KR20130123968A - Vessel sailing for ice water and open water - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a vessel sailing on the frozen sea and the open water, which comprises: a spherical protrusion part which is formed on the front end of the bow of the vessel and has a convex outer shape when the spherical protrusion part is seen at the side; and an ice breaking protrusion part which is formed on the top of the spherical protrusion part and has a linear outer shape when the ice breaking protrusion part is seen at the side. Accordingly, the present invention improves the sailing performance of the vessel by controlling the ice breaking performance in the frozen sea and wave resistance in the open water.

Description

빙해와 비 빙해 운항용 선박{VESSEL SAILING FOR ICE WATER AND OPEN WATER}VESSEL SAILING FOR ICE WATER AND OPEN WATER}

본 발명은 빙해와 비 빙해 운항용 선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빙해역에서의 쇄빙능력과 비 빙해역에서의 조파저항을 모두 고려한 빙해와 비 빙해 운항용 선박에 관한 것이다.
The present invention relates to ships for ice and non-sea ice operation, and more particularly, to ice and non-sea ice navigation ships in consideration of both icebreaking capacity in the ice and non-sea ice.

일반적으로, 선박은 얼음이 있는 빙해역을 지나갈 때는 선박과 얼음의 충돌 또는 마찰에 의한 저항이 증가하기 때문에 이를 최소화하기 위해서 저속으로 운행한다. 하지만 이렇게 운행하는 가운데서도 얼음에 의한 마찰저항이나 직접 부딪히는 충격하중은 매우 크기 때문에 통상적으로 쇄빙선의 선수부 형상은 측면에서 볼 때 날카로운 경사각을 이루는 형상이다.In general, ships travel at low speeds to minimize them because of the increased resistance to collision or friction between the ship and the ice as it passes through the iced ice zone. However, even during this driving, the frictional resistance or direct impact load by ice is very large, so the bow shape of the icebreaker is usually a sharp inclination angle from the side.

이것은 일정한 두께의 얼음이 존재하는 구간을 지나갈 때 빙판을 선박의 수직 전단력에 의해 쇄빙하도록 하는 선수부가 가장 효과적이기 때문이다. 따라서 대부분의 선박은 쇄빙을 위한 경사각이 일정하게 정해져 있으며 통상적으로 경사각이 작을수록 즉, 다시 말해서 경사각이 수평에 가까울수록 쇄빙능력은 커지게 된다. 그렇지만 선수부 경사각이 너무 작으면 선박의 쇄빙능력 보다는 선박 고유의 기능을 잃어 버리기 때문에 적절한 경사각을 가지도록 선급에서 요구하고 있다.This is because the bow is the most effective way to break the ice by the vertical shear force of the ship as it passes over a section of ice of constant thickness. Therefore, most ships have a fixed inclination angle for icebreaking, and in general, the smaller the inclination angle, that is, the closer the inclination angle is to the horizontal, the greater the icebreaking capacity. However, if the bow angle is too small, the Society requires the ship to have an appropriate angle of inclination, since it loses its inherent functions rather than its icebreaking capacity.

또한, 일반선박은 비 빙해(일반해역)에서 조파저항 성능 개선 목적으로 도 1과 같은 구상선수(Bulbous Bow, Open Water Bulb)를 적용하며, 이는 선체가 전진하면서 발생하는 파를 상쇄시킴으로써 조파저항을 감소시키는 역할을 하게 된다.In addition, the general ship applies the bulbous bow (Bulbous Bow, Open Water Bulb) as shown in Fig. 1 for the purpose of improving the wave resistance performance in the non-sea ice (general sea), which cancels the wave generated by canceling the wave generated as the hull moves forward. It will serve to reduce.

도 2의 쇄빙선수(Ice Breaking Bow)는 선체의 자중으로 쇄빙 기능을 수행하기 위해 선수가 얼음 위로 올라갈 수 있도록 완만한 경사를 갖는 특징이 있다. 일반적으로 쇄빙선수는 수선면 아래에서부터 선수바닥까지 일정한 각도로 경사져 있다.Ice Breaking Bow of Figure 2 is characterized by having a gentle slope to allow the athlete to climb on the ice in order to perform the icebreaking function by the weight of the hull. In general, icebreakers are inclined at an angle from the bottom of the waterline to the bottom of the bow.

그러나, 기존의 두 선수 형상(Open Water Bulb, Ice Breaking Bow)은 각각의 제한된 조건(빙해역, 비 빙해역)에서 최적의 성능을 갖도록 설계되어 있으므로, 서로 반대되는 해역을 통과할 경우에는 선박의 운항성능이 급격히 저하되는 문제점이 있다.However, the existing two bow shapes (Open Water Bulb, Ice Breaking Bow) are designed to have optimal performance in each limited condition (sea ice and non-sea ice). There is a problem that the operating performance is sharply lowered.

더욱이, 최근에는 지구온난화 현상으로 북극항로(NSR)의 운항조건이 일반해역 조건으로 점차 늘어나고 있는 추세에 있으므로 북극항로를 운항하는 선박에도 조파저항의 감소능력을 높일 필요가 절실한 상태이다.
Moreover, in recent years, due to global warming, the operating conditions of the North Sea Route (NSR) are gradually increasing to the general sea conditions, so it is urgently needed to increase the ability of reducing the sowing resistance in the ships operating the Arctic Sea Route.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 빙해역에서의 쇄빙능력과 비 빙해역에서의 조파저항을 모두 고려하여 선박의 운항성능을 한층 향상시킬 수 있는 빙해와 비 빙해 운항용 선박을 제공하는데 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention in consideration of both icebreaking capacity in the sea ice and non-sea ice resistance in sea ice and non-sea ice that can further improve the operating performance of the ship It is to provide a ship for sea ice operation.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 빙해와 비 빙해 운항용 선박은,In order to achieve the above object, the ice and non-sea ice shipping vessel according to the present invention,

선박의 선수측 선단부에 형성되며, 측면에서 바라볼 때 볼록한 곡형의 외곽형상을 가지는 구상돌출부; 및,A spherical protrusion formed at the fore end of the ship and having a convex curved outline when viewed from the side; And

상기 구상돌출부의 상부측에 형성되며, 측면에서 바라볼 때 직선형 외곽형상을 가지는 쇄빙용 돌출부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
It is formed on the upper side of the spherical protrusions, and when viewed from the side having a linear outer shape of the ice-breaking projections; characterized in that configured to include.

또한, 평면에서 바라볼 때, 상기 구상돌출부는 선단부는 곡형부을 형성하고, 상기 곡형부의 양측면은 선박의 선미 쪽을 향하여 점차 넓어지는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
In addition, when viewed in a plan view, the spherical protruding portion forms a curved portion, and both side surfaces of the curved portion are configured to gradually widen toward the stern side of the ship.

또한, 평면에서 바라볼 때, 상기 쇄빙용 돌출부는 선단부가 예각의 뾰족한 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.
In addition, when viewed from the plane, the ice-breaking protrusion is characterized in that the tip portion is made of a sharp pointed shape.

아울러, 상기 쇄빙용 돌출부의 양측면에는 파단된 얼음조각을 측방향으로 밀어내기 위한 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
In addition, both sides of the ice-breaking protrusions are characterized in that the guide grooves for pushing the broken pieces of ice in the lateral direction.

그리고, 상기 쇄빙용 돌출부는 구상돌출부 보다 앞쪽으로 돌출되는 것을 특징으로 한다.
And, the ice-breaking projection is characterized in that it protrudes forward than the spherical projection.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 선박의 선수부에 구상돌출부와 쇄빙용 돌출부를 일체로 구성함으로써, 빙해역에서의 쇄빙능력과 비 빙해역에서의 조파저항을 억제시킬 수 있어 선박의 운항성능을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, by constructing the spherical protrusion and the icebreaking protrusion integrally with the bow portion of the ship, the icebreaking capacity in the ice-sea area and the wave resistance in the non-ice-sea area can be suppressed, and thus the ship's operating performance. There is an effect that can be further improved.

또한, 상기 구상돌출부 보다 앞쪽으로 돌출된 쇄빙용 돌출부에 의해 선박이 이동하는 운동에너지로부터 쇄빙용 돌출부가 얼음판을 가르는 방향으로 깨고 깨어진 얼음판 조각을 선박의 좌우측 방향으로 밀어낼 수 있어 깨어진 얼음판 조각이 선박의 외관 프레임에 충격을 전달하는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the ice-breaking protrusion protruding forward than the spherical protrusion may push the broken ice sheet in the direction of breaking the ice sheet from the kinetic energy moving by the vessel and push the broken ice sheet in the left and right directions of the vessel, thereby breaking the broken ice sheet. There is an effect that can be prevented in advance to transmit the shock to the appearance of the frame.

도 1은 종래기술에 따른 구상선수가 적용된 선박을 나타낸 개략도이다.
도 2는 종래기술에 따른 쇄빙선수가 적용된 선박을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 빙해와 비 빙해 운항용 선박이 비 빙해역을 운항하는 모습을 나타낸 선수측 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 빙해와 비 빙해 운항용 선박이 빙해역을 운항하는 모습을 나타낸 선수측 측면도이다.
도 5는 도 4의 사시도이다.
도 6은 도 4의 평면도이다.
1 is a schematic diagram showing a vessel to which a bulbous bow according to the prior art is applied.
Figure 2 is a schematic diagram showing a vessel to which the icebreaker according to the prior art is applied.
Figure 3 is a side view showing the side of the sea ice and non-sea ice navigational vessels in accordance with an embodiment of the present invention to operate the non-sea ice area.
Figure 4 is a side view showing the side of the ice sea and non-sea ice navigational vessels in accordance with an embodiment of the present invention to navigate the sea ice.
5 is a perspective view of FIG.
6 is a plan view of Fig.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 빙해와 비 빙해 운항용 선박은, 선수측 선단부에 형성되며 측면에서 바라볼 때 볼록한 곡형의 외곽 형상을 가지는 구상돌출부(100)와, 상기 구상돌출부(100)의 상부측에 형성되며 측면에서 바라볼 때 직선형 외곽형상을 가지는 쇄빙용 돌출부(200)를 포함하여 구성된다.As shown, the ice and non-sea ice navigation vessels according to the present invention, formed in the fore side of the fore side and has a convex curved outward shape when viewed from the side and of the spherical protrusion 100 It is formed on the upper side and comprises an ice-breaking protrusion 200 having a straight outline when viewed from the side.

본 발명에 따른 선박은 빙해역(ice water)과 비 빙해(open water)를 운항하는 일정 규모를 가진 선체로 이루어진다.The vessel according to the present invention consists of a hull having a certain scale for operating ice water and open water.

이러한 상기 선박은 거주구가 선미에 위치하고 그 거주구 밑에 기관실(machinery space)이 위치한 선미 거주구용 선체 타입이나, 또는 반대로 거주구와 해당 기관실이 선수에 위치한 선수 거주구용 선체 타입 등으로 제작 가능하다.Such a vessel can be manufactured as a hull type for a stern dwelling where the residence is located at the stern and a machine space is located under the resident stern, or vice versa.

또한, 상기 선박은 액화천연가스(LNG)를 운반하기 위한 카고탱크(cargo tank)를 선체 내에 설치한 운반선 타입으로 제작할 수도 있다.In addition, the vessel may be manufactured as a carrier type provided in the hull a cargo tank (cargo tank) for transporting liquefied natural gas (LNG).

특히, 본 발명에 따른 선박의 선수측 선단부에는 빙해역과 비 빙해역에 대하여 효율적으로 운항할 수 있는 구상돌출부(100)와 쇄빙용 돌출부(200)가 함께 일체로 형성된다.In particular, the bow end portion of the ship according to the present invention is formed integrally with the spherical protrusion 100 and the ice-breaking protrusion 200 which can efficiently operate with respect to the sea ice and non-sea ice.

즉, 상기 구상돌출부(100)는 선박이 일반해역을 운항할 시 해수면에 잠겨 조파저항을 줄이는 역할을 수행한다.That is, the spherical protrusion 100 is locked to the sea surface when the ship is operating in the general sea area serves to reduce the sowing resistance.

상기 조파저항은 선박이 해수면을 가로질러 운항하는 과정에서 공기와 물의 두 유체의 경계면에서 운동하면 발생하는 저항을 말한다.The sowing resistance refers to a resistance generated when the vessel moves across the sea surface at the interface between two fluids, air and water.

따라서, 상기 구상돌출부(100)는 조파저항을 최대한 감소시킬 수 있도록 측면에서 바라볼 때 완만한 곡형의 외곽형상으로 이루어져 빙해역이 아닌 일반 해상에서는 벌브(bulb)의 효과를 제공하여 조파저항 없이 순조롭게 항해할 수 있다.Therefore, the spherical protrusion 100 is composed of a smooth curved outer shape when viewed from the side to reduce the harmonic resistance as much as possible to provide an effect of the bulb (bulb) in the general sea, not the sea ice, smoothly without the wave resistance I can sail.

또한, 상기 구상돌출부(100)는 평면에서 바라볼 때, 선단부는 완만한 곡형부(110)를 형성하고, 상기 곡형부(110)의 양측면은 선박의 선미 쪽을 향하여 점차 완만하게 넓어지는 구조로 이루어진다(도 6참조).In addition, when the spherical protrusion 100 is viewed in a plane, the tip portion forms a gentle curved portion 110, and both sides of the curved portion 110 gradually widen gradually toward the stern side of the ship. (See FIG. 6).

한편, 상기 쇄빙용 돌출부(200)는 상기 구상돌출부(100)의 상부측에 일체로 형성되는 것으로, 측면에서 바라볼 때 직선형 외곽형상으로 이루어져 빙해역 통과시 결빙된 얼음과 접촉하여 파단시키는 역할을 수행한다.On the other hand, the ice-breaking protrusion 200 is formed integrally with the upper side of the spherical protrusion 100, formed in a straight outer shape when viewed from the side serves to break and contact with the frozen ice when passing through the ice. To perform.

여기서, 상기 쇄빙용 돌출부(200)는 구상돌출부(100)의 상부측에 형성됨으로써, 일반해역을 운항하는 과정에서는 해수면과 접촉하지 않으므로 조파저항을 발생시키지 않으며, 빙해역을 통과하는 과정에서는 수면 위에 얼어붙은 얼음과 접촉하여 얼음을 파단시키게 된다.Here, the ice-breaking protrusion 200 is formed on the upper side of the spherical protrusion 100, so that it does not come into contact with the sea surface in the process of operating the general sea area, and thus does not generate wave resistance, and in the process of passing through the ice-sea area, The ice breaks in contact with the frozen ice.

그리고, 상기 쇄빙용 돌출부(200)는 구상돌출부(100) 보다 앞쪽으로 돌출되는 것이 바람직하다.In addition, the ice-breaking protrusion 200 preferably protrudes forward than the spherical protrusion 100.

또한, 평면에서 바라볼 때 상기 쇄빙용 돌출부(200)는 선단부가 예각의 뾰족한 형태로 형성하는 것이 좋다.In addition, when viewed from the plane, the ice-breaking protrusion 200 may be formed in a sharp shape with a sharp tip.

본 발명에 적용된 쇄빙용 돌출부(200)는 기존의 쇄빙선과 같이 얼음 위로 올라타서 선체가 누르는 하중으로부터 얼음판을 깨뜨리는 것이 아니라, 선박이 이동하는 운동에너지로부터 쇄빙용 돌출부(200)가 얼음판을 가르는 방향으로 깨고, 깨어진 얼음판 조각을 선박의 좌우측 방향으로 밀어내는 역할을 수행한다.The icebreaking protrusion 200 applied to the present invention does not break the ice plate from the load pressed by the hull like the conventional icebreaker, but in the direction of breaking the ice plate from the kinetic energy that the ship moves. It breaks and pushes the broken pieces of ice in the left and right directions of the ship.

이는, 깨진 얼음판 조각들이 선박의 아래쪽에 가라앉았다가 다시 솟구쳐 오르는 과정에서 선박의 외관 프레임에 충격이 전달되어 흠집이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위함이다.This is to prevent the broken pieces of ice plate to be transmitted to the impact frame of the ship in the process of sinking and rising again to the bottom of the ship to prevent scratches.

덧붙여, 상기 쇄빙용 돌출부(200)의 양측면에는 깨어진 얼음판 조각들을 측방향으로 자연스럽게 밀어내기 위한 가이드홈(210)을 형성할 수 있다.
In addition, both side surfaces of the ice-breaking protrusion 200 may form guide grooves 210 for naturally pushing the broken ice sheet pieces laterally.

이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 선박의 선수부에 구상돌출부(100)와 쇄빙용 돌출부(200)를 일체로 구성함으로써, 빙해역에서의 쇄빙능력과 비 빙해역에서의 조파저항을 억제시킬 수 있어 선박의 운항성능을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, by constructing the spherical protrusion 100 and the icebreaking protrusion 200 integrally to the bow portion of the ship, it is possible to suppress the ice-breaking capacity in the ice-sea area and the wave resistance in the non-ice-sea area. There is an effect that can further improve the flight performance.

또한, 상기 구상돌출부(100) 보다 앞쪽으로 돌출된 쇄빙용 돌출부(200)에 의해 선박이 이동하는 운동에너지로부터 쇄빙용 돌출부(200)가 얼음판을 가르는 방향으로 깨고, 깨어진 얼음판 조각을 선박의 좌우측 방향으로 밀어낼 수 있어 깨어진 얼음판 조각이 선박의 외관 프레임에 충격을 전달하는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the ice-breaking protrusion 200 breaks in the direction in which the ice-breaking protrusion 200 separates the ice plate from the kinetic energy that the ship moves by the ice-breaking protrusion 200 protruding forward than the spherical protrusion 100, and breaks the broken ice plate pieces in the left and right directions of the ship. It can be pushed to the surface of the ship to prevent the broken ice cubes from transmitting the impact to the ship's exterior frame.

100 : 구상돌출부
110 : 곡형부
200 : 쇄빙용 돌출부
210 : 가이드홈
100: spherical protrusion
110: curved portion
200: protrusion for icebreaking
210: guide groove

Claims (5)

선박의 선수측 선단부에 형성되며, 측면에서 바라볼 때 볼록한 곡형의 외곽형상을 가지는 구상돌출부; 및,
상기 구상돌출부의 상부측에 형성되며, 측면에서 바라볼 때 직선형 외곽형상을 가지는 쇄빙용 돌출부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 빙해와 비 빙해 운항용 선박.
A spherical protrusion formed at the fore end of the ship and having a convex curved outline when viewed from the side; And
Ice and non-sea ice navigation, characterized in that it comprises a; formed on the upper side of the spherical protrusions, and having a linear outer shape when viewed from the side.
제1항에 있어서,
평면에서 바라볼 때, 상기 구상돌출부는 선단부는 곡형부을 형성하고, 상기 곡형부의 양측면은 선박의 선미 쪽을 향하여 점차 넓어지는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 빙해와 비 빙해 운항용 선박.
The method of claim 1,
When viewed from the plane, the spherical protrusion portion is a tip portion forms a curved portion, both sides of the curved portion of the ship for ice and non-ice ice navigation, characterized in that the structure is gradually widened toward the stern side of the vessel.
제2항에 있어서,
평면에서 바라볼 때, 상기 쇄빙용 돌출부는 선단부가 예각의 뾰족한 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 빙해와 비 빙해 운항용 선박.
3. The method of claim 2,
When viewed from the plane, the ice-breaking protrusions for ice and non-sea ice navigation, characterized in that the tip portion is made of a sharp pointed point.
제3항에 있어서,
상기 쇄빙용 돌출부의 양측면에는 파단된 얼음조각을 측방향으로 밀어내기 위한 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 빙해와 비 빙해 운항용 선박.
The method of claim 3,
Ice and non-ice operation vessels, characterized in that the guide grooves for pushing the broken pieces of ice in the lateral direction on both sides of the ice-breaking projection.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 쇄빙용 돌출부는 구상돌출부 보다 앞쪽으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 빙해와 비 빙해 운항용 선박.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The ice-breaking projecting portion of the ice and non-sea ice navigation, characterized in that protruding forward than the spherical projection.
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