KR20140134696A

KR20140134696A - 선박

Info

Publication number: KR20140134696A
Application number: KR1020147028237A
Authority: KR
Inventors: 카즈유키 히가키
Original assignee: 이마바리 조센 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2014-11-24
Also published as: KR101597662B1; PH12014502052B1; WO2013141245A1; JPWO2013141245A1; JP5651269B2; CN104203741A; PH12014502052A1; CN104203741B

Abstract

상부 구조체의 풍압 저항이 적어진 선박을 제공한다. 선박은, 선체 및 선체 상갑판 상에 설치되는 동시에, 거주 구역 및 상기 선체의 선미 측에서 상기 거주 구역에 인접하는 기관실 케이싱을 가지는 제1의 상부 구조체를 구비한다. 제1의 상부 구조체는 수평 단면이 유선형에 형성되는 동시에, 상기 거주 구역 및 기관실 케이싱이 동일한 높이로 형성된다.

Description

선박{Marine vessel}

본 발명은 선박에 관한 것이다.

통상적으로 대형 벌크 화물선이나 유조선 등으로 알려진 선박은 조타실이나 선원의 거실 등을 가진 거주 구역과, 내연 기관으로부터의 배기 가스관 등을 수용하는 기관실 케이싱, 주로 내연 기관의 배기가스를 공기 중으로 배출하기 위한 판넬이라 하는 상부 구조체가 상 갑판 상에 설치되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이러한 상부 구조체는 각각 용도에 적합하고 최소의 형상이 되도록 따로 설계되고 있다.

반면, 상술한 바와 같은 선박은, 예를 들면 거주 구역과 기관실 케이싱이 분리하여 있거나 각 상부 구조체가 따로 설계됨으로써, 각 상부 구조체의 높이와 폭이 크게 상이하다. 이 때문에, 선박이 항해할 경우, 특히 각 상부 구조 단체 간에 있어서, 공기의 흐름이 흐트러지고 풍압 저항이 커져 결과적으로 선속이 저하되어 버리는 문제가 있었다.

여기서, 본 발명은 상부 구조체의 풍압 저항이 작은 선박을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명에 관한 선박은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 선체와, 상기 선체 상갑판 상에 설치되며 거주 구역 및 상기 선체의 선미 측에서 상기 거주 구역에 인접하는 기관실 케이싱을 가진 제1의 상부 구조체와, 상기 제1의 상부 구조체는 수평 단면이 유선형으로 형성되는 동시에, 상기 거주 구역 및 상기 기관실 케이싱이 동일한 높이에 형성되고 있다.

상기 선박에 있어서, 제1의 상부 구조체는 높이가 동일하도록 거주 구역 및 기관실 케이싱이 일체적으로 형성되고 있으며, 나아가 수평 단면이 유선형으로 되어 있다. 따라서, 선박이 항해할 경우, 제1의 상부 구조체의 주위에 있어서, 공기의 흐름이 흐트러지는 것을 억제할 수 있어 제1의 상부 구조체의 풍압 저항을 줄일 수 있다. 제1의 상부 구조체의 폭은 종래보다 폭을 좁게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 "유선형"은 풍압 저항을 효과적으로 작게 하는 것이 가능한 형상을 의미하며, 완전한 유선형 뿐만 아니라 유선형에 가까운 형상도 포함하는 개념이다.

나아가, 상기 선박에 있어서, 제1의 상부 구조체는 기관실 케이싱 상에 설치되어 수평 단면이 유선형으로 형성된 판넬을 더 가질 수 있다. 이러한 판넬이면 제1의 상부 구조체의 주변 공기의 흐름을 끊지 않으므로 판넬에 따른 풍압 저항이 증대하는 것을 억제할 수 있다

또한, 상기 선박에 있어서, 제1의 상부 구조체는 거주 구역의 측면에서 선체의 현측을 향하여 연결된 브릿지 윙을 더 가지고 있어도 좋다. 이러한 브릿지 윙은 선체의 선수 측에 위치한 측면, 즉 선박의 진행 방향에 대한 전면의 적어도 일부가 선수 측에서 선미 측을 향하여 비탈을 가진 경사면으로 되어 있다. 이에 따라 브릿지 윙 주변의 공기의 흐름을 원활히 할 수 있어, 브릿지 윙에 따른 풍압 저항이 증대하는 것을 억제할 수 있다.

나아가, 상기 선박에 있어서, 제1의 상부 구조체는 거주 구역 상에 설치된 윗면 주변부가 면취된 브릿지를 더 가지고 있어도 좋다. 이러한 브릿지가 있으면 브릿지 주변의 공기의 흐름을 원활히 할 수 있어, 브릿지에 의한 풍압 저항이 증대하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기 선박에 있어서, 제1의 상부 구조체는 제2의 상부 구조체를 통해 상기 선체 상갑판 상에 설치되어 있어도 좋다. 제2의 상부 구조체는 적어도 일부가 제1의 상부 구조체보다 선체의 현측에 돌출해, 이 돌출한 부분의 윗면 주변부가 면취되어 있다. 이에 따라 제2의 상부 구조체 주변의 공기의 흐름을 원활히 할 수 있어, 제2의 상부 구조체에 의한 풍압 저항이 증대하는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 따르면, 선박의 상부 구조체의 풍압 저항을 줄일 수 있다.

[도 1]본 발명 중 일실시 형태에 따른 선박의 부분 사시도이다.
[도 2]본 발명 중 일실시 형태에 따른 제1 및 제2의 상부 구조체의 측면도이다.
[도 3]본 발명 중 일실시 형태에 따른 제1 및 제2의 상부 구조체의 정면도이다.
[도 4]도 3의 A-A단면도이다.
[도 5]상기 일실시 형태의 변형예에 따른 제1의 상부 구조체의 수평 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 선박의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시 형태에 따른 선박(10)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 선체(1) 및 제1의 상부 구조체(2)를 갖추고 있고, 제1의 상부 구조체(2)는 제2의 상부 구조체(3)을 통해 선체(1) 상갑판(11) 상에 설치되고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 설명의 편의상 선체(1) 선수 측을 전, 선미 측을 후라고 칭한다.

제1의 상부 구조체(2)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 거주 구역(211)과 거주 구역(211)의 후방에 인접해 거주 구역(211)과 일체적으로 형성된 기관실 케이싱(212)로부터 되는 본체부(21)을 갖추고 있다. 또한, 제1의 상부 구조체(2)는 도 1 - 도 3에 나타낸 바와 같이, 본체부(21) 상에 설치된 판넬(22) 및 브릿지(23)과 본체부(21)의 측면에 설치된 브릿지 윙(24)를 갖추고 있다.

또한, 풍압 저항 저감의 관점으로부터, 종래에는 상부 구조체의 외측으로 배치돼 있던 계단이나 층계참 등은 본체부(21) 내에 수용되어 있다. 나아가, 상술한 층계참이나 거주 구역(211) 및 기관실 케이싱(212)의 노천 갑판을 형성하는 평면부의 배수구에 접속되는 배수관도 종래는 상부 구조체의 외측으로 배치되었으나, 마찬가지로 본체부(21) 내에 수용되어 있다. 이처럼 상갑판(11)부터 브릿지(23)까지의 통행로를 본체부(21) 내에 배치함으로써 최근 큰 문제가 되고 있는 해적이 선체(1) 상갑판(11) 상에 올라탄 경우에 해적들이 브릿지(23)으로 진입하기 위한 침입 경로를 제한할 수 있게 되어 선원의 안전에 기여할 수 있다. 즉, 해적은 어떠한 방법으로 승선한 후, 배를 점거하기 위해 제어실이 있는 브릿지(23) 진입을 시도하려고 하는 것이 일반적이다. 이 때, 계단 등이 본체부(21) 밖에 폭로되어 있으면, 폭로한 계단은 브릿지(23)의 진입 경로가 되기 쉽고 울타리와 철조망을 사용하여 침입을 저지하고 있다. 본 실시 형태와 같이, 계단을 본체부(21) 내에 배치함으로써 계단 입구의 문을 견고한 구조로 함으로써 해적이 계단을 이용해 제1, 제2의 상부 구조체 2, 3으로 진입하는 것이 어려워진다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본체부(21)은 수평 단면이 유선형으로 되도록 형성되어 있다. 또한, 본체부(21)(제1의 상부 구조체(2))의 최대 폭 B1은 종래보다 폭을 좁게 하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 본체부(21)은 전후 방향으로 긴 형상으로 형성되어 있으며, 예를 들면 전후 방향의 최대 길이 L1에 대한 최대 폭 B1의 비율(L1/B1)을 2 이상으로 할 수 있다. 최대 폭 B1은 선체(1)의 최대 폭의 20%~35%인 것이 좋다.

본체부(21)의 최대 폭 B1이 작으면 전방에서 바람을 받는 정면 투영 면적을 줄일 수 있으며, 유선형의 특성상 L1/B1은 큰 것이 본체부(21)의 최대 폭 B1이 같은 경우에도 저항은 작아진다. 한편, 극단적으로 본체부(21)의 최대 폭 B1이 작으면 본체부(21) 내 거실구(211)의 배치가 곤란하고, L1/B1이 너무 크면 상부 구조체 2의 후방 상 갑판(11)상의 기기의 배치를 곤란하게 한다. 풍동 실험 결과에 의하면, L1/B1이 상술한 치수를 만족하면, 본체부(21) 내의 거주 구역(211)의 배치가 가능하고 저항을 줄이는 효과를 얻는 것을 확인하였다. 또한, 본체부(21)의 최대 폭 B1을 선체(1)의 최대폭인 20%~35%라고 하면 본체부(21)이 상갑판(11) 아래에 위치하는 기관실과 동일한 정도의 폭 구조가 되어 구조적 연속성이 되므로 강도도 확보 가능하다. 나아가, 기관실 케이싱(212)의 하부는 상갑판(11) 상에 기기를 배치 가능하게 하는 공간을 확보하기 위해 일부가 노치(notch)된 형상이다.

또한, 본체부(21)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 전면 중앙부가 전방으로 돌출하여 있고, 이 돌출한 부분의 첨단(213) 및 전면과 측면 사이의 각(214)이 둥그스름한 형태로 형성되고 있다. 첨단(213)의 곡률 반경은 특히 한정되는 것은 아니나, 1.0 m~1.2 m로 할 수 있다. 각(214)의 곡률 반경은 0.5 m~0.8 m로 할 수 있으나, 본체부(21)의 전면 전체를 둥글게 형성한 경우와 동일한 정도의 풍압 저항을 하기 위해서는 최대 폭 B1의 5%이상으로 하는 것이 바람직하다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본체부(21)의 후부(215)는 후단을 향하여 점점 폭이 작아지고 있으며, 후단의 각이 절단된 형태로 형성되고 있다. 이 후부(215)의 측면과 중심선이 이루는 각도 θ은 20도 이하인 것이 바람직하다. 또한, 후부(215) 전후 방향의 최대 길이 l은 최대 폭 B1과 동일한 정도인 것이 바람직하나, 최대 폭 B1의 50%이상이면 좋다.

풍동 실험에서, 도 5와 같이, 본체부(21)의 후부(215)가 상술한 형태를 만족하면, 본체부(21)의 후부(215)의 후단을 뾰족한 형상을 하지 않아도, 풍압 저항 감소 효과가 있음을 확인하였다. 본체부(21)의 후부(215)의 후단을 절단함으로써 자유 강하식 구명정의 배치도 가능하게 된다.

판넬(22)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 기관실 케이싱(212) 상에 설치되어 있다. 상기 판넬(22)은 제1의 상부 구조체(2)의 풍압 저항을 증대시키지 않도록 최대한 작은 치수로 구성된다. 판넬(22)은 여러 형상으로 할 수 있지만, 풍압 계단의 증대를 효과적으로 억제하기 위해서는 이의 수평 단면이 본체부(21)의 수평 단면 형상에 비슷한 유선형으로 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

브릿지(23)은 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이, 거주 구역(211) 상에 설치되어 있으며, 선박(10) 주위를 전망하기 위하여, 360도의 시야가 확보되고 있다. 이 브릿지(23)은 항행 시의 브릿지(23) 근방의 공기의 흐름을 원활히 하기 위해서, 평면시 팔각형 모양으로 형성되거나, 윗면 주변부가 면취되어 있다. 브릿지(23)의 윗면 주변부의 모서리 치수는, 브릿지(23) 크기에 따라 예를 들면, 길이 0.6 m~1.0 m, 각도 40도~60도로 할 수 있다.

브릿지 윙(24)는 도 1에서 나타내듯이 거주 구역(211)의 측면에서 선체(1)의 량현을 향해 뻗어 있어 선체(1)의 측면 확인용 통로로 사용된다. 각 브릿지 윙(24)의 앞면은 항행시의 각 브릿지 윙(24)근방의 공기의 흐름을 원활히 하기 위해서, 전방에서 후방을 향하여 오른 경사를 가진 경사면(241)이다. 각 브릿지 윙(24)의 아랫면과 경사면(241)이 이루는 각도는 특히 한정되는 것은 아니지만, 45도~80도로 할 수 있다.

또한, 각 브릿지 윙(24)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 첨단부가 지주(25)에 의해 지지되고 있다. 각 지주(25)는 여러 형상으로 형성하는 것이 가능하나, 풍압 저항 저감의 관점에서는, 각이 전방을 향한 마름모꼴 기둥인 것이 바람직하고, 이의 최대 폭을 0.6 m~1.2 m로 할 수 있다. 나아가, 각 지주(25)는 각부가 둥그스름한 형상으로 되어 있거나, 또는 면취되어(chamfered) 있는 것이 바람직하다.

제2의 상부 구조체(3)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상갑판(11) 위에 설치되어 있고, 제1의 상부 구조체(2)와 동일하게 거주 구역(도시 생략)을 가지고 있다. 제2의 상부 구조체(3)은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1의 상부 구조체(2)본체부(21)보다 선체(1)의 뱃전에 돌출한 돌출부(31)이 형성되어 있으며, 최대 폭 B2를, 예를 들면, 본체부(21)의 최대 폭 B1의 150%~220%로 할 수 있다. 돌출부(31)은 항행 시에 제2의 상부 구조체(3) 근방의 공기의 흐름을 원활히 하기 위해서 윗면 주변부가 면취되어 있고, 이의 모서리 치수는 제2의 상부 구조체(3)의 크기에 따라, 예를 들면, 길이 0.6 m~1.0 m, 각도 40도~60도로 할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 관련된 선박(10)은 제1의 상부 구조체(2)의 본체부(21)의 전면 투영 면적이 종래에 비하여 작고, 수평 단면이 유선형으로 되도록 형성되어 있으므로, 종래 선박과 비교하여, 상부 구조체 전체의 압력 저항을 저감할 수 있으며 판넬(22)의 치수를 줄이는 것과 동시에 각 브릿지 윙(24)에 경사면(241)을 형성하고, 더욱이 브릿지(23) 및 제2의 상부 구조체(3)의 돌출부(31)의 윗면 주변부를 면취되어 있어 본체부(21) 이외에 의해 풍압 저항이 증대하는 것을 억제할 수 있다. 구체적으로는 풍동 실험에 의해, 본 실시 형태와 관련한 선박(10)의 풍압 저항은 종래 선박의 풍압 저항과 비교하여, BF=3에서 약 30%감축되는 것으로 확인되었다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한에서 여러가지의 변경이 가능하다. 예를 들면, 제1의 상부 구조체(2)의 본체부(21)는 이의 수평 단면 형상이 완전한 유선형에 가까운 형상이라도 좋다. 즉, 상기 실시 형태에서 본체부(21)의 후부(215)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 후단의 각이 깎여져 있고, 그 수평 단면이 사다리꼴 모양이 되도록 형성되어 있으나, 상술한 자유 강하식 구명정의 배치가 가능하다면, 도 5에 나타낸 본체부(201)과 같이, 후단의 각을 깍지 않고, 후부(2015)의 수평 단면이 삼각형이 되도록 형성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 실시 형태에서 본체부(21)은 전면의 첨단(213) 및 각(214)이 둥그스름하게 형성되어 있으나, 본체부(21)의 전면을 전체적으로 둥글게 형성할 수도 있다

또한, 상기 실시 형태에서 브릿지(23)는 평면시 팔각 형상이 되도록 형성되어 있으나, 특히 이에 한정되지 않고, 평면시에 팔각형 이외의 다각형이나 원형 등으로 형성할 수도 있다.

나아가, 상기 실시 형태에서, 브릿지(23) 및 돌출부(31)의 윗면 주변부는 면취되어 있으나, 이들의 윗면 주변부는 둥그스름한 모양으로 형성할 수도 있으며 브릿지(23) 및 돌출부(31)의 윗면 주변부의 모서리 등은 특히 되어 있지 않아도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서 각 브릿지 윙(24)의 전면은 전방에서 후방을 향하여 오른 경사를 가진 경사면(241)이 되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 전방에서 후방을 향하여 내리 기울기를 가진 경사면이라도 좋다. 또한 상기 실시 형태에서는 각 브릿지 윙(24)은 전면 전체가 경사면(241)이 되고 있으나, 전면의 일부만 경사면으로 할 수 있으며, 경사면을 가지고 있지 않아도 된다.

나아가, 상기 실시 형태에서는 제1의 상부 구조체(2)는 제2의 상부 구조체(3)를 통해 상갑판(11) 상에 설치되어 있으나, 상갑판(11) 상에 직접 설치되어 있어도 좋다.

10 선박
1 선체
2 제1의 상부 구조체
211 거주 구역
212 기관실 케이싱
22 판넬
23 브릿지
24 브릿지 윙
241 경사면
3 제2의 상부 구조체

Claims

선체 및
상기 선체 상갑판 상에 설치되는 동시에, 거주 구역 및 상기 선체의 선미 측에서 상기 거주 구역에 인접하는 기관실 케이싱을 가지는 제1의 상부 구조체를 구비하고,
상기 제1의 상부 구조체는 수평 단면이 유선형으로 형성되는 동시에, 상기 거주 구역 및 기관실 케이싱이 동일한 높이로 형성된 선박.
제1항에 있어서,
상기 제1의 상부 구조체는 상기 기관실 케이싱 상에 설치된 수평 단면이 유선형으로 형성된 판넬을 더 가지는 선박.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1의 상부 구조체는 상기 거주 구역의 측면에서 상기 선체의 현측을 향하여 연결된 브릿지 윙을 더 가지고,
상기 브릿지 윙은 상기 선체의 선수 측에 위치한 측면의 적어도 일부가 상기 선수 측에서 상기 선미 측을 향하여 비탈을 가진 경사면이 있는 선박.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1의 상부 구조체는 상기 거주 구역 상에 설치된 윗면 주변부가 면취된(chamfered) 브릿지를 더 가지는 선박.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1의 상부 구조체는 제2의 상부 구조체를 통해 상기 선체 상갑판 상에 설치되고,
상기 제2의 상부 구조체는 적어도 일부가 상기 제1의 상부 구조체보다 상기 선체의 현측에 돌출해, 상기 적어도 일부의 윗면 주변부가 면취된 선박.