KR20150028555A

KR20150028555A - 액화가스 수송선박의 화물창

Info

Publication number: KR20150028555A
Application number: KR20130107343A
Authority: KR
Inventors: 이재훈; 김병수; 문성영; 전상언; 조기헌; 박동희
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2015-03-16

Abstract

액화가스 수송선박의 화물창이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창은, 선체에 결합되는 제1메인단열패널유닛; 제1메인단열패널유닛과 분리된 형태로 마련되어 일측이 제1메인단열패널유닛에 접촉되고, 타측이 선체에 결합되는 제2메인단열패널유닛; 및 제1메인단열패널유닛과 제2메인단열패널유닛을 연결하는 메인단열패널연결유닛을 포함한다.

Description

액화가스 수송선박의 화물창{CARGO FOR LIQUEFIED GAS CARRIER SHIP}

본 발명은, 액화가스 수송선박의 화물창에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선체변형에 의해 전달되는 하중으로부터 발생되는 응력과, 열변형률의 차이에 의해 발생되는 열응력에 의한 국부적인 응력집중을 회피할 수 있는 액화가스 수송선박의 화물창에 관한 것이다.

일반적으로, 액화가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 초저온상태(대략 -162°C)로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다.

이러한 액화가스가 에너지 자원으로 사용됨에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해, 생산기지로부터 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔으며, 이러한 노력의 일환으로 대량의 액화가스를 해상으로 수송할 수 있는 액화가스 수송선박이 개발되었다.

여기서, 액화가스 수송선박에는 초저온상태로 액화시킨 액화가스를 보관 및 저장할 수 있는 화물창(Cargo)이 구비되어 있어야 하는데, 이러한 화물창에 요구되는 조건이 매우 까다로워 많은 어려움이 있었다.

즉, 액화가스는 대기압보다 높은 증기압을 가지고, 또한, 매우 낮은 비등온도를 가지므로, 액화가스 수송선박에 있어, 이러한 액화가스를 안전하게 보관하고 저장하는 화물창의 설계는 매우 중요하다.

따라서, 액화가스 화물창을 구비한 수송선박의 화물창 설계에서는, 외부로부터의 열전달에 의한 액화가스의 비등을 방지하는 단열기술 및 액화가스의 누출을 방지하는 누출방지기술이 중요한 비중을 차지하고 있다.

여기서, 액화가스 화물창은 초저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등으로 제작될 수 있으며, 기타 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 막을 수 있는 단열패널유닛 구조로 설계될 수 있다.

도 1은 종래 수송선박의 액화가스 화물창의 개략적인 부분측면도로, 도 1을 참조하면, 액화가스 화물창은, 하부플라이우드(20)가 선체(10)에 결합되며 하부플라이우드(20)의 상측에 단열재(30)가 결합되고, 단열재(30) 상측에 다시 상부플라이우드(40)가 결합되는 단열패널유닛을 구비하며, 단열패널유닛에 방벽(50)이 결합되도록 마련되는 구조이다.

여기서, 화물창을 구비한 선박에서 선체(10)의 코너 부분에는, 단부에 경사가 형성된 2개의 단열패널유닛이 상호 접착된 형태로 선체(10)에 결합되어 화물창을 구성하는데, 수송선박의 운항시, 파도 등에 의해 선체(10)에 하중이 전달되어 선체변형(Hull Deflection)이 발생하면, 선체(10)에 결합된 단열패널유닛에 응력이 발생할 수 있다.

그리고, 선체(10)와, 플라이우드(20,40)와, 단열재(30)와, 방벽(50) 간의 열팽창률과 열수축률의 차이, 즉, 열변형률에 차이가 존재하는데, 이러한 열변형률의 차이로 인해 단열패널유닛에는 열응력이 발생한다.

여기서, 종래 수송선박의 액화가스 화물창의 경우, 2개의 단열패널유닛이 상호 접착된 부분(도 1의 A부분 참조)에서, 선체변형(Hull Deflection)에 의해 전달되는 하중에 의해 발생되는 응력과, 열변형률의 차이에 의해 발생되는 열응력으로 인해 국부적인 응력집중이 발생되어 접착된 2개의 단열패널유닛이 파손될 수 있는 문제점이 있었다.

대한민국공개특허 공개번호:제10-2010-0090364호(공개일자:2010년08월16일)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 화물창을 구성하는 단열패널유닛을 분리형의 접촉방식으로 마련하여, 하중에 의해 발생되는 응력과 열응력에 의한 국부적인 응력집중을 회피하며, 이를 통해, 단열패널유닛의 파손을 방지할 수 있는 액화가스 수송선박의 화물창을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 결합되는 제1메인단열패널유닛; 상기 제1메인단열패널유닛과 분리된 형태로 마련되어 일측이 상기 제1메인단열패널유닛에 접촉되고, 타측이 상기 선체에 결합되는 제2메인단열패널유닛; 및 상기 제1메인단열패널유닛과 상기 제2메인단열패널유닛을 연결하는 메인단열패널연결유닛을 포함하는 액화가스 수송선박의 화물창이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1메인단열패널유닛은, 일 단부에 경사가 형성되는 제1경사단부를 포함하고, 상기 제2메인단열패널유닛은, 일 단부에 경사가 형성되는 제2경사단부를 포함하며, 상기 제1경사단부와 상기 제2경사단부가 접촉될 수 있다.

그리고, 상기 메인단열패널연결유닛은, 상기 제1메인단열패널유닛에 결합되는 제1결합부재; 상기 제2메인단열패널유닛에 결합되는 제2결합부재; 및 상기 제1결합부재와 상기 제2결합부재가 각각 상대 회동가능하도록, 상기 제1결합부재와 상기 제2결합부재를 연결하는 연결핀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1결합부재 및 상기 제2결합부재 중 적어도 하나에는 체결부재가 삽입되기 위한 체결용홀이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제1메인단열패널유닛이 제1결합부재에 결합된 후 미리 설정된 범위에서 슬라이딩 가능하거나, 상기 제2메인단열패널유닛이 제2결합부재에 결합된 후 미리 설정된 범위에서 슬라이딩 가능하도록, 상기 체결용홀은 상기 체결부재의 직경보다 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 체결부재는 원형 단면의 형상을 갖고, 상기 체결용홀은 타원형의 형상을 가지도록 마련될 수 있다.

그리고, 상기 제1메인단열패널유닛의 상기 제1경사단부와, 상기 제2메인단열패널유닛의 상기 제2경사단부의 접촉부분에 삽입되어 상기 제1메인단열패널유닛과 상기 제2메인단열패널유닛 사이에 형성되는 각도를 조절하는 삽입단열유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 삽입단열유닛은, 상기 제1경사단부에 결합되는 제1삽입단열유닛; 및 상기 제2경사단부에 결합되는 제2삽입단열유닛을 포함하며, 상기 제1삽입단열유닛과 제2삽입단열유닛이 상호 접촉되도록 마련될 수 있다.

그리고, 상기 제1메인단열패널유닛 및 상기 제2메인단열패널유닛 중 적어도 하나는, 선체에 결합되는 하부플랫패널; 상기 하부플랫패널의 상측에 결합되는 단열패널; 및 상기 단열패널의 상측에 결합되는 상부플랫패널을 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부플랫패널에는 내측홈이 형성되며, 상기 메인단열패널연결유닛은 상기 내측홈에 결합될 수 있다.

그리고, 상기 제1메인단열패널유닛에 결합되는 제1보조단열패널유닛; 상기 제1보조단열패널유닛과 분리된 형태로 마련되어 일측이 상기 제1보조단열패널유닛에 접촉되고, 타측이 상기 제2메인단열패널유닛에 결합되는 제2보조단열패널유닛; 및 상기 제1보조단열패널유닛과 상기 제2보조단열패널유닛을 연결하는 보조단열패널연결유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 화물창을 구성하는 단열패널유닛을 분리형의 접촉방식으로 마련하여, 하중에 의해 발생되는 응력과 열응력에 의한 국부적인 응력집중을 회피하며, 이를 통해, 단열패널유닛의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 수송선박의 액화가스 화물창의 개략적인 부분측면도이다.
도 2(a) 및 도 2(b)는 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 제1메인단열패널유닛과 제2메인단열패널유닛이 분리된 상태로 접촉되는 모습을 도시한 측면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 제1메인단열패널유닛과 제2메인단열패널유닛이 분리된 상태로 접촉되는 모습을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 메인단열패널연결유닛의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 제1보조단열패널유닛과 제2보조단열패널유닛이 분리된 상태로 접촉되는 모습을 도시한 측면도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 종래 액화가스 수송선박의 화물창에 결합된 단열패널유닛과 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에 결합된 단열패널유닛에 대한 시뮬레이션 결과를 각각 도시한 도면이다.
도 8(a) 및 도 8(b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 삽입단열유닛을 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 '연결' 또는 '결합'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재를 직접 연결 또는 결합하는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 연결 또는 결합되는 경우도 포함됨을 밝혀 둔다.

도 2(a) 및 도 2(b)는 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 제1메인단열패널유닛과 제2메인단열패널유닛이 분리된 상태로 접촉되는 모습을 도시한 측면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 제1메인단열패널유닛과 제2메인단열패널유닛이 분리된 상태로 접촉되는 모습을 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 메인단열패널연결유닛의 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 제1보조단열패널유닛과 제2보조단열패널유닛이 분리된 상태로 접촉되는 모습을 도시한 측면도이며, 도 7(a) 및 도 7(b)는 종래 액화가스 수송선박의 화물창에 결합된 단열패널유닛과 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에 결합된 단열패널유닛에 대한 시뮬레이션 결과를 각각 도시한 도면이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 화물창을 구비한 수송선박은 LNG 캐리어(LNG Carrier), LNG-RV(LNG Regasification Vessel), FSRU(Floating Storage Regasification Unit), LNG-FPSO(LNG Floating Production Storage and Offloading)등을 포함할 수 있다.

여기서, 수송선박의 액화가스 화물창을 제작하는 방식에는, 독립구형(MOSS), 독립방형, 멤브레인형, 일체형 등 다양한 방식이 존재하고, 그 중 멤브레인(Membrane) 방식이 널리 사용되고 있다.

전술한 바와 같이, 액화가스는 초저온상태로 액화시킨 상태이므로, 수송선박은 이러한 초저온상태에서 액화가스를 보관 및 저장할 수 있는 화물창이 마련되어져야 한다.

여기서, 화물창에는 초저온상태의 액화가스를 보관 및 저장하기 위해 단열패널유닛이 형성되는데, 화물창을 구비한 선박에서 선체 코너(Corner)의 단열패널유닛의 접착 부분에서는 선체변형과 열변형에 의해 응력이 집중되는 국부적 응력집중 현상이 발생될 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창은, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)이 분리된 채 접촉되며, 메인단열패널연결유닛(400)을 통해 상호 결합되어 국부적 응력집중 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2(a) 및 도 2(b)를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창은, 선체(100a)에 결합되는 제1메인단열패널유닛(200)과, 제1메인단열패널유닛(200)과 분리된 형태로 마련되어 일측이 제1메인단열패널유닛(200)에 접촉되고, 타측이 선체(100b)에 결합되는 제2메인단열패널유닛(300)과, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)을 연결하는 메인단열패널연결유닛(400)을 포함한다.

도 2(b)를 참조하면, 제1메인단열패널유닛(200)은 선체(100a), 특히, 내측선체(Inner Hull)에 결합될 수 있다.

여기서, 제1메인단열패널유닛(200)은 선체(100a)에 결합되는 하부플랫패널(220)과, 하부플랫패널(220)의 상측에 결합되는 단열패널(230)과, 단열패널(230)의 상측에 결합되는 상부플랫패널(240)으로 구성될 수 있다.

하부플랫패널(220)은 플라이우드(plywood), 즉, 합판으로 마련되어 선체(100a)에 매스틱(Mastic)을 통해 결합될 수 있다. 여기서, 매스틱(Mastic)은 에폭시 매스틱(Epoxy Mastic)일 수 있다.

또한, 하부플랫패널(220)의 상측에는 단열패널(230)이 결합되어 화물창 외부와 내부의 열전달을 차단하는 것을 통해, 화물창 내부를 초저온으로 유지할 수 있게 된다. 여기서, 단열패널(230)은 다양한 단열재가 사용될 수 있으며, 특히, 폴리우레탄폼이 사용될 수 있다.

그리고, 단열패널(230)의 상부에는 상부플랫패널(240)이 결합되는데, 상부플랫패널(240)은 하부플랫패널(220)과 마찬가지로, 플라이우드(plywood)로 마련될 수 있다.

한편, 상부플랫패널(240)의 상측에는 액화가스의 누설을 방지할 수 있는 방벽(600)이 결합될 수 있다. 여기서, 방벽(600)은 초저온에서 견딜 수 있을 뿐만 아니라 액화가스가 새는 것을 막을 수 있는 스테인레스 스틸(Stainless Steel, SUS)로 마련될 수 있다.

제1메인단열패널유닛(200)이 전술한 구조를 가지는 것을 통해, 제1메인단열패널유닛(200)을 구비하는 화물창은 액화가스의 누설방지와 단열이 가능해진다.

한편, 제1메인단열패널유닛(200)에는 제2메인단열패널유닛(300)이 접촉될 수 있다. 즉, 제2메인단열패널유닛(300)은 제1메인단열패널유닛(200)과 분리된 형태로 마련되어 일측이 제1메인단열패널유닛(200)에 접촉되고, 타측이 선체(100b)에 결합된다.

그리고, 선체(100)의 코너부분은, 예를 들어, 세로방향의 선체(100a) 일부분과 가로방향의 선체(100b) 일부분이 맞닿는 모서리 부분에서 소정의 각도를 이루는 것처럼, 각각의 선체(100)가 맞닿는 부분에 특정 각도를 형성하게 된다.

여기서, 단열패널유닛(200,300)이 선체(100)의 코너부분에 틈새없이 결합되기 위해서는, 단열패널유닛(200,300) 역시 선체(100)가 이루는 각도에 대응되는 각도를 가져야한다.

이를 위해, 단열패널유닛(200,300)이 복수, 예를 들어, 2개로 마련될 수 있으며, 2개의 단열패널유닛(200,300)이 상호 다른 방향을 향하도록, 즉, 선체(100)가 이루는 각도에 대응되는 각도를 가지도록 접촉될 수 있다.

도 2(b)를 참조하여 예를 들어 설명하면, 직육면체 형상의 화물창을 가지는 수송선박의 선체(100)의 코너부분은 세로방향의 선체(100a)와 가로방향의 선체(100b)가 만나서 90°의 각도를 이루는데, 이에 대응되도록, 2개의 단열패널유닛(200,300)이 접촉되는 코너부분 역시 90°의 각도를 이루게 된다. 다만, 2개의 단열패널유닛(200,300)이 접촉되어 이루는 각도는 90°에 한정되는 것은 아님을 밝혀 둔다.

그리고, 2개의 단열패널유닛(200,300)은 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)으로 마련될 수 있으며, 전술한 바와 같이, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)이 결합될 수 있다.

여기서, 종래 화물창의 경우, 2개의 단열패널유닛(200,300)이 접착 등의 방식에 의해 결합되어 있으므로, 파도 등에 의한 선체변형시 2개의 단열패널유닛(200,300)의 접착지점에서 국부적인 응력집중이 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창은 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)을 상호 분리된 형태로 마련 후, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)을 단순히 접촉시킨다.

즉, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)을 접착시키지 않고 각각의 단부가 접촉된 상태에서 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)이 선체(100a,100b)에 각각 결합된다.

여기서, 전술한 방벽(600)은, 제1메인단열패널유닛(200) 및 제2메인단열패널유닛(300)과 달리, 상호 분리되어 있지 않으며, 하나의 부재, 예를 들어, 하나의 부재인 스테인레스 스틸(SUS)을 코너부분의 곡면에 대응되도록 곡면 가공하여, 상부플랫패널(240)의 상측에 결합할 수 있다. 이에 의해, 방벽(600)은 액화가스의 누설을 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 2(b)를 참조하면, 제2메인단열패널유닛(300) 역시 선체(100b), 특히, 내측선체(Inner Hull)에 결합될 수 있다. 다만, 제2메인단열패널유닛(300)은, 제1메인단열패널유닛(200)이 결합되는 선체(100a)와 소정의 각도를 이루도록 마련되는 선체(100b)에 결합될 수 있다.

그리고, 제2메인단열패널유닛(300) 역시 선체(100b)에 결합되는 하부플랫패널(320)과, 하부플랫패널(320)의 상측에 결합되는 단열패널(330)과, 단열패널(330)의 상측에 결합되는 상부플랫패널(340)으로 구성될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 내용은 전술한 제1메인단열패널유닛(200)과 공통되므로, 제2메인단열패널유닛(300)에 관한 설명은 제1메인단열패널유닛(200)에 관한 설명으로 대체하기로 한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)의 일 단부에는 각각 경사가 형성되어 있다. 즉, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)이 소정의 각도를 형성하면서 접촉될 수 있도록, 제1메인단열패널유닛(200)에는 제1경사단부(210)가 마련되고, 제2메인단열패널유닛(300)에는 제2경사단부(310)가 마련될 수 있다.

그리고, 제1경사단부(210)와 제2경사단부(310)가 상호 접촉된 상태에서 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)이 선체(100a,100b)의 각각에 결합된다.

한편, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 메인단열패널연결유닛(400)은 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)을 연결하도록 마련된다.

즉, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)은 접착되지 않고 분리된 상태에서 상호 접촉되어 있으므로, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)을 선체(100a,100b)에 결합시, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)의 접촉면이 서로 어긋나는 경우가 발생될 수 있다.

이를 방지하기 위해, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)은 메인단열패널연결유닛(400)에 의해 상호 연결된다.

여기서, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 메인단열패널연결유닛(400)은 제1결합부재(410)와, 제2결합부재(420)와, 연결핀(430)을 포함하여 구성될 수 있다.

제1결합부재(410)는 길이방향의 부재로 마련될 수 있으며, 제1메인단열패널유닛(200)의 하부플랫패널(220)에 형성된 내측홈(221)에 안착되어 제1메인단열패널유닛(200)에 결합될 수 있다.

그리고, 제2결합부재(420) 역시 길이방향의 부재로 마련될 수 있으며, 제2메인단열패널유닛(300)의 하부플랫패널(320)에 형성된 내측홈(321)에 안착되어 제2메인단열패널유닛(300)에 결합될 수 있다.

여기서, 연결핀(430)은 제1결합부재(410)의 일 단부와 제2결합부재(420)의 일 단부를 연결하되, 제1결합부재(410)와 제2결합부재(420)가 각각 상대 회동가능하도록 제1결합부재(410)와 제2결합부재(420)에 각각 형성된 삽입홀(413,423)에 삽입될 수 있다.

이를 통해, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)은 메인단열패널연결유닛(400)을 통해 상호 연결되어 선체(100a,100b)에 결합시 서로 어긋나는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 제1결합부재(410)에는 나사, 볼트, 리벳 등의 체결부재(412)가 삽입될 수 있는 체결용홀(411)이 형성될 수 있으며, 체결부재(412)가 체결용홀(411)에 삽입된 후, 제1결합부재(410)를 제1메인단열패널유닛(200)의 하부플랫패널(220)에 형성된 내측홈(221)에 체결시킨다.

여기서, 제2결합부재(420) 역시 체결용홀(421)이 형성될 수 있으며, 나사, 볼트, 리벳 등의 체결부재(422)가 체결용홀(421)에 삽입된 후, 제2결합부재(420)를 제2메인단열패널유닛(300)의 하부플랫패널(320)에 형성된 내측홈(321)에 체결시킨다.

그리고, 체결용홀(411,421)은 체결부재(412,422)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 체결부재(412,422)가 원형 단면의 형상을 가지면, 체결용홀(411,421)은 체결부재(412,422)의 원형 단면의 직경보다 큰 직경을 가지는 타원형의 형상을 가지도록 마련될 수 있다.

여기서, 도 5를 참조하면, 체결부재(412,422), 예를 들어, 리벳이 원형 단면의 형상을 가지고 체결용홀(411,421)이 리벳의 원형 단면 직경보다 큰 직경의 타원형으로 마련되는 경우, 체결용홀(411,421)에 리벳이 삽입된 후 리벳은 소정 범위에서 이동가능하게 된다.

즉, 리벳이 체결용홀(411,421)에 삽입되어 체결되더라도 리벳과 체결용홀(411,421) 사이에는 소정의 간격, 즉, 틈새가 존재하므로, 리벳은 체결용홀(411,421)과의 사이에 존재하는 틈새를 따라 이동할 수 있게 된다.

여기서, 제1결합부재(410)에 체결용홀(411)이 형성되어 체결부재(412)를 통해 제1메인단열패널유닛(200)에 결합되는 경우 체결부재(412)가 체결용홀(411)을 따라 이동가능하므로, 체결부재(412)에 체결된 제1메인단열패널유닛(200)은 체결부재(412)의 이동에 연동되어 미리 설정된 범위에서 제1결합부재(410)를 따라 슬라이딩 가능하게 된다.

그리고, 제2결합부재(420) 역시 체결용홀(421)이 형성되어 체결부재(422)를 통해 제2메인단열패널유닛(300)에 결합되는 경우 체결부재(422)가 체결용홀(421)을 따라 이동가능하므로, 체결부재(422)에 체결된 제2메인단열패널유닛(300)은 체결부재(422)의 이동에 연동되어 미리 설정된 범위에서 제2결합부재(420)를 따라 슬라이딩 가능하게 된다.

이에 의해, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)의 접촉부분에 발생될 수 있는 응력집중을 방지할 수 있는 효과가 있다.

즉, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)이 분리되어 접촉된 상태이더라도 메인단열패널연결유닛(400)에 의해 움직임이 구속될 수 있으며, 하중 집중에 의한 응력 또는 열응력 발생시 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)의 접촉부에 응력이 전달될 수 있는 가능성을 완전히 배제할 수 있는 것은 아니다.

하지만, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)이 메인단열패널연결유닛(400)에 의해 연결되되 소정 범위에서 슬라이딩 가능하다면, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)의 접촉부분에 응력이 발생되도라도 상호 슬라이딩 되므로, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)의 접촉부분에 응력집중이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창은 액화가스의 누설방지와 단열을 보다 충실히 수행할 수 있도록 단열패널유닛(200,300,700,800)을 2중으로 구성할 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 다수개의 단열패널유닛이 중첩적으로 적층되는 형태로 마련될 수 있다.

여기서, 도 6을 참조하면, 제1보조단열패널유닛(700)은 제1메인단열패널유닛(200)에 결합되는데, 제1보조단열패널유닛(700)의 구조 내지 작용, 효과는 제1메인단열패널유닛(200)과 공통되므로, 제1보조단열패널유닛(700)에 관한 구체적인 설명은 제1메인단열패널유닛(200)의 설명으로 대체하기로 한다.

그리고, 제2보조단열패널유닛(800)은 제1보조단열패널유닛(700)과 분리된 형태로 마련되어 일측이 제1보조단열패널유닛(700)에 접촉되고, 타측이 제2메인단열패널유닛(300)에 결합된다.

여기서, 제2보조단열패널유닛(800)은 제2메인단열패널유닛(300)에 결합되는데, 제2보조단열패널유닛(800)의 구조 내지 작용, 효과 역시 제2메인단열패널유닛(300)과 공통되므로, 제2보조단열패널유닛(800)에 관한 구체적인 설명 또한 제2메인단열패널유닛(300)의 설명으로 대체하기로 한다.

한편, 보조단열패널연결유닛(900)은 제1보조단열패널유닛(700)과 제2보조단열패널유닛(800)을 연결할 수 있는데, 여기서, 보조단열패널연결유닛(900) 또한, 메인단열패널연결유닛(400)의 구조 내지 작용, 효과와 공통되므로, 보조단열패널연결유닛(900)에 관한 구체적인 설명은 메인단열패널연결유닛(400)의 설명으로 대체하기로 한다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 국부적인 응력집중을 회피할 수 있는 작용 및 효과에 대해 설명한다.

도 2(b)를 참조하면, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)은 소정의 각도가 형성되도록 배치되어 메인단열패널연결유닛(400)에 의해 연결된다.

여기서, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)은 상호 분리된 채 단순 접촉 상태로 선체(100a,100b)에 각각 결합되며, 이에 의해, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300) 사이에서 발생될 수 있는 국부적인 응력 집중 현상이 방지될 수 있는 효과가 있다.

또한, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)은 미리 설정된 범위에서 슬라이딩 가능하도록 메인단열패널연결유닛(400)에 연결되며, 이에 의해서도, 국부적인 응력 집중 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 종래 액화가스 수송선박의 화물창에 결합된 단열패널유닛과 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에 결합된 단열패널유닛(200,300)에 대한 시뮬레이션 결과를 도 7(a)와 도 7(b)를 참조하여 설명한다.

여기서, 도 7(a)와 도 7(b)는 종래 액화가스 수송선박의 화물창에 결합된 단열패널유닛과 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에 결합된 단열패널유닛(200,300)에 대해, 선체변형과 열변형에 의한 국부적인 응력집중 현상의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.

도 7(a)를 참조하면, 종래 액화가스 수송선박의 화물창에 결합된 단열패널유닛에서 2개의 단열패넛유닛이 결합되는 모서리 부분에는 국부적인 응력집중 현상이 발생되고 있음을 확인할 수 있다.

하지만, 도 7(b)를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에 결합된 단열패널유닛(200,300)의 경우, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)이 분리된 형태로 접촉되는 모서리 부분에는 다른 부분과 비슷한 정도의 응력이 발생되며, 모서리 부분의 국부적인 응력집중 현상이 발생되지 않음을 확인할 수 있다.

즉, 시뮬레이션 결과를 통해 확인되는 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 선체(100)에 각각 결합되는 단열패널유닛(200,300)에 의해, 국부적인 응력집중 현상이 방지되는 효과가 있음을 알 수 있다.

도 8(a) 및 도 8(b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 삽입단열유닛을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창에서 국부적인 응력집중을 회피할 수 있는 작용 및 효과에 대해 설명한다.

여기서, 본 발명의 제2실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창 중 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창과 동일한 부분은 전술한 설명으로 대체하기로 하며, 이하에서는 차이점에 대해 설명하도록 한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창은 삽입단열유닛(500)이 구비되어 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300) 사이에 형성되는 각도의 조절이 가능하다는 점에서 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스 수송선박의 화물창과 차이가 있다.

본 발명의 제1실시예에서 전술한 바와 같이, 액화가스 수송선박의 화물창이 직육면체로 마련되는 경우, 직육면체 화물창을 구비한 선박에서 선체(100)의 코너부분은 세로방향의 선체(100a)와 가로방향의 선체(100b)가 만나서 90°의 각도를 이루게 된다.

하지만, 액화가스 수송선박의 화물창의 형상은 직육면체뿐만 아니라 다양한 다른 형상을 가질 수 있으며, 이 경우, 화물창을 구비한 선박에서 선체(100)의 코너부분은 다양한 각도를 가질 수 있다.

여기서, 도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하여 예를 들어 설명하면, 화물창을 구비한 선박에서 선체(100)의 코너부분이 90°보다 큰 각도를 가질 수 있다.

이 경우, 제1메인단열패널유닛(200)의 제1경사단부(210)와 제2메인단열패널유닛(300)의 제2경사단부(310)의 각도를 조절하여 접촉하는 방식을 통해 90°보다 큰 각도를 가지는 선체(100)의 코너부분에 대해서도 단열패널유닛(200,300)을 결합할 수 있다.

다만, 제1메인단열패널유닛(200)의 제1경사단부(210)와 제2메인단열패널유닛(300)의 제2경사단부(310)가 최초 45°로 가공되어 있는 경우라면, 제1메인단열패널유닛(200)의 제1경사단부(210)와 제2메인단열패널유닛(300)의 제2경사단부(310)를 재가공하여 각도를 조절해야 할 필요가 있다.

여기서, 도 8(a) 및 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 제1메인단열패널유닛(200)의 제1경사단부(210)와 제2메인단열패널유닛(300)의 제2경사단부(310)의 접촉부분에 삽입단열유닛(500)이 삽입된다면, 제1메인단열패널유닛(200)의 제1경사단부(210)와 제2메인단열패널유닛(300)의 제2경사단부(310)가 최초 45°로 가공되어 있는 경우에도, 제1메인단열패널유닛(200)의 제1경사단부(210)와 제2메인단열패널유닛(300)의 제2경사단부(310)를 재가공할 필요없이, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)이 이루는 각도를 용이하게 조절할 수 있다.

그리고, 삽입단열유닛(500)은 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300) 모두로부터 분리된 채 단순히 접촉되어 있을 수도 있고, 또는, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300) 중 하나에만 결합되고 다른 하나에는 분리된채 단순 접촉되도록 마련될 수도 있다.

이에 의해, 화물창을 구비한 선박에서 선체(100)의 코너부분이 다양한 각도를 가지는 경우에도, 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)이 이루는 각도를 용이하게 조절하여 선체(100)에 결합할 수 있으며, 또한, 국부적인 응력집중 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 8(b)를 참조하면, 삽입단열유닛(500)은 제1경사단부(210)에 결합되는 제1삽입단열유닛(510)과, 제2경사단부(310)에 결합되는 제2삽입단열유닛(520)을 포함하여 구성되되, 제1삽입단열유닛(510)과 제2삽입단열유닛(520)이 상호 접촉되도록 마련될 수 있다.

여기서, 삽입단열유닛(500)이 제1삽입단열유닛(510)과 제2삽입단열유닛(520)으로 구성되는 도 8(b)의 경우, 하나의 삽입단열유닛(500)이 구비되는 도 8(a)에 비해 방벽(600)에 결합되는 결합부분에서 결합이 용이한 단면 형상을 가질 수 있다.

즉, 삽입단열유닛(500)을 제1삽입단열유닛(510)과 제2삽입단열유닛(520)으로 분리하여 가공하면 하나의 삽입단열유닛(500)에 비해 다양한 단면의 형성이 가능하므로, 방벽(600)이 제1메인단열패널유닛(200)과 제2메인단열패널유닛(300)에 용이하게 결합될 수 있는 효과가 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 선체 200 : 제1메인단열패널유닛
210 : 제1경사단부 220 : 하부플랫패널
221 : 내측홈 230 : 단열패널
240 : 상부플랫패널 300 : 제2메인단열패널유닛
310 : 제2경사단부 320 : 하부플랫패널
321 : 내측홈 330 : 단열패널
340 : 상부플랫패널 400 : 메인단열패널연결유닛
410 : 제1결합부재 411 : 체결용홀
412 : 체결부재 420 : 제2결합부재
421 : 체결용홀 422 : 체결부재
430 : 연결핀 500 : 삽입단열유닛
510 : 제1삽입단열유닛 520 : 제2삽입단열유닛
600 : 방벽 700 : 제1보조단열패널유닛
800 : 제2보조단열패널유닛 900 : 보조단열패널연결유닛

Claims

선체에 결합되는 제1메인단열패널유닛;
상기 제1메인단열패널유닛과 분리된 형태로 마련되어 일측이 상기 제1메인단열패널유닛에 접촉되고, 타측이 상기 선체에 결합되는 제2메인단열패널유닛; 및
상기 제1메인단열패널유닛과 상기 제2메인단열패널유닛을 연결하는 메인단열패널연결유닛을 포함하는 액화가스 수송선박의 화물창.
제1항에 있어서,
상기 제1메인단열패널유닛은, 일 단부에 경사가 형성되는 제1경사단부를 포함하고,
상기 제2메인단열패널유닛은, 일 단부에 경사가 형성되는 제2경사단부를 포함하며,
상기 제1경사단부와 상기 제2경사단부가 접촉되는 액화가스 수송선박의 화물창.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 메인단열패널연결유닛은,
상기 제1메인단열패널유닛에 결합되는 제1결합부재;
상기 제2메인단열패널유닛에 결합되는 제2결합부재; 및
상기 제1결합부재와 상기 제2결합부재가 각각 상대 회동가능하도록, 상기 제1결합부재와 상기 제2결합부재를 연결하는 연결핀을 포함하는 액화가스 수송선박의 화물창.
제3항에 있어서,
상기 제1결합부재 및 상기 제2결합부재 중 적어도 하나에는 체결부재가 삽입되기 위한 체결용홀이 형성되어 있는 액화가스 수송선박의 화물창.
제4항에 있어서,
상기 제1메인단열패널유닛이 상기 제1결합부재에 결합된 후 미리 설정된 범위에서 슬라이딩 가능하거나, 상기 제2메인단열패널유닛이 상기 제2결합부재에 결합된 후 미리 설정된 범위에서 슬라이딩 가능하도록,
상기 체결용홀은 상기 체결부재의 직경보다 크게 형성되는 액화가스 수송선박의 화물창.
제5항에 있어서,
상기 체결부재는 원형 단면의 형상을 갖고, 상기 체결용홀은 타원형의 형상을 가지는 액화가스 수송선박의 화물창.
제2항에 있어서,
상기 제1메인단열패널유닛의 상기 제1경사단부와, 상기 제2메인단열패널유닛의 상기 제2경사단부의 접촉부분에 삽입되어 상기 제1메인단열패널유닛과 상기 제2메인단열패널유닛 사이에 형성되는 각도를 조절하는 삽입단열유닛을 더 포함하는 액화가스 수송선박의 화물창.
제7항에 있어서,
상기 삽입단열유닛은,
상기 제1경사단부에 결합되는 제1삽입단열유닛; 및
상기 제2경사단부에 결합되는 제2삽입단열유닛을 포함하며,
상기 제1삽입단열유닛과 상기 제2삽입단열유닛이 상호 접촉되는 액화가스 수송선박의 화물창.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1메인단열패널유닛 및 상기 제2메인단열패널유닛 중 적어도 하나는,
선체에 결합되는 하부플랫패널;
상기 하부플랫패널의 상측에 결합되는 단열패널; 및
상기 단열패널의 상측에 결합되는 상부플랫패널을 포함하는 액화가스 수송선박의 화물창.
제9항에 있어서,
상기 하부플랫패널에는 내측홈이 형성되며,
상기 메인단열패널연결유닛은 상기 내측홈에 결합되는 액화가스 수송선박의 화물창.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1메인단열패널유닛에 결합되는 제1보조단열패널유닛;
상기 제1보조단열패널유닛과 분리된 형태로 마련되어 일측이 상기 제1보조단열패널유닛에 접촉되고, 타측이 상기 제2메인단열패널유닛에 결합되는 제2보조단열패널유닛; 및
상기 제1보조단열패널유닛과 상기 제2보조단열패널유닛을 연결하는 보조단열패널연결유닛을 포함하는 액화가스 수송선박의 화물창.