KR20160032406A - 선박의 복원성 회복장치 및 이를 이용한 선박의 복원성 회복방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 무게 중심이 상부로 이동되어 선박이 좌현 또는 우현 한 방향으로 치우치게 기울어지면 기울임 각도를 사전에 자동으로 감지하여 복원성 각도의 한계를 벗어나면 기울어진 선체 외판에서 에어를 분사하여 복원성을 정상적으로 회복할 수 있고, 선박이 기울어진 상태에서 복원이 불가능할 때에는 자동으로 인근 연안에 긴급 구조신호을 요청하여 선박의 침몰을 방지하고, 인명 및 대형사고를 사전에 방지할 수 있는 선박 복원성 회복장치 및 이를 이용한 선박 복원성 회복방법에 관한 것이다.

Description

선박의 복원성 회복장치 및 이를 이용한 선박의 복원성 회복방법{STABILITY RECOVERING DEVICE OF THE SHIP AND STABILITY RECOVERING METHOD USING THEREOF}

본 발명은 선박 복원성 회복장치 및 이를 이용한 선박 복원성 회복방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 무게 중심이 상부로 이동되어 선박이 좌현 또는 우현 한 방향으로 치우치게 기울어지면 기울임 각도를 사전에 자동으로 감지하여 복원성 각도의 한계를 벗어나면 기울어진 선체 외판에서 에어를 분사하여 복원성을 정상적으로 회복할 수 있고, 선박이 기울어진 상태에서 복원이 불가능할 때에는 자동으로 인근 연안에 긴급 구조신호을 요청하여 선박의 침몰을 방지하고, 인명 및 대형사고를 사전에 방지할 수 있는 선박 복원성 회복장치 및 이를 이용한 선박 복원성 회복방법에 관한 것이다.

일반적으로 선박에는 여객선, 자동차 운반선 등 여러 종류의 선박이 운항되고 있다.

상기와 같이 물 위에 떠 있는 선박에는 수직 아래 방향으로 작용하는 중력과 수직 위 방향으로 작용하는 부력을 받는다. 평행상태에는 이 두 힘은 크기가 같으며 같은 작용선 상에 존재하게 된다. 그러나 외부의 힘에 의해 배가 기울어졌을 경우 두 힘은 더이상 같은 작용선 상에 존재하지 않게 되며 두 힘으로 인한 짝힘이 발생하게 된다. 선박의 무게중심이 경심보다 아래에 있을 때, 이 짝힘은 선박을 더이상 기울어지지 않도록 하는 복원력(restoring force, 復元力)으로 작용한다.

즉 복원력 또는 복원성은 선박이 외부의 힘에 의하여 어떤 방향으로 기울어지려고 할 때, 그 외부의 힘에 대항하여 기울어지지 않으려고 하거나 기울지게 한 원인을 제거했을 경우에 원래의 위치 상태로 되돌아가려는 성질이나 감항성 평형을 유지하던 선박·비행기 등이 외부의 힘을 받아 기울었을 때 원래의 위치로 돌아오도록 작용하는 힘을 말한다.

그리고 선박은 물에 떠 있는 상태에서 화물 등을 적재하여 운항하는 운송 수단이다. 그러므로, 파도와 바람 등의 외력이나 화물중량의 배치 등의 원인에 의하여 한쪽으로 기울어지게 되고, 기울어지는 경사각이 클 경우 전복하여 침몰하는 사고가 일어나게 된다.

또한 선박은 구조적으로 폭에 비하여 길이가 길어 세로방향(종방향)으로 전복되는 경우가 거의 없으므로, 주로 가로 방향(횡방향) 복원성에 대해서만 생각한다. 선박은 어떠한 경우에도 기울어져 침몰해서는 안 되므로, 복원력은 선박의 안정 상태를 판단하는 중요한 기준이 된다. 이러한 복원력이 너무 부족하면 선박이 전복될 위험이 발생하게 되는 문제점이 있다.

그리고 복원력이 과대하면 선박의 동요가 너무 빠르게 일어나므로 선배 중량물의 이동할 위험이 있고, 선체나 기관 등의 손상을 입을 수도 있으며, 승무원들의 선내 생활을 곤란하게 하고 작업 능률을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있었다.

그러므로 선박은 적절한 크기의 복원력을 확보하고 있어야 하고, 안전한 운항을 위하여 선장과 항해사는 복원성에 대한 충분한 지식을 가지고 있어야 한다.

한편 선박에서 여객선 또는 자동차 운반선은 다른 종류의 선박에 비해 선박의 무게 중심이 상부에 위치하게 된다.

상기와 같은 선박은 화물 과적이나 내·외부 환경에 의해 선박의 복원성이 불안정시 이를 정상적으로 회복시킬 수 있는 장치가 설치되어 있지 않아 선박 사고시 대형사고 및 대형 인명사고가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 선박의 무게 중심이 상부로 이동되어 선박이 좌현 또는 우현 한 방향으로 치우치게 기울어지면 기울임 각도를 사전에 자동으로 감지하여 복원성 각도의 한계를 벗어나면 기울어진 선체 외판에서 에어를 분사하여 복원성을 정상적으로 회복할 수 있는 선박 복원성 회복장치 및 이를 이용한 선박 복원성 회복방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

그리고 본 발명은 선박이 기울어진 상태에서 복원이 불가능할 때에는 자동으로 인근 연안에 긴급 구조신호을 요청하여 선박의 침몰을 방지하고, 인명 및 대형사고를 사전에 방지할 수 있는 선박 복원성 회복장치 및 이를 이용한 선박 복원성 회복방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 선박의 선체 외판(100) 양측에 선체의 길이방향으로 연장되어 하부에 다수의 에어노즐(210)이 구비된 에어 노즐 파이프(200)와;

상기 선체 외판(100) 양측의 에어 노즐 파이프(200)에 에어 이송관(310)으로 각각 연결되어 내부의 압축된 공기를 공급하는 에어탱크(300)와;

상기 에어 노즐 파이프(200)와 에어탱크(300) 사이의 에어 이송관(310)에 각각 구비되어 에어 이송관(310)을 개폐하는 솔레노이드 밸브(400)와;

상기 솔레노이드 밸브(400)의 개폐 작동을 콘크롤하는 시그널 콘트롤러(500)와;

상기 선박의 기울기를 측정하며, 각도 감지 센서(610)가 구비되어 선박의 기울기가 정해진 복원성 각도의 한계 이상으로 기울어지면 신호를 발생하여 시그널 콘트롤러(500)에 전송하는 클리노 미터(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 선박의 기울임 각도가 위험상태의 각도로 클리노 미터(600)에서 감지되면 클리노 미터(600)의 신호에 의해 자동 조난 주파수가 발진되는 무선신호 통신장비(GMDSS;700)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명에 따른 선박의 복원성 회복장치를 이용한 선박의 복원성 회복방법은 선박의 기울기를 측정하며, 각도 감지센서(610)가 구비되어 선박의 기울기가 정해진 복원성 각도의 한계 이상으로 기울어지면 클리노 미터(600)에서 신호를 발생하여 시그널 콘트롤러(500)로 전송하는 단계;

상기 클리노 미터(600)에서 신호가 전송되면 시그널 콘트롤러(500)는 기울어진 방향의 솔레노이드 밸브(400)를 작동시켜 에어 이송관(310)을 오픈하는 단계;

상기 에어 이송관(310)이 오픈되면 에어탱크(300)의 압축된 공기가 에어 이송관(310)을 통해 기울어진 선체 외판(100)에 구비된 에어 노즐 파이프(200)로 공급되어 하부에 다수 구비된 에어노즐(210)을 통해 분사하여 복원성을 회복시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 클리노 미터(600)에서 선박의 기울임 각도가 위험상태로 감지되면 클리노 미터(600)의 신호에 따라 무선신호 통신장비(GMDSS;700))에서 자동 조난 주파수가 발진되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 선박 복원성 회복장치 및 이를 이용한 선박 복원성 회복방법은 선박의 무게 중심이 상부로 이동되어 선박이 좌현 또는 우현 한 방향으로 치우치게 기울어지면 기울임 각도를 사전에 자동으로 감지하여 복원성 각도의 한계를 벗어나면 기울어진 선체 외판에서 에어를 분사하여 복원성을 정상적으로 회복할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 선박이 기울어진 상태에서 복원이 불가능할 때에는 자동으로 인근 연안에 긴급 구조신호을 요청하여 선박의 침몰을 방지하고, 인명 및 대형사고를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 복원성 회복장치를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 선박의 복원성 회복장치에서 선체 외판에 구비된 에어 노즐 파이프를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 선박의 복원성 회복장치에서 선체 외판에 구비된 에어 노즐 파이프의 단면을 나타낸 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 선박의 복원성 회복장치를 이용한 회복방법을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 선박의 복원성 회복장치가 작동되는 상태를 나타낸 예시도.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 선박의 복원성 회복장치는 도 1에 도시된 바와 같이 선박의 선체 외판(100) 양측에 선체의 길이방향으로 연장되어 하부에 다수의 에어노즐(210)이 구비된 에어 노즐 파이프(200)이 구비되고, 상기 선체 외판(100) 양측의 에어 노즐 파이프(200)에 에어 이송관(310)으로 각각 연결되어 내부의 압축된 공기를 공급하는 에어탱크(300)가 구비된다.

이때 상기 에어탱크(300)는 선박의 크기에 따라 적정한 압축공기(30kg/㎠ 이상)를 저장하여 에어 노즐 파이프(200)에 공급할 수 있도록 실시하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 에어 노즐 파이프(200)는 단면이 반원형으로 본 발명에서는 도면에 도시하여 실시예를 들어 설명하였지만, 선박과 여러 환경 조건에 따라 그 단면 형상을 삼각형, 사각형 등 다각형으로 실시할 수도 있다.

한편 상기 에어 노즐 파이프(200)와 에어탱크(300) 사이의 에어 이송관(310)에 각각 구비되어 에어 이송관(310)을 개폐하는 솔레노이드 밸브(400)가 구비되고, 상기 솔레노이드 밸브(400)의 개폐 작동을 콘크롤하는 시그널 콘트롤러(500)가 구비된다.

그리고 상기 선박의 기울기를 측정하며, 각도 감지 센서(610)가 구비되어 선박의 기울기가 정해진 복원성 각도의 한계 이상으로 기울어지면 신호를 발생하여 시그널 콘트롤러(500)에 전송하는 클리노 미터(600)가 구비된다.

이때 상기 클리노 미터(600)는 선박의 기울기를 측정할 수 있고, 각도 감지 센(610)에 의해 시그널 콘트롤러(500)에 신호를 전송할 수 있는 장비이면 그 어떤종류의 클리노 미터를 설치해도 무방하다.

그리고 상기 선박의 기울임 각도가 위험상태의 각도로 클리노 미터(600)에서 감지되면 클리노 미터(600)의 신호에 의해 자동 조난 주파수가 발진되는 무선신호 통신장비(GMDSS;700)가 구비된다.

상기 무선신호 통신장비(Global Maritime Distress and Safety System;700)는 기존 선박에 기본으로 장착되는 장비와 연계하여 실시하는 것이 바람직하다.

한편 본 발명에 따른 선박의 복원성 회복장치를 이용한 선박의 복원성 회복방법에 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 4에서와 같이 선박의 기울기를 측정하면서 각도 감지센서(610)가 구비되어 선박의 기울기가 정해진 복원성 각도의 한계 이상으로 기울어지면 도 5에 도시된 바와 같이 클리노 미터(600)에서 신호를 발생하여 시그널 콘트롤러(500)로 전송한다.

예를 들어 선박이 기울기가 약 30°가량 기울어지면 클리노 미터(600)에 구비된 각도 감지 센서(610)가 각도를 센싱하여 각도 신호를 시그널 콘트롤러(500)에 전송하게 된다.

그리고 상기와 같이 클리노 미터(600)에서 신호가 전송되면 시그널 콘트롤러(500)는 좌현 또는 우현으로 기울어진 방향의 솔레노이드 밸브(400)를 작동시켜 에어 이송관(310)을 오픈한다.

상기와 같이 선박이 기울어진 좌현 또는 우현 방향의 에어 이송관(310)이 오픈되면 에어탱크(300)의 압축된 공기가 도 4에 도시된 바와 같이 에어 이송관(310)을 통해 기울어진 선체 외판(100)에 구비된 에어 노즐 파이프(200)로 공급되어 하부에 다수 구비된 에어노즐(210)을 통해 분사된다.

상기와 같이 다수의 에어노즐(210)로 압축된 에어가 분사되면서 선박의 복원성은 회복되어 원위치로 복귀할 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기 클리노 미터(600)에서 각도 감지 센서(610)에 의해 선박의 기울임 각도가 약 40°로 위험상태로 감지되면 클리노 미터(600)의 신호에 따라 무선신호 통신장비(GMDSS;700))에서 자동 조난 주파수가 발진되어 인근 연안에 긴급 구조 요청을 하게 된다.

이와 같이 본 발명은 여객선, 자동차 운반선 등에 설치하여 무게 중심이 상부에 있는 선박이 좌현 또는 우현으로 기울어졌을 때 복원성을 회복할 수 있도록 보조할 수 있는 복원성 회복 장치 및 회복방법으로 선박의 침몰을 방지하고, 인명 및 대형사고을 방지할 수 있는 것이다.

100 : 선체 외판
200 : 에어 노즐 파이프 210 : 에어노즐
300 : 에어탱크 310 : 에어 이송관
400 : 솔레노이드 밸브
500 : 시그널 콘트롤러
600 : 클리노 미터 610 : 각도 감지센서
700 : 무선신호 통신장비

Claims (4)

1. 선박의 선체 외판(100) 양측에 선체의 길이방향으로 연장되어 하부에 다수의 에어노즐(210)이 구비된 에어 노즐 파이프(200)와;
   상기 선체 외판(100) 양측의 에어 노즐 파이프(200)에 에어 이송관(310)으로 각각 연결되어 내부의 압축된 공기를 공급하는 에어탱크(300)와;
   상기 에어 노즐 파이프(200)와 에어탱크(300) 사이의 에어 이송관(310)에 각각 구비되어 에어 이송관(310)을 개폐하는 솔레노이드 밸브(400)와;
   상기 솔레노이드 밸브(400)의 개폐 작동을 콘크롤하는 시그널 콘트롤러(500)와;
   상기 선박의 기울기를 측정하며, 각도 감지 센서(610)가 구비되어 선박의 기울기가 정해진 복원성 각도의 한계 이상으로 기울어지면 신호를 발생하여 시그널 콘트롤러(500)에 전송하는 클리노 미터(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 복원성 회복장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 선박의 기울임 각도가 위험상태의 각도로 클리노 미터(600)에서 감지되면 클리노 미터(600)의 신호에 의해 자동 조난 주파수가 발진되는 무선신호 통신장비(GMDSS;700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 복원성 회복장치.
3. 선박의 기울기를 측정하며, 각도 감지센서(610)가 구비되어 선박의 기울기가 정해진 복원성 각도의 한계 이상으로 기울어지면 클리노 미터(600)에서 신호를 발생하여 시그널 콘트롤러(500)로 전송하는 단계;
   상기 클리노 미터(600)에서 신호가 전송되면 시그널 콘트롤러(500)는 기울어진 방향의 솔레노이드 밸브(400)를 작동시켜 에어 이송관(310)을 오픈하는 단계;
   상기 에어 이송관(310)이 오픈되면 에어탱크(300)의 압축된 공기가 에어 이송관(310)을 통해 기울어진 선체 외판(100)에 구비된 에어 노즐 파이프(200)로 공급되어 하부에 다수 구비된 에어노즐(210)을 통해 분사하여 복원성을 회복시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 복원성 회복장치를 이용한 선박의 복원성 회복방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 클리노 미터(600)에서 선박의 기울임 각도가 위험상태로 감지되면 클리노 미터(600)의 신호에 따라 무선신호 통신장비(GMDSS;700))에서 자동 조난 주파수가 발진되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 복원성 회복장치를 이용한 선박의 복원성 회복방법

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