KR20120084155A - 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 저부에 공기 공동을 형성하여 물과의 마찰저항을 감소시키기 위한 공기 공동 선박에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가동 부재를 선저부에 부착하여 선박의 마찰저항을 효율적으로 감소시키는 공기 공동 선박이다.
상기 공기 공동 선박은, 상기 선박의 선저부 하면에서 상방으로 형성되어 공기 공동을 형성하는 공간구역(S); 및 상기 공간구역의 전면(105) 하부의 모서리부(107)에 일단이 힌지 결합되고, 상기 공간구역의 폭방향 길이만큼 폭방향으로 연장되도록 설치되는 가동 부재(120);를 포함하되, 상기 공간구역의 후면(106)은 상기 선박의 후미로 갈수록 하방으로 경사면을 이루고; 상기 가동 부재는 힌지 결합된 일단을 중심으로 회전 가능한 것;을 특징으로 한다.

Description

가동 부재를 갖는 공기 공동 선박{Air cavity vessel with movable member}

본 발명은 선박의 저부에 공기 공동을 형성하여 물과의 마찰저항을 감소시키기 위한 공기 공동 선박에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가동 부재를 선저면 하부에 부착하여 선박의 마찰저항을 효율적으로 감소시키는 공기 공동 선박이다.

일반적으로, 선박의 항해시에는 선체의 표면과 물 사이에 마찰저항이 작용하게 된다. 이러한 마찰저항은 선체에 작용하는 저항의 거의 대부분을 차지하기 때문에 선박의 항해시의 마찰저항의 감소는 매우 중요한 과제가 되고 있다.

선박의 항해시에 발생하는 물과의 마찰저항은 선박의 접수 표면적의 크기에 비례하기 때문에 선박의 마찰저항을 감소시키기 위한 기술의 하나로 선저부를 내측으로 오목하게 홈을 형성하고, 그 오목한 홈 부분에 공기를 분사하여 공기 공동을 형성시켜, 선박의 접수 표면적을 감소시키는 공기 공동 선박(Air Cavity Vessel)이 알려져 있다.

도 1은 종래의 공기 공동 선박을 도시하는 도면으로, (a)는 측면도이고, (b)는 저면도이다.

이러한 선박(1)에서는, 선저부(2)의 전면에 걸쳐 오목한 형태의 구획공간부(3)를 형성하고, 선박의 선수부에서 구획공간부(3)를 향해 공기를 공급하는 공기공급부(4)가 설치된다.

공기는 공기공급부(4)로부터 구획공간부(3) 내에 주입되고, 구획공간부(3) 내에서 공기층을 형성하여 선박의 항해시에 물과의 마찰저항을 줄이는 역할을 하게 된다. 일반 선박과 비교할 때 공기 공동 선박에서의 마찰저항은 약 10~20% 정도 감소하는 것으로 알려져 있다.

항해시에 선박(1)이 전후좌우로 흔들려 공기 공동에서 공기가 새나오게 되면 공기층이 형성되지 않으므로, 이러한 경우에는 선저부(2)에 형성된 구획공간부(3)에 의해 마찰저항이 오히려 증가할 수 있다. 공기 공동이 잘 유지될 수 있도록 하기 위해, 종래의 선박에서는 구획공간부(3)에 종방향 칸막이 및 횡방향 칸막이를 설치하여 구획공간부(3)를 다수의 구획으로 나누어 구획하기도 한다.

그러나, 선저부(2)를 오목하게 하여 공기 공동을 형성하는 종래의 공기 공동 선박(1)에서는 공기 공동 형성이 되지 않는 상황이 발생하면 고정식 부가물인 횡방향 칸막이와 선저부(2)의 홈에 의해 저항이 오히려 증가하여 속도 및 성능 저하가 발생하는 문제점이 있다.

공개특허 제10-2009-0116087호의 "종방향 및 횡방향 칸막이를 구비하는 에어 캐비티 선박"에서는 선박의 선저부에 종/횡방향 칸막이를 격자형태로 설치하여, 종/횡방향 칸막이에 형성되는 각각의 공간구역에 의해 소규모 다중공기층이 형성되도록 한 종방향 및 횡방향 칸막이를 구비하였으나, 이 경우의 횡방향 칸막이는 선박의 운항조건에 따라 유압작동부에 의해 높이가 수직상하방향으로 조절되므로 여전히 물의 저항이 크고, 큰 와류의 발생으로 와류저항도 증가시키는 문제점이 발생한다.

공개특허 제10-2005-0016869호의 "공기 캐비티 선박"에서는 캐비티의 횡방향 격벽이 고정되어 있어, 선박의 운행상황에 따른 조절이 불가능하여 이 역시 물의 저항 및 동력 사용을 증가시키는 문제점을 내포하고 있다.

국제공개특허 WO 84/04903호의 "VESSEL WITH ADJUSTABLE DRAUGHT"에서는 선저부에 홈을 형성시켜 그 내부 홈에 플랩(flap, 횡방향 칸막이)을 장착시키고, 이를 선저부에 대해 수직하방(선저부에 대해 90°각도, vertical)으로 작동시켜 수심이얕은 지역을 운항하도록 하는 선박인바, 플랩(flap)이 수직하방으로 돌출되면(working position) 해양을 운항할 때 물과의 마찰저항이 최대로 증가하게 되어 선박의 운항속도 감소 및 연료 소모가 대폭 증가하게 되고, 또 플랩이 작동하는 경우에는 플랩이 일체로 움직이므로, 대형선박에 적용시 전체 플랩의 크기가 커져 자체 하중 및 물의 저항이 현저히 증가하여 플랩이 휘게 되고, 작동을 위해서 많은 동력원이 필요하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 공기 공동 선박의 선저부에 가동 부재를 부착하여 선저부 홈에 의해 발생하는 부가저항을 감소시킴과 동시에 가동 부재의 후단에 적절한 와류저항을 유기하여 공기 보지 효율을 높일 수 있는 공기 공동 선박을 제공하고자 함에 목적이 있다.

또한, 공기 공동을 위한 복수의 공간구역 내부로 물이 유입되는 것을 막아 공간구역 내부의 공기 공동 형성이 효과적으로 이루어 질 수 있게 하는 수밀수단이 설치된 공기 공동 선박을 제공하고자 함에 목적이 있다.

또한, 유압, 압축공기 또는 전자석을 사용하여 간단한 구성으로 가동 부재를 움직일 수 있는 공기 공동 선박을 제공하고자 함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 공기 공동 선박에 있어서, 상기 선박의 선저부 하면에서 상방으로 형성되어 공기 공동을 형성하는 공간구역(S); 및 상기 공간구역의 전면(105) 하부의 모서리부(107)에 일단이 힌지 결합되고, 상기 공간구역의 폭방향 길이만큼 폭방향으로 연장되도록 설치되는 가동 부재(120);를 포함하되, 상기 공간구역의 후면(106)은 상기 선박의 후미로 갈수록 하방으로 경사면을 이루고;상기 가동 부재는 힌지 결합된 일단을 중심으로 회전 가능한 것;을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박을 제공한다.

상기 공간구역의 양 측면 외부 모서리(108)의 선저부 하면에는 선저부 하면으로부터 하방으로 돌출되도록 설치되는 종방향 구획부재(110);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공간구역의 내부 공간을 구획하기 위해 상기 공간구역의 내의 선저부 하면에는 선저부 하면으로부터 하방으로 돌출되도록 설치되되, 상기 종방향 구획부재의 하방 끝단과 같은 높이를 갖는 하나 이상의 종방향 칸막이(111);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가동 부재와 상기 종방향 구획부재 사이의 수밀을 위해 상기 가동 부재의 횡방향 끝단부에 설치되는 수밀수단(160);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가동 부재는 상기 하나 이상의 종방향 칸막이에 의해 둘 이상으로 구분되는 것을 특징으로 한다.

상기 둘 이상의 가동 부재와 상기 종방향 구획부재 또는 종방향 칸막이 사이에는 수밀을 위해 상기 가동 부재의 횡방향 끝단부에 설치되는 수밀수단(160);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가동 부재를 상하방향으로 구동시키기 위해 일단이 상기 선박의 선체에 힌지 결합되고, 타단이 상기 가동부재에 힌지 결합되는 구동장치(122)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동장치는 작동원으로 유압, 압축공기 또는 전자석 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 가동부재와 연결되는 상기 구동장치의 힌지 결합부위는 상기 가동부재의 면 위에서 이동가능하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 공간구역의 전면(105)은 상기 선박의 선저부에 대해 수직 또는 상기 선박의 선수로 갈수록 경사면을 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 공기 공동 선박에 있어서, 상기 선박의 선저부 하면에서 상방으로 형성되어 공기 공동을 형성하는 공간구역(S)을 포함하되, 상기 공간구역 내의 상기 선박의 선저부 하면은 상기 선박의 후미로 갈수록 하방으로 경사면을 이루고; 가동부재(120)가 상기 공간구역의 전면(105) 하부의 모서리부(107)에 회동가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박을 제공한다.

상기 공간구역의 양 측면 외부 모서리(108)에는 하방으로 돌출하는 종방향 구획부재(110)가 설치되며, 상기 공간구역의 내부에는 종방향 칸막이(111)에 의해 공간이 구획되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 공기 공동 선박의 항해시에 발생하는 마찰 저항을 감소시키기 위해 선저부 하면에 가동 부재를 설치함으로써, 가동 부재의 후방에 적절한 와류를 형성, 국소적인 순환유동을 생성시키고 내부에 적절한 공기 공동을 형성시킬 수 있고, 선저부의 홈에 의해 발생하는 부가저항을 줄여 선박의 속도향상 및 선박의 동력 사용 등을 최소화하여 최대의 연료절감효과를 달성할 수 있다.

또한, 가동 부재와 종방향 구획부재 또는 종방향 칸막이 간의 간극에 수밀수단을 설치하여 공기 공동을 위한 하나 이상의 공간구역 내부로 물이 유입되는 것을 막고 그 결과 공간구역 내부의 공기 공동 형성이 효과적으로 이루어질 수 있게 하여 공기 공동 형성을 위한 동력 사용 등을 최소화하여 최대의 연료절감효과를 달성할 수 있다.

또한, 가동 부재의 작동원으로 유압, 압축공기, 전자석 등을 사용함으로써 간단한 구성 및 적은 전력량으로 가동 부재를 움직일 수 있다.

또한, 공간구역이 상대적으로 큰 대형선박이라도 설치되는 가동부재를 복수개로 분리 설치하여 가동부재를 구동하는 구동장치에 과부하가 걸리는 것을 막을 수 있다.

도 1은 종래의 공기 공동 선박을 도시하는 도면으로, (a)는 측면도이고, (b)는 저면도.
도 2는 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 저부를 개략적으로 도시한 저면도.
도 3은 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 저부의 횡단면을 개략적으로 도시한 도면.
도 4은 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 측면을 개략적으로 도시한 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 종방향 구획부재 및 종방향 칸막이의 측면을 개략적으로 도시한 측면도.
도 6는 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 가동부재의 운항상황에 따른 모습을 나타낸 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 가동 부재에 수밀수단이 부착된 모습을 나타내는 일실시예의 개략적 도면으로, (a)는 선저부 평면도이고, (b)는 선저부를 기준으로 절단하여 위에서 바라본 사시도이며, (c)는 선저부의 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 가동 부재에 수밀수단이 부착된 모습을 나타내는 또 다른 실시예의 개략적 도면으로, 종방향 칸막이(111)에 의해 가동 부재(120)가 분리되는 경우를 도시한 도면으로, (a)는 선저부 평면도이고, (b)는 선저부를 기준으로 절단하여 위에서 바라본 사시도이며, (c)는 선저부의 정면도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 저부를 개략적으로 도시한 저면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 저부의 횡단면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4은 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 측면을 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 종방향 구획부재 및 종방향 칸막이의 측면을 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 6는 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 가동부재의 운항상황에 따른 모습을 나타낸 개략도이고, 도 7은 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 가동 부재에 수밀수단이 부착된 모습을 나타내는 일실시예의 개략적 도면으로, (a)는 선저부 평면도이고, (b)는 선저부를 기준으로 절단하여 위에서 바라본 사시도이며, (c)는 선저부의 정면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박의 가동 부재에 수밀수단이 부착된 모습을 나타내는 또 다른 실시예의 개략적 도면으로, 종방향 칸막이(111)에 의해 가동 부재(120)가 분리되는 경우를 도시한 도면으로, (a)는 선저부 평면도이고, (b)는 선저부를 기준으로 절단하여 위에서 바라본 사시도이며, (c)는 선저부의 정면도이다.

본 발명의 공기 공동 선박(Air Cavity Vessel; 100)은 선박의 저부(선저부)에 공기 공동을 형성하여 물과의 마찰저항을 감소시키기 위한 구성을 갖는다. 공기 공동 선박(100)은 항해중에 물이 선저부(101)와 직접 접촉하지 않고 공기층과 접촉되게 함으로써, 마찰저항을 감소시켜 연료 소모를 줄이기 위한 것이다. 일반적으로, 공기 공동 선박에서 공기 공동의 형성에 따른 연료 절감은 약 8% 정도인 것으로 알려져 있다.

본 발명의 공기 공동 선박(100)은 선저부(101) 면에 상방으로 홈을 형성하여 공간구역(S)을 만들고, 공간구역의 전면부에 가동 부재(120)를 장착하여 홈 형상의 공간구역(S)으로 인해 발생하는 부가저항을 감소시킬 수 있고, 간단한 구성으로 가동부재(120)를 회동시켜 공기 공동을 적절히 유지할 수도 있어 기존의 선저부에 홈을 갖는 공기 공동 선박의 비효율성을 획기적으로 개선하였다.

본 발명에 따른 공기 공동 선박(100)은 공간구역(S), 가동 부재(120)로 이루어진다.

상기 공기 공동 선박은 도 4에 도시된 바와 같이 공기 공동을 형성하기 위해 공간구역(S)으로 공기를 공급하기 위한 공기분사노즐(131)과, 이러한 공기분사노즐(131)로 공기를 공급할 수 있도록 공기를 압축하는 공기압축기(132)와, 공기분사노즐(131)과 공기압축기(132)를 연결하는 공기공급관(133)으로 구성된 시스템에 의해 선저부(101) 하면과 물과의 사이에 공기 공동을 형성하여 항해를 하게 된다. 이 때 공기압축기(132)와 공기공급관(133) 사이에는 압축공기를 저장하는 공기저장용기가 추가로 구비될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 공간구역이 복수로 형성될 경우에는 공기분사노즐(131)이 복수의 공간구역(S)에 각각 배치되어, 공기를 개별적으로 각각의 공간구역(S)으로 공급할 수 있도록 한다.

공간구역(S)은 선박의 선저부에서 상방으로 홈을 형성하여 만들어지는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이 선박의 마찰 저항을 감소시키기 위하여 공간구역(S)을 이루는 선박의 선저부 하면은 선박의 후미로 갈수록 하방으로 경사면을 이룬다.

선박의 선저부 하면에서 상방으로 형성되는 홈의 깊이는 선속에 따른 공기 공동 구획 내부의 파 높이 및 해상 상태에 따른 선체 운동 등이 고려되어 결정되며, 0.5m ~ 3m의 깊이가 되는 것이 바람직하다. 또한, 경사면의 각도는 수평면에 대해 2°~ 15°가 되는 것이 바람직하다. 따라서, 선박의 선저부 하면에서 상방으로 형성되는 홈의 깊이 및 선저부 하면의 후미에서 하방으로 형성되는 경사면의 각도가 결정되면 상기 경사면의 시작 위치 및 길이가 결정될 것이다.

또한, 상기 공기 공동 선박(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 선저부의 공간구역(S)에 보다 많은 공기를 보지할 수 있도록 공간구역(S)의 양 측면 외부 모서리(108)의 선저부 하면에 하방으로 돌출되도록 종방향 구획부재(110)를 추가 설치할 수 있다.

이는 선저부 하면에서 하방으로 돌출되는 종방향 구획부재(110)의 높이 만큼 압축공기를 더 보지할 수 있어 선박의 운항 조건에 따른 공기 공동을 형성하는 데 있어 효율성을 높일 수 있게 된다. 이 때 돌출되는 높이는 물의 저항 및 홈 깊이를 고려하여 선저부 하면로부터 0.1m ~ 1m 내에서 돌출되도록 하는 것이 바람직하다.

종방향 구획부재(110)는 가동 부재(120)와 함께 공기를 보지하기 위한 목적인바, 도 5의 (a)와 같이 직사각형의 형태뿐만 아니라 가동 부재(120)가 최대로 하방으로 회전했을 때의 경사각에 맞추어 도 5의 (b)와 같이 종방향 구획부재(120)의 선수부측을 경사지도록 제작할 수도 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 공간구역(S) 내의 선저부 하면에는 하방으로 돌출되면서 종방향 구획부재(110)의 하방 끝단과 같은 높이가 되도록 복수개의 종방향 칸막이(111)를 추가 설치할 수도 있다.

이 때 종방향 칸막이(111)는 도 5의 (c)와 같이 선미측 상부는 공간구역(S)의 후면(106) 경사각에 맞추어 하방으로 경사지도록 제작되어야 하고, 선수측은 가동 부재의 회전곡률에 맞추어 만곡되도록 제작되어야 할 것이다.

그러나, 도 8에 도시된 바와 같이 종방향 칸막이에 의해 가동부재가 분리되는 경우에는 도 5의 (d), (e)와 같이 종방향 칸막이(111)의 선미측 상부는 하방으로 경사지고, 선저부 하면으로부터 하방으로 돌출되는 종방향 칸막이의 하부는 종방향 구획부재와 같이 직사각형 또는 선수부측을 경사지도록 제작할 수 있다.

상기와 같이 가동부재가 분리되어 구성된다면, 공간구역이 상대적으로 큰 대형선박이라도 설치되는 가동부재를 복수개로 분리할 수가 있어 가동부재를 구동하는 구동장치에 과부하가 걸리는 문제를 해결할 수 있게 된다. 단, 분리되는 가동부재를 구동하기 위한 구동장치도 복수개가 설치되어야 할 것이다.

공기 공동 형성을 위한 공간구역에 설치되는 가동부재가 일체로 구성되어 구동장치

종방향 칸막이는 공기 공동 선박에 횡동요(rolling)가 발생하여도 공간구역(S) 상에 형성된 공기의 외부 유출을 적게 하여 안정적인 공기 공동을 유지할 수 있도록 해준다.

가동 부재(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 공간구역(S)의 전면 하부 모서리부(108)에 일단이 힌지 결합되고, 공간구역(S)의 폭방향 길이 만큼 폭방향으로 연장되며, 힌지 결합된 일단을 중심으로 회전가능하도록 설치되는데, 회전 범위는 가동 부재의 회전단이 공간구역(S) 내의 선저부 하면과 만나는 위치로부터 종방향 구획부재의 하부 끝단부에 이르는 위치까지인 것이 바람직하다.

상기 가동 부재(120)는 공기 공동 선박에서 공기 공동을 형성하지 않을 때 공간구역(S)의 내부로 접어 선저부(101)를 지나는 물의 흐름이 공간구역(S)을 지나면서 유선을 이루도록 하여 가동 부재(120)의 후단부 및 공간구역(S)의 모서리부(107)에서 발생할 수 있는 부가저항을 감소시키도록 한다.

그러나, 공기 공동을 형성하는 경우에는 공기 공동 선박의 선저부와 평탄하도록 하방으로 가동 부재(120)를 회전시키거나, 선저부 하면으로부터 하방으로 돌출되는 종방향 구획부재나 종방향 칸막이가 설치된 경우에는 가동 부재(120)를 선저부 하면으로부터 하방으로 더 돌출시켜서 공간구역(S)을 더 크게 형성하여 물의 저항을 더욱 감소시킬 수 있다.

선저부 하면로부터 하방으로 돌출되는 종방향 구획부재나 종방향 칸막이를 설치한다면, 가동 부재(120)의 회전각을 다양하게 조절할 수 있어, 다양한 해상 조건에 맞도록 공기 공동을 형성할 수 있으며, 이로써 공기 공동 선박의 운전을 더욱 편리하게 함과 동시에 운전효율도 높일 수 있다.

가동 부재에는 가동 부재를 구동하기 위한 구동장치(122)를 연결할 수 있고, 구동 장치의 작동원으로는 유압, 압축공기 등을 이용하는 일반적인 실린더 구동장치를 사용할 수 있다.

이 때, 가동 부재가 회전 구동을 하기 때문에 가동부재와 연결되는 구동장치의 부분 및 선체와 연결되는 구동장치부분은 힌지타입으로 구성하여야 할 것이다. 또한, 가동부재가 회전 구동을 하기 때문에 가동부재와 연결되는 구동장치의 힌지부분(123) 전후로 이동가능하도록 슬라이딩부(124)를 제작하는 것이 바람직하며, 가동부재가 회전 구동할 때 상기 힌지축 부분(123)에 과도한 힘이 가해지는 것을 막아 힌지축(123)의 내구성을 향상시킬 수 있을 것이다.

또한, 구동장치(122)가 선체와 연결되는 힌지부분을 중심으로 미소하게 움직여야하므로 구동장치(122)가 선체를 통과하는 부분에 구동장치의 외경보다 약간 더 여유를 둘 필요가 있고, 이로 인해 공간구역(S)의 수밀이 방해받을 수가 있어 상기의 여유부분에 신축성 소재(예를 들어, 고무재질)를 설치하여 구동장치의 움직임과 수밀을 모두 해결할 수도 있다.

가동 부재와 종방향 구획부재 또는 종방향 칸막이 사이에는 도 7 및 도 8과 같이 공간구역(S)의 수밀을 위해 가동 부재의 횡방향 끝단부에 별도의 수밀수단(160)이 설치될 수 있다.

이는 공간구역을 형성하는 가동 부재(120)와 종방향 구획부재(110) 또는 종방향 칸막이(111) 사이에 간극이 존재한다면 공기 공동을 형성하는 공간구역 내로 물이 유입되어 공기 공동 형성이 효과적으로 이루어질 수 없게 되는 것을 막기위해 설치된다.

수밀수단(160)은 방오 특성과 탄성 특성이 높은 재질로 된 수밀수단(160)을 사용하거나, 상기와 같은 특성을 지닌 재질로 도포된 수밀수단(160)을 사용하여 수밀 성능 향상과 함께 오염물질 부착 방지의 효과도 달성할 수 있으며, 구체적으로 플라스틱 재질, 고무재질, 금속재질을 사용할 수 있다.

수밀수단(160)은 가동 부재에 일체형 또는 착탈식으로 제작되어 설치될 수 있으며, 가동 부재의 횡방향 길이의 5% ~ 15%로 제작됨이 바람직하다.

도 7에는 수밀수단(160)이 가동 부재(120)와 종방향 구획부재(110) 사이의 간극을 수밀하기 위해 설치되었으나, 도 8에는 종방향 칸막이(111)에 의해 가동 부재(120)가 분리된 형태가 되어 선저부의 공간구역(S)을 구획하는 경우이므로 수밀을 위해 가동 부재(120)와 종방향 구획부재(110) 및 종방향 칸막이(111) 사이에 수밀수단(160)을 설치한 경우가 도시되었다.

이하, 본 발명에 따른 공기 공동 선박의 운전 상황을 설명한다.

본 발명에 따른 공기 공동 선박에 종방향 구획부재나 종방향 칸막이가 선저부 하면으로부터 하방으로 돌출되도록 설치된다면, 도 6과 같이 크게 3가지로 운전될 수 있다.

첫째, 공기 공동 선박의 운항 조건상 공기 공동을 형성시키지 않는 경우에는 도 6의 (a)와 같이 가동 부재(120)를 공간구역(S) 내부로 접어 가동 부재(120)의 후단부에서 발생할 수 있는 부가저항을 감소시켜서 공기 공동 선박을 운항한다.

둘째, 공기 공동 선박의 운항 조건상 해상 상태가 양호하거나, 저속 운항이 필요한 경우에는 도 6의 (b)와 같이 가동 부재(120)를 공기 공동 선박의 선저부와 평탄하도록 가동 부재(120)를 하방으로 회전시켜 공기 공동을 보지하면서 가동 부재(120)로 인한 물의 저항을 감소시켜서 공기 공동 선박을 운항한다.

셋째, 공기 공동 선박의 운항 조건상 해상 상태가 가혹하거나, 고속 운항이 필요한 경우에는 도 6의 (c)와 같이 가동 부재(120)를 선저부 하면보다 하방으로 돌출시켜 더 많은 공기를 보지할 수 있도록 하여 안정적인 공동 공동을 형성하여 공기 공동 선박을 운항한다.

이로써 기존에 선저부에 홈을 파서 공기 공동을 형성하는 공기 공동 선박이나, 고정식 횡방향 칸막이가 설치된 공기 공동 선박에서 발생되는 부가저항을 상당 부분 줄일 수 있고, 다양한 해상조건에 맞는 공기 공동을 형성할 수 있어 선박의 운전효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

100 : 공기 공동 선박 101 : 선저부
105 : 공간구역의 전면 106 : 공간구역의 후면
107 : 모서리부 108 : 외부모서리
110 : 종방향 구획 부재 111 : 종방향 칸막이
120 : 가동 부재 121, 123 : 힌지축
122 : 구동 장치 124 : 슬라이딩부
131 : 공기분사노즐 132 : 공기압축기
133 : 공기공급관 160 : 수밀수단

Claims (12)

1. 공기 공동 선박에 있어서,
   상기 선박의 선저부 하면에서 상방으로 형성되어 공기 공동을 형성하는 공간구역(S); 및
   상기 공간구역의 전면(105) 하부의 모서리부(107)에 일단이 힌지 결합되고, 상기 공간구역의 폭방향 길이만큼 폭방향으로 연장되도록 설치되는 가동 부재(120);를 포함하되,
   상기 공간구역의 후면(106)은 상기 선박의 후미로 갈수록 하방으로 경사면을 이루고;
   상기 가동 부재는 힌지 결합된 일단을 중심으로 회전 가능한 것;을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 공간구역의 양 측면 외부 모서리(108)의 선저부 하면에는 선저부 하면으로부터 하방으로 돌출되도록 설치되는 종방향 구획부재(110);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 공간구역의 내부 공간을 구획하기 위해 상기 공간구역의 내의 선저부 하면에는 선저부 하면으로부터 하방으로 돌출되도록 설치되되, 상기 종방향 구획부재의 하방 끝단과 같은 높이를 갖는 하나 이상의 종방향 칸막이(111);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 가동 부재와 상기 종방향 구획부재 사이의 수밀을 위해 상기 가동 부재의 횡방향 끝단부에 설치되는 수밀수단(160);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 가동 부재는 상기 하나 이상의 종방향 칸막이에 의해 둘 이상으로 구분되는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 둘 이상의 가동 부재와 상기 종방향 구획부재 또는 종방향 칸막이 사이에는 수밀을 위해 상기 가동 부재의 횡방향 끝단부에 설치되는 수밀수단(160);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가동 부재를 상하방향으로 구동시키기 위해 일단이 상기 선박의 선체에 힌지 결합되고, 타단이 상기 가동부재에 힌지 결합되는 구동장치(122)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 구동장치는 작동원으로 유압, 압축공기 또는 전자석 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 가동부재와 연결되는 상기 구동장치의 힌지 결합부위는 상기 가동부재의 면 위에서 이동가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 공간구역의 전면(105)은 상기 선박의 선저부에 대해 수직 또는 상기 선박의 선수로 갈수록 경사면을 이루는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.
11. 공기 공동 선박에 있어서,
    상기 선박의 선저부 하면에서 상방으로 형성되어 공기 공동을 형성하는 공간구역(S)을 포함하되,
    상기 공간구역 내의 상기 선박의 선저부 하면은 상기 선박의 후미로 갈수록 하방으로 경사면을 이루고; 가동부재(120)가 상기 공간구역의 전면(105) 하부의 모서리부(107)에 회동가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 공간구역의 양 측면 외부 모서리(108)에는 하방으로 돌출하는 종방향 구획부재(110)가 설치되며, 상기 공간구역의 내부에는 종방향 칸막이(111)에 의해 공간이 구획되는 것을 특징으로 하는 가동 부재를 갖는 공기 공동 선박.

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