KR20170136761A

KR20170136761A - 컨테이너선

Info

Publication number: KR20170136761A
Application number: KR1020160068685A
Authority: KR
Inventors: 남붕우; 유현정
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2016-06-02
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2017-12-12

Abstract

본 발명은 컨테이너선에 관한 것으로, 컨테이너를 수송할 수 있는 컨테이너선으로서, 상기 컨테이너선을 추진시키기 위한 추진부; 선미에 마련되며, 내부에 상기 추진부를 구비하는 기관실; 선원들이 거주하기 위한 선실; 상기 선실 하부에 마련되며, 동력을 생산하여 상기 추진부에 제공하는 동력발생부; 상기 선실 하부에 마련되며, 상기 동력발생부와 연결되어 상기 동력발생부에 공급되는 연료를 저장하는 연료탱크;를 포함하며, 상기 컨테이너선의 선미는 상기 기관실 또는 컨테이너가 적재되는 공간인 화물창으로 구획되어, 상기 기관실 이외의 공간은 상기 화물창으로 활용된다.

Description

컨테이너선{CONTAINER SHIP}

본 발명은 컨테이너선에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화물의 적재량을 증가시킬 수 있는 컨테이너선에 관한 것이다.

일반적으로, 컨테이너선은 표준화된 크기의 화물 컨테이너들을 운송하기 위해 설계된 원양 항해용 선박으로 갑판 아래와 갑판 위에 화물이 보관된 컨테이너를 선적하여 수송한다.

여기서, 컨테이너선은 크게 선수(BOW), 선미(STERN), 기관실(ENGINE ROOM), 선실(ACCOMODATION) 및 화물창(CARGO HOLD)의 5개의 공간으로 구분할 수 있다.

이러한 컨테이너선의 공간은 계속적으로 변경되어 왔으며, 최근에 적재량을 증가시키기 위해 컨테이너선이 대형화하는 과정에서, 컨테이너선은 선실을 포함하는 갑판실이 상갑판의 중앙 또는 선수와 가깝게 배치하고, 엔진 케이싱은 선미에 마련되는 기관실과 가깝게 배치되어, 결과적으로 갑판실과 엔진 케이싱이 분리되는 트윈 아일랜드(TWIN ISLANDS) 구조를 채택하고 있다.

이러한 트윈 아일랜드 구조의 컨테이너선에 있어서, 기관실과 엔진 케이싱이 차지하는 공간에 의해 화물창이 축소될 여지가 있다.

또한, 컨테이너선의 동력원으로서는 중유를 사용하는 디젤 엔진을 사용하고 있으며, 이러한 중유를 연소하는 과정에서 배출되는 배기가스에 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 및 입자상 물질(PM)이 포함되어 환경오염을 유발한다는 지적이 있어 이를 처리하기 위한 선택적 촉매 환원장치(SCR) 등을 추가적으로 설치하고 있다.

그러나, 이러한 선택적 촉매 환원장치를 설치하는 경우, 선택적 촉매 환원장치가 차지하는 공간 자체가 상당하여, 컨테이너선의 화물창 공간을 축소시키는 문제가 발생하였다.

결과적으로, 선박의 구조 및 추가장치의 설치 등으로 인해 컨테이너선의 적재량이 감소할 수 있는 잠재적인 문제점이 존재한다.

한국공개특허공보 제10-2016-0002652호

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 적재량을 증가시킬 수 있는 컨테이너선을 제공함에 있다.

또한, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 및 입자상 물질(PM) 등의 환경 오염 물질의 배출을 감소시킬 수 있는 컨테이너선을 제공함에 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 컨테이너를 수송할 수 있는 컨테이너선으로서, 상기 컨테이너선을 추진시키기 위한 추진부; 선미에 마련되며, 내부에 상기 추진부를 구비하는 기관실; 선원들이 거주하기 위한 선실; 상기 선실에 근접하며, 동력을 생산하여 상기 추진부에 제공하는 동력발생부; 상기 선실에 근접하며, 상기 동력발생부와 연결되어 상기 동력발생부에 공급되는 연료를 저장하는 연료탱크;를 포함하며, 상기 컨테이너선의 선미는 상기 기관실 또는 컨테이너가 적재되는 공간인 화물창으로 구획되어, 상기 기관실 이외의 공간은 상기 화물창으로 활용되는 컨테이너선이 제공될 수 있다.

여기서, 상기 기관실은 상기 추진부에 대응되는 크기로 형성함으로써 선체 내에서 상기 기관실이 차지하는 공간을 최소화하되 엔진 케이싱은 생략하여, 컨테이너가 적재가능한 공간을 최대화하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 동력발생부는 COGAS(Combined Gas and Turbine) 방식으로 동력을 생산하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 추진부는 상기 동력발생부로부터 제공되는 동력을 감속하는 감속부를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연료탱크는 액화 천연 가스를 저장하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 선실, 상기 동력발생부 및 상기 연료탱크는, 상기 컨테이너선의 높이방향을 따라 연장되는 공간 상에 서로 중첩되도록 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 컨테이너선의 적재량을 증가시킬 수 있다.

또한, 환경 오염 물질의 배출을 감소시켜 환경 규제 조건을 만족시킬 수 있다.

도 1은 종래의 트윈 아일랜드 구조의 컨테이너선을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컨테이너선을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 3은 본 발명의 변형례에 따른 컨테이너선을 개략적으로 도시한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 컨테이너선에 대하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 컨테이너선(100)을 설명하기에 앞서, 트윈 아일랜드 구조를 채택한 종래의 컨테이너선(1)을 설명하며, 본 발명의 일실시예에 따른 컨테이너선(100)과 종래의 컨테이너선(1)과의 차별성을 설명하고자 한다.

기술의 발달과 물량의 증대로 인하여 현재의 컨테이너선은 그 크기가 대형화되고 있는 실정이다.

도 1은 종래의 트윈 아일랜드 구조의 컨테이너선을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 컨테이너선(1)의 경우, 그 선미에 기관실(Engine Room)(10)이 배치되고, 선체의 중앙부에 선실이나 데크 등이 배치되는 트윈 아일랜드 구조를 채택한다.

컨테이너선(1)은 내부에서 사용되는 전력을 동력발생부(30)를 통해 생산하고 있는데, 동력발생부(30)는 기관실(10) 내부에 배치되고, 중유를 이용하는 디젤 엔진을 채택하며, 동력발생부(30)로부터 발생되는 배기가스를 배출할 수 있도록 기관실(10)은 상부에 엔진 케이싱(13)을 포함한다.

더 나아가, 2015년 "유로 6"로 인해 배기가스 규제 기준이 강화됨으로써 엔진 케이싱(13)으로부터 배출되는 배기가스에 포함되는 질소 산화물, 황산화물 및 입자상 물질을 처리하기 위해 선택적 환원 촉매(SCR:Selective Catalytic Reduction) 장치(미도시)가 더 설치될 수 있다.

한편, 동력발생부(30) 측으로 제공되는 연료가 저장되는 연료탱크(40)의 위치는 특별히 제한되지는 않으나 선실(20) 하부에 배치되는 것이 바람직하다.

이처럼, 종래의 컨테이너선(10)의 경우, 동력원과 배기가스 배출 및 처리장치를 설치하는 공간을 추가적으로 확보해야 함으로써 실질적으로 컨테이너를 적재할 공간이 축소되는 문제점이 발생한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컨테이너선을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 변형례에 따른 컨테이너선을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2 또는 도 3을 참조하면, 종래의 트윈 아일랜드 구조의 컨테이너선의 문제점을 해결하고자, 본 발명의 일실시예에 따른 컨테이너선(100)은 동력전달원으로서 디젤 엔진을 배제하고, 선체(B) 일부 기관의 위치를 재조정함으로써 종래 대비 컨테이너의 적재량을 증가하거나 또는 동일 컨테이너 적재량 대비 컨테이너선의 크기를 축소하여 경량화시킬 수 있는 것으로, 기관실(110)과 선실(120)과 동력발생부(130)와 연료탱크(140)를 포함한다.

상기 기관실(110)은 컨테이너선(100)을 추진시키기 위한 추진부(111)가 배치되는 공간으로서, 후술할 동력발생부(130)가 배치되지 않으며, 종래와 같이 엔진 케이싱(13)이 구비되지 않는다.

다시 설명하면, 컨테이너선(100)을 추진시킬 수 있도록 선미 측에 연결되는 프로펠러(P)에 동력을 전달하는 추진부(111)와 추진부(111)로부터 프로펠러(P)에 전달되는 회전량을 조절하는 감속부(112)가 배치되고, 동력을 생산하는 동력발생부(130) 자체는 별도의 공간에 배치한다.

한편, 프로펠러(P)와 추진부(111)와 감속부(112) 사이의 연결관계는 특정한 방식으로 제한되는 것은 아니며, 종래의 주지한 어떠한 방법도 모두 채용할 수 있음은 당연하다.

더욱이, 기관실(110) 상부로 연장되는 엔진 케이싱(113) 구조도 생략하며, 결과적으로 기관실(110) 자체의 내부 공간 및 기관실(110)과 연관된 구조들이 배치되는 공간을 삭제하여 컨테이너가 적재될 수 있는 공간인 화물창(C)을 종래의 트윈 아일랜드 구조의 컨테이너선(1)보다 더 확보할 수 있다.

한편, 종래의 컨테이너선(1)과 같이 기관실 자체의 용어는 동일하게 사용하나, 그 실질적인 의미는 상술한 것과 같이 차이점이 있다.

상기 선실(120)은 선원들이 거주하는 공간으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 선체(B)의 길이방향으로는 중앙부에, 선체(B)의 높이방향으로는 상부에 위치하나 이에 제한되는 것은 아니다.

여기서, 선실(120)은 종래의 컨테이너선(1)에서의 선실과 실질적으로 유사하므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.

상기 동력발생부(130)는 추진부(111)에 제공하는 동력을 생산하는 것으로서, 본 발명의 일실시예에서는 디젤 엔진이 아닌 COGAS(Combined Gas and Turbine)을 채택한다.

여기서, 추진부(111)와 동력발생부(130)의 차이점을 설명하면, 동력발생부(130)는 연료를 연소시킴으로써 소정의 동력을 발생하는 것이며, 추진부(111)는 동력발생부(130)로부터 발생되는 동력을 제공받아 회전력으로 변환하여 프로펠러(P)를 회전시키는 것이다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 동력발생부(130)는 COGAS로 마련되며, COGAS를 자세히 설명하면, 후술할 연료탱크(140)로부터 제공되는 연료를 연소시켜 발생하는 고온, 고압의 가스를 통해 터빈을 작동시키는 가스 터빈 발전시스템과 가스 터빈에서 발생되는 폐열을 회수하여 터빈을 작동시키는 증기 터빈 발전시스템을 복합한 시스템이다.

더 자세히 설명하면, 연료탱크(140)로부터 제공되는 연료를 이용하여 1차 에너지를 발생시킨다.(가스터빈 과정) 상술한 가스터빈 과정시 연료 연소에 의한 고온, 고압의 가스가 배출되며, 이러한 고온 고압의 가스로부터 열을 추출하여 증기를 가열시키고, 이러한 증기를 통해 터빈을 작동시켜 2차 에너지를 발생시킨다.(증기 터빈 과정)

여기서, 1차 에너지와 2차 에너지는 배전반으로 제공되며, 배전반을 통해 기관실(110)의 추진부(111) 측으로 제공된다.

한편, 1차 에너지 발생을 위해 연소되는 연료는 액화 천연 가스를 이용하며, 중유를 이용하는 경우보다 질소산화물, 황산화물 및 입자상 물질의 배출이 감소한다.

한편, 동력발생부(130)로부터 발생하는 배기가스를 배출하도록 동력발생부(130)의 상부에는 배기구(미도시)가 형성될 수 있으며, 배기구(미도시)는 선실(120)과 중첩되도록 배치될 수 있다.

상기 연료탱크(140)는 동력발생부(130)와 연결되어 동력발생부(130)에 공급되는 연료를 저장하는 것으로서, 본 발명의 일실시예에서는 액화 천연 가스를 저장한다.

여기서, 연료탱크(140)는 선실(110) 하부에 배치되므로, 선체(B) 내부에서 연료탱크(140)를 감싸는 격벽은 2중 이상의 격벽으로 마련되는 보강부재(미도시)가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 연료탱크(140)는 선실(100)의 하부에 배치되므로 안전사고 발생시 선실(100)에 영향을 직접적으로 미칠 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 보강부재(미도시)를 구비하여 선실(110)로부터 전달되는 진동을 방지함과 동시에 선실(120)의 하중을 지지할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크(140)는 외부와 연결되어 외부로부터 연료를 공급받는 형태로 마련될 수 있고, 또는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료탱크(140)는 착탈식으로 마련되어 연료가 충진된 연료탱크(140)와 교체가능하게 마련될 수도 있다.

한편, 상술한 동력발생부(130)와 연료탱크(140)의 위치 관계를 설명하면, 선실(120), 동력발생부(130) 및 연료탱크(140) 각각은 선체(B)의 높이방향을 따라 연장되는 소정의 영역 내에서 중첩되게 배치될 수 있다.

더 자세히 설명하면, 연료탱크(140)는 선실(120) 하부에 배치될 수 있고, 동력발생부(130)는 선실(120)의 전방 또는 후방에 배치될 수 있다. 이에 따라, 선실(120)은 연료탱크(140)와 동력발생부(130)에 의해 감싸지는 형태로 배치될 수 있다.

물론, 동력발생부(130)의 일부 구성은 연료탱크(140)의 전방 또는 후방에 배치될 수 있다.

여기서, 소정의 영역은 상술한 것과 같이 선체(B)의 길이방향으로는 중앙부에, 위치할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 선수부에 근접하거나 선미부에 근접하게 배치되어도 무방하다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 선실(120)과 동력발생부(130)와 연료탱크(140)는 소정의 영역 내에서 중첩되게 배치되고, 특히, 연료탱크(140)는 선실(120) 하부에 배치된다. 여기서, 연료탱크(140)가 선실(120) 하부에 배치되는 것은 선박의 무게중심을 선체(B) 하부에 위치시키고, 일종의 선박 평형수와 실질적으로 동일한 기능을 수행할 수 있게 하기 위함이다.

이처럼, 기관실(110), 동력발생부(130) 및 연료탱크(140)의 위치를 재조정함으로써 컨테이너가 적재될 수 있는 공간인 화물창(C)의 범위를 종래의 트윈 아일랜드 구조의 컨테이너선(1)보다 더 넓힐 수 있다.

물론, 종래의 트윈 아일랜드 구조의 컨테이너선(1)과 실질적으로 동일한 범위의 화물창(C)을 가짐과 동시에 컨테이너선(100') 자체의 길이를 축소시킴으로써 컨테이너선(100)의 중량을 감소할 수 있음은 당연하다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 또는 변형할 수 있고, 그러한 수정례 또는 변형례들도 본 발명의 권리범위에 속한다고 볼 것이다.

100: 컨테이너선 B:선체
110: 기관실 120: 선실
130: 동력발생부 140: 연료탱크

Claims

컨테이너를 수송할 수 있는 컨테이너선으로서,
상기 컨테이너선을 추진시키기 위한 추진부;
선미에 마련되며, 내부에 상기 추진부를 구비하는 기관실;
선원들이 거주하기 위한 선실;
상기 선실에 근접하며, 동력을 생산하여 상기 추진부에 제공하는 동력발생부;
상기 선실에 근접하며, 상기 동력발생부와 연결되어 상기 동력발생부에 공급되는 연료를 저장하는 연료탱크;를 포함하며,
상기 컨테이너선의 선미는 상기 기관실 또는 컨테이너가 적재되는 공간인 화물창으로 구획되어, 상기 기관실 이외의 공간은 상기 화물창으로 활용되는 컨테이너선.
제1항에 있어서,
상기 기관실은 상기 추진부에 대응되는 크기로 형성함으로써 선체 내에서 상기 기관실이 차지하는 공간을 최소화하되 엔진 케이싱은 생략하여, 컨테이너가 적재가능한 공간을 최대화하는 컨테이너선.
제1항에 있어서,
상기 동력발생부는 COGAS(Combined Gas and Turbine) 방식으로 동력을 생산하는 컨테이너선.
제3항에 있어서,
상기 추진부는 상기 동력발생부로부터 제공되는 동력을 감속하는 감속부를 구비하는 컨테이너선.
제3항에 있어서,
상기 연료탱크는 액화 천연 가스를 저장하는 컨테이너선.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선실, 상기 동력발생부 및 상기 연료탱크는,
상기 컨테이너선의 높이방향을 따라 연장되는 공간 상에 서로 중첩되도록 배치되는 컨테이너선.