KR20140091240A

KR20140091240A - 소음저감형 선박

Info

Publication number: KR20140091240A
Application number: KR1020130003251A
Authority: KR
Inventors: 김창화; 변정우
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2014-07-21
Also published as: KR101868919B1

Abstract

본 발명은 소음저감형 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박에 제공되는 장치로부터 발생하는 소음이 수중으로 방사되는 것을 차단하여 소음의 발생을 저감할 수 있는 소음저감형 선박에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박은 선체; 상기 선체의 바닥면에 적어도 한 쌍의 지지구조물을 매개로 설치되는 가진장비; 및 상기 지지구조물 또는 상기 바닥면에 제공되어 상기 가진장비로부터 발생된 소음이 상기 바닥면으로 전달되는 것을 차단하는 소음저감수단;을 포함한다.

Description

소음저감형 선박 {NOISE REDUCING SHIP}

본 발명은 소음저감형 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박에 제공되는 장치로부터 발생하는 소음이 수중으로 방사되는 것을 차단하여 소음의 발생을 저감할 수 있는 소음저감형 선박에 관한 것이다.

일반적으로 선박이나, 함정 또는 해양 구조물에는 엔진 등을 포함하여 수중으로 소음을 전달하는 수많은 기진 장치들이 설치된다. 이러한 장비들로부터 전달되는 소음은 해양 생태계에 영향을 미칠 수 있으며, 이에 따라 국제해사기구(IMO)에서는 수중방사소음(URN)을 하나의 오염물로 인정하고, 이를 규제할 제도적 장치를 만들고 있다.

더욱이, 함정은 전투수행능력을 갖는 선박으로, 유사시 다양한 무기체계에 노출되고 있다. 이러한 무기체계 중 일부는 함정에서 발생하는 소음을 추적하여 공격하도록 개발되고 있으며, 이에 따라 함정에서 발생하는 수중방사소음은 피탐 확률 및 무기체계에 공격당할 수 있는 확률을 높여 함정 및 승선자의 생존성에 치명적인 영향을 줄 수 있다.

이와 같이, 종래에 선박 등에 설치되는 많은 장비 중에 수중방사소음에 지대한 영향을 미치는 가진장비(20)로는 감속기어, 발전기, 대형엔진, 추진모터 등이 있다.

이러한 가진장비(20)들은 주로 선체(10)의 바닥면에 대해 소정의 높이로 제공된 지지구조물(30)에 설치된다. 또한, 가진장비(20)들은 작동시 발생한 소음(N)은 지지구조물(30)과 선체(10) 사이의 반 밀폐된 공간 안에서 증폭되어 직접 선체(10)를 가진하며, 그 영향이 수중으로 고체소음과 공기소음의 형태로 직접 전달되며 수중방사소음에 큰 영향을 미치게 된다.

그런데, 종래의 선박에서 이러한 소음(N)을 발생하는 가진장비(20)들의 설치 위치를 변경하기 어려운 구조적인 한계가 있으며, 이에 따라 종래에는 가진장비(20)들의 설치 위치 등을 변경하지 않으면서 선박으로부터 발생하는 수중 소음을 저감하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 소음원으로부터 전달되는 공기소음이 선체에 닿는 것을 차단하여 수중으로 소음이 방사되는 것을 줄이도록 개선된 소음저감형 선박을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박은 선체; 상기 선체의 바닥면에 적어도 한 쌍의 지지구조물을 매개로 설치되는 가진장비; 및 상기 지지구조물 또는 상기 바닥면에 제공되어 상기 가진장비로부터 발생한 소음이 상기 바닥면으로 전달되는 것을 차단하는 소음저감수단;을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박에서 상기 소음저감수단은 상기 지지구조물의 양측에 대향되게 제공되는 복수의 브래킷과, 상기 브래킷에 체결부재를 매개로 결합되며 상기 바닥면과 상기 가진장비 사이를 차폐토록 제공되는 흡음판을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박에서 상기 소음저감수단은 상기 흡음판의 일측에 상기 체결부재의 일부가 삽입되어 걸리도록 제공된 체결부재 삽입홈이 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박에서 상기 소음저감수단은 상기 흡음판과 상기 브래킷 사이에 개재되는 패킹재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박에서 상기 소음저감수단은 상기 지지구조물의 양측에 서로 다른 높이로 교번적으로 제공되는 복수의 브래킷과, 상기 지지구조물 중 어느 한쪽의 브래킷에 일단부가 체결부재를 매개로 결합되며, 타단부는 상기 지지구조물 중 다른 한 쪽에 근접하게 연장되는 복수의 흡음판을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박에서 상기 소음저감수단은 상기 바닥면에 설치되어 측면 및 상부가 흡음판에 의해 밀폐되는 흡음블록을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박에서 상기 소음저감수단은 상기 지지구조물의 양측에 대향되게 복수층으로 제공되는 복수의 브래킷과, 상기 브래킷에 체결부재를 매개로 결합되며 상기 바닥면과 상기 가진장비 사이를 차폐토록 제공되는 복수층의 흡음판을 포함하고, 상기 복수층의 흡음판에는 다수의 구멍이 형성되며, 상기 가진설비에서 먼 쪽으로 위치될수록 상기 구멍의 직경이 감소될 수 있다.

본 발명을 이용하면, 소중으로 전달되는 공기 소음을 차단할 수 있어, 소음이 수중으로 방사되는 것을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 수중소음으로 인한 해양생태계의 파괴 등을 방지할 수 있고, 운항 중 발생하는 소음을 줄여 작업자들의 근무환경 개선은 물론 탑승자들의 쾌적한 항해가 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명을 이용하면, 함정 등에서 발생하는 수중소음을 줄일 수 있어 소음발생에 의한 피탐확율을 낮출 수 있어, 함정 보호 및 생존성 증가에도 기여할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박의 기계장치로부터 발생하는 소음이 전달되는 과정을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박을 개략적으로 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박의 일부를 도시한 단면도.
도 4는 도 3의 'A'부분을 도시한 단면도.
도 5는 도 3의 'A'부분을 변형하여 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소음저감형 선박의 일부를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소음저감형 선박의 일부를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소음저감형 선박의 일부를 도시한 단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일 또는 유사한 사상의 범위 내의 기능이 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박을 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 선박의 일부를 도시한 단면도이며, 도 4는 도 3의 'A'부분을 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 소음저감형 선박(100)은 탑승 공간 및 화물 저장을 위한 공간을 포함하며, 선박(100)의 운항에 필요한 각종 장비들이 구비되는 선체(110)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 선박(100)에 사용되는 장비중에는 작동하는 과정에서 소음이나 진동이 발생하는 가진장비(120)를 포함할 수 있다.

예컨대, 선체(110)에는 추진력을 발생하기 위해 프로펠러를 구비한 추진축이 제공되며, 이 추진축에는 대형 엔진(120) 또는 추진모터가 연계되어 프로펠러를 회전시키게 된다.

또한, 선체(110)에는 대형 엔진 또는 추진모터 외에도 추진축의 회전 속도를 감속하기 위한 감속기어가 제공되며, 선체(110)의 운항 및 기타 시설물들에서 사용되는 전기를 생산하기 위한 발전기가 제공된다.

이와 같이, 선박(100)에 추진력이나 발전 등을 위한 장치는 진동 및 소음을 발생시키므로, 선체(110)의 바닥면으로부터 소정거리 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 본 실시예에서 선체(110)의 바닥면에는 가진장비(120) 등을 지지하기 위한 지지구조물(130)이 제공될 수 있다. 이러한 지지구조물(130)은 가진장비(120)의 양측을 지지할 수 있도록 한 쌍으로 제공되는 것이 바람직하며, 상부에는 가진장비(120)들이 안착되는 상판(132)이 제공될 수 있다.

한편, 본 실시예에서 선체(110)의 바닥면(112)과 가진장비(120) 사이에는 일정한 빈공간(dead space)이 마련될 수 있다.

이러한 빈공간은 가진장비(120)의 하부, 지지구조물(130) 및 바닥면(112)에 의해 반밀폐된 공간이 형성되며, 이와 같이 반밀폐된 공간에는 가진장비(120)로부터 발생한 소음(N)이 공명되며 증폭될 수 있다.

한편, 본 실시예의 소음저감형 선박(100)은 지지구조물(130) 또는 바닥면(112)에 가진장비(120)로부터 발생된 소음(N)이 선체(110)의 바닥면(112)으로 전달되는 것을 차단하는 소음저감수단(150)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 소음저감수단(150)은 한 쌍의 지지구조물(130) 사이에서 양측에 대향되게 제공되는 복수의 브래킷(152)을 포함할 수 있다. 이러한 브래킷(152)은 양측의 지지구조물(130)의 대향하는 측면에서 중심방향으로 연장된 형태로 제공될 수 있으며, 용접 등에 의해 지지구조물(130)의 측면에 일체로 제공될 수 있다.

또한, 지지구조물(130)의 양측에 제공된 브래킷(152)에는 가진장비(120)와 바닥면(112) 사이를 차폐하며 소음을 흡수하는 흡음판(160)이 제공될 수 있다.

이러한 흡음판(160)은 볼트(154) 및 너트(156) 등의 체결부재를 매개로 브래킷(152)에 결합될 수 있다. 여기서, 볼트(154)에 체결되는 너트(156)는 이중록크형 너트로 제공될 수 있으나, 볼트(154) 및 너트(156) 등의 체결부재의 구조는 한정되지 않는다.

따라서, 본 실시예에서 소음저감수단(150)은 가진장비(120)로부터 발생된 소음이 선체(110)로 방사되는 것을 흡수 또는 반사할 수 있으며, 이에 따라 소음이 선체(110)를 관통하여 수중으로 방사되는 것을 차단할 수 있다.

또한, 흡음판(160)과 브래킷(152) 사이에는 틈새를 밀폐하며 진동 등의 발생을 방지하기 위한 패킹재(158)가 제공될 수 있다. 이러한 패킹재(158)는 소정의 탄성을 갖는 것이 바람직하며, 패킹재(158)의 탄성에 의해 흡음판(160)과 브래킷(152) 사이의 틈으로 소음 등이 전달되는 것을 차단할 수 있다.

이외에도 흡음판(160)과 지지구조물(130)의 측면 사이에는 틈새를 메우기 위한 스폰지(159) 등이 제공될 수 있다.

한편, 흡음판(160)은 [표 1]과 같이, 소음 및 진동을 흡수하는 다양한 재질이 사용될 수 있으며, 이러한 재질에 따라 소음 및 진동의 흡수특성이 달라질 수 있다.

도 5는 도 3의 'A'부분을 변형하여 도시한 단면도이다. 도 5를 참고하면, 본 실시예에서 소음저감수단(150)은 흡음판(160)의 일측에 체결부재의 일부가 삽입되어 걸리도록 제공된 체결부재 삽입홈(162)이 구비될 수 있다.

즉, 본 실시예에서 체결부재는 볼트(154)를 포함할 수 있으며, 흡음판(160)의 체결부재 삽입홈(162)에 볼트(154)의 머리부분(154a)이 삽입될 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소음저감형 선박의 일부를 도시한 단면도이다.

도 6을 참고하면, 본 실시예에서 소음저감수단(250)은 지지구조물(230)의 양측에서 서로 다른 높이로 제공되는 복수의 브래킷(252a, 252b)을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 브래킷(252a, 252b)은 지지구조물(230)의 양측에서 제공된 각각의 브래킷(252a(또는 252b))이 서로 대향되는 브래킷(252b(또는 252a))과 높이 차이를 갖도록 교번적으로 제공될 수 있다.

따라서, 본 실시예에서 지지구조물(230)의 양측에 제공되는 브래킷(252a, 252b)들은 전체적으로 지그재그 형태로 제공될 수 있다.

또한, 지지구조물(230) 중 어느 한쪽, 즉 제1지지구조물(230a)의 브래킷(252)에는 제1흡음판(260a)이 결합될 수 있다. 이때, 제1흡음판(260a)은 일단부가 지지구조물(230) 중 어느 한쪽이 밀착되고, 볼트 및 너트 등의 체결부재를 매개로 제1브래킷(252a)에 결합될 수 있다.

또한, 제1흡음판(260a)의 타단부는 지지구조물(230) 중 다른 한쪽, 즉 제2지지구조물(230b)을 향하여 근접하게 연장될 수 있다. 이때, 제1흡음판(260a)의 타단부는 대향되는 제2지지구조물(230b)에는 결합되지 않으며, 이에 따라 전체적으로 외팔보 형태로 결합될 수 있다. 바람직하게는 지지구조물(230a) 또는 바닥면(112)에는 제1흡음판(260a)의 타단부를 지지하기 위한 서포터가 제공되는 것이 바람직하다.

또한, 제2지지구조물(230b)에는 제1지지구조물(230a)에 제공된 브래킷(252a)과 높이가 다른 브래킷(252b)이 제공되며, 이 브래킷(252b)에는 다른 흡음판(260b), 즉 제2흡음판(260b)의 일단부가 결합될 수 있다. 또한, 이 제2흡음판(260b)은 일단부가 브래킷(252b)에 결합되며, 제1지지구조물(230a)을 향하여 근접하는 형태, 즉 외팔보 형태를 갖게 된다.

이와 같이, 본 실시예에서 소음저감수단(250)은 서로 다른 높이에서 흡음판(260a, 260b)이 서로 엇갈리게 제공됨에 따라 소음 등이 흡음판(260a, 260b) 사이의 공간을 통과하는 과정에서 흡수될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소음저감형 선박의 일부를 도시한 단면도이다.

도 7을 참고하면, 본 실시예에서 가진장비(120)는 선체(110)의 바닥면(112)에 제공된 지지구조물(330)의 상부에 제공될 수 있다.

한편, 본 실시예에서 가진장비(120)로부터 선체(110)의 바닥면(112)으로 전달되는 소음을 저감하기 위한 소음저감수단(350)은 바닥면(112)에 설치되는 것도 가능하다. 이때, 소음저감수단(350)은 측면 및 상부가 흡음판에 의해 밀폐되는 흡음블록(360)을 포함할 수 있다.

흡음블록(360)은 가진장비(120) 및 바닥면(112) 사이를 일부 차폐할 수 있으며, 이에 따라 가진장비(120)에서 발생된 소음이 흡음블록(360) 및 지지구조물(330) 사이에서 반사 또는 흡수되는 과정에서 소음(N)이 감소될 수 있다.

또한, 흡음블록(360)은 소음(N)이 반사 또는 흡수되는 과정에서 일부가 흡음블록(360) 내부로 투과될 수 있으며, 이와 같이 흡음블록(360) 내부로 투과된 소음(N')은 흡음블록(360) 내에서 반사 및 흡수되는 과정에서 소멸될 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소음저감형 선박의 일부를 도시한 단면도이다.

도 8을 참고하면, 본 실시예에서 소음저감수단(150, 250, 350)의 흡음판(160, 260, 360)은 막힌 구조로 제공되어 소음을 반사 또는 흡수하는 것으로 설명하고 있으나, 흡음판(160, 260, 360)의 구조는 이에 한정되지 않는다.

일례로, 본 실시예에서 흡음판(460)에는 다수의 구멍이 형성될 수 있다.

또한, 흡음판(460)은 복수층의 구조로 제공될 수 있으며, 이러한 흡음판(460)에 제공된 구멍(462)은 상층에서 하층으로 갈수록, 즉 가진장비(120)에서 가까운 곳에서 먼 곳으로 갈수록 직경이 작아질 수 있다.

따라서, 가진설비에서 발생된 소음은 흡음판(460)에 의해 반사 또는 흡수되거나, 구멍(462)을 통해 관통하는 과정 등을 반복함에 따라 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서 하층의 흡음판(460b)에 형성되는 구멍(462b)은 상층의 흡음판(460a)에 형성되는 구멍(462a)의 직경보다 작은 것이 바람직하며, 형성 위치도 서로 어긋나게 형성되는 것이 바람직하다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 선박 110: 선체
112: 바닥면 120: 가진장비(대형 엔진)
130: 지지구조물 132: 상판
150: 소음저감수단 152: 브래킷
158: 패킹재 160: 흡음판

Claims

선체;
상기 선체의 바닥면에 적어도 한 쌍의 지지구조물을 매개로 설치되는 가진장비; 및
상기 지지구조물 또는 상기 바닥면에 제공되어 상기 가진장비로부터 발생된 소음이 상기 바닥면으로 전달되는 것을 차단하는 소음저감수단;
을 포함하는 소음저감형 선박.
제1항에 있어서, 상기 소음저감수단은
상기 지지구조물의 양측에 대향되게 제공되는 복수의 브래킷과,
상기 브래킷에 체결부재를 매개로 결합되며 상기 바닥면과 상기 가진장비 사이를 차폐토록 제공되는 흡음판을 포함하는 소음저감형 선박.
제2항에 있어서, 상기 소음저감수단은
상기 흡음판의 일측에 상기 체결부재의 일부가 삽입되어 걸리도록 제공된 체결부재 삽입홈이 구비되는 소음저감형 선박.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 소음저감수단은
상기 흡음판과 상기 브래킷 사이에 개재되는 패킹재(158)를 더 포함하는 소음저감형 선박.
제1항에 있어서, 상기 소음저감수단은
상기 지지구조물의 양측에 서로 다른 높이로 교번적으로 제공되는 복수의 브래킷과,
상기 지지구조물 중 어느 한쪽의 브래킷에 일단부가 체결부재를 매개로 결합되며, 타단부는 상기 지지구조물 중 다른 한 쪽에 근접하게 연장되는 복수의 흡음판을 포함하는 소음저감형 선박.
제1항에 있어서, 상기 소음저감수단은
상기 바닥면에 설치되어 측면 및 상부가 흡음판에 의해 밀폐되는 흡음블록을 포함하는 소음저감형 선박.
제1항에 있어서, 상기 소음저감수단은
상기 지지구조물의 양측에 대향되게 복수층으로 제공되는 복수의 브래킷과,
상기 브래킷에 체결부재를 매개로 결합되며 상기 바닥면과 상기 가진장비 사이를 차폐토록 제공되는 복수층의 흡음판을 포함하고,
상기 복수층의 흡음판에는 다수의 구멍이 형성되며, 상기 가진설비에서 먼 쪽으로 위치될수록 상기 구멍의 직경이 감소되는 소음저감형 선박.