KR20140032228A

KR20140032228A - 아지무스 추진기를 갖춘 선박

Info

Publication number: KR20140032228A
Application number: KR1020120098879A
Authority: KR
Inventors: 박철희; 고단비; 정은영
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2014-03-14

Abstract

아지무스 추진기를 갖춘 선박을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박은 선체에 승강 가능하게 설치되며 선체의 하부로 돌출하거나 선체의 저면에 돌출하지 않도록 상승할 수 있는 아지무스 추진기; 선체에 마련되어 상승한 상태의 아지무스 추진기를 경유하는 유로를 형성하며, 아지무스 추진기 전방에 위치하는 유체유입구 및 아지무스 추진기 후방에 위치하는 유체배출구를 갖춘 터널을 포함한다.

Description

아지무스 추진기를 갖춘 선박{SHIP HAVING AZIMUTH PROPELLER}

본 발명은 운항 시 선체 하부로 돌출하지 않아 저항을 줄일 수 있으면서도 추진력을 발생시킬 수 있는 아지무스 추진기를 갖춘 선박에 관한 것이다.

드릴쉽(drill ship), 쇄빙선(ice breaker)과 같은 선박은 계류장치를 사용하지 않고서도 GPS(Gobal Positioning System) 등을 이용해 위치를 확인한 후 추진기를 사용하여 선박의 위치를 해상에 고정시킬 수 있는 자기위치제어시스템을 갖추고 있다.

자기위치제어시스템을 갖춘 선박은 프로펠러의 360도 선회가 가능한 다수의 아지무스 추진기를 구비한다. 즉 아지무스 스러스터(azimuth thruster)나 아지포드(azipod)와 같은 추진기를 갖추고 있다. 따라서 이러한 선박은 자유롭게 추진, 역추진, 회전할 수 있다. 아지무스 추진기는 조종성능 등 다양한 이점이 있기 때문에 최근에는 드립쉽이나 쇄빙선뿐만 아니라 셔틀 탱커(shuttle tanker), FPSO(Floating Production Storage Offloading), 극지 항해 화물선, 여객선 등 다양한 선박에 채용되고 있다.

한국 공개특허공보 10-2011-0073865호(2011. 06. 30. 공개)는 선저에 복수의 아지무스 추진기가 설치된 선박의 예를 제시하고 있다. 그러나 이러한 선박은 이동을 위해 추진할 경우 선수 쪽 하부에 위치하는 아지무스 추진기가 선체 하부로 돌출한 상태를 유지하기 때문에 저항이 증가하여 추진력 손실을 초래할 수 있다.

특허문헌1: 한국 공개특허공보 10-2011-0073865호(2011. 06. 30. 공개)

본 발명의 실시 예는 운항 시 선체의 하부로 돌출하지 않아 저항을 줄일 수 있으면서도 추진력을 발생시킬 수 있는 아지무스 추진기를 갖춘 선박을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 승강 가능하게 설치되며 상기 선체의 하부로 돌출하거나 상기 선체의 저면에 돌출하지 않도록 상승할 수 있는 아지무스 추진기; 상기 선체에 마련되어 상승한 상태의 상기 아지무스 추진기를 경유하는 유로를 형성하며, 상기 아지무스 추진기 전방에 위치하는 유체유입구 및 상기 아지무스 추진기 후방에 위치하는 유체배출구를 갖춘 터널을 포함하는 아지무스 추진기를 갖춘 선박이 제공될 수 있다.

상기 선박은 상기 유체유입구와 상기 유체배출구가 상기 선체의 저면에 마련될 수 있다.

상기 선박은 상기 유체유입구가 흘수선 아래의 선수(船首)에 마련되고, 상기 유체배출구가 상기 선체의 저면에 마련될 수 있다.

상기 아지무스 추진기는 복수가 상기 선체의 선수 쪽 하부에 상호 이격되도록 설치되고, 상기 터널은 상기 복수의 아지무스 추진기를 각각 경유하도록 상기 선체에 복수로 마련될 수 있다.

상기 아지무스 추진기는 복수가 상기 선체의 선수 쪽 하부에 상호 이격되도록 설치되고, 상기 터널은 상기 유체유입구로부터 상기 복수의 아지무스 추진기를 경유하도록 분기되는 복수의 유로와, 각 유로에 연계되도록 상호 이격된 위치에 마련된 복수의 유체배출구를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 아지무스 추진기를 갖춘 선박은 선체 내부로 진입한 상태(선체 저면에 돌출하지 않은 상태)의 아지무스 추진기로 해수의 흐름을 유도하는 터널을 구비하기 때문에 운항 시 아지무스 추진기가 선체의 하부로 돌출하지 않은 상태에서도 추진력을 발생시킬 수 있다. 따라서 선박의 운항 시 유체에 대한 저항을 줄여 추진성능을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 선수 쪽 평면도로, 선체의 선수 쪽 하부에 마련되는 터널의 배치상태를 나타낸다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 선수 쪽 평면도로, 선수 쪽 하부에 마련되는 터널의 변형 예를 나타낸다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하 소개되는 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 예로서 제시하는 것이다. 본 발명은 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 폭, 길이, 두께 등을 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 선박의 선수 쪽 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 드릴쉽(drill ship)이나 쇄빙선(ice breaker)과 같은 선박은 선체(100) 하부에 아지무스 스러스터(azimuth thruster)나 아지포드(azipod)와 같은 복수의 아지무스 추진기(110,120,130)를 구비한다.

아지무스 추진기(110,120,130)는 프로펠러를 갖춘 헤드유닛(111,121,131)이 선체(100) 하부로 돌출한 상태에서 동작하는 가운데 360도 선회함으로써 선체(100)를 다양한 방향으로 추진시킬 수 있다. 즉 선체(100)의 추진, 역추진, 회전 등 자유로운 조정이 가능하다. 또 계류장치를 사용하지 않고서도 GPS(Gobal Positioning System) 등을 이용해 위치를 확인하면서 선체(100)를 다양한 방향으로 추진시킬 수 있기 때문에 파도나 조류에도 불구하고 선체(100)를 해상에 고정시킬 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 선체(100)의 선수 쪽 하부와 선미 쪽 하부에는 이러한 아지무스 추진기(110,120,130)가 상호 이격된 상태로 설치될 수 있다. 선미 쪽 아지무스 추진기(110)는 헤드유닛(111)이 늘 선체 저면(101)에 돌출한 상태를 유지하도록 설치되고, 선수 쪽 아지무스 추진기(120,130)는 선체(100)에 승강 가능하게 설치될 수 있다.

선수 쪽에 설치되는 아지무스 추진기(120,130)는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 프로펠러(122,132)가 설치된 헤드유닛(121,131)과, 헤드유닛(121,131)을 상하로 승강시키는 승강유닛(123,133)을 구비한다. 승강유닛(123,133)은 선체(100) 내에 마련된 승강안내부(124,134)에 의해 승강이 안내되고, 자체의 구동장치(미도시)의 동작에 의해 상하로 승강할 수 있다. 또 승강유닛(123,133)은 도면에 나타내지는 않았지만, 헤드유닛(121,131)을 360도 선회시키는 선회장치를 갖추고 있다.

따라서 선수 쪽 아지무스 추진기(120,130)는 승강유닛(123,133)의 동작에 의해 헤드유닛(121,131)이 선체(100)의 저면(101)에 돌출하도록 하강하거나 선체 저면(101)에 돌출하지 않도록 상승할 수 있다. 또 헤드유닛(121,131)이 선체 저면(101) 외측으로 돌출한 상태에서는 선회장치의 동작에 의해 헤드유닛(121,131)이 선회함으로써 추진방향을 변경할 수 있다. 즉 시추작업 등을 위해 선체(100)를 해상에 고정시킬 때는 헤드유닛(121,131)이 선체 저면(101)에 돌출하도록 하강한 상태에서 동작함으로써 선체(100)가 파도나 조류에 의해 밀리지 않고 제자리를 유지하도록 할 수 있다.

또 본 실시 예에 따른 선박은 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 선수 쪽 아지무스 추진기(120,130)의 헤드유닛(121,131)이 선체 저면(101)에 돌출하지 않도록 상승한 상태에서 추진력을 발생시킬 수 있도록 하는 복수의 터널(140,150)을 구비한다.

복수의 터널(140,150)은 선체(100)의 저면(101)에 근접하도록 선체(100) 내에 마련되어 상승상태를 유지하는 아지무스 추진기(120,130)의 헤드유닛(121,131)을 경유하는 유로를 형성한다. 각 터널(140,150)은 아지무스 추진기(120,130)의 전방에 위치하는 유체유입구(141,151)와 아지무스 추진기(120,130)의 후방에 위치하는 유체배출구(142,152)를 구비한다. 여기서 전방은 아지무스 추진기(120,130)를 기준으로 선수방향을 의미하고, 후방은 아지무스 추진기(120,130)를 기준으로 선미방향을 의미한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 선수 쪽의 아지무스 추진기(120,130)는 유선형인 선체(100)의 구조로 인해 선체(100)의 양 측면 쪽에 배치되는 아지무스 추진기(120)가 상대적으로 후방에 배치되고, 중앙에 배치되는 아지무스 추진기(130)가 상대적으로 선수에 근접하도록 전방에 배치될 수 있다.

상대적으로 후방에 배치되는 아지무스 추진기(120)로 유체를 유도하는 터널(140), 즉 도 2에서 선체(100)의 양 측면 쪽에 근접하여 배치된 터널(140)은 도 3에 도시한 바와 같이, 유체유입구(141)와 유체배출구(142)가 선체(100)의 저면(101)에 마련될 수 있다. 그리고 상대적으로 전방에 배치되는 아지무스 추진기(130)로 유체를 유도하는 터널(150, 중앙에 배치된 터널)은 도 4에 도시한 바와 같이, 유체유입구(151)가 흘수선 아래의 선수(船首)에 마련되고, 유체배출구(152)가 선체(100)의 저면(101)에 마련될 수 있다.

아지무스 추진기(120,130)의 헤드유닛(121,131)은 선체 저면(101)에 헤드유닛(121,131)과 대응하는 크기로 형성된 개구(143,153)를 통하여 승강할 수 있다. 즉 선체(100) 하부로 돌출하도록 개구(143,153)를 통하여 하강하거나, 터널(140,150)의 내부로 진입하도록 개구(143,153)를 통하여 상승할 수 있다.

도 3의 예처럼 터널(140)의 유체유입구(141)와 유체배출구(142)가 선체 저면(101)에 형성된 경우에는 선박의 운항 중 유체유입구(141)로 유입된 해수가 터널(140) 내부로 상승한 헤드유닛(121) 쪽으로 안내될 수 있도록 헤드유닛(121) 전방의 터널 상면(140a)이 후방을 향하여 경사를 유지할 수 있다. 그리고 헤드유닛(121)의 동작에 의해 배출되는 추진수류가 유체배출구(142)로 배출될 수 있도록 헤드유닛(121) 후방의 터널 상면(140b)이 후방을 향하여 하향 경사를 유지할 수 있다.

도 4의 예처럼 유체유입구(151)가 선수에 마련된 경우에는 유체유입구(151)로 유입된 해수가 터널(150)에 의해 직진으로 안내되어 헤드유닛(131)에 이를 수 있도록 헤드유닛(131) 전방의 터널 상면(150a)이 선체 저면(101)과 평행하게 마련되고, 헤드유닛(131)의 동작에 의해 배출되는 추진수류가 유체배출구(152)로 배출될 수 있도록 헤드유닛(131) 후방의 터널 상면(150b)이 후방을 향하여 하향 경사를 유지할 수 있다.

이러한 선박은 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 운항할 때 아지무스 추진기(120,130)의 헤드유닛(121,131)이 터널(140,150) 내부로 진입한 상태를 유지할 수 있고, 이 상태에서 헤드유닛(121,131)의 프로펠러(122,132)가 동작함으로써 추진수류를 발생시킬 수 있다. 이때 해수는 유체유입구(141,151)를 통해 터널(140,150)의 내부로 유입되고, 추진수류는 유체배출구(142,152)를 통해 후방 하측을 향하여 경사지게 배출되므로 선체(100)를 선수 방향으로 추진시킬 수 있다.

이처럼 본 실시 예에 따른 선박은 아지무스 추진기의 헤드유닛(121,131)이 선체의 저면(101)에 돌출하지 않은 상태에서 추진력을 발생시킬 수 있기 때문에 유체에 대한 저항을 최소화할 수 있다. 따라서 추진성능을 향상시킬 수 있다.

도 5의 예는 복수의 아지무스 추진기(120,130)로 유체를 안내하는 다른 형태를 터널을 나타낸 것이다. 도 5의 터널(160)은 하나의 유체유입구(161)로부터 복수의 아지무스 추진기(120,130)를 경유하도록 분기되는 복수의 유로(162,163,164)와, 각 유로(162,163,164)에 연계되도록 상호 이격된 위치에 마련된 복수의 유체배출구(165,166,167)를 구비한다. 유체유입구(161)는 흘수선 아래의 선수(船首)에 마련될 수 있고, 각 유체배출구(165,166,167)는 분기된 각 유로(162,163,164)의 말미 쪽 선체 저면에 형성될 수 있다. 따라서 선수 쪽 유체유입구(161)로 유입된 해수는 각 아지무스 추진기(120,130) 쪽으로 분기되어 안내될 수 있고, 각 아지무스 추진기(120,130)로부터 추진되는 수류가 상호 이격된 위치에 마련된 복수의 유체배출구(165,166,167)를 통해 배출되면서 선체(100)를 추진시킬 수 있다.

100: 선체, 101: 선체의 저면,
110,120,130: 아지무스 추진기, 111,121,131: 헤드유닛,
123,133: 승강유닛, 140,150: 터널,
141,151: 유체유입구, 142,152: 유체배출구.

Claims

선체에 승강 가능하게 설치되며 상기 선체의 하부로 돌출하거나 상기 선체의 저면에 돌출하지 않도록 상승할 수 있는 아지무스 추진기;
상기 선체에 마련되어 상승한 상태의 상기 아지무스 추진기를 경유하는 유로를 형성하며, 상기 아지무스 추진기 전방에 위치하는 유체유입구 및 상기 아지무스 추진기 후방에 위치하는 유체배출구를 갖춘 터널을 포함하는 아지무스 추진기를 갖춘 선박.
제1항에 있어서,
상기 유체유입구와 상기 유체배출구가 상기 선체의 저면에 마련되는 아지무스 추진기를 갖춘 선박.
제1항에 있어서,
상기 유체유입구가 흘수선 아래의 선수(船首)에 마련되고, 상기 유체배출구가 상기 선체의 저면에 마련되는 아지무스 추진기를 갖춘 선박.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아지무스 추진기는 복수개가 상기 선체의 선수 쪽 하부에 상호 이격되도록 설치되고,
상기 터널은 상기 복수의 아지무스 추진기를 각각 경유하도록 상기 선체에 복수로 마련되는 아지무스 추진기를 갖춘 선박.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아지무스 추진기는 복수개가 상기 선체의 선수 쪽 하부에 상호 이격되도록 설치되고,
상기 터널은 상기 유체유입구로부터 상기 복수의 아지무스 추진기를 경유하도록 분기되는 복수의 유로와, 각 유로에 연계되도록 상호 이격된 위치에 마련된 복수의 유체배출구를 포함하는 아지무스 추진기를 갖춘 선박.