KR20110137789A - Ｌｎｇ용 이중-경사 팁 탱크 - Google Patents

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KR20110137789A
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줄리엔 지가우데스
세바스티엔 델라뇌에
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
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Abstract

본 발명은 로드-지지 구조물 그리고 액화 천연 가스를 담기 위한 밀봉 및 단열 팁 탱크(53)를 포함하는 선박에 관한 것으로, 상기 팁 탱크는 상기 로드-지지 구조물에 부착되는 복수의 탱크 벽(54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63)을 가지며, 상기 탱크 벽은 상기 팁 탱크의 내부로부터 외부를 향하는 방향으로, 연속으로, 주 밀봉 배리어, 주 단열 배리어, 보조 밀봉 배리어 및 보조 단열 배리어를 가지며, 탱크의 상기 벽들 중 제 1 벽(56) 및 제 2 벽(63)은 에지(65)에 인접하고, 상기 제 1 벽의 주 밀봉 배리어는 상기 에지에서 필러를 거쳐 상기 로드-지지 구조물로 연결되는 하나 이상의 제 1 스트레이크(67)를 포함하며, 상기 제 2 벽의 주 밀봉 배리어는 상기 릿지에서 상기 필러틀 거쳐 상기 로드-지지 구조물로 연결되는 하나 이상의 제 2 스트레이크(64)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＬＮＧ용 이중-경사 팁 탱크 {BI-OBLIQUE TIP TANK FOR LNG}
본 발명은 지지 구조물의 부분을 형성하는 밀봉 및 단열 탱크의 건조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바다로 액화 가스를 운반하도록, 특히 고 메탄 성분을 가진 액화 천연 가스(LNG)를 운반하도록 설계된 선박의 선체에 관한 것이다.
도 1은 바다로 LNG를 운반하기 위한 선박(1)을 보여준다. 선박(1)은 단면이 8각형인 3개 또는 4개의 원통형 탱크(2), 및 또한 선박(1)의 선수의 형상과 일치하는 탱크로서 지칭되는, 선수(bow) 탱크(3)를 포함한다. 탱크는 선박(1)의 이중 선체로 이루어지는 지지 구조물에 결합된다.
도 2는 선수 탱크(3)를 더 상세하게 나타낸다. 볼 수 있는 바와 같이, 선수 탱크(3)는 선박(1)의 종방향에 대해 수직한 전방 격벽(4) 및 후방 격벽(5), 바닥 격벽(6) 및 천장 격벽(7), 및 두 개의 측부 격벽(8 및 9) 및 4개의 경사진 격벽(10, 11, 12 및 13)을 가지며 4개의 경사진 격벽은 측부 격벽을 바닥 및 천장 격벽으로 연결한다.
공지된 방식으로, 상술된 격벽 각각은 탱크의 내부로부터 탱크의 외부를 향하여, 주 밀봉 배리어, 주 단열 배리어, 보조 밀봉 배리어 및 보조 단열 배리어를 포함한다.
주 밀봉 배리어 및 가능하게는 보조 밀봉 배리어는 탱크의 내부를 향하여 상승된 금속 에지를 구비한 스트레이크(strake)로 각각 구성되며, 상기 스트레이크는 저 팽창 계수를 가지는 얇은 금속 시트로 제조되고 맞대기 용접된다.
도 2는 경사진 격벽(13)의 배리어(14)가 전방 격벽으로부터 격벽(13 및 6)의 에지에 의해 형성된 릿지(15)에 대해 평행한 후방 격벽(5)으로 연장한다. 격벽(4 및 5)에서, 스트레이크(14)는 코너 구조물(도시안됨)에 의해 지지 구조물로 부착된다. 탱크(3)의 냉각 동안, 스트레이크(14)는 열 수축을 겪는다. 화살표(16)에 의해 표시되는 대응력은 코너 구조물을 통하여 지지 구조물로 전달된다.
바닥 격벽(6) 상에, 스트레이크는 후방 격벽(5)으로부터 전방 격벽(4)으로 선박(1)의 종방향에 대해 평행하게 연장한다. 이러한 스트레이크 중 일부(도시안됨)는 격벽(4)까지 연장한다. 다른 스트레이크(17)는 격벽(5)으로부터 릿지(15)로 연장하고, 다른 스트레이크들은 절두형 에지(truncated edge)를 가진다. 화살표 (18)로 표시된, 열 수축에 의해 발생된 힘을 흡수하도록, 스트레이크(17)는 릿지(15)에서 지지 구조물로 부착되어야 한다. 동일한 요구가 격벽(6 및 12), 격벽(7 및 11) 및 격벽(7 및 10)의 교차에 의해 각각 형성된 릿지에 적용된다.
공지된 실시예에서, 릿지(15)에서, 지지 구조물로 각각의 스트레이크(17)의 부착은 도 3에 도시된 필러(19)에 의해 얻어진다. 필러(19)는 스테인레스 스틸 튜브로 이루어지는 바디(20)를 포함한다. 바디(20)는 고정 스트립(21)에 의해 지지 구조물로 부착된다. 필러(19)는 또한 주 플레이트(22) 및 보조 플레이트(23)를 포함한다. 주 웨지(24)는 주 플레이트(22)에 배치되고 보조 웨지(25)는 보조 플레이트(23)에 배치된다. 보조 웨지(25)는 보조 단열 배리어를 형성하는 박스 구조물을 위치설정하기 위해 이용된다.
스트레이크(17)의 절두형 단부는 합판 비임(도시안됨)에 부착되고, 자체적으로 주 웨지(24)에 의해 필러(19)에 부착된다. 또한, 보조 밀봉 배리어의 스트레이크(도시안됨)의 절두형 단부는 플레이트(23) 상에 용접된다.
탱크(3)의 형상은 간단하게 되는 장점을 제공한다. 그러나, 이러한 형상은 선박(1)의 운반 용적을 감소시키고 선박의 선수 건축을 더욱 복잡하게 하는 단점을 가진다. 따라서, 운반 용적을 개선하고 선수의 건축을 간단하게 하기 위해 선수 탱크에 대해 다른 형상을 이용할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나 또 다른 형상의 선수 탱크는 너무 복잡해서 선수 탱크(3)에 대해 제조하기가 너무 복잡하지 않아야 한다. 어렵게 제조함으로써 이러한 선박의 장점이 없어지는 것을 회피하는 것이 필요하다.
서류 FR 2 826 630호는 선수 탱크로서 동일한 형상의 선수 탱크를 가지는 선박을 설명한다. 이러한 서류는 바닥 격벽의 인바(Invar) 스트레이크에 대한 배열을 제안한다.
이러한 배열은 바닥 격벽 대칭면에서 특정 패널을 이용하는 것을 의미한다.
본 발명이 해결하기 위해 제안하는 하나의 문제점은 종래 기술의 상술된 단점이 적어도 일부를 가지지 않는 선박을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 하나의 제안은 형상이 운반 용적을 개선하고 선수의 건축을 간단하게 하는 선수 탱크를 제안하는 것이다. 본 발명의 또 다른 제안은 제조되고 조립되는 부품의 개수를 제한함으로써, 제조하기가 용이한 이와 같은 탱크를 제공하는 것이다.
본 발명에 의해 제안된 해결책은 지지 구조물 및 액화 천연 가스를 담도록 설계된 밀봉 및 단열 선수 탱크를 포함하는 선박을 포함하며, 상기 선수 탱크는 상기 지지 구조물에 부착되는 수 개의 탱크 격벽을 가지며, 각각의 탱크 격벽은 연속적으로, 두께의 방향으로, 상기 선수 탱크의 내부로부터 외부로, 주 밀봉 배리어, 주 단열 배리어, 보조 밀봉 배리어 및 보조 단열 배리어를 가지며, 상기 탱크 격벽들 중 제 1 격벽 및 제 2 격벽은 릿지에 인접하고, 상기 제 1 격벽의 주 밀봉 배리어는 상기 릿지에서 필러에 의해 상기 지지 구조물로 연결되는 하나 이상의 스트레이크를 포함하며, 상기 제 2 격벽의 주 밀봉 배리어가 상기 필러에 의해 상기 지지 구조물로 상기 릿지에서 연결되는 적어도 하나의 제 2 스트레이크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징에 의해, 단일 필러는 지지 구조물로 두 개의 인접한 격벽들의 두 개의 스트레이크의 절두형 단부를 연결할 수 있다. 이는 제조되고 설치되는 필러의 개수를 제한한다. 또한, 두 개의 인접한 격벽이 자신의 절두형 단부에서 공통 릿지를 통하여 지지 구조물로 연결되는 스트레이크를 가지는 탱크 형상의 설계를 허용한다. 하나의 제안된 탱크 형상은 LNG의 운반 용적이 증가되는 것을 허용하고 선박의 선수의 건축을 단순화한다.
바람직하게는, 상기 지지 구조물은 상기 제 1 격벽에 평행한 제 1 섹션 및 상기 제 2 격벽에 평행한 제 2 섹션을 가지며, 상기 필러는 상기 제 1 섹션에 부착된다.
이러한 경우, 두 개의 인접한 격벽의 스트레이크는 지지 구조물의 동일한 섹션으로 연결된다. 이는 시스템이 강하(hypostatic)되는 것을 방지한다.
유용한 일 실시예에서, 상기 필러는 제 1 섹션에 평행한 제 1 부분, 및 제 2 섹션에 평행한 제 2 부분을 가지는, 하나 이상의 플레이트를 포함하며, 상기 제 1 스트레이크는 상기 제 1 부분에서 필러로 부착되고 상기 제 2 스트레이크는 상기 제 2 섹션에서 필러에 부착된다.
이와 같은 구조물로, 플레이트의 제 1 부분은 제 1 격벽에 위치될 수 있고 플레이트의 제 2 부분은 제 2 격벽을 향하여 오프셋된다.
일 실시예에 따라, 상기 제 1 스트레이크는 상기 필러로 연결되는 비임에 부착되고, 상기 필러는 비임이 상기 격벽으로부터 멀어지게 이동하는 것을 방지하는 처진 에지(dropped edge)를 가진다. 유사하게, 제 2 스트레이크는 처진 에지 뒤에 위치되는 비임으로 부착될 수 있다. 비임 및 처진 에지는 필러가 스트레이크 내에 발생되는 힘의 수직 성분들 중 하나를 흡수하는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 상기 선수 탱크는 상기 수 개의 탱크 격벽 중에, 천장 격벽 및 천장 격벽에 인접한 두 개의 경사진 격벽을 포함하며, 상기 천장 격벽 및 상기 두 개의 경사진 격벽은 형상이 직사각형이다.
직사각형 격벽은 건조하기가 용이하고 필러의 이용을 요구하지 않는다.
유용하게는, 상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽은 사다리꼴 형상을 가지며 선박의 종방향에 대해 평행하다.
하나의 특정 실시예에 따라, 상기 제 1 및 제 2 스트레이크는 상기 종방향에 대해 평행하게 형성된다.
이러한 선수 탱크 형상은 LNG의 운반 용적이 증가되고 선박의 선수의 건축이 간단하게 되는 것을 허용한다.
본 발명은 용이하게 이해될 것이고 본 발명의 추가의 목적, 상세함, 특징 및 장점은 순전히 예시적이고 제한적이지 않은 주어진 본 발명의 특별한 실시예의 아래의 상세한 설명에서 더욱 명확하게 될 것이다.
도 1은 종래 실시예에 따른 LNG 선박의 사시도이며,
도 2는 도 1의 선박의 제 1 탱크의 사시도이며,
도 3은 도 2의 탱크의 필러의 사시도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크의 사시도이며,
도 5 및 도 6은 도 4의 탱크의 단면도이며,
도 7 및 도 8은 각각 도 4의 탱크 필러의 사시도 및 측면도이다.
도 4 내지 도 6은 선수 탱크(3)와 상이한 형상을 가지는 선수 탱크(53)를 나타낸다.
선수 탱크(53)는 전방 격벽(54) 및 선박의 종방향에 대해 수직한 후방 격벽(55)를 포함한다. 선수 탱크(53)는 또한 바닥 격벽(56), 천장 격벽(57), 두 개의 측부 격벽(58 및 59) 및 전방 격벽(54)으로부터 후방 격벽(55)으로 연장하는 4개의 경사진 격벽(60, 61, 62 및 63)을 포함한다.
천장 격벽(57) 및 경사진 격벽(60 및 61)이 직사각형이고 선박의 종방향에 대해 평행한 것을 볼 수 있다. 즉, 상부에서, 선수 탱크(53)는 표준 원통형 탱크(2)와 동일하다.
하부 부분에서, 측부 격벽(58 및 59), 경사진 격벽(62 및 63), 바닥 격벽(56)은 사다리꼴이고 선박의 종방향에 대해 평행하게 배치된다.
선수 탱크(3)에 대해, 선수 탱크(53)의 형상은 LNG 운반 용적을 증가시키고 선박의 선수의 건축을 간단하게 한다.
선수 탱크(3)의 경우에서와 같이, 선수 탱크(53)의 각각의 격벽은 탱크의 내부로부터 외부로, 주 밀봉 배리어, 주 단열 배리어, 보조 밀봉 배리어 및 보조 단열 배리어를 포함한다. 주 밀봉 배리어 및 보조 밀봉 배리어는 각각 금속 스트레이크로 구성되고 금속 스트레이크는 탱크의 내부를 향하여 상승된 에지를 구비하며, 상기 스트레이크는 저 팽창 계수를 가지는 얇은 금속 시트로 이루어지고 맞대기 용접된다.
경사진 격벽(63)의 스트레이크는 전방 격벽(54)으로부터 후방 격벽(5)으로 선박의 종방향에 대해 평행하게 연장한다. 이러한 스트레이크들 중 일부(도시안됨)는 후방 격벽(55)으로부터 멀리 연장한다. 도 4에서, 다른 스트레이크(64)가 전방 격벽(54)으로부터 격벽(63 및 56)의 교차에 의해 형성된 릿지(65)로 연장하며, 스트레이크의 에지는 절두형이다.
화살표(66)로 표시된, 열 수축에 의해 형성된 힘을 흡수하도록, 스트레이크(64)는 릿지(65)에서 지지 구조물로 부착되어야 한다.
바닥 격벽(56) 상에서, 스트레이크는 후방 격벽(55)으로부터 전방 격벽(54)으로 선박의 종방향에 대해 평행하게 연장한다. 스트레이크 중 일부(도시안됨)는 격벽(54)으로부터 멀리 연장한다. 다른 스트레이크(67)는 격벽(55)으로부터 릿지(65)로 연장하고 릿지에서 다른 스트레이크는 절두형 에지를 가진다. 화살표(68)로 표시된, 열 수축에 의해 형성된 힘을 흡수하도록, 스트레이크(67)는 릿지(15)에서 지지 구조물로 부착되어야 한다.
즉, 릿지(65)에서, 두 열의 스트레이크는 각각의 격벽에 대해 하나씩, 지지 구조물로 연결된다. 동일한 것이 격벽(56 및 62), 격벽(62 및 58) 및 격벽(63 및 59)의 교차에 의해 각각 형성된 릿지에서 상승되는 것이 요구된다.
설계면에서 간단한 해결책은 릿지(65)에 대해, 필러(19)와 동일한 두 열의 필러로 이루어지고, 각각의 열의 필러는 각각의 격벽의 스트레이트를 베어링 구조물로 연결하기 위해 이용된다. 그러나, 이는 많은 개수의 필러의 제조 및 이러한 필러를 탱크 내에 설치하는 것이 부과된다. 이는 탱크의 제조를 까다롭게 하고 비용이 많이 들게 한다.
이는 본 발명의 일 실시예에 따라 스트레이크(64) 및 스트레이크(67)가 단일 열의 새로운 설계의 필러에 의해 릿지(65)에서 지지 구조물로 연결되기 때문이다. 이러한 필러는 "이중-경사(bi-obilique)" 필러로서 지칭되고 이의 예가 도 7 및 도 8에 주어진다.
필러(69)는 스테인레스 강 튜브로 이루어지는 바디(70)를 가진다. 바디(70)는 고정 스트립(71)에 의해 지지 구조물로 체결된다. 도 8은 지지 구조물이 특히 섹션(81) 및 섹션(82)을 포함하며 섹션(81)으로 바닥 격벽(56)이 부착되고 섹션(82)으로 경사진 격벽(63)이 부착된다. 도 8은 또한 보조 단열 배리어의 박스-구조물(도시안됨)을 부착하기 위한 고정 장치(83)를 보여주다. 바디(70)는 섹션(81)에 대해 수직하게 연장하고 고정 스트립(71)은 섹션(81)으로 용접된다. 바디(70) 및 고정 스트립(71)의 구성이 선수 탱크(3)의 후방 섹션과 동일하다는 것을 볼 수 있다. 따라서 선박 건조자에게, 제조 중의 부품 기준(part reference)의 수가 제한된다. 또한, 선박 건조자는 고정 스트립(71) 및 바디(70)를 용접하기 위한 동일한 도구 및 공정을 이용할 수 있다. 고정 스트립(18)과 동일한 방식으로, 고정 스트립(71)은 높이 조정을 허용한다. 주 플레이트(72)는 섹션(81)에 대해 평행한 부분(78) 및 섹션(82)에 대해 오프셋되고 평행한 부분(79)을 가진다. 보조 플레이트(73)는 섹션(81)에 대해 평행한 부분(80) 및 섹션(82)에 대해 평행한 오프셋 부분(86)을 포함한다.
보강 플레이트(76)는 하우징(72), 제 2 플레이트(73) 및 두 개의 고정 스트립(71)을 연결한다. 튜브(77)는 제 1 플레이트(72)의 부분(79)으로 제 2 플레이트(73)의 부분(86)을 연결한다. 보강 플레이트(76 및 77)는 필러(69)의 구조물이 스트레이크로부터 지지 구조물의 섹션(81)으로 힘을 전달할 수 있도록 한다. 또한, 필러(69)가 지지 구조물의 동일한 섹션 상에 두 개의 인접한 격벽으로 스트레이크를 고정하는 방식이기 때문에, 시스템이 강하(hypostatic)되는 것이 방지된다.
두 개의 주 웨지(74)는 부분(78 및 79) 각각의 주 플레이트(72)에 배치된다. 각각의 주 웨지(74)는 처진 에지(84)를 가진다. 두 개의 보조 웨지(75) 및 보조플레이트(73)가 부분(80 및 86)에 각각 배치된다. 각각의 보조 웨지(75)는 처진 에지(85)를 가진다.
스트레이크(67)의 절두형 단부는 부분(78)의 주 웨지(74)에 의해 필러(69)로 자체적으로 체결되는 합판 비임(도시안됨)으로 체결되고 스트레이크(64)의 절두형 단부는 부분(79)의 주 웨지(74)를 통하여 필러(69)와 자체적으로 통합되는 합판 비임(도시안됨)으로 체결된다. 또한, 보조 밀봉 배리어의 스트레이크(도시안됨)의 절두형 단부는 부분(80 및 86)으로 각각 두 개의 보조 플레이트(73)로 용접된다. 따라서, 보조 플레이트(73)의 부분(86) 및 주 플레이트(72)의 부분(79)에 의해, 필러(69)는 바닥 격벽(56)의 밀봉 배리어에 발생된 힘에 부가하여, 경사진 격벽(63)의 밀봉 배리어 내에 발생된 힘을 전달한다. 따라서 제조 및 설치되는 필러의 개수가 제한된다. 선수 탱크(53)의 제조는 따라서 단순화되고 비용이 줄어든다. 또한, 스트레이크를 웨지로 용접하기 위해, 선박 건조자는 필러(19)를 위한 것과 동일한 도구 및 공정을 이용할 수 있어, 숙달되고 승인된 기술의 장점을 얻을 수 있다.
도 4로부터, 화살표(66 및 68)에 의해 표시된 힘은 수직 성분, 즉 섹션(81)에 대해 수직한 성분을 가진다. 아래에서 언급된 합판 비임은 처진 에지(84) 아래 배치된다. 이러한 방식으로, 이 힘들은 처진 에지(84)에 의해 주 레벨에서 흡수된다. 보조 레벨에서, 힘은 보조 플레이트(73)로의 스트레이크의 용접에 의해 흡수된다.
비록 이러한 발명이 특별한 실시예와 관련하여 설명되지만, 본 발명의 범위내에 있는 경우 이에 제한되지 않고 설명된 모든 기술적 균등 수단 및 이들의 조합을 포함하는 것이 명백하다.

Claims (7)

  1. 지지 구조물 및 액화 천연 가스를 담도록 설계된 밀봉 및 단열 선수 탱크(53)를 포함하는 선박으로서,
    상기 선수 탱크는 상기 지지 구조물에 부착된 복수 개의 탱크 격벽(54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63)을 가지며, 각각의 탱크 격벽은 연속적으로, 상기 선수 탱크의 내부로부터 외부로, 두께의 방향으로, 주 밀봉 배리어, 주 단열 배리어, 보조 밀봉 배리어 및 보조 단열 배리어를 포함하며, 상기 탱크 격벽들 중에서 제 1 격벽(56) 및 제 2 격벽(63)은 릿지에 인접하며, 상기 제 1 격벽의 주 밀봉 배리어는 상기 릿지에서 필러(69)에 의해 상기 지지 구조물로 연결되는 적어도 제 1 스트레이크(67)를 포함하는 밀봉 및 단열 선수 탱크를 포함하는 선박에 있어서,
    상기 제 2 격벽의 주 밀봉 배리어는 상기 릿지에서 상기 필러(69)에 의해 상기 지지 구조물에 연결되는 적어도 제 2 스트레이크(64)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    밀봉 및 단열 선수 탱크를 포함하는 선박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링 구조물은 상기 제 1 격벽에 대해 평행한 제 1 섹션(81) 및 상기 제 2 격벽에 대해 평행한 제 2 섹션(82)을 가지며, 상기 필러는 상기 제 1 섹션에 부착되는,
    밀봉 및 단열 선수 탱크를 포함하는 선박.
  3. 제 2 항에 잇어서,
    상기 필러는 하나 이상의 판(72, 73)을 포함하고, 상기 하나의 판은 제 1 섹션에 대해 평행한 제 1 부분(78, 80) 및 제 2 섹션에 대해 평행한 제 2 부분(79, 86)을 가지며, 상기 제 1 스트레이크는 제 1 부분에서 상기 필러에 부착되고 상기 제 2 스트레이크는 상기 제 2 부분에서 상기 필러에 부착되는,
    밀봉 및 단열 선수 탱크를 포함하는 선박.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 스트레이크는 상기 필러에 연결되는 비임으로 부착되고, 상기 필러는 상기 비임이 상기 제 1 격벽으로부터 이동하는 것을 방지하는 처진(dropped) 에지(84)를 가지는,
    밀봉 및 단열 선수 탱크를 포함하는 선박.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선수 탱크는 상기 탱크의 복수 개의 격벽 중에서 천장 격벽(57) 및 상기 천장 격벽에 인접한 두 개의 경사진 격벽(60, 61)을 포함하고, 상기 천장 격벽 및 상기 두 개의 경사진 격벽은 형상이 직사각형인,
    밀봉 및 단열 선수 탱크를 포함하는 선박.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽은 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 선박의 종방향으로 평행한,
    밀봉 및 단열 선수 탱크를 포함하는 선박.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 스트레이크 및 상기 제 2 스트레이크는 상기 종방향에 대해 평행하게 연장하는,
    밀봉 및 단열 선수 탱크를 포함하는 선박.
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