KR20130010244A - 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 극지역에서 사용될 수 있도록 구조 샌드위치 플레이트에 의해 외판이 보강된, 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 빙하중을 견딜 수 있도록 외판이 보강된 내빙 선박으로서, 상기 외판을 구조 샌드위치 플레이트에 의해 보강하며, 상기 구조 샌드위치 플레이트는 제1 및 제2 스틸 플레이트와, 상기 제1 및 제2 스틸 플레이트 사이에 채워진 엘러스토머 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박이 제공된다.

Description

구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박{ANTI-ICE SHIP USING STURUCTURAL SANDWICH PLATE SYSTEM}

본 발명은 극지역에서 사용될 수 있는 내빙 선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조 샌드위치 플레이트에 의해 외판이 보강된, 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박에 관한 것이다.

구조 샌드위치 플레이트(structural sandwitch plate system)는 금속 플레이트들과 폴리우레탄 엘러스토머 코어를 결합시키는 혁신적인 방법으로, 대형 선박 수리 프로젝트에 새로운 대안을 제공하고 있으며, 토목 건축 공사 또는 해양 플랜트 공사 등에서 구조물로 쓰이는 철강을 활용하는 방식을 단순화하고 개선시켜 나갈 수 있는 놀라운 잠재력 또한 가지고 있다.

이러한 구조 샌드위치 플레이트 시스템은 기존의 단일 스틸 플레이트에 보강재를 용접하여 구조물을 형성하는 전통적인 강구조 대신 두 개의 금속 플레이트 사이에 폴리우레탄 엘러스토머 코어를 채워 넣은 샌드위치식 구조를 사용하는 공법이다. 따라서, 전통적인 강구조와 비교하였을 때, 구조 샌드위치 플레이트를 사용하는 경우 같은 강도에 도달하기 위한 스틸 소요량은 더 적으며, 생산 공정이 단순화되며, 이 밖에도 여러 우수한 구조적 특성들을 보인다.

이러한 구조 샌드위치 플레이트를 적용시킨 대규모 토목 건축 공사나 해양 플랜트 공사에서 스틸 플레이트를 사용할 경우 휘어짐이나 뒤틀림을 막기 위해 스틸 플레이트 위에 용접시키던 벌브 플랫(Bulb Flat)과 같은 추가적인 보강재 없이도 원하는 강도를 얻을 수 있다.

한편, 유빙이 출몰하는 지역에서 항해하는 내빙선의 선체 외판은 빙하중을 견딜 수 있는 구조 강성을 갖도록 설계되어야 하는데, 이를 위해 종래에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 선체 외판(1)의 내부표면에 부착되는 보강재(2)의 간격을 좁게 하거나, 도시하지는 않았지만 외판의 두께를 증가시키는 방법 등을 활용하고 있었다.

도 1에는 종래의 일 형태에 따른 보강 구조를 갖는 내빙선의 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래의 다른 형태에 따른 보강 구조를 갖는 내빙선의 단면도가 도시되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 방법은 두꺼운 외판의 맞대기 용접이나, 좁은 간격의 보강재 조립 등의 작업이 용이하지 않아 생산성이 저하되는 문제가 있었다. 즉, 통상적인 간격이 아닌 매우 좁은 간격의 보강재를 사용하여 선체 외판을 보강해야 외판이 빙하중을 견딜 수 있도록 설계될 수 있지만, 그럼에도 불구하고 외판은 빙하중을 지속적으로 받게 되면 소성변형이 생겨서 선박의 운항 중 불가피하게 외판 수리가 요구될 수 있다. 이때, 보강재 사이의 간격이 협소하므로 취부, 용접, 사상 등의 작업이 용이하지 않아서 생산성이 크게 저하되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 구조 샌드위치 플레이트에 의해 외판이 보강된, 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 빙하중을 견딜 수 있도록 외판이 보강된 내빙 선박으로서, 상기 외판을 구조 샌드위치 플레이트에 의해 보강하며, 상기 구조 샌드위치 플레이트는 제1 및 제2 스틸 플레이트와, 상기 제1 및 제2 스틸 플레이트 사이에 채워진 엘러스토머 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박이 제공된다.

상기 구조 샌드위치 플레이트는 상기 외판의 외부에 부착될 수 있다. 또한, 상기 외판 자체를 상기 구조 샌드위치 플레이트로 제작할 수 있다.

상기 구조 샌드위치 플레이트에 의한 보강은, 선박의 외판 중에서 유빙으로 인한 충돌이 예상되는 부분에 대하여 적어도 부분적으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 외판의 내부표면에 부착되는 보강재는, 직접적으로 빙하중을 받지 않는 내판의 보강재 간격과 동일한 간격을 가지도록 배치되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 구조 샌드위치 플레이트에 의해 외판이 보강된, 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박이 제공될 수 있다.

이와 같이 구조 샌드위치 플레이트를 이용하여 외판을 보강하면 구조 샌드위치 플레이트가 갖는 충격하중 흡수 능력을 이용할 수 있어서 외판의 손상을 방지할 수 있으며, 외판 내부에 부착되는 보강재를 통상적인 간격으로 배치하면 되므로 생산성 저하를 방지할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 일 형태에 따른 보강 구조를 갖는 내빙선의 단면도이다.
도 2는 종래의 다른 형태에 따른 보강 구조를 갖는 내빙선의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 형태에 따른 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 보강 구조를 갖는 내빙선의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 형태에 따른 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 보강 구조를 갖는 내빙선의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 명세서에서 내빙선이란, 극지역과 같이 해상에 유빙이 존재하는 지역을 항해할 때 빙하중을 견딜 수 있도록 선체의 외판을 제작한 선박을 의미하는 것이며, 쇄빙선까지도 포함하는 개념이다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따라서, 구조 샌드위치 플레이트에 의해 외판을 보강한 내빙선의 단면도를 도시한 도면이다. 도 3의 확대도를 참조하면, 본 발명에 적용되는 구조 샌드위치 플레이트(10)는 제1 스틸 플레이트(11) 및 제2 스틸 플레이트(12)를 가지고, 제1 및 제2 스틸 플레이트(11, 12) 사이에는 엘러스토머 층(13)이 개재되며, 제1 및 제2 스틸 플레이트(11, 12)들의 가장자리 측에는 페리미터바(perimeter bar)가 결합될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기된 바와 같이 이루어진 구조 샌드위치 플레이트(10)를 내빙 특성이 요구되는 선박의 외판(1)에 부착시킴으로써 빙하중 흡수 능력을 향상시키고 있다.

구조 샌드위치 플레이트(10)는 선박의 외판(1)의 외부에 부착되도록 구성될 수도 있고, 외판(1) 자체를 구조 샌드위치 플레이트(10)로 제작하도록 구성될 수도 있다. 또한, 선박의 외판 전체를 구조 샌드위치 플레이트에 의해 보강할 필요 없이, 선박의 외판 중에서도 유빙으로 인한 충돌이 예상되는 부분만을 구조 샌드위치 플레이트(10)에 의해 보강하여도 좋다.

외판(1)이 구조 샌드위치 플레이트(10)에 의해 보강되면, 외판(1)의 내부표면에 부착되는 보강재(2)는 통상적인 간격으로 배치되어도 충분하다. 즉, 본 발명에 의하면, 도 1 및 도 2의 종래기술에 따른 보강재(2)의 간격보다 넓은 간격으로 보강재를 배치할 수 있어 생산성이 향상되고 유지보수 작업이 용이하게 이루어질 수 있다.

"보강재의 통상적인 간격"이란, 외판의 내부표면에 부착된 보강재(2)의 간격이 내판(3)(예컨대 밸러스트 탱크를 형성하기 위해 외판(1)으로부터 일정 간격 이격되어 선체의 내부에 형성되는 격벽)의 표면에 부착되는 보강재(4)의 간격과 대략 동일한 간격을 유지하는 것을 의미한다. 다시 말해서, 외부로부터 빙하중을 받는 외판(1)의 보강재(2) 간격과, 직접적으로 빙하중을 받지 않는 내판(3)의 보강재(4) 간격이 대략 동일하다는 것을 의미한다.

그에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 외판(1)의 보강재(2)와 내판(3)의 보강재(4)를 연결부재(5)에 의해 서로 연결하는 구조를 갖는 선박에 있어서도, 동일한 종류의 종래 선박(도 2 참조)에 비해 연결부재(5)의 배치가 용이하고 개수를 절감할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박을, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 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.

1: 외판 2, 4: 보강재
3: 내판 5: 연결부재
10: 구조 샌드위치 플레이트 11: 제1 스틸 플레이트
12: 제2 스틸 플레이트 13: 엘러스터머층

Claims (5)

1. 빙하중을 견딜 수 있도록 외판이 보강된 내빙 선박으로서,
   상기 외판을 구조 샌드위치 플레이트에 의해 보강하며, 상기 구조 샌드위치 플레이트는 제1 및 제2 스틸 플레이트와, 상기 제1 및 제2 스틸 플레이트 사이에 채워진 엘러스토머 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 구조 샌드위치 플레이트는 상기 외판의 외부에 부착되는 것을 특징으로 하는 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 외판 자체를 상기 구조 샌드위치 플레이트로 제작한 것을 특징으로 하는 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 구조 샌드위치 플레이트에 의한 보강은, 선박의 외판 중에서 유빙으로 인한 충돌이 예상되는 부분에 대하여 적어도 부분적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 외판의 내부표면에 부착되는 보강재는, 직접적으로 빙하중을 받지 않는 내판의 보강재 간격과 동일한 간격을 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 구조 샌드위치 플레이트를 이용한 내빙 선박.

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