KR20130099553A - 복원성이 향상된 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복원성이 향상된 선박에 관한 것으로, 제1 영역 및 제2 영역으로 구성되되, 상기 제1 영역의 하부에 형성된 제1 발라스트부를 포함하는 선체, 및 상기 제1 발라스트부에 채워지되, 해수보다 밀도가 높은 고밀도 물질을 포함하는 것을 특징으로 하며, 제1 발라스트부에 고밀도 물질이 영구적으로 위치함으로써 화물의 선적 및 하역에 관계없이 선박의 무게중심이 낮아지고, 이에 따라 선박의 경심과 무게중심 간의 거리가 증가하여 복원성이 향상된 선박을 제공한다.

Description

복원성이 향상된 선박{Ship with improved stability}

본 발명은 복원성이 향상된 선박에 관한 것이다.

선박은 전세계 물자수송의 절반 이상을 차지하는 운송수단으로서, 일반적으로 화물의 선적 및 하역에 의해 선박의 흘수 또는 무게중심이 변동되는 것을 최소화하기 위하여 발라스트(ballast) 탱크를 설치하고 있다. 화물이 충분하지 않을 경우 해수 속에서 추진기 및 방향타의 효율적인 작동과 균형 유지 및 안정성을 보장하기 어려워 인명 및 선박의 안전에 위험을 초래할 수 있기 때문이다.

발라스트 탱크 내에 적재되는 물을 통상 발라스트수라 부르는데, 이러한 발라스트수는 선박의 흘수(吃水)와 트림(Trim: 배의 앞뒤 경사)을 조정하기 위하여 적재하는 중량물로써 선박의 균형 유지와 안정성을 높이는 기능을 하게 되며, 화물을 충분히 적재하지 않은 경우에 추진기와 방향타가 해수 속에서 효과적으로 작동되게 하는 보조기능을 수행하게 된다. 이러한 발라스트수는 통상 해수를 이용하고 있다.

한편, 선박에서는 경심(metacenter)과 무게중심 간의 거리를 메타센트릭하이트(metacentric height)라고 하여 복원성에 매우 중요한 인자로 보는데, 이때 경심과 무게중심 간의 거리가 클수록 선박의 복원성이 향상된다. 여기서, 경심이란 배가 기울어졌을 때, 수면 아래의 새로운 부심을 지나는 연직선과 선체의 중심선이 만나는 점으로서, 항상 무게중심보다는 높이 위치하고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 발라스트부를 구비한 선박(10)의 길이방향에 따른 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 발라스트부를 구비한 선박(10)의 A-A'를 절단하고 바라본 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 종래기술에 따른 발라스트부를 구비한 선박(10)을 설명하면 다음과 같다.

종래기술에 따른 발라스트부를 구비한 선박(10)은 화물의 하역시에 선박(10)의 흘수를 유지하기 위하여 발라스트수로서 해수(12)를 채우고, 화물의 선적시에 해수(12)를 배출하는 발라스트부(11)를 포함하고 있었다. 이러한 발라스트부(11)는 도 2에 도시한 바와 같이, 선체(13)의 측면과 하부에 형성되어 있다.

그러나, 종래기술에 따른 발라스트부를 구비한 선박(10)은 발라스트부(11)가 선체(13)의 하부뿐만 아니라 측면에도 형성되고 발라스트부(11)에 채워지는 해수(12)의 밀도가 상대적으로 낮아, 무게중심(G')이 상대적으로 높고 무게중심(G')과 경심(M') 간의 거리가 상대적으로 짧은 문제점이 있었다. 이에 따라 발라스트부를 구비한 선박(10)의 복원성 및 안정성이 떨어져 인명 및 선박의 안전에 위험을 초래하는 문제점이 있었다.

특히, 선박(10)에 화물이 채워지는 경우에는 발라스트부(11)에 채워진 해수(12)가 배출되고 선체(10) 상부에 화물이 위치함으로써 더욱 무게중심(G')이 상승하고, 이에 따라 경심(M')과 무게중심(G') 간의 거리가 더욱 짧아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 선박의 무게중심을 낮춰 경심과 무게중심 간의 거리를 늘림으로써, 복원성이 향상된 선박을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복원성이 향상된 선박은, 제1 영역 및 제2 영역으로 구성되되, 상기 제1 영역의 하부에 형성된 제1 발라스트부를 포함하는 선체, 및 상기 제1 발라스트부에 채워지되, 해수보다 밀도가 높은 고밀도 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 고밀도 물질은 시멘트, 암석, 금속, 또는 모래인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복원성이 향상된 선박의 경심으로부터 무게중심까지의 거리는 상기 제1 발라스트부에 상기 고밀도 물질과 동일한 무게의 해수가 채워진 경우에 비하여 먼 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선체 중 상기 제2 영역의 측면 및 하부에 형성되는 제2 발라스트부를 더 포함하고, 상기 복원성이 향상된 선박으로부터 화물이 하역되면 상기 제2 발라스트부에 해수가 채워지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 복원성이 향상된 선박은 선체의 제1 영역의 하부에 형성된 제1 발라스트부에 고밀도 물질을 영구적으로 채움으로써, 선박의 무게중심을 전체적으로 낮추고 경심과 무게중심 간의 거리를 늘릴 수 있으며, 이에 따라 선박의 복원성을 향상시키는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 발라스트부를 구비한 선박의 길이방향에 따른 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 발라스트부를 구비한 선박의 A-A'를 절단하고 바라본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복원성이 향상된 선박의 길이방향에 따른 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 복원성이 향상된 선박의 A-A'를 절단하고 바라본 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시한 복원성이 향상된 선박의 B-B'를 절단하고 바라본 단면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복원성이 향상된 선박(100)의 길이방향에 따른 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시한 복원성이 향상된 선박(100)의 A-A'를 절단하고 바라본 단면도이며, 도 5는 도 3에 도시한 복원성이 향상된 선박(100)의 B-B'를 절단하고 바라본 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 복원성이 향상된 선박(100) 대해 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 복원성이 향상된 선박(100)은 제1 발라스트부(120) 및 제2 발라스트부(130)를 포함하는 선체(110), 및 제1 발라스트부(120)에 채워지는 고밀도 물질(140)을 포함하고, 경심(M)과 무게중심(G) 간의 거리가 종래보다 길어 복원성이 향상되는 것을 특징으로 한다.

선체(110)는 복원성이 향상된 선박(100)의 본체가 되는 부분으로, 길이방향(선수와 선미 방향)을 따라 제1 영역(111)과 제2 영역(112)으로 구분된다.

여기서, 제1 영역(111)은 선체(110)를 선수와 선미의 길이방향으로 보았을 때 중앙부에 해당하는 부분일 수 있고, 제2 영역(112)은 제1 영역(111)을 제외한 선체(110)를 의미할 수 있다. 따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 영역(111)에 의하여 제2 영역(112)이 이분된 것으로 나타날 수 있다. 이때, 제1 영역(111)에는 제1 발라스트부(120)가 위치하고, 제2 영역(112)에는 제2 발라스트부(130)가 위치할 수 있다. 한편, 제1 영역(111)의 위치는 중앙부에 국한되는 것이 아니며, 선체(110)의 영역 중 어느 곳이라도 배치되는 것이 가능하다.

제1 발라스트부(120)는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 영역(111)의 하부에만 형성되는 부분으로서, 내부에 고밀도 물질(140)이 채워질 수 있다. 또한, 제2 발라스트부(130)는 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 영역(111)에 의해 이분된 제2 영역(112)의 하부뿐만 아니라 측면에도 형성되고, 복원성이 향상된 선박(100)으로부터 화물이 하역되면 내부에 발라스트수로서 해수(150)가 채워지며, 화물이 선적되면 해수(150)가 배출될 수 있다. 따라서, 제2 발라스트부(130)에는 해수 유출입부(미도시)가 형성될 수 있다.

고밀도 물질(140)은 제1 발라스트부(120)에 채워지는 부재로서, 고밀도 물질(140)을 채움으로써 선박(100)의 복원성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 고밀도 물질(140)은 해수(150)보다 밀도가 높은 물질이 바람직하며, 예를 들어, 시멘트, 암석, 금속, 또는 모래가 될 수 있다. 이때, 고밀도 물질(140)은 해수(150)보다 밀도가 높고, 제1 발라스트부(120)는 선체(110)의 제1 영역(111)의 하부에만 형성되는바, 무게가 선체(110)의 하부에 국소적으로 집중될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 복원성이 향상된 선박(100)의 무게중심(G)은 종래에 비하여 낮아질 수 있으며, 이에 따라 경심(M)과 무게중심(G) 간의 거리가 멀어질 수 있다.

한편, 고밀도 물질(140)은 제2 발라스트부(130)에 채워지는 해수(150)와 같이 화물의 하역, 선적에 따라 채워지고 배출되는 부재가 아니고, 영구적으로 제1 발라스트부(120)에 채워지는 부재이다. 따라서, 고밀도 물질(140)에 의해 복원성이 향상된 선박(100)의 무게중심은 종래에 비하여 항상 낮을 수 있다. 또한, 고밀도 물질(140)은 영구적으로 제1 발라스트부(120)에 채워져 있으므로, 별도의 고밀도 물질 유출입부가 형성될 필요는 없으나, 고밀도 물질(140)의 유지, 보수를 위한 출입구(미도시)는 형성될 수 있다. 한편, 본 실시예에서의 '영구적'이라는 표현은 사전적 의미인 영원한 시간을 의미하는 것은 아니고, 제2 발라스트부(130)에 채워지는 해수(150)와 같이 수시로 유출입되는 것은 아니라는 의미에 해당하며, 따라서, 예를 들어, 유지, 보수를 위하여 고밀도 물질(140)을 교체하거나 또는 특정 기능을 수행하기 위하여 고밀도 물질(140)을 제거하는 정도는 가능하다 할 것이다.

살핀 바와 같이, 고밀도 물질(140)은 제1 발라스트부(120)에 영구적으로 채워져 있는바, 선박(100)에 화물이 실리더라도 고밀도 물질(140)이 배출되지 않는다. 따라서, 상대적으로 하부에 위치하는 고밀도 물질(140)의 무게에 의하여, 선체(110) 상부에 화물이 선적되어도 무게중심(G)이 크게 상승되지 않을 수 있다. 즉, 선체(110)에 화물이 선적되어도 종래와 같이 무게중심(G)이 큰 폭으로 상승되지 않고, 이에 따라 무게중심(G)과 경심(M) 간의 거리가 일정 수준 유지되어 선박(100)의 복원성이 향상될 수 있다.

한편, 선박(100)의 경심(M)은 선박(100)의 형상, 부피에 따라서 이미 결정되는 인자이므로, 선박(100)의 무게중심(G)과 경심(M) 간의 거리를 증가시키려면 무게중심(G)을 변화시키는 것이 바람직함을 이해하여야 한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 복원성이 향상된 선박은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

110 : 선체 111 : 제1 영역
112 : 제2 영역 120 : 제1 발라스트부
130 : 제2 발라스트부 140 : 고밀도 물질
150 : 해수

Claims (4)

1. 제1 영역 및 제2 영역으로 구성되되, 상기 제1 영역의 하부에 형성된 제1 발라스트부를 포함하는 선체; 및
   상기 제1 발라스트부에 채워지되, 해수보다 밀도가 높은 고밀도 물질;
   을 포함하는 복원성이 향상된 선박.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고밀도 물질은 시멘트, 암석, 금속, 또는 모래인 것을 특징으로 하는 복원성이 향상된 선박.
3. 제1항에 있어서,
   상기 복원성이 향상된 선박의 경심으로부터 무게중심까지의 거리는 상기 제1 발라스트부에 상기 고밀도 물질과 동일한 무게의 해수가 채워진 경우에 비하여 먼 것을 특징으로 하는 복원성이 향상된 선박.
4. 제1항에 있어서,
   상기 선체 중 상기 제2 영역의 측면 및 하부에 형성되는 제2 발라스트부;
   를 더 포함하고,
   상기 복원성이 향상된 선박으로부터 화물이 하역되면 상기 제2 발라스트부에 해수가 채워지는 것을 특징으로 하는 복원성이 향상된 선박.

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