KR20110128986A - 트롤 전개판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전개판에 관한 것으로서, 안정적인 예망이 가능하면서도 전개력이 우수한 트롤 전개판을 제공하기 위하여, 몸체와, 상기 몸체의 양측면에 형성된 천정판과 하부판과, 상기 몸체에 일정한 간격을 두고 설치 포일과, 상기 몸체에 형성된 어선 연결용 제1연결 고리 및 그물 연결용 제2연결 고리로 구성되어 그물을 전개시키는 전개판에 있어서 상기 포일은 단면상 반원이 연속적으로 결합된 형태임을 특징으로 하여, 포일이 단면상 반원이 연속적으로 결합된 형태로 박리를 지연시켜고 전개판 후면으로 흐르는 해수의 흐름을 층류화시켜 와류 발생이 최소화되고, 우수한 전개력을 확보하면서도 안정적인 트롤 전개판을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

Description

트롤 전개판{Para-foil Trawl doors}

본 발명은 트롤 전개판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 어선의 예망 속도에 의해서 그물을 펼쳐주는 전개 장치로써 어선과 그물 사이에서 양력체 역할을 하는 어로 장치에 관한 것이다.

트롤 전개판은 기선(汽船) 저인망에 쓰이는 어구(漁具)의 일종으로, 그물의 양 옆줄에 하나씩 달려 있는 철판으로 어선의 선속에 의해서 발생된 양력에 의해서 좌측의 것은 왼쪽으로, 우측의 것은 오른쪽으로 가서 그물을 여는(펼치는) 작용을 한다.

도 1은 트롤 전개판의 사용예를 도시하는 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 트롤 조업은 각종 어군이 형성된 곳에 자루형 그물(10)을 양망기로부터 풀어내어 어선(1)으로 자루형 그물(10)을 어군측으로 예망하므로 자루형 그물(10)의 내부로 어군이 포획되어 그 후단부의 끝자루(13)에 갇히도록 한다. 이와 같은 트롤 조업 방식에 사용되는 자루형 그물(10)의 경우에는 그 입구를 좌우방향으로 크게 벌려주어야만 보다 많은 어군을 포획할 수 있다.

상기 자루형 그물(10)의 입구를 좌우로 벌려주기 위하여 한 쌍의 전개판(3)을 사용하게 되며, 어선(1)으로부터 연장되는 끌줄(2:trawl warp)에 상기 전개판(3)이 연결되어 어선(1)의 진행 방향에서 양측 전개판(3)이 일차적으로 좌우로 벌어지게 되고, 이 전개판(3)에 후릿줄(4:hand rope) 및 넷 펜던트(5:net pendant)로서 연결된 자루형 그물(10)의 양측 날개 그물(12)이 상기 전개판(3)과 함께 좌우로 벌어지게 되어 자루형 그물(10)의 입구를 좌우로 벌려줄 수 있다.

도 2는 종래의 트롤 전개판을 도시하는 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 일반적인 트롤 전개판은 몸체(10)와, 상기 몸체의 양측면에 형성된 천정판(20) 및 하부판(30)과, 상기 몸체에 형성된 어선 연결용 제1연결 고리(미도시) 및 그물 연결용 제2연결 고리(50)로 구성된다.

특히, 상기 몸체(10)는 상부 몸체(12)와 하부 몸체(14)가 일정 각도(a)로 경사지도록 하여 전개판의 복원력을 높여 안정적이 예망이 가능하게 한다.

도 3은 트롤 전개판에 작용되는 힘을 도시한 개념도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 전개판(100)은 전방에서 끌줄의 장력(Warp tension)이 작용하고, 후방에서는 후릿줄의 장력(Bridle tension)이 작용하게 된다.

또한, 양력(Lift fore)과 항력(Drag force)의 합인 전개판에 작용되는 힘(trawl door's force)은 상기 장력과 평형을 이루게 되며, 상기 양력이 전개력으로 작용하게 된다.

이러한 전개판은 지속적인 반복 하중으로 인하 피로에 의해 파단되는 것을 방지하기 위하여 기본적으로 내구성이 확보되어야 하며, 그물을 효율적으로 펼치기 위해서는 충분한 전개력이 확보되어야 한다.

도 4는 종래의 트롤 전개판 주위의 유동 해석도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 종래의 트롤 전개판(100)은 점성마찰에 의한 에너지 손실로 유동이 측면으로부터 이탈되어 박리가 발생되기 시작하여, 상기 전개판의 후방에는 와류가 형성된다.

이러한 와류의 발생은 전개판의 전개력을 저하시키고, 전개판의 안정성을 나쁘게 하므로 그물의 충분히 펼칠 수 없다는 사용상의 문제점이 존재하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해서 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 제10-2009-0016630호에서는 몸체에 일정한 간격을 두고 포일(Foil)을 전연에 설치하여 박리를 지연시켜고 와류 발생을 최소화시켜, 우수한 전개력을 확보할 수 있는 트롤 전개판을 제시한 바 있다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 안정적인 예망이 가능하면서도 전개력이 우수한 트롤 전개판을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 트롤 전개판은 몸체와, 상기 몸체의 양측면에 형성된 천정판과 하부판과, 상기 몸체에 일정한 간격을 두고 설치 포일과, 상기 몸체에 형성된 어선 연결용 제1연결 고리 및 그물 연결용 제2연결 고리로 구성되어 그물을 전개시키는 전개판에 있어서, 상기 포일은 단면상 반원이 연속적으로 결합된 형태임을 특징으로 한다.

여기서, 상기 포일은 길이 방향으로 상기 몸체에 대응되는 형태로 만곡됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 트롤 전개판은 포일이 단면상 반원이 연속적으로 결합된 형태로 박리를 지연시켜고 전개판 후면으로 흐르는 해수의 흐름을 층류화시켜 와류 발생이 최소화되고, 우수한 전개력을 확보하면서도 안정적인 트롤 전개판을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 트롤 전개판의 사용예를 도시하는 개념도.
도 2는 종래의 트롤 전개판을 도시하는 사시도.
도 3은 트롤 전개판에 작용되는 힘을 도시한 개념도.
도 4는 종래의 트롤 전개판 주위의 유동 해석도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 트롤 전개판을 도시하는 사시도.
도 6은 도 5의 평면도.
도 7은 도 5의 저면사시도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 트롤 전개판의 유동 해석도.
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 트롤 전개판과 종래의 전개판에 작용하는 힘을 비교한 그래프.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 트롤 전개판을 도시하는 사시도이고, 도 6은 도 5의 평면도이며, 도 7은 도 5의 저면사시도이다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 트롤 전개판(100)은 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 양측면에 형성된 천정판(20) 및 하부판(30)과, 상기 몸체(10)에 형성된 어선 연결용 제1연결 고리(70:도 7에 도시됨) 및 그물 연결용 제2연결 고리(50)로 구성된다는 점은 종래의 전개판과 동일하다.(하부판은 슈(shoe)라고도 함)

상기 제2연결 고리(50)는 노르만(Norman)이라고도 하며, 그물과 연결되는 어오토 펜던트(otter pendant)의 체결 위치를 조정함에 따라 수중에서 전개판의 자세를 조정할 수 있게 된다.

본 발명의 가장 큰 특징은 상기 몸체에 일정한 간격을 두고 설치되는 포일(40)이 단면상 반원이 연속적으로 결합된 형태로 제작되는 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이 반원의 단면을 가지는 각각의 반원통(42)이 인접하는 반원통(42)의 측면과 연속적으로 결합된 형태이다.

부가적으로, 상기 포일(40)은 상기 천정판(20)과 하부판(30)에 양단이 각각 고정되며, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 몸체(10)에는 보강판(80)이 형성되어 상기 포일이 안정적으로 몸체에 고정될 수 있도록 하며, 상기 보강판(80)은 전개판의 크기와 종류에 따라서 다수 개가 형성될 수도 있다.

여기서, F_L 은 양력(N)이고, ρ는 유체의 밀도(1.019kg/m³), S는 전개판의 접수면적(유체와 접하고 있는 물체의 표면적), V 는 유속(m/s), 이고, C_L 는 전개력 계수이다.

따라서, 전개판의 양력 F_L을 증가시키기 위해서는 전개력 계수(C_L)와 접수면적(S)를 증가시켜야 한다.

그러나, 전개력 계수의 향상은 그동안의 전개판의 기술 발전을 통해서 수많은 방안들이 제안되어 왔지만, 전개판의 접수면적을 높이는 것은 전개판을 견인하는 선박의 예망력 한계로 인하여 제약이 크다.

본 발명은 이러한 점에서 동일한 투영 면적을 가지면서도 해수에 접촉되는 접촉면을 단면상 반원이 연속적으로 결합된 형태로 변화시켜서 S값을 증가시킨 것이다.

또한, 상기 포일(40)은 길이 방향으로 상기 몸체(10)에 대응되는 형태로 만곡되도록 한다.

본 발명에 따른 표층용 트롤 전개판 주위의 유동 해석에 대해 살펴보면, 도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 트롤 전개판의 유동 해석도이다.

도 8에 도시된 바와 같이 몸체(10)와 포일(40)사이 공간을 통해서 유체(바닷물)이 흘러가므로 유동 박리 현상을 최소화시켜 전개판 후방의 와류 형성을 억제시킨다는 것을 알 수 있다.

특히, 본원 발명의 포일(40)은 전개판 후방으로 흐르는 해수의 흐름이 반원통 형태가 연속된 형태이므로 층류 유동을 유도하게 되며, 상기 포일(40)은 길이 방향으로 상기 몸체(10)에 대응되는 형태로 만곡된 형태로 제작되므로 전개판의 후면에 유동 박리 현상이 발생되는 것을 최소화시킬 수 있다.

따라서, 전개판의 전개 과정에서 후방의 와류 유동으로 인한 전개판의 불규칙한 움직임을 제한하여 전개판의 전개에 있어서 안정성을 확보할 수 있다.

이러한 포일(40)은 전개판의 종류와 크기에 따라서 복수 개가 형성될 수도 있다.

이러한 점을 종래의 전개판과 비교해 보면,

도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 트롤 전개판과 종래의 전개판에 작용하는 힘을 비교한 그래프이다.

여기서, Para style CL과 Para style Cd는 본원 발명에 따른 전개판이며, Original CL과 Original Cd가 종래의 전개판에 적용된 결과이다.

도 9에 도시된 바와 같이 어선의 진행방향과 전개판이 이루는 각도(Angle of attack)가 증가됨에 따라서 종래의 전개판에 작용되는 양력은 점차적으로 증가하게 되고, 전개력은 일정 각도에서 최대치를 이룬 후에 실속(stall)현상으로 인하여 점차적으로 감소하게 되며, 일정 각도(60°내외)이상에서는 전개력을 얻을 수 없게 된다.

그러나, 본 발명에 따른 전개판의 경우 어선의 진행방향과 전개판이 이루는 각도가 증가되면(30°이상), 종래의 전개력보다 높은 수치(10%이상 향상)의 전개력을 얻을 수 있으며, 전개판에 작용하는 항력은 종래의 전개판보다 10%이상 작게 작용됨을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 단면상 반원이 연속적으로 결합된 형태의 포일이 설치된 트롤 전개판을 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

10: 몸체
20: 천정판
30: 하부판
40: 포일
50: 제2연결용 고리
60:
70: 제1연결용 고리
80: 보강판
100: 전개판

Claims (2)

1. 몸체와, 상기 몸체의 양측면에 형성된 천정판과 하부판과, 상기 몸체에 일정한 간격을 두고 설치 포일과, 상기 몸체에 형성된 어선 연결용 제1연결 고리 및 그물 연결용 제2연결 고리로 구성되어 그물을 전개시키는 전개판에 있어서,
   상기 포일은,
   단면상 반원이 연속적으로 결합된 형태임을 특징으로 하는 트롤 전개판.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 포일은,
   길이 방향으로 상기 몸체에 대응되는 형태로 만곡됨을 특징으로 하는 트롤 전개판.
   

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