KR20120103874A

KR20120103874A - 화물 수송용 열선구조

Info

Publication number: KR20120103874A
Application number: KR1020110021791A
Authority: KR
Inventors: 이세형
Original assignee: 이세형
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2012-09-20
Also published as: KR101256471B1

Abstract

본 발명은 선미에 연결대(15)를 지닌 기관선(10); 선수 연결대(25)와 선미 연결대(15)를 지닌 화물선(20); 상기 연결대(15)(25) 상에 조인트(31)를 개재하여 착탈 가능하게 설치되는 연결수단(30); 및 상기 연결수단(30)의 조인트(31)의 외단부 위치를 변동하여 착탈을 조력하는 보조수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 연결수단(30)은 작동기(36)를 개재하여 조인트(31)의 외단부의 걸림턱(33)에 맞물림 가능하다.
이에 따라, 고가인 기관선의 활용도를 높이면서 빠른 물류유통을 가능하게 하여 궁극적으로 제반 비용을 축소함으로 해당 분야의 경쟁력을 강화할 수 있다.

Description

화물 수송용 열선구조{Serial ship construction for carrying freight}

본 발명은 화물 수송용 열선구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고가인 기관선의 활용도를 높이면서 빠른 물류유통을 가능하게 하여 궁극적으로 제반 비용을 축소함으로 해당 분야의 경쟁력을 강화할 수 있는 화물 수송용 열선구조에 관한 것이다.

종래의 화물 수송용 선박은 일체의 구조물로 견고하게 제작되고 있는 바, 여러 가지 이유로 인하여 선박 운용에 따른 제한적 상황이 발생하게 된다. 그 중 일상적이고 반복적으로 발생되는 예로서, 선박이 항만으로 진입하는 과정에서 항만의 접안 용량이 초과되어 외항에서 순서를 부여받고 대기하거나 진입 후 부두에 접안하여 화물을 하역 또는 선적하는 시간소요가 증가된다. 이러한 이유로 물류회사는 수송시간을 단축할 수 있는 항구를 찾는 것을 중요한 업무의 하나로 삼고 있으나, 현대화된 선진 항구의 경우일지라도 외항 대기시간은 상대적으로 짧지만 화물을 하역 또는 선적하는 시간소요는 불가피하다.

하나의 구조체와 또 다른 구조체를 연결하는 기술은 종래에 각 산업분야에서 수없이 알려져 왔다. 예컨대 단순히 줄로 묶는 방법이나 나사 조임에 의해 구조체를 결합시키는 것부터 기차의 차량과 차량을 연결하는 장치, 콘테이너 트럭과 콘테이너 트레일러를 연결하는 고도의 결합장치 등 많은 기술이 있다. 반면에 해상에서 선박 구조체와 또 다른 구조체를 연결하는 기술은 대체로 소규모인 동력선과 바지선을 연결하는 방안이 일부 알려지고 있을 뿐, 콘테이너 선박과 같이 거대한 구조체 간을 연결하는 방식은 선례를 찾기 어렵다.

예컨대, 한국 공개특허공보 제2002-0000881호의 "선박을 다른 선박이나 구조물에 연결하는 방법 및 그 장치"는 동력선을 바지선(barge)에 연결하는 구성을 제안하고, 일본 공개특허공보 소63-43886호의 "조립식 레저보트"는 모선에 자선을 연결하는 구성을 제안하고 있다. 그러나, 이러한 종래의 기술은 거대한 선박 구조물 연결에 적용하기 곤란한 것은 물론, 설사 연결이 가능하더라도 이러한 상태로 항해를 원활히 수행하도록 보완하는 추가적 기술이 절실하다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 고가인 기관선의 활용도를 높이면서 빠른 물류유통을 가능하게 하여 궁극적으로 제반 비용을 축소함으로 해당 분야의 경쟁력을 강화할 수 있는 화물 수송용 열선구조를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선미에 연결대를 지닌 기관선; 선수 연결대와 선미 연결대를 지닌 화물선; 상기 연결대 상에 조인트를 개재하여 착탈 가능하게 설치되는 연결수단; 및 상기 연결수단의 조인트의 외단부 위치를 변동하여 착탈을 조력하는 보조수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 기관선과 화물선은 각각 오목형선저를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 기관선은 선저보다 낮게 돌출되는 위치에 스크류를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 연결수단은 작동기를 개재하여 조인트의 외단부의 걸림턱에 맞물림 가능한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 보조수단은 조인트에 내단부에 코일스프링, 탄성로드, 엑췌이터, 전자석, 에어튜브 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 기관선과 화물선은 상호 인접되는 부분에 완충재와 와류차단체를 일체형 또는 분리형 구조로 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 동력을 구비한 고가의 기관선이 항만진입 대기시간과 화물의 선적 또는 하역에 소요되는 시간을 생략할 수 있음으로써 고가선박의 활용도를 높이고 또 빠른 물류유통이 가능해져 궁극적으로 물류비용에 반영되는 선박의 금융비용은 물론 선박운용유지비, 선박감가상각비, 선원 인건비 등 여러 가지 비용을 축소함으로 해당 분야의 경쟁력을 강화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열선을 부분절개 상태로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 열선의 하부 구조를 나타내는 모식도
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 열선의 조인트의 다양한 실시예를 나타내는 모식도
도 5는 본 발명에 따른 완충재의 설치 상태를 나타내는 구성도
도 6은 본 발명에 따른 와류차단체의 설치 상태를 나타내는 구성도
도 7은 도 5와 도 6의 변형예에 따른 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면 선미에 연결대(15)를 지닌 기관선(10)을 구비하고, 선수 연결대(25)와 선미 연결대(15)를 지닌 화물선(20)을 구비한다. 하나의 기관선(10)에 다수의 화물선(20)을 연결하는 방식을 열선(列船)이라고 칭한다. 화물선(20)은 주동력장치를 구비하지 않는 화물칸에 해당하지만, 전원공급을 위한 보조동력은 구비할 수도 있다. 연결대(15)(25)는 후술하는 연결수단(30)이 착탈되는 부분으로서 다른 부분에 비하여 고강도와 내마모성을 지니도록 하는 것이 좋다.

이때, 상기 기관선(10)과 화물선(20)은 각각 오목형선저(12)(22)를 구비하는 것이 좋다. 일반적으로 선박의 추진시 스크류에서 발생하는 추진류(推進流)의 일부가 선박후면 수면 위로 치솟아 추진력을 저감하므로 본 발명은 오목형선저(12)(22)를 이용하여 추진력의 손실을 방지한다. 오목형선저(12)(22)는 역U자 형태로서 기관선(10)과 화물선(20)의 흔들림(롤링, 피칭, 요잉)을 줄일 수 있다. 도 2를 참조하면 종래의 경우 심한 풍랑에서 도 2(a)처럼 선박의 저부가 대체로 매끈하여 선체의 좌우 흔들림에 불리하지만 본 발명의 경우 도 2(b)처럼 선박의 저부에 요철이 있어 종래 선박에 비해 안전성을 더 높일 수 있다.

한편, 본 발명의 상기 기관선(10)은 선저보다 낮게 돌출되는 위치에 스크류(18)를 구비한다. 도 2(c)에서 일반적으로 선박의 전진운행 중 추진 스크류(18)의 인입수의 수압이 상대적으로 낮아 추진류의 높은 수압을 생성하는 과정에서 수압 등고선 간격이 넓은 저수압 물에 의하여 필연적으로 동력손실을 초래하게 된다. 반면 도 2(d)에서 본 발명의 스크류(18)가 선저보다 낮게 돌출되므로 전진운행에서 상대적으로 수압의 변화가 적어 불필요한 동력손실을 줄일 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 연결수단(30)이 상기 연결대(15)(25) 상에 조인트(31)를 개재하여 착탈 가능하게 설치된다. 조인트(31)는 구체의 일측에 전방로드(32)가 연장되는 구조이고, 전방로드(32)의 외단부에 걸림턱(33)이 형성된다. 조인트(31)의 구체는 연결대(15)의 요홈(16)에 다축 회전 가능하게 수용되고, 조인트(31)의 걸림턱(33)은 연결대(25)의 요홈(26)에 분리 가능하게 결합된다. 이와 같은 방식으로 연결수단(30)은 기관선(10)과 화물선(20)을 연결하는 동시에 인접하는 화물선(20)과 화물선(20)을 연결한다. 선박 연결시 조인트(31)의 착탈 용이성 및 선박 운행시 조인트(31)의 유동 원활성을 높이도록 각각의 요홈(16)(26)의 입구는 곡률 반경이 큰 라운드 형태로 확장한다.

이때, 상기 연결수단(30)은 작동기(36)를 개재하여 조인트(31)의 외단부의 걸림턱(33)에 맞물림 가능한 구조이다. 선박의 연결시 조인트(31)의 걸림턱(33)이 도달되는 위치에 작동기(36)를 설치한다. 작동기(36)는 전기식 또는 유공압식 엑췌이터를 복수의 지점에 사용하며, 그 작동로드 단부에 각각 조인트(31)의 걸림턱(33)에 맞물리는 핑거블록(37)을 구비한다.

물론, 상기한 조인트(31)는 기관선(10)과 화물선(20) 간의 기계적 연결을 주목적으로 하지만 작동기(36)의 제어를 위한 전기적 연결이 가능하도록 전선(도시 생략)을 구비할 수도 있다.

또, 본 발명에 따르면 보조수단(40)이 상기 연결수단(30)의 조인트(31)의 외단부 위치를 변동하여 착탈을 조력한다. 화물선(20)은 내부에 적재된 화물의 중량에 따라 수면에 잠기는 높이가 변동될 수 있다. 그러므로 조인트(31)의 외단부 위치를 조절하지 않으면 요홈(26)으로 원활하게 유도되지 않고 연결대(25)에 반복적으로 충돌한다. 연결수단(30)은 능동적 또는 수동적인 방식으로 조인트(31)의 외단부 위치를 탄력적으로 변동한다.

이때, 본 발명의 상기 보조수단(40)은 조인트(31)에 내단부에 코일스프링(41), 탄성로드(43), 엑췌이터(45), 전자석(51), 에어튜브(57) 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. 코일스프링(41)과 탄성로드(43)는 수동적 방식에 해당하고, 엑췌이터(45), 전자석(51), 에어튜브(57)는 능동적 방식에 해당한다. 도 3에서, 조인트(31)의 일측에 후방로드(34)를 연장하고 코일스프링(41)을 설치하면 선박의 높이차를 극복하고 연결이 가능하다. 도 4(a)의 탄성로드(43)는 고탄성을 지닌 봉재로서 조인트(31)의 내부에 설치하고 외측 단부를 연결대(15)에 고정한다. 도 4(b)의 엑췌이터(45)는 후방로드(34)와 링크로 연결되고 조인트(31)의 단부를 원하는 높이로 유도한다. 엑췌이터(45)는 솔레노이드나 유공압 실린더를 사용하며, 복수로 구성할 수도 있다. 도 4(c)에서, 연결대(15)에 전자석(51)을 설치하고 조인트(31)에 자성체(53)를 대향하게 설치하면 전자석(51)의 자력에 따라 조인트(31)의 외단부 높이 변동이 가능하다. 물론 자성체(53)는 영구자석을 사용할 수도 있다. 도 4(d)에서, 연결대(15)에 공압기(55)를 설치하고 조인트(31)에 에어튜브(57)를 설치하면 에어튜브(57)의 공기압에 따라 조인트(31)의 외단부 높이 변동이 가능하다.

이에 더하여, 상기한 능동적 방식을 적용하는 경우 수동적 방식을 병용하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따르면 상기 기관선(10)과 화물선(20)은 상호 인접되는 부분에 완충재(62)와 와류차단체(64)를 일체형 또는 분리형 구조로 구비한다. 도 5에서, 기관선(10)의 선미에 완충재(62)를 부착하고, 화물선(20)의 선수와 선미에 완충재(62)를 부착한다. 완충재(62)는 기관선(10)과 화물선(20)의 연결 과정에서 손상을 방지하는 것으로서 저가의 수지제를 사용하여 수시로 교체할 수도 있다. 도 6에서, 와류차단체(64)는 기관선(10)과 화물선(20)의 연결부분에 발생되는 와류 저항을 최소화하는 단면 형태로 형성한다. 와류차단체(64)도 완충재(62)와 유사한 소재를 사용할 수 있으나 보다 유연성을 요한다. 도 7에서, 전술한 완충재(62)와 와류차단체(64)를 병합한 형태의 탄성블록(66)을 사용할 수도 있다. 이는 교체시 비용이 다소 증가하지만 설치와 보수가 용이하다.

본 발명에 의한 열선의 운용방식을 간략히 설명하자면 기관선(10)이 다수의 화물선(20)을 견인하여 항만 진입시 대기시간을 생략하고 외항에서 당해 항에 하역할 화물들을 선적한 화물선(20)만 분리하거나 또는 당해 항에서 선적할 화물을 외항에서 인수받아 열선에 연결하고 다음의 기착 항으로 출발하면 된다. 당해 내항에서 당해 외항까지의 기관선(10)의 이동은 당해 항에서 운용하는 예인선에 의해 이루어진다.

이와 같은 열선 구조를 도입함으로써 얻을 수 있는 이점을 예시하자면, 종래의 화물선 A의 가격이 1천억원이라고 설정한다면, A선박의 년간 금융비용(예시 년리 3%로 가정)이 30억원이고 일간 금융비용은 8백만원에 달한다. 즉 A선박이 어떠한 이유에서든 일일 운용하지 못한다면 금융비용만 8백만원을 잃게 된다. 이외에 선박운용유지비, 선박감가상각비, 선원 인건비 등 제반 비용의 측면에서 본 발명의 이점이 더욱 증대될 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 기관선 12, 22: 오목형선저
15, 25: 연결대 18: 스크류
20: 화물선 30: 연결수단
31: 조인트 32: 전방로드
33: 걸럼턱 34: 후방로드
36: 작동기 40: 보조수단
41: 코일스프링 43: 탄성로드
45: 엑췌이터 51: 전자석
55: 공압기 57: 에어튜브
62: 완충재 64: 와류차단체
66: 탄성블록

Claims

선미에 연결대(15)를 지닌 기관선(10);
선수 연결대(25)와 선미 연결대(15)를 지닌 화물선(20);
상기 연결대(15)(25) 상에 조인트(31)를 개재하여 착탈 가능하게 설치되는 연결수단(30); 및
상기 연결수단(30)의 조인트(31)의 외단부 위치를 변동하여 착탈을 조력하는 보조수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화물 수송용 열선구조.
제1항에 있어서,
상기 기관선(10)과 화물선(20)은 각각 오목형선저(12)(22)를 구비하는 것을 특징으로 하는 화물 수송용 열선구조.
제1항에 있어서,
상기 기관선(10)은 선저보다 낮게 돌출되는 위치에 스크류(18)를 구비하는 것을 특징으로 하는 화물 수송용 열선구조.
제1항에 있어서,
상기 연결수단(30)은 작동기(36)를 개재하여 조인트(31)의 외단부의 걸림턱(33)에 맞물림 가능한 것을 특징으로 하는 화물 수송용 열선구조.
제1항에 있어서,
상기 보조수단(40)은 조인트(31)에 내단부에 코일스프링(41), 탄성로드(43), 엑췌이터(45), 전자석(51), 에어튜브(57) 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 화물 수송용 열선구조.
제1항에 있어서,
상기 기관선(10)과 화물선(20)은 상호 인접되는 부분에 완충재(62)와 와류차단체(64)를 일체형 또는 분리형 구조로 구비하는 것을 특징으로 하는 화물 수송용 열선구조.