KR20180060210A - 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 선박은, 선미에 마련되며 하단에 러더가 회전 가능하게 연결되는 스케그; 및 상기 스케그에서 돌출되게 마련되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박{ship}

본 발명은 선박에 관한 것이다.

일반적으로 대형 선박의 경우, 선체의 후미에 부착되어 있는 프로펠러가 회전할 때 발생하는 유체의 흐름을 이용하여 전진하는 방식을 사용한다. 이때 프로펠러의 후방에는 러더가 부착되며, 러더가 좌우로 회전함에 따라 유체의 흐름 방향을 조절함으로써 항해 방향을 변경한다.

이와 같이 프로펠러의 회전을 통해 일정 속도를 내기 위해서는 디젤 등의 오일을 사용하여 엔진을 구동하여야 하는데, 이 경우 많은 양의 오일이 소모되고 온실가스가 배출됨에 따라, 환경 파괴 등의 문제를 야기하게 된다.

따라서 최근에는 선박의 추진 시 소비되는 에너지를 절감하여 연료 사용량을 감축할 수 있는 다양한 노력들이 이루어지고 있다. 특히 IMO는 2010년에 선박 운항시 온실가스 감축 방안에 대해 논의한 바 있으며, 연비규제에 대한 기준 및 방향을 확정하는 것과 관련한 논의를 진행 중에 있다.

이러한 움직임에 해운선사들도 합류함에 따라, 해운선사들은 유류비에 대한 부담을 덜 수 있는 연료절감형 선박에 관심을 가지기 시작하였다. 이와 같은 해운 선사들의 니즈에 의해, 조선사들은 연료 소비량을 줄이고 온실가스 배출을 줄일 수 있는 연료절감형 기술에 대해서 지속적인 연구 및 개발을 해오고 있다.

연료절감형 기술의 일례로, 선박의 후미, 프로펠러, 러더 등의 형상을 개량하거나 별도의 부가물을 부착함으로써 추진 효율을 높이는 동시에 연료를 절감하는 에너지 절감 부가 장치(ESD: Energy Saving Device)가 큰 관심을 받고 있으며, 이러한 에너지 절감 부가 장치는 상당수의 선박에 이미 적용되어 사용 중이다.

또한, 최근에는 선박에 에너지 절감 부가 장치(ESD)를 부가하는 것 외에도, 선체나 러더, 스케그 등의 형상을 최적화하는 것에 대해 많은 연구 및 개발이 이루어지고 있는 실정이다.

여기서, 스케그는 선박의 대형화 추세에 따라서 LNG, VLCC, LPG, CNTR선종 등에 주로 설치가 되는 구조물로서, 선박이 대형으로 이루어지면 침로유지 성능을 위하여 스케그를 구비하게 된다. 근래에는 선박이 대형화되는 추세로 스케그의 필요성은 더욱 높아지고 있다. 반면, 선박이 소형으로 이루어지는 경우에는 러더와 러더혼을 설치하게 된다.

그런데 러더혼은 소형의 선박에 마련되기 때문에 스케그에 대비하여 크기가 작아 주로 주물품으로 제작될 수 있으나, 철판을 사용하여 블록을 제작(용접 등의 방법으로 제작)하는 것보다 주물로써 블록을 제작하면 제작단가가 10배 이상으로 증가하기 때문에, 대형의 선박에 구비되는 스케그는 주물로 제작하는 것이 제조 비용의 상승으로 인해 어렵다.

본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 선박의 후류 유동을 최적화하여 선박의 운항을 효율적으로 운항시킬 수 있는 선박을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박은, 선미에 마련되며 하단에 러더가 회전 가능하게 연결되는 스케그; 및 상기 스케그에서 돌출되게 마련되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 돌출부는, 프로펠러의 회전면으로부터 상방으로 이격된 위치에 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 돌출부는, 상기 스케그의 좌측면 및 우측면 중 적어도 일면에 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 돌출부는, 유선형의 단면을 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 돌출부는, 상기 스케그에 좌우 비대칭으로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 스케그는, 쌍축선인 선체에 좌우 한 쌍으로 마련되며, 상기 돌출부는, 전체적으로 좌우 대칭으로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 돌출부는, 하나의 상기 스케그에 대해 좌우 비대칭으로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 돌출부는, 상기 스케그에서 돌출되는 길이가 조절 가능하게 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 스케그는, 쌍축선인 선체에 좌우 한 쌍으로 마련되며, 상기 스케그의 선내면쪽의 상기 돌출부의 사이즈가 상기 스케그의 선외면쪽의 상기 돌출부에 대비하여 사이즈가 작게 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 선박은, 선미에 위치가 고정된 스케그에서 돌출되는 돌출부가 마련됨으로써, 쌍축선의 선박에서는 침로(Course) 유지 향상을 구현시킬 수 있음은 물론, 선회능력 조정성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 회두력을 감소시킬 수 있어 선박의 운항 효율 및 추력이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 측면을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 후면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 후면을 도시한 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 후면을 도시한 도면이다. 여기서, 일 실시예와 다른 실시예에 따른 선박은 돌출부(150)가 달리 이루어질 수 있는데, 동일한 구성은 동일한 부호를 사용하여 일 실시예와 다른 실시예에서 중복되는 설명은 생략하도록 하며, 일 실시예와 다른 실시예의 선박(100)의 구성이 서로 개별로 적용되거나 조합되어 적용될 수 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능함은 물론이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선박(100)은 스케그(120) 및 돌출부(150)를 포함한다.

스케그(120)는 선체(110)에서 선미에 마련되며 하단에 러더(130)가 회전 가능하게 연결될 수 있는데, 러더(130)는 러더축(131)이 구비되어 러더축(131)에 의해 스케그(120)를 통해 조타기(140)에 연결되어 조정될 수 있다.

여기서, 러더(130)는 프로펠러(111)의 후방에 마련되어, 선박의 진행방향을 조정하도록 좌우 회전될 수 있다. 예를 들어 하나의 러더(130)가 상하로 2개가 분리될 수 있는 바와 같이 복수개로 이루어질 수 있으며, 러더(130)가 상하로 분리되는 경우, 상하 2개의 부재가 서로 어긋나게 회전되거나 동일한 방향으로 회전되는 등 조향 조건에 따라, 동일 또는 다른 방향, 다른 각도로 회전될 수 있다.

그리고 러더(130)는 방향조정을 위해 선체에 마련되는 조타기(140)와 연결될 수 있고, 조타기(140)는 데크하우스(도시하지 않음)에서 조정할 수 있으며, 데크하우스에 있는 타륜기(도시하지 않음)를 돌리면 조정신호가 전기적 계통을 따라 조타기를 유압으로 움직이게 한다.

조타기에 의해 방향전환이 이루어지는 러더(130)는 해수의 흐름 속에 놓여져 받음각이 조절됨으로써 조향기능을 수행할 수 있다. 즉, 조타기의 구동력이 러더(130)로 전달되어 회동하여, 선체의 진행방향을 조절하게 되는데, 러더(130)는 일반적인 항해나 항만 접안시 등의 조향 조건에 따라 구동이 이루어진다.

특히, 러더(130)가 설치되는 스케그(120)는 선미에서 프로펠러(111)의 전방에 마련되어, 좌초시 프로펠러(111)가 암초 등에 부딪히는 것을 방지하여 프로펠러(111)의 손상을 방지할 수도 있음은 물론이다. 즉, 스케그(120)는 러더(130)를 고정시키는 기능과 프로펠러(111)를 보호하는 기능을 수행할 수 있으며, 선미의 하중을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

아울러, 러더(130)가 선박(100)의 운항 방향 조정을 위해 좌우로 회전하는 것과 달리, 스케그(120)는 선미에 고정된 형태로 마련된다.

게다가, 선체(110)의 후미에서 프로펠러(111)가 선박(100)의 추진력을 발생시키고 복수 개 구비될 수 있는데, 쌍축선에서 프로펠러는 2개 마련될 수 있고, 프로펠러(111)는 공지된 스크류 프로펠러와 동일할 수 있다.

이하에서는 스케그(120)가 쌍축선인 선체에 좌우 한 쌍으로 마련되는 것을 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

돌출부(150)는 스케그(120)에서 가로방향으로 눕혀진 날개 형상이 돌출된 형태로 마련될 수 있다. 즉 돌출부(150)는 유선형의 단면을 가질 수 있어, 일례로 에어포일 형상의 돌출부(150)가 스케그(120)의 외측에 수평하게 배치된 형태를 이룰 수 있다. 한편, 돌출부(150)의 형상은 유선형의 단면으로만 제한되지 않음은 물론이다.

게다가, 돌출부(150)는 프로펠러(111)의 회전면으로부터 상방으로 이격된 위치에 마련될 수 있다. 이는, 돌출부(150)가 프로펠러(111)와 어긋나게 마련되도록 하여 프로펠러(111)에 의한 유속의 흐름에 관계없이 선박의 성능을 향상시키기 위함이다.

이에 따라 돌출부(150)의 위치는, 러더(130)로부터 이격되도록 스케그(120)의 하단부로부터 벗어나게 마련될 수 있고 일례로 스케그(120)의 중심에 마련될 수 있으나 이에 한정되지 않고 상부측에 편심되어 마련될 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.

다만 돌출부(150)는, 스케그(120)의 상단보다 하단에 가깝게 마련될 수 있으며, 이는 경하흘수 또는 만재흘수일 때 돌출부(150)가 해수면 아래에서 물에 잠긴 상태를 유지하여, 추력을 향상시키기 위함이다.

즉 돌출부(150)는 스케그(120)의 높이 방향으로 하단에 치우쳐 마련될 수 있으며, 다만 경하흘수 상태에서 돌출부(150)는 해수면 위에 위치하게 되고 만재흘수 상태에서만 돌출부(150)가 해수면 아래에 잠겨 추력 향상에 일조할 수도 있다.

또한, 돌출부(150)는 스케그(120)의 좌측면 및 우측면 중 적어도 일면에 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 선박(100)이 쌍축선인 경우는 선내면에 돌출부(150)가 생략되고 선외면에만 마련될 수 있다.

이와 달리, 하나의 스케그(120)에 대해 돌출부(150)는 좌우 비대칭(사이즈 또는 위치 중 적어도 어느 하나가 비대칭일 수 있어, 사이즈와 위치가 모두 비대칭일 수도 있음)으로 형성될 수 있는데, 스케그(120)가 쌍축선일 경우 돌출부(150)는 선박을 기준으로 전체적으로 좌우 대칭으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 도 3을 참조하면, 선내면과 선외면 각각에 돌출부(150)가 마련되되, 선내면과 선외면 각각의 돌출부(150)의 형태가 달리 이루어질 수 있다. 일례로, 선내면쪽의 돌출부(152)의 사이즈가 선외면쪽의 돌출부(151)의 사이즈에 대비하여 작게 이루어져 유속의 흐름 방해를 최소화하면서 항해 성능을 향상시킬 수 있다.

여기서, 선내면과 선외면 각각에 마련되는 돌출부(150)의 사이즈 차이는, 좌우 길이에 의한 차이일 수 있고, 상하 길이에 의한 차이 또는 이들의 조합에 의한 차이일 수 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.

아울러, 선내면과 선외면 각각에 마련되는 돌출부(150)의 위치에 의한 차이는 상하 높이에 의한 차이 또는 앞뒤 방향에 의한 차이 등 다양한 변형예가 가능하다.

그리고 돌출부(150)의 앞뒤 길이는 스케그(120)의 앞뒤 길이에 비하여 작게 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 스케그(120)의 길이와 동일 또는 유사하게 이루어질 수 있는 바와 같이 그 변형예가 다양할 수 있다.

한편, 선박(100)이 단축선인 경우에는 스케그(120)의 양측 각각에 마련되는 돌출부(150)의 사이즈 및 위치 각각이 대칭인 형태로 구비될 수도 있다. 이와 같이, 쌍축선 또는 단축선에 관계없이 스케그(120)에 돌출부(150)가 구비되어, 선박(100)의 추력이 향상될 수 있다.

이와 같이, 선외면과 선내면에 대하여 위치 또는 사이즈가 다르게 이루어짐으로써, 선박(100)을 따라 흐르는 해수의 유동을 최적화시킴으로써, 선박의 운항 성능을 향상시킬 수 있다.

게다가, 돌출부(150)는 스케그(120)에서 돌출되는 길이가 조절 가능하게 마련될 수 있다. 이는, 러더(130)와 달리 위치가 항시 동일하도록 스케그(120)가 선미에 고정됨으로써 가능한데, 스케그(120)에 돌출부(150)의 길이가 조절 가능하게 마련됨으로써, 해수의 유속, 암초 등에 대비하여 시기 적절하게 선박(100)을 운항하기 위함이다.

이러한, 돌출부(150)의 돌출길이 조절은, 도시하지는 않았으나 일례로, 돌출부에 랙기어가 마련되고, 랙기어에 맞물려 피니언기어를 구비하는 모터가 구비됨으로써, 모터의 구동에 따라 회전방향을 달리하는 피니언 기어에 의해 돌출부(150)가 이동함으로써 수행될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예는 스케그(120)에 돌출부(150)가 마련됨으로써, 쌍축선의 선박(100)에서는 침로(Course) 유지 향상을 구현시킬 수 있음은 물론, 선회능력 조정성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 회두력을 감소시킬 수 있어 선박의 운항 효율 및 추력이 향상될 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100 : 선박
110 : 선체
111 : 프로펠러
120 : 스케그
130 : 러더
131 : 러더축
140 : 조타기
150, 151, 152 : 돌출부

Claims (9)

1. 선미에 마련되며 하단에 러더가 회전 가능하게 연결되는 스케그; 및
   상기 스케그에서 돌출되게 마련되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
2. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는,
   프로펠러의 회전면으로부터 상방으로 이격된 위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 선박.
3. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는,
   상기 스케그의 좌측면 및 우측면 중 적어도 일면에 마련되는 것을 특징으로 하는 선박.
4. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는,
   유선형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
5. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는,
   상기 스케그에 좌우 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박.
6. 제1항에 있어서,
   상기 스케그는, 쌍축선인 선체에 좌우 한 쌍으로 마련되며,
   상기 돌출부는, 전체적으로 좌우 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박.
7. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는,
   하나의 상기 스케그에 대해 좌우 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박.
8. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는,
   상기 스케그에서 돌출되는 길이가 조절 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 선박.
9. 제1항에 있어서,
   상기 스케그는, 쌍축선인 선체에 좌우 한 쌍으로 마련되며,
   상기 스케그의 선내면쪽의 상기 돌출부의 사이즈가 상기 스케그의 선외면쪽의 상기 돌출부에 대비하여 사이즈가 작게 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박.

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