVLCC1 tanker formed at an inclined angle. FIG. 18 is a flow control groove having a 15 ° angle as shown in FIG. 3 according to the second embodiment of the present invention. Figure 4 is a graph of the simulation results of the case 4 of the MOERI KVLCC1 tanker formed to be inclined as shown in Figure 4 is a flow control groove formed horizontally parallel to each other, such as a ship according to a third embodiment of the present invention shown in FIG. Figure 5 is a graph of the simulation results of the case 5 of the MOERI KVLCC1 tanker, Figure 20 is a graph of the simulation results of the original (original) of the MOERI KVLCC1 tanker without a flow control groove.

상기와 같은 MOERI KVLCC1 tanker의 case1, case2, case3, case4, case5와 원형(original)을 비교해보면, MOERI KVLCC1 tanker의 case1, case2, case3, case4, case5의 전단응력분포가 유동제어홈(22)이 형성된 부위를 따라 MOERI KVLCC1 tanker의 원형(original)보다 저감되어 있는 것을 확인할 수 있다.Comparing the case1, case2, case3, case4 and case5 of the MOERI KVLCC1 tanker as described above, the shear stress distribution of the case1, case2, case3, case4 and case5 of the MOERI KVLCC1 tanker has a flow control groove (22). It can be seen that it is reduced than the original (original) of the MOERI KVLCC1 tanker along the formed site.

한편, 도 21에는 MOERI KVLCC1 tanker의 case1, case2, case3, case4, case5와 원형(original)에 각각 작용하는 항력(Drag Force)이 선체(20)의 표면에 작용하는 수직력(압력)과 수평력(점성력-전단응력에 대응하는 힘) 및 그 합력(total force)으로 구분되어 기재되어 있고, 도 22에는 MOERI KVLCC1 tanker의 case1, case2, case3, case4, case5와 원형(original)에 각각 작용하는 항력계수(Drag Coefficient)가 도 22와 동일한 방법으로 기재되어 있는데, 상기 도 21과 도 22에서도 MOERI KVLCC1 tanker의 case1, case2, case3, case4, case5의 항력과 항력계수가 MOERI KVLCC1 tanker의 원형(original)보다 저감되어 있는 것을 확인할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 21, drag force acting on case1, case2, case3, case4, case5, and original of the MOERI KVLCC1 tanker acts on the surface of the hull 20 and the vertical force (pressure) and horizontal force (viscosity force). -The force corresponding to the shear stress) and its total force are described, and FIG. 22 shows the drag coefficients acting on case1, case2, case3, case4, case5 and original of the MOERI KVLCC1 tanker, respectively. Drag Coefficient) is described in the same manner as in FIG. 22, in which the drag and drag coefficients of case1, case2, case3, case4 and case5 of the MOERI KVLCC1 tanker are lower than those of the original MOERI KVLCC1 tanker. You can confirm that it is done.

이와 같은 MOERI KVLCC1 tanker의 case1, case2, case3, case4, case5가 MOERI KVLCC1 tanker의 원형(original)에 대하여 선체(20)의 표면에 작용하는 수직력(압력)와 수평력(점성력-전단응력에 대응하는 힘) 및 합력(total force)이 저감되는 비율은 도 23에 도시되어 있다.Case 1, case 2, case 3, case 4, and case 5 of the MOERI KVLCC1 tanker act on the surface of the hull 20 with respect to the original of the MOERI KVLCC1 tanker. And the rate at which the total force is reduced are shown in FIG.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.As described above, the vessel having a hull designed to reduce the flow resistance in accordance with an embodiment of the present invention has been shown according to the above description and drawings, but this is only an example and does not deviate from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope.

도 1의 (a)는 선체 측면에 유동제어홈이 형성된 본 발명에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체의 측면도;Figure 1 (a) is a side view of the hull shape designed to reduce the flow resistance according to the invention the flow control groove is formed on the side of the hull;

도 1의 (b)는 선체 측면에 유동제어돌기가 형성된 본 발명에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체의 측면도;Figure 1 (b) is a side view of the hull shape designed to reduce the flow resistance according to the invention the flow control projection formed on the side of the hull;

도 2는 하나의 유동제어홈이 수평하게 형성된 본 발명의 제1실시예에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체의 부분 사시도;2 is a partial perspective view of a hull designed to reduce the flow resistance according to the first embodiment of the present invention in which one flow control groove is horizontally formed;

도 3은 하나의 유동제어홈이 경사지게 형성된 본 발명의 제2실시예에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체의 부분 사시도;3 is a partial perspective view of a hull designed to reduce the flow resistance according to the second embodiment of the present invention in which one flow control groove is inclined;

도 4은 두개의 유동제어홈이 수평으로 서로 평행하게 형성된 본 발명의 제3실시예에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체의 부분 사시도;4 is a partial perspective view of a hull designed to reduce flow resistance according to a third embodiment of the present invention in which two flow control grooves are horizontally parallel to each other;

도 5는 두개의 유동제어홈이 경사지게 형성된 본 발명의 제4실시예에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체의 부분 사시도;5 is a partial perspective view of a hull designed to reduce the flow resistance according to the fourth embodiment of the present invention in which two flow control grooves are inclined;

도 6은 구상선수 부위에 하나의 유동제어홈이 형성된 본 발명의 제5실시예에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체의 부분 사시도;6 is a partial perspective view of a hull shape designed to reduce the flow resistance according to the fifth embodiment of the present invention in which one flow control groove is formed in the bulbous bow portion;

도 7은 추진기구와 근접한 선미부에 하나의 유동제어홈이 형성된 본 발명의 제6실시예에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체의 부분 사시도;7 is a partial perspective view of a hull designed to reduce flow resistance according to a sixth embodiment of the present invention in which one flow control groove is formed at a stern adjacent to the propulsion mechanism;

도 8은 선수부와 선미부에 각각 유동제어홈이 동시에 형성된 본 발명의 제7실시예에 따른 유동저항저감형으로 형상설계된 선체의 부분 사시도;8 is a partial perspective view of a hull shape designed to reduce the flow resistance according to the seventh embodiment of the present invention in which flow control grooves are formed at the fore and aft parts respectively;

도 9는 도 2에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동 제어홈이 수평하게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case1을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 압력분포를 등고선 형태로 도시한 도면;FIG. 9 is a graph illustrating numerical simulation results of case 1 of a MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove is horizontally formed as in a ship according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2. Shown in contour form;

도 10은 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동제어홈이 5°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case2를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 압력분포를 등고선 형태로 도시한 도면;FIG. 10 is a graph illustrating numerical simulation results of case 2 of a MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove is inclined at an angle of 5 ° as in the ship according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. A pressure distribution in the form of a contour;

도 11은 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동제어홈이 10°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case3을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 압력분포를 등고선 형태로 도시한 도면;FIG. 11 is a graph illustrating numerical simulation results of case 3 of a MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove is inclined at an angle of 10 ° as in the ship according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. A pressure distribution in the form of a contour;

도 12는 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동제어홈이 15°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case4를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 압력분포를 등고선 형태로 도시한 도면;FIG. 12 is a graph illustrating numerical simulation results of case 4 of a MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove is inclined at an angle of 15 ° as in the ship according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. A pressure distribution in the form of a contour;

도 13은 도 4에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 선박과 같이 두개의 유동제어홈이 수평으로 서로 평행하게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case5를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 압력분포를 등고선 형태로 도시한 도면;FIG. 13 is a graph illustrating numerical simulation results of a case 5 of a MOERI KVLCC1 tanker in which two flow control grooves are horizontally parallel to each other like a ship according to a third embodiment of the present invention shown in FIG. 4. A pressure distribution in the form of a contour;

도 14는 유동제어홈이 형성되지 않은 MOERI KVLCC1 tanker의 원형(original)을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 압력분포를 등고선 형 태로 도시한 도면;FIG. 14 is a graph of simulation results of the original simulation of the MOERI KVLCC1 tanker without a flow control groove, showing the pressure distribution on the hull surface in a contour form; FIG.

도 15는 도 2에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동제어홈이 수평하게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case1을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 전단응력분포를 등고선 형태로 도시한 도면;FIG. 15 is a graph illustrating numerical simulation results of case 1 of a MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove is horizontally formed as in a ship according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2. FIG. Drawing in contour form;

도 16은 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동제어홈이 5°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case2를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 전단응력분포를 등고선 형태로 도시한 도면;FIG. 16 is a graph illustrating numerical simulation results of case 2 of a MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove is inclined at an angle of 5 ° as in the ship according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. A shear stress distribution in contour form;

도 17은 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동제어홈이 10°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case3을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 전단응력분포를 등고선 형태로 도시한 도면;FIG. 17 is a graph illustrating numerical simulation results of a case 3 of a MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove is inclined at an angle of 10 ° as in the ship according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3. A shear stress distribution in contour form;

도 18은 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 선박과 같이 하나의 유동제어홈이 15°각도로 경사지게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case4를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 전단응력분포를 등고선 형태로 도시한 도면;FIG. 18 is a graph illustrating numerical simulation results of case 4 of a MOERI KVLCC1 tanker in which one flow control groove is inclined at an angle of 15 ° as in the ship according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. A shear stress distribution in contour form;

도 19는 도 4에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 선박과 같이 두개의 유동제어홈이 수평으로 서로 평행하게 형성된 MOERI KVLCC1 tanker의 case5를 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 전단응력분포를 등고선 형태로 도시한 도면;FIG. 19 is a graph illustrating numerical simulation results of case 5 of a MOERI KVLCC1 tanker in which two flow control grooves are horizontally parallel to each other like a ship according to a third embodiment of the present invention shown in FIG. 4. A shear stress distribution in contour form;

도 20은 유동제어홈이 형성되지 않은 MOERI KVLCC1 tanker의 원형(original)을 시뮬레이션 결과를 수치해석한 그래프로서, 선체 표면의 전단응력분포를 등고선 형태로 도시한 도면;FIG. 20 is a graph of simulation results of the original simulation of the MOERI KVLCC1 tanker without a flow control groove, showing the shear stress distribution on the hull surface in the form of contour lines; FIG.

도 21은 MOERI KVLCC1 tanker의 case1, case2, case3, case4, case5와 원형(original)에 각각 작용하는 항력(Drag Force)이 선체의 표면에 작용하는 수직력(압력)과 수평력(점성력-전단응력에 대응하는 힘)으로 구분되어 기재된 표;Fig. 21 shows the vertical force (pressure) and horizontal force (viscosity-shear stress) in which drag forces acting on case1, case2, case3, case4 and case5 of MOERI KVLCC1 tanker respectively on the surface of the hull. Table) divided into;

도 22는 MOERI KVLCC1 tanker의 case1, case2, case3, case4, case5와 원형(original)에 각각 작용하는 항력계수(Drag Coefficient)가 도 16과 동일한 방법으로 기재된 표;FIG. 22 is a table describing drag coefficients acting on case1, case2, case3, case4, case5 and original of MOERI KVLCC1 tanker in the same manner as in FIG. 16; FIG.

도 23은 MOERI KVLCC1 tanker의 case1, case2, case3, case4, case5가 MOERI KVLCC1 tanker의 원형(original)에 대하여 선체의 표면에 작용하는 수직력(압력)과 수평력(점성력-전단응력에 대응하는 힘)이 저감되는 비율이 개지된 표이다.FIG. 23 shows that the case 1, case 2, case 3, case 4, and case 5 of the MOERI KVLCC1 tanker act on the surface of the hull against the original of the MOERI KVLCC1 tanker. The table shows the rate of reduction.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

20 : 선체 22 : 유동제어홈20: hull 22: flow control groove

24 : 유동제어돌기 40 : 추진기구24: flow control projection 40: propulsion mechanism

100 : 선박100: ship

Claims (6)

정해진 형상으로 이루어지고, 수상에서 부유하게 되는 선체와;A hull made of a predetermined shape and floating in the water phase; 상기 선체의 선미부에 설치되고, 상기 선체에 추진력을 부여하여 상기 선체가 수상에서 이동할 수 있도록 하는 추진기구를 포함하되,It is installed on the stern portion of the hull, including a propulsion mechanism for imparting a driving force to the hull to allow the hull to move in the water, 상기 선체는 정해진 길이와 폭을 가진 띠 형상의 홈인 유동제어홈과 정해진 길이와 폭을 가진 띠 형상의 돌기인 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나가 흘수선(吃水線:draft line) 하측의 선수(船首)와 선미(船尾) 사이 측면부에 수평면과 정해진 각도를 이루며 일체로 형성되도록 하여 상기 유동제어홈과 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나에 의해 선체의 표면을 유동하는 유체의 마찰저항과 압력저항이 저감되도록 하는 것을 특징으로 하는 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박.The hull has a bow below the draft line, wherein any one selected from the flow control groove, which is a strip-shaped groove having a predetermined length and width, and the flow control protrusion, which is a strip-shaped protrusion having a predetermined length and width, is provided. And a horizontal angle between the stern and the stern at a predetermined angle with the horizontal plane to be integrally formed so as to reduce the frictional resistance and the pressure resistance of the fluid flowing through the surface of the hull by any one selected from the flow control groove and the flow control projection. A ship having a hull designed to reduce flow resistance. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선체는 상기 유동제어홈과 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나가 포함되어 일체를 이루는 형상으로 설계되어 소성가공된 것임을 특징으로 하는 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박.The hull is a vessel having a hull shape designed to reduce the flow resistance, characterized in that it is designed to form an integral shape, including any one selected from the flow control groove and the flow control projection. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유동제어홈과 유동제어돌기는 반구형, 타원형, 각형 중에서 선택된 어 느 하나의 단면형상을 가지되, The flow control groove and the flow control projection has any one cross-sectional shape selected from hemispherical, elliptical, square, 상기 유동제어홈과 유동제어돌기의 폭은 선체의 폭에 대응하여 선체 폭의 15% 이내의 수치를 가지고, 상기 유동제어홈의 깊이와 유동제어돌기의 두께는 선체의 폭에 대응하여 선체 폭의 15% 이내의 수치를 가지는 것을 특징으로 하는 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박.The width of the flow control groove and the flow control projection has a numerical value within 15% of the hull width corresponding to the width of the hull, and the depth of the flow control groove and the thickness of the flow control projection correspond to the width of the hull. A ship with a hull designed to reduce flow resistance, having a value within 15%. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유동제어홈과 유동제어돌기는 수평면과 5~30°의 각도를 이루며 경사지게 형성되어 상기 선체 주변을 유동하는 유체의 유동저항이 저감되는 비율이 증대되도록 하는 것을 특징으로 하는 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박.The flow control groove and the flow control protrusion are formed to be inclined at an angle of 5 to 30 ° with a horizontal plane to reduce the flow resistance of the fluid flowing around the hull to reduce the flow resistance shape, characterized in that to increase Ship with engineered hull. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 선체는 구상선수(bulbous bow)을 가지되,The hull has a bulbous bow, 상기 유동제어홈과 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나는 상기 선체의 구상선수 부위에 형성되어 선체의 표면을 유동하는 유체의 압력저항이 저감되도록 하는 동시에, 상기 유동제어홈과 유동제어돌기 중에서 선택된 어느 하나가 상기 추진기구와 근접하는 위치의 선미부에 형성되어 상기 추진기구로 유입되는 유체의 와류저항(eddy resistance)이 저감되도록 하는 것을 특징으로 하는 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박.Any one selected from the flow control groove and the flow control protrusion is formed in the bulbous bow portion of the hull to reduce the pressure resistance of the fluid flowing on the surface of the hull, and any one selected from the flow control groove and the flow control projection The ship having a hull designed to reduce the flow resistance, characterized in that formed in the stern portion adjacent to the propulsion mechanism to reduce the eddy resistance of the fluid flowing into the propulsion mechanism. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 선체는 상기 유동제어홈과 유동제어돌기가 정해진 위치에 서로 평행하게 다수개 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 유동저항저감형으로 형상설계된 선체를 가진 선박.The hull is a vessel having a hull shape designed to reduce the flow resistance, characterized in that a plurality of the flow control groove and the flow control projection is installed in parallel to each other at a predetermined position.
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