KR20180055462A - 저항 저감 장치 - Google Patents

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Abstract

저항 저감 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 저항 저감 장치는 선체의 선수부의 하부에 설치되어 팽창 공간을 형성하고, 상기 팽창 공간이 팽창하면 상기 선체의 전방으로 돌출되는 첨도(kurtosis)가 가변되는 벌브 부재; 상기 선수부에 전방으로 돌출 가능하게 설치되며, 상기 벌브의 첨도가 가변되는 과정에서 상기 벌브 부재를 지지하는 지지 부재; 및 상기 팽창 공간으로 상기 벌브 부재를 가변시키기 위한 유체를 공급하는 유체 공급부를 포함한다.

Description

저항 저감 장치{Apparatus for decreasing resistance of ship}
본 발명은 저항 저감 장치에 관한 것이다.
통상적으로 선박은 디젤 또는 천연가스 같은 연료를 사용하여 운항된다.
운항 비용 중 연료비가 차지하는 비중이 상당하며, 이로 인해 선주들은 추진효율이 좋은 선박을 선호한다.
종래 선박의 추진 효율을 높이기 위한 다양한 기술 개발이 이루어지고 있다.
등록특허 제10-0029887호(1989.10.20.)
본 발명의 실시예는, 선박에 작용하는 형상 저항을 저감시키는 저항 저감 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체의 선수부의 하부에 설치되어 팽창 공간을 형성하고, 상기 팽창 공간이 팽창하면 상기 선체의 전방으로 돌출되는 첨도(kurtosis)가 가변되는 벌브 부재; 상기 선수부에 전방으로 돌출 가능하게 설치되며, 상기 벌브의 첨도가 가변되는 과정에서 상기 벌브 부재를 지지하는 지지 부재; 및 상기 팽창 공간으로 상기 벌브 부재를 가변시키기 위한 유체를 공급하는 유체 공급부를 포함하는, 저항 저감 장치가 제공될 수 있다.
상기 지지 부재는 상기 선체의 길이방향 중심선 상에 배치될 수 있다.
상기 지지 부재의 선단부는 상기 벌브 부재에 고정되고, 상기 지지 부재는 상기 선수부에 전후 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.
상기 지지 부재는 상하 방향으로 배치되는 평판 형상을 가지고, 상기 지지 부재에는 적어도 하나의 관통홀이 형성될 수 있다.
상기 유체 공급부는, 유체 공급원; 및 상기 팽창 공간과 상기 유체 공급원을 연결하는 유체 공급 라인을 포함할 수 있다.
상기 벌브 부재는, 탄성 재질 또는 신축성 재질을 가질 수 있다.
상기 저항 저감 장치는, 상기 선체의 선속을 감지하는 센서; 및 상기 센서로부터 감지값을 수신하고, 상기 선체의 선속에 대응하여 소정의 첨도를 갖도록 상기 유체 공급부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 선체의 전방으로 돌출되는 첨도(kurtosis)가 가변되는 벌브 부재를 사용하여, 선박 운항 시 벌브 부재를 선체의 수선면 형상보다 큰 첨도를 갖도록 변형시켜 형상 저항을 저감시킬 수 있다.
그리고 항구에 입항할 때 벌브 부재를 선체에 부착시켜 선박의 전장(length overall)에 대한 제한 없이 항구로 입항할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항 저감 장치를 포함하는 선박의 일부를 나타내는 도면이고,
도 2는 도 1의 AA 선에서 화살표 방향으로 바라본 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항 저감 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항 저감 장치의 제어부를 나타내는 도면이고,
도 5는 도 3에 도시된 지지 부재의 일 변형례를 나타내는 도면이고,
도 6은 도 3에 도시된 지지 부재의 다른 변형례를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항 저감 장치를 포함하는 선박의 일부를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 AA 선에서 화살표 방향으로 바라본 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항 저감 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 저항 저감 장치(100)는 벌브 부재(110)와, 지지 부재(130)와, 유체 공급부(150)를 포함한다.
벌브 부재(110)는 선체(10)의 선수부(20)의 하부에 설치되어 팽창 공간(120)을 형성한다. 벌브 부재(110)는 탄성 재질 또는 신축성 재질을 가진다. 벌브 부재(110)는 선체(10)의 중심선(CL)을 중심으로 선수부(20)의 좌현측(ex. +Y 방향)과 우현측(ex. -Y 방향)에 걸쳐 배치될 수 있다.
벌브 부재(110)는 팽창 공간(120)이 팽창하면 선체(10)의 전방으로 돌출되도록 변형될 수 있다. 팽창 공간(120)의 팽창 정도에 따라 벌브 부재(110)가 돌출되는 첨도(kurtosis)가 가변될 수 있다. 이에 대해 후술한다.
지지 부재(130)는 벌브 부재(110)를 지지한다.
예컨대, 벌브 부재(110)는 그 가장자리부가 선수부(20)에 고정 부착된 상태에서 그 중앙부가 지지 부재(130)에 지지될 수 있다. 이때, 지지 부재(130)는 팽창 공간(120)에서 벌브 부재(110)의 내측면을 지지할 수 있다.
지지 부재(130)는 선체(10)의 길이 방향으로 연장된 핀 형상을 가질 수 있다.
또는 지지 부재(130)는 수직한 방향으로 배치된 평판 형상을 가질 수 있다. 예컨대 지지 부재(130)는 XZ 평면상에 배치된 평판 형상을 가질 수 있다.
지지 부재(130)는 선체(10)의 길이 방향 중심선(CL) 상에 배치된다. 이 경우, 지지 부재(130)에 지지되는 벌브 부재(110)가 변형 과정에서 좌우 대칭 형상을 가질 수 있다.
지지 부재(130)는 선수부(20)에 전방으로 돌출 가능하게 설치된다. 이때, 지지 부재(130)는 선수부(20)에 전후 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 예컨대, 선수부(20)에는 전후 방향으로 연장되고 지지 부재(130)가 삽입되는 삽입홈(21)이 형성될 수 있다. 지지 부재(130)는 삽입홈(21)을 따라 전후 방향으로 슬라이딩 할 수 있다. 이 과정에서 지지 부재(130)는 삽입홈(21)의 입구를 통해 외부로 돌출되거나 선수부(20) 내부로 삽입될 수 있다.
본 실시예에서, 팽창 공간(120)이 팽창하여 벌브 부재(110)의 첨도가 가변되는 과정에서 지지 부재(130)의 전단은 벌브 부재(110)의 가장 뾰족한 부분을 지지한다. 달리 표현하면 지지 부재(130)는 팽창 공간(120)이 팽창하는 과정에서 벌브 부재(110)의 뾰족한 모양을 유지시킨다.
일례로, 지지 부재(130)의 전단은 벌브 부재(110)의 내측면에 고정 부착될 수 있다. 이때, 팽창 공간(120)으로 유체가 유입되어 벌브 부재(110)가 전방으로 돌출되는 과정에서 벌브 부재(110)에 고정된 지지 부재(130)는 선수부(20)에서 전방으로 돌출된다.
이때, 지지 부재(130)는 팽창 공간(120)으로 유입된 유체의 압력에 의해 자동으로 전방으로 돌출되거나 별도의 구동부(미도시)에 의해 전방으로 돌출될 수 있다.
다른 예로, 지지 부재(130)의 전단은 벌브 부재(110)의 내측면에 고정되지 않은 상태로 접할 수 있다. 이때, 팽창 공간(120)으로 유체가 유입되어 벌브 부재(110) 전방으로 돌출되는 과정에서 이에 대응하여 지지 부재(130)는 별도의 구동부에 의해 선수부(20)에서 전방으로 돌출될 수 있다.
본 실시예에서, 유체 공급부(150)는 벌브 부재(110)에 의해 형성된 팽창 공간(120)을 팽창시키기 위한 유체를 공급한다. 유체는 기체 또는 액체일 수 있다. 기체는 공기 또는 불활성 기체일 수 있다. 액체는 물일 수 있다.
유체 공급부(150)는 유체 공급원(151)과 유체 공급 라인(153)을 포함할 수 있다.
유체 공급원(151)는 유체 저장 탱크(미도시)와 펌프(미도시)를 포함할 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 유체 공급원(151)은 도 2 및 도 3과 같이 선체(10)에 탑재될 수 있다.
유체 공급 라인(153)은 유체 공급원(151)과 팽창 공간(120)을 연결한다.
위와 같이 구성된 유체 공급부(150)는 유체 공급원(151)이 유체 공급 라인(153)을 통해 유체를 팽창 공간(120)으로 공급할 수 있다. 팽창 공간(120)으로 공급된 유체는 선체(10)로부터 돌출되어 소정의 첨도를 갖도록 변형된 벌브 부재(110)의 형상을 유지시킨다.
한편, 유체 공급 라인(153)(153)에 공급된 유체를 유체 공급원(151)으로 회수하기 위한 회수 라인(미도시)이 사용될 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 저항 저감 장치(100)의 동작을 설명한다.
도 2를 참조하면, 선박이 항구로 입항하고 있다고 가정하자. 이 경우, 유체 공급부(150)는 팽창 공간(120)으로의 유체 공급을 중단한다. 그리고 팽창 공간(120) 내부의 유체가 제거된다. 이 경우, 벌브 부재(110)는 선체(10)에 밀착된 상태에 놓이고, 선박은 원래 길이(length overall)를 가지게 되어 전장(length overall)에 대한 제한 없이 항구로 입항할 수 있다.
도 3을 참조하면, 선박이 순항 중에 있다고 가정하자. 이 경우, 유체 공급부(150)는 팽창 공간(120)으로 유체를 공급한다. 이때, 벌브 부재(110)는 전방으로 돌출되어 선체(10)의 선수부(20)의 수선면 형상보다 더 뾰족한 형상을 가지게 된다. 달리 표현하면 선수부(20)에 부착된 벌브 부재(110)의 첨도가 증가한다.
이 경우, 선체(10)의 선수부(20)의 첨도가 향상되는 결과를 초래하여 순항하는 선박은 물을 훨씬 잘 가르고 나아갈 수 있다. 이 경우, 선체(10)의 선수부(20)의 첨도가 향상되면 선체(10)의 형상 저항이 현저히 감소된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항 저감 장치의 제어부를 나타내는 도면이다. 참고로, 도 2 및 도 3에서 센서(160)와 제어부(170)를 생략하였다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 저항 저감 장치(100)는 센서(160)와 제어부(170)를 더 포함할 수 있다.
센서(160)는 선체(10)의 선속을 감지한다.
제어부(170)는 센서(160)로부터 감지값을 수신하고, 수신한 감지값(즉, 선체(10)의 선속)에 대응하여 소정의 첨도를 갖도록 유체 공급부(150)를 제어한다.
예컨대, 선속이 증가하면 선체(10)의 선수부(20)에 작용하는 형상 저항이 점진적으로 증가할 수 있다. 제어부(170)는 선속을 감지하여 선속이 점진적으로 증가하면 이에 대응하여 벌브 부재(110)의 변형된 형상이 가지는 첨도가 증가하도록 유체 공급부(150)를 제어한다.
한편, 도 5는 도 3에 도시된 지지 부재의 일 변형례를 나타내는 도면이다. 도5를 참조하면, 지지 부재(130)는 평판 형상을 가지고, 선체(10)의 길이방향 중심선(CL) 상에 배치된다. 이때, 팽창 공간(120)은 지지 부재(130)를 중심으로 나뉘어 질 수 있다.
지지 부재(130)에는 적어도 하나의 관통홀(135)이 형성될 수 있다. 유체 공급부(150)에서 단일한 유체 공급 라인(153)을 통해 팽창 공간(120)으로 공급된 유체는 관통홀(135)을 통해 지지 부재(130)에 의해 양분된 팽창 공간(120)으로 고르게 분포할 수 있다.
도 6은 도 3에 도시된 지지 부재의 다른 변형례를 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 지지 부재(130)는 평판 형상을 가지고, 선체(10)의 길이방향 중심선(CL) 상에 배치된다. 이때, 팽창 공간(120)은 지지 부재(130)를 중심으로 나뉘어 질 수 있다.
이때, 유체 공급부(150)에서 두 개의 유체 공급 라인(153)을 통해 각각 지지 부재(130)에 의해 양분된 팽창 공간(120)으로 유체를 공급할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 선체
20 : 선수부
25 : 삽입홈
100 : 저항 저감 장치
110 : 벌브 부재
120 : 팽창 공간
130 : 지지 부재
150 : 유체 공급부
151 : 유체 공급원
153 : 유체 공급 라인
160 : 센서
170 : 제어부

Claims (7)

  1. 선체의 선수부의 하부에 설치되어 팽창 공간을 형성하고, 상기 팽창 공간이 팽창하면 상기 선체의 전방으로 돌출되는 첨도(kurtosis)가 가변되는 벌브 부재;
    상기 선수부에 전방으로 돌출 가능하게 설치되며, 상기 벌브의 첨도가 가변되는 과정에서 상기 벌브 부재를 지지하는 지지 부재; 및
    상기 팽창 공간으로 상기 벌브 부재를 가변시키기 위한 유체를 공급하는 유체 공급부를 포함하는, 저항 저감 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 선체의 길이방향 중심선 상에 배치되는, 저항 저감 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재의 선단부는 상기 벌브 부재에 고정되고,
    상기 지지 부재는 상기 선수부에 전후 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는, 저항 저감 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상하 방향으로 배치되는 평판 형상을 가지고,
    상기 지지 부재에는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는, 저항 저감 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유체 공급부는,
    유체 공급원; 및
    상기 팽창 공간과 상기 유체 공급원을 연결하는 유체 공급 라인을 포함하는, 저항 저감 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 벌브 부재는, 탄성 재질 또는 신축성 재질을 가지는, 저항 저감 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 선체의 선속을 감지하는 센서; 및
    상기 센서로부터 감지값을 수신하고, 상기 선체의 선속에 대응하여 소정의 첨도를 갖도록 상기 유체 공급부를 제어하는 제어부를 더 포함하는, 저항 저감 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000005359A1 (it) * 2020-03-12 2021-09-12 Massimo Verme Bulbo retrattile a geometria variabile per imbarcazioni semi plananti o plananti

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150017028A (ko) * 2013-08-05 2015-02-16 현대중공업 주식회사 선박의 가변용 구상선수 장치
KR20150050915A (ko) * 2013-11-01 2015-05-11 삼성중공업 주식회사 조파 저항 저감장치
KR20160009175A (ko) * 2014-07-15 2016-01-26 현대중공업 주식회사 선박의 구상 선수

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150017028A (ko) * 2013-08-05 2015-02-16 현대중공업 주식회사 선박의 가변용 구상선수 장치
KR20150050915A (ko) * 2013-11-01 2015-05-11 삼성중공업 주식회사 조파 저항 저감장치
KR20160009175A (ko) * 2014-07-15 2016-01-26 현대중공업 주식회사 선박의 구상 선수

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