KR20170028570A - 회두력 상쇄 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 선박에서 프로펠러(Propeller)를 회전시켜 추진력을 발생함에 기인하여 유발되는 회두력을 상쇄시키기 위한 회두력 상쇄 선박에 관한 것이다.
본 발명은 선박에서 프로펠러(Propeller)를 회전시켜 추진력을 발생함에 기인하여 유발되는 회두력을 상쇄시키기 위한 회두력 상쇄 선박으로서, 선체 선수 구역에 좌우 비대칭 선형을 적용하되, 선체 선수 구역의 좌우측 면적을 비대칭으로 하여 선체 좌우측의 마찰력을 조정하여서 회두력을 상쇄하는 것을 특징으로 하는 회두력 상쇄 선박을 제공한다.
본 발명에 의하면, 선박에서 선체 선수 구역에 좌우 비대칭 선형을 적용하여 선체 좌우 측의 마찰력 크기를 조정하여서 선박 운항시 선체 선수 구역에서 회두력을 상쇄시킴으로써 회두력 상쇄를 위해 조타장치를 빈번히 작동하지 않아도 되게 하여서 조타장치의 빈번한 작동으로 인한 추력 손실을 방지하여 엔진의 에너지 소모를 감소시켜 경제성을 향상시키게 된다.

Description

회두력 상쇄 선박{Ship for Turning Round Force Cancellation}

본 발명은 선박에서 프로펠러(Propeller)를 회전시켜 추진력을 발생함에 기인하여 유발되는 회두력을 상쇄시키기 위한 회두력 상쇄 선박에 관한 것으로, 특히 선박에서 선체 선수 구역에 좌우 비대칭 선형을 적용하여 선체 좌우 측의 마찰력 크기를 조정하여서 선박 운항시 선체 선수 구역에서 회두력을 상쇄시킴으로써 회두력 상쇄를 위하여 조타장치를 빈번히 작동함으로 인한 에너지 소모의 증가를 방지하도록 하는 회두력 상쇄 선박에 관한 것이다.

일반적으로 프로펠러를 회전시켜 발생하는 추진력으로 운항하는 모든 선박은 선체 선수가 프로펠러 회전 방향으로 휘어져서 선회하여 진행케 하는 회두력이 발생한다.

도 1은 선박에서의 회두력을 설명하기 위한 도이다. 선박(10)에서 프로펠러(15)가 회전하여 유체를 밀어내는 추진력 방향이 회전축 직각 방향이 아니고, 도 1의 화살표A와 같이 각 프로펠러 날개면의 직각 방향임으로 인하여, 도 1의 화살표B와 같은 방향으로 선미측이 반작용하고, 이로 인하여 선체 선수가 도 1의 화살표C와 같은 방향으로 휘어져서 선회하게 됨으로써, 화살표C 방향으로의 회두력이 발생한다.

선박에서 조타장치(Rudder)의 주기능은 보침기능(Course Keeping Quality)과 변침기능(Course Changing Ability)으로, 연안항해시에 변침기능이 추가되나, 대양항해시에는 보침기능이 주가 된다.

설계 단계부터 정해진 운항 속도로 장거리 직선 항로를 운항하는 선박의 특성상, 선박 조타장치의 주기능은 보침기능이라고 할 수 있다. 선박 운항시 조타장치는 침로 유지를 위해 지속적으로 작동되며, 조타장치의 작동은 프로펠러에 의해 발생된 추력의 방향 변경에 의한 추력 손실과, 조타장치의 마찰 증가에 의한 추력 손실을 유발한다.

종래의 선박에서는 프로펠러를 회전시켜 추진력을 발생함에 기인하여 발생되는 회두력을 상쇄시키기 위하여, 운항시에 회두력을 상쇄시키는 방향으로 조타장치를 빈번히 작동해야 하므로, 조타장치의 마찰 증가에 의한 추력 손실을 유발하여 엔진의 에너지 소비를 증가시켜서 경제성을 약화시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 선박에서 선체 선수 구역에 좌우 비대칭 선형을 적용하여 선체 좌우 측의 마찰력 크기를 조정하여서 선박 운항시 선체 선수 구역에서 회두력을 상쇄시킴으로써 회두력 상쇄를 위하여 조타장치를 빈번히 작동함으로 인한 에너지 소모의 증가를 방지하도록 하는 회두력 상쇄 선박을 제공함에 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선박에서 프로펠러를 회전시켜 추진력을 발생함에 기인하여 유발되는 회두력을 상쇄시키기 위한 회두력 상쇄 선박으로서, 선체 선수 구역에 좌우 비대칭 선형을 적용하되, 선체 선수 구역의 좌우측 면적을 비대칭으로 하여 선체 좌우측의 마찰력을 조정하여서 회두력을 상쇄하는 것을 특징으로 하는 회두력 상쇄 선박을 제공한다.

본 발명에 따른 회두력 상쇄 선박에 의하면, 상기 선체 선수 구역의 좌우측 면적은 선박의 운항속도 및 프로펠러 추진력에 대응하여 설정된다.

또한, 본 발명에 따른 회두력 상쇄 선박에 의하면, 상기 선체 선수 구역의 좌우측 면적 중에서 회두력을 상쇄하는 쪽의 면적을 그 반대쪽의 면적보다 크게 비대칭으로 설정한다.

본 발명에 의하면, 선박에서 선체 선수 구역에 좌우 비대칭 선형을 적용하여 선체 좌우 측의 마찰력 크기를 조정하여서 선박 운항시 선체 선수 구역에서 회두력을 상쇄시킴으로써 회두력 상쇄를 위해 조타장치를 빈번히 작동하지 않아도 되게 하여서 조타장치의 빈번한 작동으로 인한 추력 손실을 방지하여 엔진의 에너지 소모를 감소시켜 경제성을 향상시키게 된다.

도 1은 종래 선박에서의 회두력 발생을 설명하기 위하여 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 회두력 상쇄 선박에서의 선체 선수 구역을 예시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 회두력 상쇄 선박에서의 선체 선수 구역의 측면 선형을 예시한 3차원 선체 측면 선형이다.
도 4는 본 발명에 따른 회두력 상쇄 선박에서의 선체 선수 구역의 정면 형상을 예시한 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 회두력 상쇄 선박에서의 선체 선수 구역의 정면 선형을 예시한 3차원 선체 정면 선형이다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 하나의 실시예로서 설명하는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

본 발명은 선박에서 선체 선수 구역에 좌우 비대칭 선형을 적용하여 선체 좌우 측의 마찰력 크기를 조정하여서 선박 운항시 선체 선수 구역에서 회두력을 상쇄시킴으로써 회두력 상쇄를 위하여 조타장치를 빈번히 작동함으로 인한 에너지 소모의 증가를 방지하여 경제성을 향상시키도록 구현된다.

이와 같이 구현하기 위한 본 발명에 따른 회두력 상쇄 선박(20)은, 도 2의 평면도에 예시된 바와 같이, 선체 선수 구역(HZ)에 좌우 비대칭 선형을 적용하여 선체 좌우 측의 마찰력 크기를 조정하여서 선박 운항시 선체 선수 구역에서 회두력을 상쇄시키도록 이루어진다.

도 2에 예시된 선박(20)은 표시된 화살표(D)와 같이 선수가 도면상 우측 방향으로의 회두력이 작용하는 경우에, 해당 회두력을 상쇄하기 위하여 선체 중심선(CL)을 기준으로 선체 선수 구역(HZ)의 좌측(21)의 면적이 우측(22)의 면적보다 크게 되도록 선체의 좌우 측에 대하여 비대칭 선형을 적용한다.

이와 같이 선체의 좌우 측에 대하여 비대칭 선형을 적용함으로써, 선박(20) 운항시에 선체 선수 구역(HZ)의 좌측(21)에 작용하는 해수면과의 마찰력이 선체 선수 구역(HZ)의 우측(22)에 작용하는 해수면과의 마찰력보다 크게 하여, 선체 좌우 측의 마찰력 크기를 조정하여서 화살표(D)와 같은 우측방향으로의 회두력을 상쇄시킨다.

이에, 선박(20)을 운항하는 경우에 회두력을 상쇄하기 위하여 조타장치를 빈번히 작동하지 않아도 되므로, 빈번한 조타장치의 작동에 기인한 추력 손실을 방지할 수 있어 선박(20)의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 선박(20)의 선체 선수 구역(HZ)의 좌측(21) 및 우측(22)에 대한 비대칭 면적의 크기는 선박(20)의 운항속도 및 프로펠러 추진력에 대응하여 설정함으로써, 선박(20)의 운항속도 및 프로펠러 추진력에 대응하여 발생하는 회두력을 상쇄시킨다.

한편, 도 2의 회두력 상쇄 선박(20)에 대한 선체 선수 구역(HZ)의 선체 측면 형상은 도 3에 예시된 3차원 측면 선형과 같다. 도 3에 예시되어 있는 바와 같이, 선박(20)의 좌우 측 선체 측면 형상은, 선체 선수 구역(HZ)의 좌측(21)에 작용하는 해수면과의 마찰력이 선체 선수 구역(HZ)의 우측(22)에 작용하는 해수면과의 마찰력보다 크게 되도록 이루어져 있으며, 이처럼 선체 좌우 측의 마찰력 크기를 조정하여서 화살표(D)와 같은 우측방향으로의 회두력을 상쇄시킬 수 있다.

그리고, 도 2의 회두력 상쇄 선박(20)에 대한 선체 선수 구역(HZ)의 정면 형상은 도 4에 예시된 정면도와 같다. 도 4에 예시되어 있는 바와 같이, 선박(20)의 좌측(21)과 우측(22)에 대한 정면 형상은 중심선(CL')을 기준으로 비대칭을 이루고 있음을 알 수 있다. 이처럼, 선박(20)의 좌우 측 정면 형상이 비대칭으로 이루어지되, 선체 선수 구역(HZ)의 좌측(21)에 작용하는 해수면과의 마찰력이 선체 선수 구역(HZ)의 우측(22)에 작용하는 해수면과의 마찰력보다 크게 되도록 이루어져 있으므로, 그에 대응하여 선체 좌우 측의 마찰력 크기가 조정되어서 화살표(D)와 같은 우측방향으로의 회두력을 상쇄시킬 수 있다.

아울러, 도 4의 회두력 상쇄 선박(20)에 대한 선체 선수 구역(HZ)의 선체 정면 형상은 도 5에 예시된 3차원 정면 선형과 같다. 도 5에 예시되어 있는 바와 같이, 선박(20)의 선수에 대한 정면 형상은, 선체 선수 구역(HZ)의 좌측(21)에 작용하는 해수면과의 마찰력이 선체 선수 구역(HZ)의 우측(22)에 작용하는 해수면과의 마찰력보다 크게 되도록 이루어져 있으며, 이처럼 선체 좌우 측의 마찰력 크기를 조정하여서 화살표(D)와 같은 우측방향으로의 회두력을 상쇄시킬 수 있다.

상술한 설명에서는 도 2와 같이 선박(20)의 평면도에서 화살표(D)와 같이 우측방향으로의 회두력을 상쇄하는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 선체 선수에 대한 좌측방향으로의 회두력을 상쇄하는 경우에도 적용할 수 있다. 선체 선수에 대한 좌측방향으로의 회두력을 상쇄하고자 하는 경우에, 상술한 바와 마찬가지로, 좌측방향으로의 회두력을 상쇄시키도록 선체 선수 구역의 좌우 측에 비대칭 선형을 적용하되, 선박의 운항속도 및 프로펠러 추진력에 대응하여, 선체 선수 구역의 우측의 면적이 좌측 면적보다 크게 비대칭으로 설정함으로써, 선체 선수 구역의 우측에 작용하는 해수면과의 마찰력이 선체 선수 구역의 좌측에 작용하는 해수면과의 마찰력보다 크게 조정하여, 선체 선수에 대한 좌측방향으로의 회두력을 상쇄한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 선박에서 선체 선수 구역에 좌우 비대칭 선형을 적용하여 선체 좌우 측의 마찰력 크기를 조정하여서 선박 운항시 선체 선수 구역에서 회두력을 상쇄시킴으로써, 회두력 상쇄를 위해 조타장치를 빈번히 작동하지 않아도 되게 하여서 조타장치의 빈번한 작동으로 인한 추력 손실을 방지하므로 엔진의 에너지 소모를 감소시켜 경제성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변경하여 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당된다고 할 것이다.

본 발명은 선박에서 회두력을 상쇄시키는 경우에 매우 유용하게 적용할 수 있을 것이다. 본 발명에 의하면, 선박에서 선체 선수 구역에 좌우 비대칭 선형을 적용하여 선체 좌우 측의 마찰력 크기를 조정하여서 선박 운항시 선체 선수 구역에서 회두력을 상쇄시킴으로써 회두력 상쇄를 위해 조타장치를 빈번히 작동하지 않아도 되게 하여서 조타장치의 빈번한 작동으로 인한 추력 손실을 방지하여 엔진의 에너지 소모를 감소시켜 경제성을 향상시키게 된다.

20; 선박
21; 좌측
22; 우측
CL, CL'; 중심선
HZ; 선체 선수 구역

Claims (3)

1. 선박에서 프로펠러(Propeller)를 회전시켜 추진력을 발생함에 기인하여 유발되는 회두력을 상쇄시키기 위한 회두력 상쇄 선박으로서,
   선체 선수 구역에 좌우 비대칭 선형을 적용하되, 선체 선수 구역의 좌우측 면적을 비대칭으로 하여 선체 좌우측의 마찰력을 조정하여서 회두력을 상쇄하는 것을 특징으로 하는 회두력 상쇄 선박.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 선체 선수 구역의 좌우측 면적은 선박의 운항속도 및 프로펠러 추진력에 대응하여 설정되는 것을 특징으로 하는 회두력 상쇄 선박.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 선체 선수 구역의 좌우측 면적 중에서 회두력을 상쇄하는 쪽의 면적을 그 반대쪽의 면적보다 크게 비대칭으로 설정하는 것을 특징으로 하는 회두력 상쇄 선박.

Images