KR20120120486A - 선루에 1 이상의 아치가 구비되는 여객 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정기 여객선(1)과 같은 여객 선박에 관한 것이며, 이는 선체(20) 및 상갑판(21)에 의해 경계가 이루어지는 주 구조체(2)를 포함하고, 이 위로 적어도 1 이상의 선루(3)가 솟아 있으며, 이는 일반적으로 이물에서 고물까지 서 있고 적어도 부분적으로 주 구조체(2)에 걸쳐 연장되는 적어도 1 이상의 아치(4)를 가지며, 그 양쪽 단부(41)는 이 주 구조체(2)에 단단히 결합되고, 상기 아치(4)는 그 휨과 관련된 하중들의 적어도 일부를 지탱하게 된다.

Description

선루에 1 이상의 아치가 구비되는 여객 선박{PASSENGER SHIP OF WHICH THE SUPERSTRUCTURE IS EQUIPPED WITH AT LEAST ONE ARCH}

본 발명은, 예를 들어 정기 여객선(passenger liner) 또는 페리선(ferry)과 같은 여객 선박에 관한 것이다.

이러한 선박은 선체(hull) 및 상갑판(upper deck)[또는 건현갑판(freeboard deck)]에 의해 경계가 이루어지는 주 구조체를 포함하며, 이 위로 특히 길이방향 및 횡방향 격벽(bulkhead)(칸막이벽)들, 및 갑판들의 조립체로 구성된 적어도 1 이상의 선루(superstructure)가 솟아 있다.

이 선박들의 선루들은 너울(swell)을 통과하여 항해하는 동안 선박의 휨(deflection)에 의해 발생되는 하중을 받기 쉬우며, 하중은 포물선형의 굽힘 모멘트 분배 및 전단 하중에 의해 나타내어진다.

정기 여객선 또는 페리선 형태의 대형 선박들에서, 이 선루의 구성 형태는 상기 선루들이 선박의 총 강도(aggregate strength)에 기여하는 것들을 포함한다. 그 결과로서, 이들은 "선체 거더(hull girder)"의 강도 계산, 즉 선박의 구조가 받기 쉬운 하중들의 세트를 나타내는 거더 도식(girder schematic)을 위해 고려된다.

하지만, 이 선루들은 현재 스텐션(stanchion)들뿐 아니라, 내부 격벽들 및/또는 "외판(plating)"이라 불리는 경계 격벽들에 의해 상호연결되는 갑판들로 이루어져 있다.

선택되는 구성 형태에 따라, 이 내부 격벽들 -특히 선박의 길이방향으로 방위되는 것들- , 및 이 외판들 -그 수가 많음- 이 선박의 구조를 복잡하게 한다. 이는 선루 자체를 복잡하게 할 뿐만 아니라, 구조적 연속성(structural continuity)을 보장하려는 주 구조체도 복잡하게 하며, 부수적으로 선루의 전체 무게를 증가시키고, 및/또는 객실 및 다른 승객 생활 공간들의 우수한 자연 조명을 허용하지 않는다.

특히, 이 선박들의 내부 부분들에서 소정 공간들은 어떠한 외부 조명의 이점도 얻지 않는다는 점에서 "어둡다(blind)".

본 발명은 이 문제점들을 해결하려는 것이다.

다시 말하면, 이는 그 전반적인 구조가 전체 하중을 견디는 현재 알려진 선박들의 구조만큼 강하면서, 선루들의 갑판들, 내부 격벽들 및/또는 외판들의 일부분의 제거를 허용하는 선박을 제안하기 위한 것이며, 이는 특히:

- 선박의 구조를 간소화하여, 그 구성 비용을 감소시키고;

- 선루들의 무게를 가볍게 하여, 그 추진력에 필요한 선박의 에너지 소비를 감소시키고, 그 무게 중심을 낮춤으로써 선박을 더 안정적이게 하며;

- 비구조 칸막이(non-structural partition)들에 의해 공간들의 레이아웃을 용이하게 하고;

- 공간들의 조명을 개선한다.

따라서, 본 발명은 정기 여객선과 같은 여객 선박에 관한 것이며, 이는 선체 및 상갑판(또는 건현갑판)에 의해 경계가 이루어지는 주 구조체를 포함하고, 이 위로 적어도 1 이상의 선루가 솟아 있으며, 이는 일반적으로 이물에서 고물까지(fore and aft) 서 있고 적어도 부분적으로 주 구조체에 걸쳐 연장되는 적어도 1 이상의 아치를 포함하며, 그 양쪽 단부는 이 주 구조체에 단단히 결합되고, 상기 아치는 적어도 부분적으로 그 휨과 관련된 하중들을 지탱하게 된다.

다시 말하면, 상기 아치는 선미(stern) 쪽에서 시작하여 선수(bow)의 방향으로 연장된다.

따라서, 아치는 선박이 너울 상에 있는 경우[이 경우, 아치는 선박의 중앙이 너울의 물마루에 있는 경우 팽팽한 상태(in tension)에 있고, 선박의 두 단부들이 너울의 물마루에 있는 경우에는 압축 상태(in compression)에 있음] 선박의 휨(변형)을 제한하기 위한 것이다. 따라서, 이는 선박의 구부러짐을 제한할 수 있게 하고, 이러한 점은 선박들의 분류에서의 필수 기준이 된다.

본 명세서에서, "휨"이라는 용어는 "변형"을 의미한다.

바람직하게는, 선루가 특히 구조적 횡방향 격벽들, 및 갑판들의 조립체로 구성되는 경우, 선루의 갑판들의 적어도 일부분은 이 아치에 고정된다.

이때, 아치는 선박의 선루가 받는 하중의 대부분을 지탱한다.

따라서, 선루의 구성에서, 통상적으로 갑판들의 상대적인 미끄러짐을 회피하거나 제한하고, 이에 따라 현 기술수준에 따른 선박의 총 강도에 기여하는데 필요한, 특히 이에 따라 발생되는 전단 하중들에 견디는데 필요한 소정 길이방향 구조적 격벽들 및/또는 일부 외판을 제거하는 것이 가능하다.

이는 이미 앞서 나타낸 바와 같이:

- 선박의 구조를 간소화하여, 그 구성 비용을 감소시키고;

- 선루들의 무게를 가볍게 하여, 그 추진력에 필요한 선박의 에너지 소비를 감소시키고, 그 무게 중심을 낮춤으로써 선박을 더 안정적이게 하며;

- 비구조 칸막이들에 의해 공간들의 레이아웃을 용이하게 하고, 더 큰 치수들의 공간들을 얻으며;

- 선박 내부의 조명을 개선할 수 있게 한다.

다른 유리한 특징들에 따르면:

- 상기 아치는 수직으로, 그리고 그 길이방향 축선에 평행하게 서 있고;

- 상기 아치는 불연속성을 보이며, 즉 중앙 구역에 중단부(interruption)를 가져 사이에 공간을 갖는 2 개의 곡선 브랜치(curved branch)들로 구성되게 하고;

- 선박은 그 중간 길이방향 축선(medial longitudinal axis)의 양측에 대칭적 또는 비대칭적으로 배치된 2 개의 아치들을 가지며;

- 상기 아치들은 선체 외판들 바로 가까이에서 연장되고;

- 상기 아치의 양쪽 단부들 간의 거리는 상기 선박의 길이와 실질적으로 같으며;

- 상기 아치는 스텐션들, 또는 스텐션과 같이 선루들의 주변부에 큰 개방부(opening)들을 제공하게 하는 여하한의 균등한 구조적 수단에 의해 지지되어, 선박의 내부에 자연광을 제공하고;

- 상기 아치는 바람직하게는 중공인 버팀대(strut)들의 조립체로 구성되며;

- 상기 아치는 메시(mesh)로 구성되고;

- 상기 아치는 금속, 예를 들어 탄소 섬유에 기초한 복합 재료, 또는 상이한 재료들의 조합으로 만들어지며;

- 횡방향 구조적 격벽들의 적어도 일부분이 상기 아치에 결합되고;

- 상기 아치는 그 상단부가 상기 아치에 결합되는 한편, 그 기저는 상기 주 구조체에 단단히 결합되는 적어도 1 이상의 기둥(pillar)과 연계된다.

바람직한 특정 실시예들의 상세한 설명으로부터, 본 발명의 다른 특징들 및 장점들을 알 것이다.

첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명을 설명할 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 선박의 개략적인 사시도;
- 도 2는 도 1의 선박의 측면도;
- 도 3은 이 선박의 또 다른 구현의 측면도;
- 도 4는 앞서 언급된 선박에 구비된 아치의 구성 요소의 사시도;
- 도 5는 이러한 요소의 변형례의 사시도;
- 도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예의 도 1 및 도 2와 균등한 도면;
- 도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 선박의 2 개의 다른 실시예들의 매우 간소화된 정면도 및 평면도이다.

도면들에 나타내고 정기 여객선(1)으로 구성된 여객 선박은, 일반적으로 그 자체로 알려진 구조를 갖는다.

이를 위하여, 이는 선체(20) 및 상갑판(21)에 의해 경계가 이루어지는 주 구조체(2)를 포함한다.

이러한 주 구조체는 통상적으로 선박에 구비되는 알려진 설비를 모두 포함하며, 이 주 구조체는 선박의 길이방향 및 횡방향으로 갑판들 및 수직 격벽들(칸막이 벽들)에 의해 경계가 이루어지는 상이한 격실들로 다시 분할된다.

"길이방향" 및 "횡방향"이라는 용어들은 X-X'로 표시된 선박의 길이방향 축선에 대하여 정의되며, 이 축선은 상기 선박의 이동 방향에 대응한다.

주 구조체(2) 위로는 선루(3)가 솟아 있으며, 이는 알려진 바와 같이 스텐션들, 횡방향 구조적 격벽들(31) 및 갑판들(30)의 조립체로 구성된다.

이들은 함께 사전-조립된 금속 갑판들 및 격벽들이며, 이는 이후 선박의 이용에 필요한 작업 및 숙박 설비를 모두 수용한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이 선박은 수직으로, 그리고 길이방향 축선(X-X')에 평행하게 서 있는 적어도 1 이상의 아치(4)를 포함하는 특유한 특징을 갖는다.

본 발명의 일 실시예에서, 이 아치들(또는 아크들)은 2 개이며, 중심 축선(X-X')의 양측에 대칭으로 배치된다. 이들은 선체(20)의 외판들 부근에서, 즉 바로 가까이에서 연장된다.

도시되지는 않지만 상이한 실시예에서, 아치들의 수 및/또는 그 배치는 다르게 구현될 수 있다. 따라서, 선박에 단일 아치가 제공되는 경우, 이는 중심 위치에서, 즉 X-X' 축선을 따라 연장된다.

상기 아치는 적어도 부분적으로 선박의 주 구조체(2)에 걸쳐 연장되고, 그 양쪽 단부들(41)이 이 주 구조체(2)에 단단히 결합된다. 상기 단부들이 선박의 선미 및 선수에 반드시 도달하는 것은 아니다.

본 발명에 따르면, 선루(3)에서의 앞서 언급된 갑판들(30)의 적어도 일부분은 도 2에 부분적으로 나타낸 바와 같이 이 아치에 고정된다.

유리하게는, 선루(3)의 격벽들(31)(이 경우에는 횡방향 구조적 격벽들)의 적어도 일부분이 도 2에 부분적으로 나타낸 바와 같이 이 아치에 고정된다.

이 구성은 중로 아치 "육"교("land" semi-trough arch bridge)의 구조와 어느 정도 관련되며, 문제의 선교 갑판(bridge deck)은 본 명세서에서 선루의 각 갑판들로 구성된다.

이 구성으로 인해, 선박이 너울을 통과하여 항해하는 동안 선루의 갑판들 및 격벽들에 의해 발생되거나 선박의 흔들림(roll)으로 인한 하중들이 아치들(4)에 의해 지탱되고, 그 양쪽 단부들(41)로 분배(distribute)된다.

물론, 이 단부들(41)은 주 구조체에 효과적으로, 즉 그 치수들 및 그 형상이 주 구조체로 상기 하중을 전달하게 하도록 단단히 결합되어야 한다.

따라서, 아치가 금속성 재료로 구성되는 경우, 이 단부들(41)은 예를 들어 아크 용접에 의해 주 구조체(2)에 결합될 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 선박 구현의 변형예가 도시되며, 이때 도시된 아치(4)는 불연속성을 보이고, 본 명세서에서는 서로의 연장부에서 사이에 공간을 갖는 2 개의 곡선 브랜치들(42)로 구성되도록 아치의 중간 구역에 중단부가 있다.

실제로, 아치의 상부는 매우 적은 하중을 받아서, 필요하지 않을 수 있다.

이 구조체가 충분히 효과적일 수 있도록, 아치들은 가능한 최대 길이방향 크기를 가질 필요가 있다. 그러므로, 바람직하게는 이 아치의 양쪽 단부들(41) 간의 거리가 선박의 길이와 실질적으로 같다.

외판들이 없는 경우, 아치들이 스텐션에 의해, 또는 선루들의 이 구역(통상적으로는 외판들이 차지하고 있음)에 큰 개방부들을 제공하게 하는 균등한 구조적 수단에 의해 지지되어, 선박의 내부에 자연광을 제공하는 것이 반드시 필요하다.

앞서 언급된 바와 같이, 아치(4)는 바람직하게는 금속으로 만들어진다.

이러한 경우, 이를 제조하는데 있어서 여하한의 알려진 수단에 의해 함께 조립되는, 도 4에 나타낸 바와 같은 메시 형태의 요소들 또는 모듈들을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

이 메시 요소들은 일반적으로 평행육면체인 형상을 갖지만, 약간 곡선인 벽들을 가지며, 함께 용접된 금속관들(50)의 조립체로 이루어진다.

물론, 그들의 상이한 표면들을 코팅하는 것이 가능하다.

물론, 금속과는 다른 형태의 재료들이 사용될 수 있다.

특히, 여하한 종류의 복합 재료가 고려될 수 있으며, 특히 탄소 섬유에 기초한 것일 수 있다.

이러한 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이 대응하는 요소들(6)은 구조체를 가볍게 하기 위해, 바람직하게는 길이방향 홀(60)을 가질 것이다.

선박 구조체 자체에 의해 발생되는 하중들을 지탱하는 이 아치들의 존재로 인해, 특히 선루(3)의 구성에서 선박의 총 강도에 기여하는데 특히 필요한 갑판들, 길이방향 구조적 격벽들 및/또는 외판들의 전체 또는 일부분을 제거하는 것이 가능하다.

길이방향 격벽들 및/또는 외판들의 전체 또는 일부분을 제거함으로써, 더 큰 치수들을 갖는 공간들이 얻어질 수 있으며, 및/또는 소정 경우들에 선박의 내부 조명이 개선될 수 있다.

도 6 및 도 7에 나타낸 실시예에서는, 앞서 설명된 것과 실질적으로 동일한 선박 구조체를 다루고 있다.

하지만, 구조체를 보강하고 여하한의 바람직하지 않은 휨을 회피하기 위해, 각각의 아치(4)가 한 쌍의 기둥들(5)과 연계된다. 이 기둥들은 선박의 연계된 단부들의 방향으로 약간 비스듬하게 배치된다.

이들은 그 상단부에서 연계된 아치(4)에 결합되고, 그 기저에서 주 구조체(2)에 결합된다.

이들의 기능은 아치들의 여하한의 휨을 방지하고, 휨에 의해 지속되는 하중들의 일부를 지탱하는 것이다.

어떤 의미에서는, 이 기둥들은 버팀목(stay)으로서 기능한다.

도 8의 간소화된 실시예에서, 아치들은 수직으로 연장되는 것이 아니라, 경사면 방식으로 배치되고, 바람직하게는 "케이싱(casing: 6)"에 지지되며, 이는 가령 상갑판(21) 위로 연장되고 추진 수단들과 연기를 배출하는 굴뚝들(60) 또는 아치 구조체에 유용한 수직 지지체를 제공하는 여하한의 다른 통풍 구조체 간의 연결을 제공하는 금속 구조체이다.

최종적으로, 도 9의 실시예에서 선박은 선수에 비해 매우 넓은 선미를 갖는다. 이 가상의 경우에는, 아치들이 선박의 길이방향 축선에 평행하지 않고 서로 예각을 이루어 연장되는 것을 예상할 수 있다.

Claims (13)

1. 정기 여객선(passenger liner: 1)과 같은 여객 선박에 있어서,
   선체(hull: 20) 및 상갑판(upper deck)[또는 건현갑판(freeboard deck)](21)에 의해 경계가 이루어지는 주 구조체(2)를 포함하고, 이 위로 적어도 1 이상의 선루(superstructure: 3)가 솟아 있으며, 이는 일반적으로 이물에서 고물까지(fore and aft) 서 있고 적어도 부분적으로 상기 주 구조체(2)에 걸쳐 연장되는 적어도 1 이상의 아치(4)를 포함하며, 그 양쪽 단부들(41)은 상기 주 구조체(2)에 단단히 결합되고, 상기 아치(4)는 그 휨(deflection)과 관련된 하중들의 적어도 일부를 지탱하게 되는 여객 선박.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 아치(4)는 수직으로, 그리고 상기 선박의 길이방향 축선(X-X')에 평행하게 서 있는 여객 선박.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 선루(3)는 특히 갑판들(30) 및 횡방향 구조적 격벽들(transverse structural bulkheads: 31)의 조립체로 구성되고, 상기 선루(3)의 상기 갑판들(30) 중 적어도 일부분은 상기 아치(4)에 결합되는 여객 선박.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 아치(4)는 불연속성을 보이고, 사이에 공간을 갖는 2 개의 곡선 브랜치들(42)로 구성되도록 상기 아치의 중간 구역에 중단부(interruption)가 있는 여객 선박.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 선박은 그 중간 길이방향 축선(X-X')의 양측에 대칭적으로 배치된 2 개의 아치들(4)을 갖는 여객 선박.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 아치들(4)은 상기 선체(20)의 외판(plating)들 바로 가까이에서 연장되는 여객 선박.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 아치(4)의 양쪽 단부들(41) 간의 거리는 상기 선박의 길이와 실질적으로 같은 여객 선박.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 아치(4)는 스텐션(stanchion)들, 또는 스텐션과 같이 상기 선루들의 주변부에 큰 개방부(opening)들을 제공하게 하는 어떠한 균등한 구조적 수단에 의해 지지되어, 상기 선박의 내부에 자연광을 제공하는 여객 선박.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 아치(4)는 바람직하게는 중공인 버팀대들(struts: 6)의 조립체로 구성되는 여객 선박.
10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아치(4)는 메시(mesh: 5)로 구성되는 여객 선박.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아치는 금속, 예를 들어 탄소 섬유에 기초한 복합 재료, 또는 상이한 재료들의 조합으로 만들어지는 여객 선박.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아치(4)에 횡방향 구조적 격벽들(31)의 적어도 일부분이 결합되는 여객 선박.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아치(4)는 적어도 1 이상의 기둥(pillar)과 연계되고, 그 상단부는 상기 아치에 결합되는 한편, 그 기저는 상기 주 구조체(2)에 단단히 결합되는 여객 선박.

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