KR20200027722A - 스케그 장치 - Google Patents

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KR20200027722A
KR20200027722A KR1020180105885A KR20180105885A KR20200027722A KR 20200027722 A KR20200027722 A KR 20200027722A KR 1020180105885 A KR1020180105885 A KR 1020180105885A KR 20180105885 A KR20180105885 A KR 20180105885A KR 20200027722 A KR20200027722 A KR 20200027722A
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KR
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skeg
propulsion device
hull
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center line
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KR1020180105885A
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김희택
박형길
이태구
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삼성중공업 주식회사
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    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
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Abstract

스케그 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 스케그 장치는 선체의 선미부에 설치되는 추진 장치의 전방에 배치되고, 상기 선체의 길이 방향으로 연장되어 상기 선미부에 지지되는 스케그 몸체: 상기 스케그에 형성되고, 상기 스케그 몸체를 따라 상기 추진 장치 쪽으로 이동하는 아이스의 방향을 상기 추진 장치에서 멀어지는 방향으로 유도하는 방향 유도부를 포함한다.

Description

스케그 장치{Skeg apparatus}
본 발명은 스케그 장치에 관한 것이다.
통상적으로 쇄빙선은 극지에서 얼음을 깨면서 항해한다. 이 과정에서, 쇄빙선의 선수부에 의해 깨진 얼음은 선체의 측면으로 빠져나가거나 선저면 아래로 유입된다.
그런데 선저면 하부로 유입되는 얼음은 프로펠러가 위치하는 방향으로 이동하고, 프로펠러에 부딪혀 프로펠러에 심각한 손상을 입힌다.
공개특허 제10-2013-0066064호(2013.06.20.)
본 발명의 실시예는, 아이스에 의한 추진기 손상을 방지하도록 구성된 스케그 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체의 선미부에 설치되는 추진 장치의 전방에 배치되고, 상기 선체의길이 방향으로 연장되어 상기 선미부에 지지되는 스케그 몸체: 상기 스케그에 형성되고, 상기 스케그 몸체를 따라 상기 추진 장치 쪽으로 이동하는 아이스의 방향을 상기 추진 장치에서 멀어지는 방향으로 유도하는 방향 유도부를 포함하는, 스케그 장치가 제공될 수 있다.
상기 방향 유도부는 상기 스케그 몸체의 길이 방향 중심선을 중심으로 양측에서 각각 상기 길이 방향 중심선으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 한 쌍의 유도 경사면을 가질 수 있다.
상기 방향 유도부는 아래에서 볼 때 삼각형 형상 또는 마름모 형상 또는 V자 형상을 가질 수 있다.
상기 방향 유도부는 상기 스케그 몸체의 길이 방향의 일단부에 형성될 수 있다.
상기 방향 유도부는 상기 스케그 몸체의 길이 방향 중심선을 중심으로 양측에서 각각 상기 길이 방향 중심선에 가까워지는 방향으로 경사진 한 쌍의 추가 유도 경사면을 가질 수 있다.
상기 스케그 몸체는 후방으로 하향 경사진 회전 중심축을 중심으로 상기 선미부에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
상기 추진 장치가 상기 선체를 전진시키는 제 1 모드로 동작할 때, 상기 스케그 몸체는 상기 방향 유도부가 상기 추진 장치에 가까운 쪽에 위치하도록 제 1 회전 동작하고, 상기 추진 장치가 상기 선체를 후진시키는 제 2 모드로 동작할 때, 상기 스케그 몸체는 상기 방향 유도부가 상기 추진 장치에서 먼 쪽에 위치하도록 제 2 회전 동작할 수 있다.
상기 스케그 장치는 상기 추진 장치가 상기 선체를 전지시키는 제 1 모드로 동작할 때 제 1 모드 동작 신호를 생성하고, 상기 선체를 후진시키는 제 2 모드로 동작할 때 제 2 모드 동작 신호를 생성하는 신호 생성부; 및 상기 신호 생성부로부터 제 1 모드 동작 신호를 수신할 때 상기 방향 유도부가 상기 추진 장치에 가까운 쪽에 위치하도록 상기 스케그 몸체를 제 1 회전 동작시키고, 상기 제 2 모드 동작 신호를 수신할 때 상기 방향 유도부가 상기 추진 장치에서 먼 쪽에 위치하도록 상기 스케그 몸체를 제 2 회전 동작시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스케그 몸체에 형성된 방향 유도부는 선체의 저면을 따라 추진 장치 쪽으로 이동하는 아이스의 방향을 추진 장치에서 멀어지는 방향으로 유도함으로써, 추진 장치와 아이스의 충돌을 회피시키고, 아이스에 의한 추진 장치의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케그 장치를 포함하는 쇄빙선을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.
도 3은 도 2의 쇄빙선이 전진할 때 스케그 장치를 아래에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 2의 쇄빙선이 후진할 때 스케그 장치를 아래에서 바라본 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스케그 장치를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스케그 장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 스케그 장치를 아래에서 바라본 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 스케그 장치를 아래에서 바라본 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스케그 장치를 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 스케그 장치를 포함하는 쇄빙선을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다. 참고로, 도 1 및 도 2에서 +X 방향은 선체(100) 또는 스케그 장치(300)의 전방을 의미하고, +Y 방향은 선체(100) 또는 스케그 장치(300)의 좌측 방향을 의미한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 쇄빙선(10)은 선체(100)와, 추진 장치(200)와, 스케그 장치(300)를 포함한다.
선체(100)의 선미부(110)에는 후방으로 상향 경사진 경사부(111)가 형성된다. 경사부(111)의 일부 영역은 선체(100)가 후방으로 나아갈 때 유빙을 깨뜨리는 역할을 수행 할 수 있다.
선미부(110)에 추진 장치(200)가 설치된다. 일례로, 추진 장치(200)는 도 2와 같은 포드 추진기를 포함할 수 있다. 이때, 추진 장치(200)는 선미부(110)에 상하 방향으로 연장된 회전 중심축을 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 전방향으로 추력을 제공한다. 다른 예로, 다양한 형태의 추진 장치(200)가 제공될 수 있다.
선체(100)의 조종 성능 또는 운동 성능을 향상시키기 위해 선체(100)에 스케그 장치(300)가 제공된다.
본 실시예에서 스케그 장치(300)는 스케그 몸체(310)와 방향 유도부(330)를 포함한다.
스케그 몸체(310)는 쇄빙선(10)의 조종 성능 또는 직진 성능을 향상시킨다.
스케그 몸체(310)는 추진 장치(200)의 전방에 배치된다. 스케그 몸체(310)는 선미부(110)의 경사부(111)에 고정 지지될 수 있다. 스케그 몸체(310)는 추진 장치(200)가 전방 추력 또는 후방 추력을 발생시키도록 동작할 때 추진 장치(200)와 일렬로 배치될 수 있다.
스케그 몸체(310)는 플레이트 형상으로 제작될 수 있다. 스케그 몸체(310)는 선체(100)의 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다. 스케그 몸체(310)는 측면에서 볼 때 도 2와 같이 삼각형 형상 또는 쐐기 형상을 가질 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
스케그 몸체(310)에는 방향 유도부(330)가 형성된다. 방향 유도부(330)는 선체(100)가 전진할 때 선체(100)의 저면을 따라 추진 장치(200) 쪽으로 이동하는 아이스(K)의 방향을 추진 장치(200)에서 멀어지는 방향으로 유도한다.
방향 유도부(330)에 의해 방향 전환된 아이스(K)는 추진 장치(200)(특히, 프로펠러(210))와 충돌하지 않아 아이스(K)에 의한 추진 장치(200)의 손상을 방지할 수 있다.
일례로, 방향 유도부(330)는 도 2와 같이 스케그 몸체(310)의 길이 방향의 일단부에 형성될 수 있다. 또는 방향 유도부(330)는 도시되지 않았으나 스케그 몸체(310)의 길이 방향의 중앙부에 형성될 수 있다.
도 3은 도 2의 쇄빙선이 전진할 때 스케그 장치를 아래에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 쇄빙선이 후진할 때 스케그 장치를 아래에서 바라본 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 방향 유도부(330)는 스케그 몸체(310)의 길이 방향 중심선(L1)을 중심으로 양측에서 각각 길이 방향 중심선(L1)으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 한 쌍의 유도 경사면(331)을 가진다.
도 3을 참조하면, 추진 장치(200)가 전진 추력을 발생할 때 선체(도 1의 100 참조)는 전진한다. 이때, 아이스(K)는 선체(도 1의 100 참조)의 저면을 따라 후방으로 이동하고, 이 과정에서 스케그 몸체(310)를 지나 추진 장치(200) 쪽으로 이동한다.
이때, 스케그 몸체(310)를 따라 추진 장치(200) 쪽으로 이동하는 아이스(K)는 방향 유도부(330)의 유도 경사면(331)에 의해 추진 장치(200)에서 멀어지는 방향으로 유도되고, 추진 장치(200)(특히, 프로펠러(210))와 아이스(K)의 충돌이 회피될 수 있다.
유도 경사면(331)의 경사도는 방향 유도부(330)와 추진 장치(200) 사이의 거리에 따라 결정될 수 있다.
도 4를 참조하면, 추진 장치(200)가 후진 추력을 발생할 때 선체(도 1의 100 참조)는 후진한다. 이때, 추진 장치(200)를 지나 선체(도 1의 100 참조)의 전방으로 이동하는 아이스(K)는 방향 유도부(330)와 접촉 후 방향 전환하면서 선체(도 1의 100 참조)의 전방으로 이동할 수 있다.
일례로, 방향 유도부(330)는 도 3 및 도 4와 같이 아래에서 볼 때 삼각형 형상을 가질 수 있다.
다른 예로, 방향 유도부(330-1)는 도 5 및 도 6과 같이 아래에서 볼 때 마름모 형상을 가질 수 있다. 참고로, 도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스케그 장치를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 스케그 장치(300-1)은 스케그 몸체(310)과 마름모형상의 방향 유도부(330-1)을 포함한다.
마름모 형상의 방향 유도부(330-1)는 스케그 몸체(310)의 길이 방향 중심선(L1)을 중심으로 양측에서 각각 길이 방향 중심선(L1)으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 한 쌍의 유도 경사면(331)을 가진다.
나아가 마름모 형상의 방향 유도부(330-1)는 스케그 몸체(310)의 길이 방향 중심선(L1)을 중심으로 양측에서 각각 길이 방향 중심선(L1)에 가까워지는 방향으로 경사진 한 쌍의 추가 유도 경사면(333)을 가진다.
도 5를 참조하면, 추진 장치(200)가 전진 추력을 발생할 때 선체(도 1의 100 참조)는 전진한다. 이때, 아이스(K)는 선체(도 1의 100 참조)의 저면을 따라 후방으로 이동하고, 이 과정에서 스케그 몸체(310)를 지나 추진 장치(200) 쪽으로 이동한다.
이때, 스케그 몸체(310)를 따라 추진 장치(200) 쪽으로 이동하는 아이스(K)는 방향 유도부(330)의 유도 경사면(331)에 의해 추진 장치(200)에서 멀어지는 방향으로 유도되고, 추진 장치(200)(특히, 프로펠러(210))와 아이스(K)의 충돌이 회피될 수 있다.
도 6을 참조하면 추진 장치(200)가 후진 추력을 발생할 때 선체(100)는 후진한다. 이때, 추진 장치(200)를 지나 선체(100)의 전방으로 이동하는 아이스(K)는 방향 유도부(330)의 추가 유도 경사면(333)을 따라 이동하면서 선체(100)의 전방으로 원활하게 이동할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스케그 장치를 나타내는 도면이고, 도 9는 도 7에 도시된 스케그 장치를 아래에서 바라본 도면이고, 도 10은 도 8에 도시된 스케그 장치를 아래에서 바라본 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 스케그 장치(300-2)는 스케그 몸체(310)와 방향 유도부(330-2)와 회전 구동부(미도시)를 포함한다.
본 실시예에서 스케그 몸체(310)는 후방으로 하향 경사진 회전 중심축(R1)을 중심으로 선미부(110)에 회전 가능하게 설치된다. 이때, 스케그 몸체(310)는 선미부(110)의 경사부(111)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
예컨대, 스케그 몸체(310)에는 회전 중심축(R1) 상에 배치된 회전 샤프트(미도시)가 형성될 수 있다. 회전 샤프트의 일부는 선미부(110)의 내부에 삽입되어 회전 가능하게 지지될 수 있다.
스케그 몸체(310)는 회전 구동부(미도시)에 의해 회전 동작할 수 있다. 예컨대, 회전 구동부는 선미부(110)의 내부에 배치되는 구동 모터(미도시)와 구동 모터의 회전력을 스케그 몸체(310)의 회전 샤프트에 전달하는 기어부(미도시)를 포함할 수 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 스케그 몸체(310)에는 방향 유도부(330-2)가 형성된다. 방향 유도부(330-2)는 스케그 몸체(310)의 길이 방향 중심선(L1)을 중심으로 양측에서 각각 길이 방향 중심선(L1)으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 한 쌍의 유도 경사면(331)을 가진다.
일례로, 방향 유도부(330-2)는 도 9와 같이 아래에서 볼 때 V자 형상을 가질 수 있다. 다른 예로, 방향 유도부(330-2)는 도 3과 같이 아래에서 볼 때 삼각형 형상을 가지거나 도 5와 같이 아래에서 볼 때 마름모 형상을 가질 수 있다.
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 실시예에 따른 스케그 장치(300-2)의 동작을 설명한다.
도 9를 참조하면, 추진 장치(200)가 선체(도 1의 100 참조)를 전진시키는 제 1 모드로 동작할 때, 스케그 몸체(310)는 방향 유도부(330-2)가 추진 장치(200)에 가까운 쪽에 위치하도록 제 1 회전 동작한다.
이때, 스케그 몸체(310)의 표면을 따라 추진 장치(200) 쪽으로 이동하는 아이스(K)는 방향 유도부(330-2)의 유도 경사면(331)을 따라 추진 장치(200)에서 멀어지는 방향으로 유도되어, 추진 장치(200)(특히, 프로펠러(210))와 아이스(K)의 충돌이 회피된다.
도 10을 참조하면, 추진 장치(200)가 선체(도 1의 100 참조)를 후진시키는 제 2 모드로 동작할 때, 스케그 몸체(310)는 방향 유도부(330-2)가 추진 장치(200)에서 먼 쪽에 위치하도록 제 2 회전 동작 한다.
이때, 추진 장치(200)를 지나 선체(도 1의 100 참조)의 전방으로 이동하는 아이스(K)는 방향 유도부(330)의 유도 경사면(331)을 따라 선체(100)의 전방으로 원활하게 이동할 수 있다.
본 실시예에서 스케그 몸체(310)의 제 1 회전 동작 및 제 2 회전 동작은 쇄빙선(10)에 탑승한 승무원에 의해 수동으로 조작될 수 있다.
다른 실시예에서 스케그 몸체(310)의 제 1 회전 동작 및 제 2 회전 동작은 자동으로 제어될 수 있다. 이하, 도 11을 참조하여 이에 대해 설명한다. 참고로, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스케그 장치를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 스케그 장치(300-3)는 스케그 몸체(도 3의 310 참조)와, 방향 유도부(도 3의 330, 도 5의 330-1, 도 9의 330-2 참조)와, 회전 구동부(340)와, 신호 생성부(350)와 제어부(370)를 포함할 수 있다.
신호 생성부(350)는 추진 장치(200)가 선체(도 1의 100 참조)를 전지시키는 제 1 모드로 동작할 때 제 1 모드 동작 신호를 생성하거나 선체(도 1의 100 참조)를 후진시키는 제 2 모드로 동작할 때 제 2 모드 동작 신호를 생성한다.
제어부(370)는 신호 생성부(350)로부터 제 1 모드 동작 신호를 수신할 때 방향 유도부(도 3의 330, 도 5의 330-1, 도 9의 330-2 참조)가 추진 장치(200)에 가까운 쪽에 위치하도록 스케그 몸체(도 3의 310)를 제 1 회전 동작시키고, 제 2 모드 동작 신호를 수신할 때 방향 유도부(도 3의 330, 도 5의 330-1, 도 9의 330-2 참조)가 추진 장치(200)에서 먼 쪽에 위치하도록 스케그 몸체(도 3의 310 참조)를 제 2 회전 동작시킨다.
이때, 제어부(370)는 스케그 몸체(도 3의 310 참조)에 회전 구동력을 제공하는 회전 구동부(340)를 제어함으로써 스케그 몸체(도 3의 310 참조)의 제 1 회전 동작 및 제 2 회전 동작을 제어할 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 : 쇄빙선
100 : 선체
110 : 선미부
200 : 추진기
300 : 스케그 장치
310 : 스케그 몸체
330 : 방향 유도부
331 : 유도 경사면
333 : 추가 유도 경사면
340 : 회전 구동부
350 : 신호 생성부
370 : 제어부

Claims (8)

  1. 선체의 선미부에 설치되는 추진 장치의 전방에 배치되고, 상기 선체의 길이 방향으로 연장되어 상기 선미부에 지지되는 스케그 몸체:
    상기 스케그에 형성되고, 상기 스케그 몸체를 따라 상기 추진 장치 쪽으로 이동하는 아이스의 방향을 상기 추진 장치에서 멀어지는 방향으로 유도하는 방향 유도부를 포함하는, 스케그 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방향 유도부는 상기 스케그 몸체의 길이 방향 중심선을 중심으로 양측에서 각각 상기 길이 방향 중심선으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 한 쌍의 유도 경사면을 가지는, 스케그 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방향 유도부는 아래에서 볼 때 삼각형 형상 또는 마름모 형상 또는 V자 형상을 가지는, 스케그 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 방향 유도부는 상기 스케그 몸체의 길이 방향의 일단부에 형성되는, 스케그 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 방향 유도부는 상기 스케그 몸체의 길이 방향 중심선을 중심으로 양측에서 각각 상기 길이 방향 중심선에 가까워지는 방향으로 경사진 한 쌍의 추가 유도 경사면을 가지는, 스케그 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스케그 몸체는 후방으로 하향 경사진 회전 중심축을 중심으로 상기 선미부에 회전 가능하게 설치되는, 스케그 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 추진 장치가 상기 선체를 전진시키는 제 1 모드로 동작할 때, 상기 스케그 몸체는 상기 방향 유도부가 상기 추진 장치에 가까운 쪽에 위치하도록 제 1 회전 동작하고,
    상기 추진 장치가 상기 선체를 후진시키는 제 2 모드로 동작할 때, 상기 스케그 몸체는 상기 방향 유도부가 상기 추진 장치에서 먼 쪽에 위치하도록 제 2 회전 동작하는, 스케그 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 추진 장치가 상기 선체를 전지시키는 제 1 모드로 동작할 때 제 1 모드 동작 신호를 생성하고, 상기 선체를 후진시키는 제 2 모드로 동작할 때 제 2 모드 동작 신호를 생성하는 신호 생성부; 및
    상기 신호 생성부로부터 제 1 모드 동작 신호를 수신할 때 상기 방향 유도부가 상기 추진 장치에 가까운 쪽에 위치하도록 상기 스케그 몸체를 제 1 회전 동작시키고, 상기 제 2 모드 동작 신호를 수신할 때 상기 방향 유도부가 상기 추진 장치에서 먼 쪽에 위치하도록 상기 스케그 몸체를 제 2 회전 동작시키는 제어부를 더 포함하는, 스케그 장치.
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