KR20120035564A - 선박의 연료탱크 배치구조 - Google Patents

선박의 연료탱크 배치구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박의 연료탱크 배치구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 칠러(chiller)나 쿨러(cooler) 같은 부가적인 냉각장비의 설치가 없더라도 효율적인 냉각효과를 얻을 수 있는 선박의 연료탱크 배치구조에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 선박에 복수의 연료탱크가 배치되는 구조로서, 상기 선박의 좌우현에는 각각 선측 외판 및 내판이 형성되고, 상기 선박의 바닥에는 선저 외판 및 내판이 형성되며, 상기 복수의 연료탱크 중 하나 이상은 초저유황유(ULSD; Ultra Low Sulfur Diesel)를 수용하며, 상기 초저유황유를 수용하는 연료탱크의 바닥면 중 일부는 상기 선저 외판으로 이루어져 초저유황유는 해수와의 열교환에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 선박의 연료탱크 배치구조가 제공될 수 있다.

Description

선박의 연료탱크 배치구조{THE ARRANGEMENT STRUCTURE OF FUEL OIL TANK}
본 발명은 선박의 연료탱크 배치구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 칠러(chiller)나 쿨러(cooler) 같은 부가적인 냉각장비의 설치가 없더라도 효율적인 냉각효과를 얻을 수 있는 선박의 연료탱크 배치구조에 관한 것이다.
최근 지구온난화, 환경오염 등의 환경문제를 해결하기 위해 전 세계적으로 탄소, 황산화물, 질소산화물 등의 배출량 규제에 대한 협의가 활발히 이루어지고 있으며 우리나라에서도 정부의 저탄소 녹색성장 등의 친환경적인 산업정책이 대두 되고 있다.
조선업계 분야에서는 이와 관련하여 이중선체(Double Hull) 구조를 의무화하고 황산화물(SOX)의 배출량을 규제하고 있다.
선박의 추진 및 전기 발생장치의 연료에 포함되어 있는 황산화물이 연소 중에 대기로 방출되는데 이러한 황산화물들은 공기오염의 주된 원인이 되고 있다. 해상에서 선박에 의해 발생하는 황산화물은 육상운송 수단에 의한 것보다 훨씬 심각하여, 국제 해상 기구 및 유럽연합에서는 해상에서 선박에 의해 발생되는 황산화물 배출에 대한 규제를 강화하고 있다. 해양에서 황산화물 배출 규제를 근본적으로 만족하기 위해서는 저유황의 연료유를 사용하는 것이고, 다른 한 가지는 선박에 황산화물 처리장치를 설치하여 배출되는 황산화물을 처리하는 것이다.
하지만 황산화물 처리장치를 설치하는 것은 선가 상승의 원인이 될 수 있으며 유지, 관리에 어려움이 있으므로 일반적으로 저유황의 연료유를 사용하려 하고 있다.
특히 최근 EU 및 미국을 포함한 다수의 국가에서 황산화물 배출 제한 규정을 두고 있으며, 국제적으로 황산화물 배출 제한 규정으로는 MARPOL Annex Ⅳ 등이 있다. 일반적으로 벌크화물선, 컨테이너선, 여객선 등의 각종 선박에서는 추진 연료로서 액체연료인 벙커 C유 등의 중유(HFO; Heavy Fuel Oil)나 디젤유(MDO; Marine Diesel Oil)를 사용하여 이러한 규정을 만족하지 못하므로 황산화물 배출규제 해역을 통과할 때는 초저유황유(ULSD; Ultra Low Sulfur Diesel)를 사용하려는 실정이다.
또한, 해상에서 사고로 인해 연료유가 유출되는 것을 방지하기 위해 선체에 충격이 가해져도 외벽에만 손상이 가고 연료유가 담겨있는 탱크는 보호할 수 있도록 일정 수준이상의 선박에는 연료유 탱크의 이중선체 구조를 의무화하고 있다. 관련규정으로는 국제해사기구(IMO; International Maritime Organization)에서 발효된 조약인 MARPOL 12A 가 있다. 특히 선저는 이중저 구조로 되어 있어서 외판은 수압을 견뎌야 하고 화물창의 바닥이 되는 내판은 내부에 적재되는 화물이나 탱크의 하중을 견뎌야 한다. 따라서 외부에서는 보이지 않으나 외판과 내판 사이에는 하중을 견디기 위한 수많은 구조부재가 격자 모양을 이루며 배치된다.
도 1에는 종래 이중선체 선박의 연료탱크 배치구조가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 이중선체 선박은 사이드 쉘블럭(20)과 바텀(bottom)블럭(40), 호퍼(hopper)블럭(30), 갑판(10)으로 구성되어 있으며, 사이드 쉘블럭(20)의 하단과 바텀블럭(40)의 사이에는 호퍼블럭(30)을 개재하여 이들을 상호 용접에 의해 연결하고, 사이드 쉘블럭(20)의 상단에 갑판(10)을 용접에 의해 연결하게 된다. 이때 사이드 쉘블럭(20), 바텀블럭(40) 및 호퍼블럭(30)은 모두 내판과 외판을 가진다. 특히 사이드 쉘블럭(20)의 경우 선측 내판(21)과 선측 외판(22)을 형성하며, 바텀블럭(40)의 경우 선저 내판(41)과 선저 외판(42)을 형성한다.
이때 선측 내판(21)과 선저 내판(41)에 의해 형성되는 선박의 내부 공간에는 다수의 연료탱크(50)가 배치될 수 있다. 각각의 연료탱크는 중유, 초저유황유 등 각기 다른 연료를 담을 수 있다.
그 중에서 특히 초저유황유는 기존의 중유나 디젤유에 비해 점도가 아주 낮다. 점도가 낮을 경우 펌핑이나 윤활 등에서 문제가 발생할 수 있으므로 점도를 높일 필요가 있다. 이를 위해 초저유황유가 수용된 연료탱크는 칠러(chiller)나 쿨러(cooler)를 이용해 냉각이 필수적으로 이루어진다.
이중선체의 경우에는 연료탱크가 내판에 배치되므로 초저황유를 수용하는 연료탱크의 경우, 해수의 온도를 이용하여 직접 냉각을 할 수 없기 때문에 칠러나 쿨러와 같은 독립적인 냉각장치를 이용할 수 밖에 없는 것이다. 하지만 부가적인 장비의 설치로 인해 비용이 상승하며 선박의 유지, 보수에 어려움이 따르고 있다.
이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 선박에서 다수의 연료탱크 중 초저유황유 탱크의 바닥면 일부를 선저 외판에 배치하여 해수의 지속적인 접촉에 의해 연료유의 온도를 냉각시킬 수 있는 선박의 연료탱크 배치구조를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 선박에 복수의 연료탱크가 배치되는 구조로서, 상기 선박의 좌우현에는 각각 선측 외판 및 내판이 형성되고, 상기 선박의 바닥에는 선저 외판 및 내판이 형성되며, 상기 복수의 연료탱크 중 하나 이상은 초저유황유(ULSD; Ultra Low Sulfur Diesel)를 수용하며, 상기 초저유황유를 수용하는 연료탱크의 바닥면 중 일부는 상기 선저 외판으로 이루어져 초저유황유는 해수와의 열교환에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 선박의 연료탱크 배치구조가 제공될 수 있다.
상기 초저유황유를 수용하는 연료탱크의 바닥면 전체는 상기 선저 외판으로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 초저유황유를 수용하는 연료탱크의 측면 중 일부는 상기 선측 내판으로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 복수의 연료탱크는 상기 선박의 연료사용 장비 부근에 배치되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 선박에서 다수의 연료탱크 중 초저유황유 탱크를 선저의 외판에 배치하여 해수의 지속적인 접촉에 의해 연료유의 온도를 냉각시킬 수 있는 선박의 연료탱크 배치구조를 제공하고자 하는 것이다.
그에 따라 본 발명에 의하면, 연료탱크의 배치만으로 냉각효과를 얻을 수 있기 때문에 칠러(chiller)나 쿨러(cooler) 같은 별도의 장치를 추가적으로 설치할 필요가 없다.
또한 본 발명에 의하면, 일부 연료탱크를 외판쪽에 설치하기 때문에 나머지 공간을 엔진이나 화물, 기타 장비 등을 배치하도록 활용할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 일부 연료탱크를 선저의 외판에 배치하므로 이중선체 또는 이와 동등한 기능을 수행하는 구조를 의무화하고 있는 MARPOL 조약에 위반될 소지가 있으나 선측과 선저 중에서 선저 부분의 외판에만 연료탱크를 직접 설치하기 때문에 이중선체와 동등한 수준의 안정성을 확보할 수 있다. 따라서 얼터너티브(Alternative) 보호 배치 규정을 통해 연료유의 유출시 피해를 최소화할 수 있어 문제되지 않는다.
도 1은 종래 이중선체 선박의 연료탱크 배치구조를 도시한 도면.
도 2에는 본 발명에 따른 선박의 연료탱크 배치구조에 대한 개념도.
도 3은 도 2의 B-B를 따라 취한 단면도.
도 4는 도 2의 A-A를 따라 취한 단면도.
도 5는 본 발명의 변형예를 도시한 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박의 연료탱크 배치구조를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 연료탱크 배치구조에 대한 개념도가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 연료탱크 배치구조를 이중선체(double hull)를 가지는 선박에 적용하였다. 하지만 본 명세서에서 주의하여야 할 점은 본 발명은 이중선체 선박에 관한 것이 아니라 연료탱크 자체가 이중벽을 가지는 경우 그 배치구조에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 단일선체(single hull)를 가지는 선박에도 동일하게 적용될 수 있는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료탱크 배치구조가 적용될 수 있는 이중선체를 가지는 선박은, 좌우현에는 각각 선측 외판(510)과 선측 내판(520)이 형성되며, 선박의 바닥에는 선저 외판(410)과 선저 내판(420)이 형성되어 전체적으로 이중선체를 형성한다.
또한 내부는 횡격벽(130)에 의해 다수의 공간으로 구분된다. 상기 다수의 공간 중에서 대부분은 원유 등의 벌크화물을 실을 수 있는 화물창(100)일 수 있다. 또한 화물창(100)이 있는 공간에서 선저의 경우, 선저 내판(420)과 선저 외판(410)으로 형성되는 공간에는 밸러스트 탱크(300)가 형성될 수 있다.
도 3에는 화물창(100)이 있는 공간을 상세히 설명하기 위해 도 2의 B-B를 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 화물창(100)은 종격벽(140)에 의해서 구획되는 선박의 선측에 위치하는 선측 화물탱크(120)와 선박의 중앙에 위치하는 중앙 화물탱크(110)를 포함할 수 있다. 선저 내판(420)과 선저 외판(410)으로 형성되는 이중 선체의 빈 공간과 선측 내판(520)과 선측 외판(510)으로 형성되는 이중 선체의 빈 공간은 밸러스트 탱크(300)로 활용할 수 있다.
다시 도 2를 살펴보면, 엔진룸(200)은 일반적으로 이중선체를 가지는 선박의 선미부(600)에 위치할 수 있다. 엔진에 효율적으로 연료를 공급하기 위해 다수의 연료탱크도 엔진룸(200)에 위치하는 것이 바람직하다. 또한 다수의 연료탱크는 효율적인 연료공급을 위해 선박의 연료사용 장비 부근에 배치될 수도 있다.
도 4에는 연료탱크가 배치된 구조를 상세히 설명하기 위해 도 2의 A-A부분을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 내판 연료탱크(220)는 선저 내판(420)과 선측 내판(520)에 의해 형성되는 선박의 내부공간에 배치될 수 있다. 외판 연료탱크(210)는 선저 외판(410)과 선저 내판(420)에 의해 형성되는 내부공간에 배치될 수 있다.
본 명세서에서 내판 연료탱크(220)는 선저 내판(420)을 연료탱크의 바닥면으로 하는 것을 말하며, 외판 연료탱크(210)는 선저 외판(410)을 연료탱크 바닥면으로 하는 것을 말한다.
다만 변형예로서, 도 5 (a)에 도시된 것처럼, 외판 연료탱크(210)의 바닥면 중 일부만 선저 외판(410)일 수도 있으며, 도 5 (b)에 도시된 것처럼, 외판 연료탱크(210)의 측면 중 일부는 선측 내판(520)으로 이루어질 수도 있다.
이때 내판 연료탱크(220)에는 일반적으로 선박의 연료로 사용되는 중유(HFO; Heavy Fuel Oil)나 디젤유(MDO; Marine Diesel Oil)가 수용될 수 있다. 반면 외판 연료탱크(210)에는 친환경 연료인 초저유황유(ULSD; Ultra Low Sulfur Diesel)가 수용되는 것이 바람직하다.
초저유황유의 경우 점도가 일반적인 선박의 연료보다 낮기 때문에 펌핑이나 윤활 등에서 문제가 발생할 수 있으므로 점도를 높이기 위해 냉각이 필수적이다. 이때 외판 연료탱크(210)에 초저유황유가 수용될 경우, 선저 외판(410)이 해수와 접촉하기 때문에 외판 연료탱크(210)에 수용된 초저유황유는 해수에 의해 냉각될 수 있다. 따라서 종래처럼 칠러(chiller)나 쿨러(cooler) 등의 별도의 냉각설비가 없이도 단지 연료탱크의 배치를 변경함으로써 원하는 냉각효과를 얻을 수 있다.
또한 초저유황유가 수용되는 외판 연료탱크(210)를 선저 외판(410)과 선저 내판(420)에 의해 형성되는 내부공간에 배치하기 때문에 도 4의 점선으로 표시된 공간을 엔진이나 화물, 기타 장비 등을 배치하도록 하여 공간의 효율적인 활용이 가능하다.
이와 같이 본 발명인 선박의 연료탱크 배치구조에 따르면, 일부 연료탱크의 바닥면을 선저 내판에서 선저 외판으로 내리기 때문에 이중선체 또는 이와 동등한 기능을 수행하는 구조를 의무화한 MARPOL 조약에 위반할 소지가 있다.
하지만 본 발명에 따르면 선저와 선측 중에서 선저의 경우만 외판에 연료탱크를 배치하며 선측의 경우는 기존과 동일하게 내판에 연료탱크를 배치하게 된다.(도 4의 부호 220 참고) 선측의 경우 선박의 충돌 등에 의해 연료유의 유출이 쉬운 반면 선저의 경우는 외판과 내판에 균열이 생기더라도 기름은 물보다 가벼울 뿐 아니라 연료유의 압력보다 해수의 압력이 더 크기 때문에 기름의 유출이 쉽게 일어나지 않을 수 있기 때문이다. 따라서 비록 초저유황유가 수용된 연료탱크를 선저 외판으로 배치하더라도 종래의 이중선체 연료탱크 배치와 동일한 기능을 수행할 수 있기 때문에 MARPOL 조약을 준수할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 이중선체 선박의 연료탱크 배치구조를, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였다. 하지만 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100: 화물창 110: 중앙 화물탱크
120: 선측 화물탱크 130: 횡격벽
140: 종격벽 200: 엔진룸
210: 외판 연료탱크 220: 내판 연료탱크
300: 밸러스트 탱크 410: 선저 외판
420: 선저 내판 510: 선측 외판
520: 선측 내판 600: 선미부

Claims (4)

  1. 선박에 복수의 연료탱크가 배치되는 구조로서,
    상기 선박의 좌우현에는 각각 선측 외판 및 내판이 형성되고, 상기 선박의 바닥에는 선저 외판 및 내판이 형성되며,
    상기 복수의 연료탱크 중 하나 이상은 초저유황유(ULSD; Ultra Low Sulfur Diesel)를 수용하며,
    상기 초저유황유를 수용하는 연료탱크의 바닥면 중 일부는 상기 선저 외판으로 이루어져 초저유황유는 해수와의 열교환에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 선박의 연료탱크 배치구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 초저유황유를 수용하는 연료탱크의 바닥면 전체는 상기 선저 외판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박의 연료탱크 배치구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 초저유황유를 수용하는 연료탱크의 측면 중 일부는 상기 선측 내판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박의 연료탱크 배치구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 연료탱크는 상기 선박의 연료사용 장비 부근에 배치되는 것을 특징으로 하는 선박의 연료탱크 배치구조.
KR1020100097158A 2010-10-06 2010-10-06 선박의 연료탱크 배치구조 KR20120035564A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180095303A (ko) * 2017-02-17 2018-08-27 대우조선해양 주식회사 연료유 전환 시스템 및 방법
CN115195937A (zh) * 2022-08-02 2022-10-18 上海船舶研究设计院（中国船舶工业集团公司第六0四研究院） 甲醇燃料舱船舶布置方案

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