KR20200042732A - 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박 - Google Patents

Abstract

응력의 집중현상으로 인한 파손의 위험성을 최소화하며, 횡동요를 효율적으로 감소시키기 위한 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박이 제공된다. 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박은 선체와, 선체의 좌우측 양측 저면에 선체의 길이방향을 따라 연장 형성되며, 복수 개로 분할되어 직렬로 배치된 복수 개의 플레이트 유닛을 포함하는 빌지킬을 포함하되, 복수 개의 플레이트 유닛은 서로 이격되어 배치되고, 서로 마주보는 면이 내측으로 만입되는 만입부와, 만입부로부터 서로를 향하여 돌출된 돌출부가 형성된 굴절부를 각각 포함한다.

Description

끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박 {Ship comprising bilge keel}

본 발명은 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 응력의 집중현상으로 인한 파손의 위험성을 최소화하며, 횡동요를 효율적으로 감소시키기 위한 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박에 관한 것이다.

일반적으로 선박이나 FPSO(Floating production storage offloading) 등의 해양구조물과 같은 부유체에는 해상에 계류되어 있거나 해상에서 이동할 때, 파도나 조류 등과 같은 외부환경에 의해 중앙을 중심으로 좌우가 번갈아가며 흔들리는 횡동요가 발생하게 된다. 횡동요는 선박 탑승자의 승선감을 나쁘게 할 뿐만 아니라, 정도가 심할 경우에는 해양구조물이 균형을 잃고 쓰러지거나 화물의 하역 중에는 인접한 선박과 충돌이 발생하여 구조물의 안전성에 직접적이 영향을 주고 있다. 이에, 선박의 과도한 횡동요 운동을 억제하고 전복현상을 방지하기 위하여, 선체의 하부 측면에 빌지킬(bilge keel)을 설치하는 방법을 사용하고 있다.

빌지킬은 폭이 증가할수록 점성 감쇠력(viscous damping)이 증가하여 횡동요를 효과적으로 줄일 수 있다. 빌지킬은 부유체에 설치 시, 길이가 길어질수록 부유체의 외면에 설치 각도를 일정하게 유지시키는 작업과 관리가 어려운 문제가 발생하여, 작업의 편리를 극대화하기 위해 복수 개가 분리되어 설치된다. 또한, 빌지킬이 설치되는 선박의 선체는 종강도를 견뎌야 하는데 빌지킬의 끝단부는 종강도의 흐름에 저항하는 구조로 응력집중을 가져오고 장기간 노출 시 파손되는 문제의 발생을 방지하기 위하여, 최근에는 마름모꼴로 형성되어 사용되고 있으나, 이와 같은 마름모꼴의 형상이 파손의 문제는 방지할 수 있으나 횡동요를 감소시키기 위한 효율이 저하되는 문제가 있다.

따라서, 응력 집중으로 인해 파손되는 현상을 방지하면서 횡동요를 효율적으로 저감시킬 수 있는 장치를 필요로 하였다.

대한민국 등록특허 제10-1205698호, (2012.11.22.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서 응력의 집중현상으로 인한 파손의 위험성을 최소화하며, 횡동요를 효율적으로 감소시키기 위한 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박에 관한 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 기술적 과제에 의한 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박은, 선체와, 상기 선체의 좌우측 양측 저면에 상기 선체의 길이방향을 따라 연장 형성되며, 복수 개로 분할되어 직렬로 배치된 복수 개의 플레이트 유닛을 포함하는 빌지킬을 포함하되, 복수 개의 상기 플레이트 유닛은 서로 이격되어 배치되고, 서로 마주보는 면이 내측으로 만입되는 만입부와, 상기 만입부로부터 서로를 향하여 돌출된 돌출부가 형성된 굴절부를 각각 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박은, 복수 개가 이격되어 선체 또는 해양구조물의 저면에 복수 개가 이격되어 배치되면서 단차가 발생하여 효율성이 저하되는 현상을 최소화할 수 있다. 특히, 본 발명의 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박은 끝단부가 응력집중에 의해 균열이 발생하거나 파손되는 현상을 방지하고, 유효면적을 최대화하여 선박 또는 해양구조물의 중앙을 중심으로 좌우가 번갈아가면서 흔들리는 현상을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박의 측면을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 선박의 정면을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 선박의 플레이트 유닛의 일부분을 확대 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 선박의 플레이트 유닛의 굴곡부와 종래의 플레이트 유닛의 일부분을 도시한 도면들이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박에 대해 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박(1)은 선체(10) 또는 해양구조물의 저면에 설치되는 플레이트 유닛(20)을 포함하여, 선체(10) 또는 해양구조물이 중앙을 중심으로 번갈아가며 진동하는 현상을 방지한다. 본 발명의 선박(1)은 선체(10)의 저면에 설치된 복수 개의 플레이트 유닛(20)이 횡동요를 효율적으로 저감시키고, 플레이트 유닛(20)의 양 끝단부가 응력 집중에 의해 파손되는 현상을 방지할 수 있다. 특히, 본 발명은 플레이트 유닛(20)이 굴절부(30)를 형성하고 면적이 넓어짐에 따라 선체(10)가 동요되는 현상을 효율적으로 저감시킬 수 있다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 선박에 대해 전반적으로 설명하고, 도 3을 참조하여 선박의 굴절부에 대해 구체적으로 설명한 후에, 도 4를 참조하여 선박에 대해 구체적으로 비교설명 하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박의 측면을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 선박의 정면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박(1)은 선체(10)가 해상에 계류되어 있거나 해상에서 이동할 때 파도나 조류 등과 같은 외부환경에 의해 횡동요에 의해 과도하게 흔들리거나 균형을 잃는 현상을 최소화하기 위해 선저면에 설치되는 복수 개의 플레이트 유닛(20)을 포함한다. 즉, 본 발명의 선박(1)은 선체(10)와, 복수개의 플레이트 유닛(20)을 포함하며, 복수 개의 플레이트 유닛(20)이 굴절부(30)를 형성할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 의한 선박(1)은 선체(10)와, 선체(10)의 좌우측 양측 저면에 선체(10)의 길이방향을 따라 연장 형성되며, 복수 개로 분할되어 직렬로 배치된 복수 개의 플레이트 유닛(20)을 포함하는 빌지킬을 포함하되, 복수 개의 플레이트 유닛(20)은 서로 이격되어 배치되고, 서로 마주보는 면이 내측으로 만입되는 만입부(31)와, 만입부(31)로부터 서로를 향하여 돌출된 돌출부(32)가 형성된 굴절부(30)를 각각 포함한다.

선체(10)는 해상에 부유 가능한 부유체로, FPSO(Floating production storage offloading) 등의 해양구조물을 예로 들 수 있다. 본 발명의 선체(10)는 도면에 도시된 바와 같은 형상을 이루도록 형성되는 것을 예로 들어 설명하도록 한다. 선체(10)는 저면의 양측에 플레이트 유닛(20)이 배치된다.

플레이트 유닛(20)은 선체(10)의 횡동요를 경감시키는 일종의 빌지킬(bilge keel)로, 얇고 긴 판으로 형성된다. 플레이트 유닛(20)은 선체(10)의 좌우측 저면에 선체(10)의 길이방향을 따라 연장형성될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 플레이트 유닛(20)은 일측면이 선체(10)의 저면 양측에 각각 배치될 수 있다. 특히, 플레이트 유닛(20)은 복수 개로 분할형성되어 선체(10)의 길이방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다. 플레이트 유닛(20)은 선체(10)의 길이방향을 따라 연장 배치되기에, 작업과 관리를 용이하게 하기 위하여 복수 개로 분할 형성한다. 복수 개의 플레이트 유닛(20)은 선체(10)의 길이방향을 따라 선저면에 직렬로 배치된다. 본 발명은 선체(10)의 일측에 플레이트 유닛(20)이 한 쌍만 배치된 것으로 도시하였지만, 이는 설명의 편의를 위해 개략적으로 도시한 것으로, 선체(10)에 배치되는 플레이트 유닛(20)의 길이 또는 개수는 도면에 도시된 것에 한정되지 않고 작업과 관리의 편의를 위해 다양한 길이로 형성되어 선체(10)의 저면 양측에 직렬로 나란하게 배치될 수 있다.

한편, 플레이트 유닛(20)은 양 끝단부에 굴절부(30)가 형성된다.

굴절부(30)는 플레이트 유닛(20)이 선박(1)의 횡동요를 효율적으로 저감시키기 위해 플레이트 유닛(20)의 양 끝단부에 형성된다. 굴절부(30)는 선저면과 밀착되는 플레이트 유닛(20)의 일측면과 수직하게 배치되는 타측면에 형성될 수 있다. 다시 말해, 굴절부(30)는 플레이트 유닛(20)이 선수부와 선미부를 향하는 양측면에 형성될 수 있다. 굴절부(30)는 복수 개의 플레이트 유닛(20)에 각각 형성될 수 있으며, 굴곡 형성됨에 따라 돌출된 부분과 만입된 부분인 돌출부(32)와 만입부(31)를 포함할 수 있다.

이하, 도 3을 참조하여 선박의 굴절부의 만입부와 돌출부에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3은 도 1의 선박의 플레이트 유닛의 일부분을 확대 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 도 3은 서로 대향되도록 배치된 복수 개의 플레이트 유닛(20)의 일부분을 확대하여 도시한 도면이다. 플레이트 유닛(20)은 양끝단부에 굴절부(30)를 형성하여 굴절부(30)가 만입부(31)와 돌출부(32)를 포함할 수 있다.

먼저, 만입부(31)는 플레이트 유닛(20)이 선체(10)의 길이방향과 마주하는 타측면의 일부분에 만입되어 형성된다. 만입부(31)는 플레이트 유닛(20)의 타측면이 상부로부터 하부를 향하여 내측으로 만입되어 형성될 수 있으며, 선체(10) 저면에 고정되는 플레이트 유닛(20)의 일측면과, 일측면에 대향되는 타측면으로부터 내측으로 만입 형성될 수 있다. 만입부(31)는 플레이트 유닛(20) 상부로부터 하부를 향하여 수평방향으로 만입되어 형성될 수 있다. 다시 말해, 만입부(31)는 플레이트 유닛(20)의 끝단부에 상부로부터 하부를 향하여 내측으로 굴곡지도록 만입되어 형성될 수 있다. 이와 같은 만입부(31)는 플레이트 유닛(20)의 양 끝단부에 형성된다.

또한, 플레이트 유닛(20)은 만입부(31)로부터 외측으로 돌출되어 돌출부(32)를 형성할 수 있다.

돌출부(32)는 플레이트 유닛(20)의 양끝단부가 만입부(31)로부터 외측으로 돌출되어 굴곡지도록 형성된다. 돌출부(32)는 플레이트 유닛(20)의 하부 모서리에 형성될 수 있다. 돌출부(32)는 만입부(31)로부터 돌출되어 플레이트 유닛(20) 하부 모서리가 굴곡지도록 형성될 수 있다. 돌출부(32)는 내측으로 오목하게 만입되어 형성되는 만입부(31)로 인해, 플레이트 유닛(20)의 외측으로 연장된 구성으로 보일 수 있으나, 플레이트 유닛(20) 상하부의 중심부부터 내측으로 만입되어 만입부(31)가 형성되고, 하부 모서리를 굴곡지게 다듬어 형성될 수도 있다. 굴절부(30)는 플레이트 유닛(20)의 모서리부가 굴곡지게 형성되는 돌출부(32)를 포함하여, 파도나 조류 등에 의해 플레이트 유닛(20)의 모서리부분이 파손되거나 훼손되는 현상을 방지할 수 있다.

굴절부(30)는 플레이트 유닛(20)의 양 끝단부에 형성되는 만입부와 돌출부를 포함하여 반원형 형상으로 굴절 형성되어, 양 끝단부에 좌우 대칭을 이루도록 형성될 수 있다. 이에, 만입부(31)와 돌출부(32) 또한 좌우 대칭을 이룰 수 있다. 또한, 플레이트 유닛(20)은 복수 개가 이격배치되어 서로 마주하는 면이 서로 대칭을 이룰 수 있다. 굴절부(30)는 만입부(31)가 형성되어 플레이트 유닛(20)이 선체(10)와 접하는 만입부(31)의 상부에 응력이 집중되는 현상을 방지하여 플레이트 유닛(20)이 파손되거나 훼손되는 현상을 방지할 수 있다. 특히, 굴절부(30)는 돌출부(32)를 형성하여 플레이트 유닛(20)의 끝단부의 면적을 넓혀 횡동요를 보다 효율적으로 저감시킬 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 플레이트 유닛과 종래의 플레이트의 양 끝단부를 구체적으로 비교 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 플레이트 유닛의 굴절부와 종래의 플레이트 의 일부분을 도시한 도면들이다.

먼저, 도 4의 (a)를 참조하면, 도 4의 (a)와 (b)는 종래의 플레이트(P1, P2)의 일부분을 도시하고 있으며, 도 4의 (c)는 본 발명의 플레이트 유닛(20)의 일부분을 도시하고 있다. 도 4의 (a)에 도시된 플레이트(P1)는 해수와 접촉하는 면적이 넓어, 해수에 대한 저항 작용으로 횡동요를 효율적으로 저감시킬 수는 있으나, 끝단부에 응력이 집중되어 빈번하게 파손되는 문제가 있다. 이에, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 플레이트(P2)의 끝단부를 경사지게 형성하여 응력 집중을 최소화하여 파손의 위험성이 줄어들었지만, 이는, 해수와 접촉하는 면적이 줄어들어 도 4의 (a)에 도시된 플레이트(P1)에 비해 횡동요를 저감시키는 효율이 떨어지는 문제가 있다.

도 4의 (c)에 도시된 본 발명의 플레이트 유닛(20)은 양 끝단부의 중심부가 만입 형성된 만입부(31)를 형성하여 응력 집중을 최소화할 수 있으며, 모서리가 돌출된 돌출부(32)를 형성하여 해수와 접촉하는 면적을 넓힐 수 있다. 이와 같이, 플레이트 유닛(20)은 만입부(31)와 굴절부(30)를 형성하는 굴절부(30)를 포함하여, 해수에 대한 저항작용을 증가시켜 횡동요를 효율적으로 저감시킬 수 있으며, 상부에 응력이 집중되는 현상을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명은 플레이트 유닛(20)이 설치된 선체(10)가 해상에서 이동할 때 유체의 상대속도가 증가하여 횡동요가 보다 효율적으로 저감되는 효과를 나타낼 수 있는 특징이 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 선박
10: 선체 20: 플레이트 유닛
30: 굴절부 31: 만입부
32: 돌출부 P1, P2: 플레이트

Claims (1)

1. 선체; 및
   상기 선체의 좌우측 양측 저면에 상기 선체의 길이방향을 따라 연장 형성되며, 복수 개로 분할되어 직렬로 배치된 복수 개의 플레이트 유닛을 포함하는 빌지킬을 포함하되,
   복수 개의 상기 플레이트 유닛은 서로 이격되어 배치되고, 서로 마주보는 면이 내측으로 만입되는 만입부와, 상기 만입부로부터 서로를 향하여 돌출된 돌출부가 형성된 굴절부를 각각 포함하는 끝단부에 굴절부가 형성된 빌지킬을 구비하는 선박.

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