KR20170002332U

KR20170002332U - 선체 구조물

Info

Publication number: KR20170002332U
Application number: KR2020150008401U
Authority: KR
Inventors: 김지훈; 정보영
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2017-06-30

Abstract

본 고안은 선체의 외측에 설치되는 구조물에 관한 것으로서, 특히 슬래밍(slamming)과 그린워터(green water)를 감소시킬 수 있게 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 선체 구조물은 선체의 데크에서 선체의 외측으로 연장되며 공기 배출공이 형성된 상판과, 상판의 외곽 가장자리에서 선저부로 연장되어 선저와 선측에 연결되며 복수의 유공들이 형성된 경사 측벽을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

선체 구조물{Hull Structure}

본 고안은 선체의 외측에 설치되는 구조물에 관한 것으로서, 특히 슬래밍(slamming)과 그린워터(green water)를 감소시킬 수 있게 구성한 것이다.

선박은 파도에 의해 슬래밍(slamming)에 따른 충격을 받으며, 운항 속도 및 상대파고에 의해 그린워터(green water) 현상이 발생하게 된다.

통상적으로 선체 건조 시에 그린워터의 발생을 방지하기 위해 선수에 플레어(flare)를 형성하는데, 플레어는 선체 측면의 상부가 바깥쪽으로 굽은 부위이다. 플레어의 크기는 선체 중앙 횡단면에서 선측 수직선과 갑판의 현단의 수평 거리로 정한다.

도면에서, 도 1은 선박의 플레어에 의한 슬래밍 현상을 나타낸 개념도이고, 도 2는 그린워터를 나타낸 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 선체(1)의 선수측에 형성된 플레어(F)는 파도에 의해 슬래밍(slamming) 충격을 받게 되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 플레어가 형성되지 않은 선체(1)의 경우에는 상대파고에 의해 그린워터(green water)가 발생하는 문제점이 있다.

슬래밍의 크기가 크면 선체(1)가 받는 충격이 증가하게 되고, 선체(1)에 피로도가 쌓이게 되며 소음 및 진동을 발생시킨다.

그린워터는 선체(1)의 데크로 파도가 유입되어 인적 물적 손실을 입게 된다.

따라서 통상적으로 선박을 건조할 시에 인적 물적 손실을 방지하기 위해 선체의 측면에 플레어(F)를 형성하게 되는데, 이 경우 그린워터는 감소시킬 수 있으나, 반대로 슬래밍에 의한 충격은 현격하게 증가하는 문제점이 있다.

특히 터렛 모링(turret mooring)을 하는 FPSO(Floating Production Storage and Offloading)는 웨더베이닝(weather vaning) 특성을 가지며, 이로 인해 FPSO 선수는 파랑 등 환경 외력의 방향으로 웨더베이닝함으로써, 슬래밍과 그린워터가 빈번하게 발생한다.

따라서 FPSO의 선수는 슬래밍과 그린워터의 영향을 크게 받게 되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0022427호(공개일; 2015년03월04일)

본 고안은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 선체의 외측에 구조물을 장착하여 기구적으로 슬래밍과 그린워터를 감소시킬 수 있게 구성한 선체 구조물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 선체 구조물은 선체의 데크에서 선체의 외측으로 연장되며 공기 배출공이 형성된 상판과, 상판의 외곽 가장자리에서 선저부로 연장되어 선저와 선측에 연결되며 복수의 유공들이 형성된 경사 측벽을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 선체 구조물의 내부에는 그물 형태의 구조물이 배치 고정된다.

또한, 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 선체 구조물의 내부에는 평판 형태의 격벽들이 복수 겹으로 엇갈리게 배치 고정된다.

또한, 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 선체의 선수에는 플레어가 형성되고, 상판은 플레어의 전방으로 형성되며, 경사 측벽은 상판의 외곽 가장자리에서 선저부로 연장되어 선저과 선측에 연결된다.

또한, 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 경사 측벽에는 가로 방향으로 길게 형성된 유공들 또는 세로방향으로 길게 형성된 유공들이 각각 형성되거나 가로 방향으로 길게 형성된 유공과 세로방향으로 길게 형성된 유공들이 혼합되어 형성된다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 선체 구조물은 플레어가 형성된 선체의 외측에 형성되는 구조물로서, 슬래밍에 의해 선체에 가해지는 충격을 구조물로 미리 감소시킴으로써, 선체의 내구성을 증대시키며 소음 및 진동의 발생을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한 선체의 외측에 구조물을 형성함으로써, 플레어의 각도(도 3의 θ)를 최대로 증가시킬 수 있어 그린워터의 발생을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 선박의 플레어에 의한 슬래밍 현상을 나타낸 개념도이고,
도 2는 그린워터를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 고안에 따른 선체 구조물을 선수에 장착한 상태를 나타낸 단면도이고,
도 4는 도 3에 도시된 선체 구조물이 장착된 선수를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 선체 구조물에 형성된 유공 형태를 나타낸 예시도이고,
도 6a와 도 6b는 도 3에 도시된 선체 구조물의 내부에 형성된 구성물을 나타낸 예이다.

아래에서는 본 고안에 따른 선체 구조물의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 3은 본 고안에 따른 선체 구조물을 선수에 장착한 상태를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 선체 구조물이 장착된 선수를 나타낸 사시도이다. 그리고 도 5는 도 3에 도시된 선체 구조물에 형성된 유공 형태를 나타낸 예시도이고, 도 6a와 도 6b는 도 3에 도시된 선체 구조물의 내부에 형성된 구성물을 나타낸 예이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 선체(100)의 선수 또는 측부에는 플레어(F)가 형성되고, 플레어(F)의 외측으로 본 고안에 따른 선체 구조물(110)이 장착된다.

선체 구조물(110)은 선체(100)의 데크(D)에서 선체(100)의 외측으로 연장되는 상판(111)과, 상판(111)의 외곽 가장자리에서 선저부로 연장되는 경사 측벽(112)으로 구분되며, 경사 측벽(112)은 선저과 선측(shell)에 연결된다.

한편, 경사 측벽(112)에는 파도가 유입될 수 있는 유공(120)들이 형성되며, 유공(120)들은 경사 측벽(112)의 전체에 균일하게 분포된다. 그리고 상판(111)에도 공기 배출공(111H)이 형성된다.

이와 같이 구성된 선체 구조물(110)에 있어 선박이 운항하거나 웨더베이닝(weather vaning)을 할 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 파도는 선체 구조물(110)의 경사 측벽(112)에 형성된 유공(120)들을 통해 선체 구조물(110)의 내부로 유입된 상태에서 선박을 운항하거나 웨더베이닝 한다.

파도가 선체 구조물(110)의 내부로 유입됨에 있어서 파도의 파력(波力)은 1차적으로 경사 측벽(112)과 부딪히면서 감소되고 선체 구조물(110)의 내부로 유입된 해수에 의한 슬래밍은 종래와 같이 직접적으로 선체의 플레어에 가하는 충격에 비해 상당히 감소된 상태로 선체(100)의 플레어(F)에 가해진다.

또한 상대파고가 높아지거나 상대적으로 운항 속도가 빨라져 그린워터가 발생 조건이 되더라도 선체 구조물(110)의 내부에 위치한 해수의 파고는 플레어(F) 및 선체 구조물(110)의 상판(111)에 접하게 되어 그린워터 발생을 최소화할 수 있다.

해수의 높이가 상승하여 플레어(F)에 접할 정도로 높아질 경우, 선체 구조물(110)의 내부 공기는 상판(111)에 형성된 공기 배출공(111H)을 통해 상판의 상부로 배출됨으로써, 선체 구조물(110)의 내부 공기가 파랑에 의해 압축되는 것을 방지할 수 있다.

만약 공기 배출공(111H)이 형성되지 않은 상판(111)의 경우, 상판(111)의 아래에 압축된 공기에 의한 충격이 상판(111), 경사 측벽(112), 플레어(F) 및 선수부에 가해짐으로써, 소음 및 진동이 발생하고 충격에 의한 피로도가 증가하는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 본 고안의 선체 구조물의 상판(111)에는 공기 배출공(111H)이 형성되어 소음, 진동 및 피로도를 감소시킨다.

한편, 선체 구조물(110)의 경사 측벽(112)에는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 길이가 짧은 유공(120S)들이 경사 측벽 전체에 균일하게 형성되거나 도 5의 (b)에 보이듯이 경사 측벽의 세로방향으로 형성된 유공(120V)이 간격을 두고 형성될 수 있으며, 또는 도 5의 (c)에 보이듯이 가로방향의 유공(120H)과 세로방향의 유공(120V)이 혼합되어 형성될 수 있다.

또한, 선체 구조물(110)의 내부에 파고를 감소시킬 수 있는 구성물(130)을 위치할 수 있다. 구성물(130)은 도 6a에 도시된 바와 같이, 강재질의 그물과 같은 구조의 구성물(130)을 선체 구조물(110)의 내부에 위치함으로써, 파도가 플레어(F) 쪽으로 올라오면서 그 파력이 감소되도록 구성할 수 있으며, 도 6b는 선체 구조물의 내부에 장착된 구성물(130)을 나타낸 평단면으로서, 평판 형태의 격벽(131)을 복수 겹으로 엇갈리게 배치하여 선체 구조물(110)의 내부에 고정 배치할 수 있다. 엇갈리게 배치된 평판 형태의 격벽(131)은 선체 구조물(110)의 내부에 진입하는 파력에 위상차를 발생시켜 슬래밍 하중을 감소시킨다.

100 : 선체
110 : 선체 구조물
111 : 상판
111H : 공기 배출공
112 : 경사 측벽
120 : 유공
130 : 구성물
131 : 격벽

Claims

선체의 데크에서 선체의 외측으로 연장되며 공기 배출공이 형성된 상판과,
상판의 외곽 가장자리에서 선저부로 연장되어 선저와 선측에 연결되며 복수의 유공들이 형성된 경사 측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 구조물.
제1항에 있어서,
선체 구조물의 내부에는 그물 형태의 구조물이 배치 고정된 것을 특징으로 하는 선체 구조물.
제1항에 있어서,
선체 구조물의 내부에는 평판 형태의 격벽들이 복수 겹으로 엇갈리게 배치 고정된 것을 특징으로 하는 선체 구조물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
선체의 선수에는 플레어가 형성되고, 상판은 플레어의 전방으로 형성되며, 경사 측벽은 상판의 외곽 가장자리에서 선저부로 연장되어 선저와 선측에 연결된 것을 특징으로 하는 선체 구조물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
경사 측벽에는 가로 방향으로 길게 형성된 유공들 또는 세로방향으로 길게 형성된 유공들이 각각 형성되거나 가로 방향으로 길게 형성된 유공과 세로방향으로 길게 형성된 유공들이 혼합되어 형성된 것을 특징으로 하는 선체 구조물.