KR20110019834A

KR20110019834A - 선박의 레이더 마스트

Info

Publication number: KR20110019834A
Application number: KR1020090077415A
Authority: KR
Inventors: 성상경; 김노성
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2011-03-02

Abstract

본 발명은 레이더 마스트의 진동을 최소화하기 위해 레이더 마스트를 트러스 구조물로 제작하여 저중량의 고강성 구조물화하고, 어퍼 플랫폼의 형상 최적화와 레이더 장비의 최적 배치를 통해 음영관련 국제 규정을 만족시킬 수 있도록 하는 선박의 레이더 마스트를 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 메인 포스트(10)의 상부에 설치되는 어퍼 플랫폼(12)과, 상기 어퍼 플랫폼(12)의 상부에 설치되는 시그널 라이트 포스트(14) 및, 상기 어퍼 플랫폼(12)의 상부에 각각 이격되어 설치되는 원거리 레이더(16)와 근거리 레이더(18)를 구비하고, 상기 원거리 레이더(16)가 상기 근거리 레이더(18)에 비해 상기 어퍼 플랫폼(12)을 기저면으로 설정하여 상방향으로 보다 높은 위치로 설치될 때, 상기 원거리 레이더(16)는 상기 근거리 레이더(18)의 설치부위를 원점으로 설정하는 선수방향의 기준선(Y)에 대해 시계방향 또는 반시계방향으로 적어도 112.5도의 이격각도(X)를 두고 선회한 영역에서 외측으로 벗어난 위치에 배치된다.

선박, 마스트, 근거리 레이더, 원거리 레이더, 블라인드 섹터

Description

선박의 레이더 마스트{Radar mast for ship}

본 발명은 선박의 레이더 마스트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이더 마스트의 상부 구조물에 대한 구조적 손상을 방지하고 전장 장비에 대한 안정성을 유지할 수 있도록 하는 저진동의 레이더 마스트에 관한 것이다.

일반적으로 선박에는 항해중 선박의 주변에 위치하는 다른 선박 및 각종 장애물 등의 위치를 확인하기 위한 레이더 장비를 구비하는 데, 레이더 장비는 선박 주변의 근거리 위치에 대한 물체를 인식하여 확인하는 근거리 레이더(X-Band Radar)와 선박 주변의 원거리 위치에 대한 물체를 인식하여 확인하는 원거리 레이더(S-Band Radar)로 구분된다. 또한, 원거리 레이더는 근거리 레이더에 비해 높이가 높고 부피가 크게 제작되는 것이 통상적이다.

종래 레이더 장비는 도 1과 도 2에 각각 도시된 바와 같이, 선체에 대해 직립한 메인 포스트(51)에 의해 지지되는 어퍼 플랫폼(53)에 설치되고, 상기 어퍼 플랫폼(53)에 대해 시그널 라이트 포스트(55)가 직립한 상태로 지지되어 설치된다.

이때, 메인 포스트(51)와 시그널 라이트 포스트(55)는 모두 길이방향의 종부재에 대해 다수의 부재로서 각각 층상으로 이격되게 배치되어 결합되는 횡부재를 갖춘 구조로 이루어져, 적정 강성을 확보함에 있어 그 중량이 과다하게 되므로 강성 대비 중량의 측면에서 불합리성을 내재하고 있다.

또한, 상기 어퍼 플랫폼(53)의 선수방향을 기준으로 좌/우측 가장자리 부위에 원거리 레이더(57)와 근거리 레이더(59)가 각각 이격되도록 배치되고, 이때 상기 원거리 레이더(57)는 근거리 레이더(59)에 비해 상기 어퍼 플랫폼(53)을 기저면으로 설정하여 상방향으로 보다 높은 위치로 설치된다.

이 결과, 상기 근거리 레이더(59)에 의한 관측 영역에는 상기 원거리 레이더(57)가 위치하게 되므로, 이른 바 블라인드 섹터(Z;Blind Sector,음영 각)가 발생하게 되고, 이러한 블라인드 섹터(Z)는 상기 근거리 레이더(59)에 의한 물체의 인식 및 확인에 있어 장애로 작용하게 될 뿐만 아니라 최근 변경된 음영관련 국제 규정(RESOLUTION MSC.192(79) - Revised Performance Standard for Radar Equipment)을 만족하지 못하는 결과를 초래하게 된다.

이를 감안하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 어퍼 플랫폼(53)상에서 선수방향의 기준을 따라 전후방향에 걸쳐 소정의 이격거리를 둔 상태에서 원거리 레이더(57)와 근거리 레이더(59)를 각각 배치하여 음영관련 국제 규정을 만족할 수 있는 새로운 형태의 레이더 장비를 갖춘 레이더 마스트가 제안되었는 데, 이러한 구조에서는 상기 어퍼 플랫폼(53)의 길이를 불필요할 정도로 길게 연장시키게 되므로 진동의 측면에서 불리하다는 단점이 있게 된다.

즉, 종래 상기와 같은 구조의 레이더 장비에서는 상기 어퍼 플랫폼상에서 각종 시그널 라이트와 레이더의 효율적인 운영을 위한 배치위주의 설계가 이루어짐에 따라 진동관점에서의 검토가 미흡하게 되고, 이로부터 선박의 인도후 진동으로 인한 구조손상 및 레이더 장비의 오작동에 대한 문제가 빈번하게 발생하게 되며, 특히 선박의 프로펠러나 메인 엔진에서 발생하는 기진력(Excitation Forces)과의 공진에 의해 과다 진동이 자주 발생하는 문제를 초래하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 레이더 마스트의 진동을 최소화하기 위해 레이더 마스트를 트러스 구조물로 제작하여 저중량의 고강성 구조물화하고, 어퍼 플랫폼의 형상 최적화와 레이더 장비의 최적 배치를 통해 음영관련 국제 규정을 만족시킬 수 있도록 하는 선박의 레이더 마스트를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 메인 포스트의 상부에 수평한 방향으로 설치되는 어퍼 플랫폼과, 상기 어퍼 플랫폼의 상부에 수직한 방향으로 설치되는 시그널 라이트 포스트 및, 상기 어퍼 플랫폼의 상부에 각각 이격되어 수직한 방향으로 설치되는 근거리 레이더와 원거리 레이더를 구비하고, 상기 메인 포스 트와 상기 시그널 라이트 포스트는 각각 트러스 구조물로 형성되며, 상기 원거리 레이더가 상기 어퍼 플랫폼을 기저면으로 설정하여 상기 근거리 레이더에 비해 상방향으로 높은 위치로 설치될 때, 상기 원거리 레이더는 상기 근거리 레이더의 설치부위를 원점으로 설정하는 선수방향의 기준선에 대해 시계방향 또는 반시계방향으로 적어도 112.5도의 이격각도를 두고 선회한 영역에서 외측으로 벗어난 위치에 배치되는 선박의 레이더 마스트를 제시한다.

본 발명에 있어, 상기 근거리 레이더와 상기 원거리 레이더는 상기 어퍼 플랫폼의 선수방향 중심축선에 대해 좌/우측 가장자리 부위의 영역에 각각 배치되고, 상기 근거리 레이더는 상기 어퍼 플랫폼상에서 선수방향을 향해 상기 원거리 레이더 보다 전방에 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 시그널 라이트 포스트는 상기 어퍼 플랫폼상에서 상기 근거리 레이더와 상기 원거리 레이더의 후방에 배치되면서 상기 어퍼 플랫폼의 중심축선과 일치하는 위치로 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 선박의 레이더 마스트에 의하면, 어퍼 플랫폼상에 근거리 레이더와 원거리 레이더의 배치를 최적화하고 메인 포스트와 시그널 라이트 포스트를 각각 트러스 구조물로 대체하여 상부 구조물에 대한 중량을 최소화하면서도 구조적 강성을 극대화함으로써, 선박에 있어 주요 진동의 가진원에 해당하는 프로펠러와 메인 엔진과의 공진을 회피하여 레이더 마스트에서 발생되는 진동을 최소화할 수 있게 되고, 이를 통해 진동에 의한 각종 구조물의 피로 파괴에 의한 손상 및 장비의 오작동을 예방할 수 있고 특히 레이더 장비의 안정성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 어퍼 플랫폼상에서 근거리 레이더와 원거리 레이더에 대한 배치를 최적화하여 새로운 음영관련 국제 규정(RESOLUTION MSC.192(79) - Revised Performance Standard for Radar Equipment)의 요구사항에도 부합할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박의 레이더 마스트(Radar Mast)는 메인 포스트(Main Post;10)와 어퍼 플랫폼(Upper Platform;12), 시그널 라이트 포스트(Signal Light Post;14), 원거리 레이더(16) 및 근거리 레이더(18) 등을 포함하는 구조물의 형태로 구성된다.

상기 메인 포스트(10)는 레이더 마스트를 지지하기 위한 기둥과 같은 형태로서 선체의 덱 하우스와 같은 구조물의 상부에 수직한 방향으로 직립하게 설치된다. 이때, 상기 메인 포스트(10)는 레이더 마스트의 전체적인 중량은 줄이고 강성은 향상시키기 위해 그 형상을 트러스 구조물 형태로 적용하고, 특히 전후 및 좌우의 폭을 보다 크게 설정한다. 이에 따라, 상기 메인 포스트(10)는 트러스 구조물이 갖는 저중량 고강성의 기능성을 구현할 수 있게 된다.

상기 어퍼 플랫폼(12)은 상기 메인 포스트(10)의 상단부에 수평한 방향으로서 선수방향에서 선미방향을 향해 길게 설치된다. 상기 어퍼 플랫폼(12)은 상부에 위치한 상기 원거리 레이더(16)와 상기 근거리 레이더(18)를 최적의 상태로 배치함으로써 전체 중량은 감소하는 반면에 강성은 향상시켜 진동에 대한 내구 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 시그널 라이트 포스트(14)는 선박의 위치를 표시하는 각종 안전등을 설치하기 위한 구조물로서, 상기 어퍼 플랫폼(12)의 상부에 수직한 방향으로 직립하게 설치된다. 상기 시그널 라이트 포스트(14)는 저중량의 고강성 구조물의 형태인 트러스 구조물로 이루어진다. 이에 따라, 상기 시그널 라이트 포스트(14)는 트러스 구조물이 갖는 저중량 고강성의 기능성을 구현할 수 있게 된다.

또한, 상기 시그널 라이트 포스트(14)는 상기 어퍼 플랫폼(12)상에서 상기 원거리 레이더(16)와 상기 근거리 레이더(18)의 후방에 배치되면서 상기 어퍼 플랫폼(12)의 중심축선(W)과 일치하는 위치로 배치된다.

상기 원거리 레이더(16)는 선박 주변의 원거리 해역 등에 위치한 다른 선박과 같은 물체를 인식하여 확인하는 기능을 수행하는 것(예컨대 S-band Radar)이고, 상기 근거리 레이더(18)는 선박의 주변 근거리 해역 등에 위치한 다른 선박과 같은 물체를 인식하여 확인하는 기능을 수행하는 것으로 정밀한 분해능과 해상방위 임무수행에 있어 다양한 기능을 갖춘 함정용 레이다(예컨대 X-Band Radar)이며, 상기 원거리 레이더(16)는 상기 어퍼 플랫폼(12)을 기저면으로 설정하여 상기 근거리 레이더(18) 보다 상방향으로 높은 위치로 설치된다.

이 경우, 상기 원거리 레이더(16)와 상기 근거리 레이더(18)는 모두 상기 어퍼 플랫폼(12)의 상부에서 상기 시그널 라이트 포스트(14)의 전방으로 설치되는 데, 상기 원거리 레이더(16)는 상기 근거리 레이더(18)의 설치부위를 원점으로 설정하면서 선수방향으로 연장되는 기준선(Y)에 대해 반시계방향[도 6에 도시된 도면을 기준으로 함]으로 적어도 112.5도 이상의 이격각도(X)를 두고 선회한 영역에서 외측으로 벗어난 구역에 위치하도록 배치된다. 즉, 상기 원거리 레이더(16)에 의해 설정되는 상기 근거리 레이더(18)의 블라인드 섹터(Z;Blind Sector,음영 각)는 상기 근거리 레이더(18)의 설치부위를 원점으로 설정하는 선수방향의 기준선(Y)으로부터 반시계방향으로 대략 112.5도 이상의 이격각도(X)로 선회한 영역 밖에 위치한 구역에 위치하게 된다.

따라서, 상기와 같이 이루어지는 어퍼 플랫폼(12)상의 상기 원거리 레이더(16)와 상기 근거리 레이더(18) 사이의 배치관계는 변경된 음영관련 국제 규정(RESOLUTION MSC.192(79)-Revised Performance Standard for Radar Equipment)을 만족할 수 있으며, 선체로부터 전달되는 진동을 최소화하기 위해 상기 근거리 레이더(18)는 선수방향을 기준으로 상기 원거리 레이더(16) 보다 전방에 배치되고, 특히 상기 원거리 레이더(16)와 상기 근거리 레이더(18)는 상기 어퍼 플랫폼(12)의 선수방향 중심축선(W)에 대해 좌/우측 가장자리 부위의 영역에 각각 설치된다. 이 경우, 상기 어퍼 플랫폼(12)의 선수방향 중심축선(W)은 선체의 선수방향 중심축선과 일치하는 것이 바람직하다.

이 결과, 상기 원거리 레이더(16)와 상기 근거리 레이더(18)는 상기 어퍼 플랫폼(12)의 선수방향 중심축선(W)을 기준으로 전/후방에서 좌/우측 가장자리 부위로 각각 지그재그의 형태로 배치되어 선체로부터 전달되는 진동에 의한 영향을 최 소화할 수 있게 된다. 또한, 상기 원거리 레이더(16)는 상기 근거리 레이더(18)에 비해 상기 어퍼 플랫폼(12)을 기저면으로 설정하여 상방향으로 보다 높은 위치로 설치되므로 상기 근거리 레이더(18)와 같은 블라인드 섹터(Z)를 갖지 않게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 어퍼 플랫폼(12)의 중심축선(W)에 대해 상기 원거리 레이더(16)가 좌측 가장자리 부위에 배치되고, 상기 근거리 레이더(18)가 이와 반대의 우측 가장자리 부위에 배치되는 실시예만을 설명하였으나, 이와 반대로 상기 원거리 레이더(16)를 상기 어퍼 플랫폼(12)의 중심축선(W)에 대해 우측 가장자리 부위로 배치하고 상기 근거리 레이더(18)를 이와 반대인 좌측 가장자리 부위에 배치하여도 무방하다.

이때에도 상기 원거리 레이더(16)는 상기 근거리 레이더(18)의 설치부위를 원점으로 설정하는 선수방향의 기준선(Y)에 대해 시계방향으로 적어도 112.5도 이상의 이격각도(X)를 두고 선회한 영역에서 외측으로 벗어난 구역에 위치하도록 배치하면 된다. 아울러, 이 경우 상기 원거리 레이더(16)에 의한 상기 근거리 레이더(18)의 블라인드 섹터(Z)는 상기 근거리 레이더(18)의 설치부위를 원점으로 설정하는 선수방향의 기준선(Y)으로부터 시계방향으로 대략 112.5도 이상의 이격각도(X)로 선회한 영역 밖에 위치한 구역에 위치함은 물론이다.

따라서, 상기와 같은 구조의 본 발명에 따른 선박의 레이더 마스트는 상기 어퍼 플랫폼(12)의 배치에 대한 최적화를 통해 상부 구조물의 중량을 최소화할 수 있고, 상기 메인 포스트(10)와 상기 시그널 라이트 포스트(14)를 트러스 구조물로 설정하여 중량 대비 강성을 보다 증대시킬 수 있는 저중량의 고강성 효과를 달성할 수 있게 된다.

이 결과, 본 발명은 선박에 있어 주요 진동의 기진원에 해당하는 프로펠러 및 메인 엔진과의 공진 주파수 영역을 회피할 수 있고, 이를 통해 레이더 마스트에서 수반되는 진동을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 진동 해석에 의한 구조물의 손상 및 레이더 장비의 안정성을 확보할 수 있고, 특히 개정된 음영관련 국제 규정(RESOLUTION MSC.192(79) - Revised Performance Standard for Radar Equipment)을 만족할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1과 도 2는 종래 선박에 있어 레이더 마스트를 도시한 측면도와 평면도.

도 3은 종래 다른 실시예로서 레이더 마스트를 도시한 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 선박의 레이더 마스트를 도시한 정면도.

도 5는 도 4의 측면도.

도 6은 도 5의 평면도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-메인 포스트 12-어퍼 플랫폼

14-시그널 라이트 포스트 16-원거리 레이더

18-근거리 레이더

Claims

메인 포스트(10)의 상부에 수평한 방향으로 설치되는 어퍼 플랫폼(12)과, 상기 어퍼 플랫폼(12)의 상부에 수직한 방향으로 설치되는 시그널 라이트 포스트(14) 및, 상기 어퍼 플랫폼(12)의 상부에 각각 이격되어 수직한 방향으로 설치되는 원거리 레이더(16)와 근거리 레이더(18)를 구비하고, 상기 메인 포스트(10)와 상기 시그널 라이트 포스트(14)는 각각 트러스 구조물로 형성되며, 상기 원거리 레이더(16)가 상기 어퍼 플랫폼(12)을 기저면으로 하여 상기 근거리 레이더(18) 보다 상방향으로 높게 설치될 때, 상기 원거리 레이더(16)는 상기 근거리 레이더(18)의 설치부위를 원점으로 설정하는 선수방향의 기준선(Y)에 대해 시계방향 또는 반시계방향으로 적어도 112.5도의 이격각도(X)를 두고 선회한 영역에서 외측으로 벗어난 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 선박의 레이더 마스트.
청구항 1에 있어서,

상기 원거리 레이더(16)와 상기 근거리 레이더(18)는 상기 어퍼 플랫폼(12)의 선수방향 중심축선(W)에 대해 좌/우측 가장자리 부위의 영역에 각각 배치되고, 상기 근거리 레이더(18)는 상기 어퍼 플랫폼(12)상에서 선수방향을 향해 상기 원거리 레이더(16) 보다 전방에 위치하는 것을 특징으로 하는 선박의 레이더 마스트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 시그널 라이트 포스트(14)는 상기 어퍼 플랫폼(12)상에서 상기 원거리 레이더(16)와 상기 근거리 레이더(18)의 후방에 배치되면서 상기 어퍼 플랫폼(12)의 중심축선(W)과 일치하는 위치로 배치되는 것을 특징으로 하는 선박의 레이더 마스트.