KR20200050532A - 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선체의 운동을 신속하게 저감시킬 수 있는 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치를 제공하되, 선체(hull)의 횡방향 또는 종방향으로 연장되도록, 수면의 아래쪽 선체의 내부에 배치된 복수개의 터널부; 상기 터널부의 내부 공간을 따라 이동 가능하도록, 상기 터널부의 내부 공간에 배치된 쇠구슬; 상기 쇠구슬의 이동을 선택적으로 제한하도록, 상기 터널부의 양측 끝단 하부에 설치된 쇠구슬 스토퍼; 및 상기 선체의 횡요 운동 방향 또는 상기 선체의 종요 운동 방향을 따라서 상기 터널부를 피봇 운동시킬 수 있도록, 상기 선체를 기반으로 설치되고, 상기 터널부에 각각 힌지 결합된 복수개의 피봇부를 포함할 수 있다.

Description

터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치{TUNNEL TYPE APPARATUS FOR REDUCING ROLL MOTION AND YAW MOTION OF VESSEL}

본 발명은 해상에서 선박의 횡동요, 종동요와 같은 선체 운동을 저감하고 이를 통해 여객, 승무원, 화물 및 선박 자체의 안전을 확보할 수 있는 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 파랑이 존재하는 해상에서 운항하고 있다.

파랑중 운항하는 선박은 선체 운동은 여객, 승무원, 화물 및 선박 자체의 안전에 큰 영향을 주고 있다.

예를 들면, 함정의 작전 능력 향상, 해양 탐사선의 탐사 정확도 확보, 어선의 조업 조건 개선을 위해서는 선체 운동의 성능이 개선될 필요가 있다.

선박의 선체 운동은 크게 직선 운동(예: 병진)과 회전 운동을 의미할 수 있다.

직선 운동에는 선체의 진행방향(선수미 방향 또는 종방향)의 전후로 움직이는 X축 직선 운동(surge)과, 선체의 횡방향으로 움직이는 Y축 직선 운동(sway)과, 선체의 상하방향으로 움직이는 Z축 직선 운동(heave)이 있다.

회전 운동에는 선체의 종축(예: X축)을 중심으로 회전하는 횡요 운동(roll)과, 선체의 횡축(예: Y축)을 중심으로 회전하는 종요 운동(pitch)과, 선체의 수직축(예: Z축)을 중심으로 회전하는 선수동요(yaw)가 있다.

특히, 선체 운동 성능 중 선박의 안전과, 연료 소비 등은 물론 승무원 및 승객의 안락감에 큰 영향을 주는 것이 횡요 운동이며, 횡요 운동을 안전 범위 또는 미리 특정한 범위 내에서 제어하는 것이 필요할 수 있다.

또한, 반잠수식(semi-submersible) 형태의 선박 또는 해양구조물의 경우 선박과 달리 종요 운동 특성과 횡요 운동 특성이 동일할 수 있다.

이 경우에는 종요 운동의 특성 또한 선박 또는 해양구조물의 안정성에 있어서 상당히 중요하므로, 횡요 운동과 함께 종요 운동도 일정한 범위 안에서 유지되도록 하는 것이 시급히 요구되고 있는 상황이다.

종래 기술에서는 선박 안정화 장치로서 가변형 빌지 킬(bilge keel), 횡요억제탱크(Anti-Roll Tank), 횡요억제핀(Anti-Roll Fin), 내부재 이동장치, 구조물의 동요를 저감하기 위한 장치 등이 있다.

예컨대, 종래 기술의 가변형 빌지 킬은 선박의 전복 현상 방지를 위해서 선박 또는 해상물구조물의 양측면 하부 또는 바닥면 등에서 선체 외부로 돌출되게 설치되어 선체 마찰 계수를 증대시켜서 연료 소비를 증대시키는 단점을 가지고 있다.

또한, 종래의 횡요억제 탱크는 실제 해상상태인 불규칙파 중에서 선박이나 부유체의 롤링운동을 더욱 악화시키기도 하며, 주기 및 위상각 조절을 위한 펌프의 구동에 많은 동력을 소비하게 되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 횡요억제핀은 선박이나 부유체가 이동하면서 횡요운동을 할때 핀의 받음각(Angle of Attack)을 조정하여 롤링운동과 반대의 힘을 발생시킴으로서 롤링운동만을 감소시키는 장치이나 설치비가 고가이고, 선박의 횡요 및 종요 운동의 저감에 모두 적용하기 어렵고, 선체 외부로 돌출되어 있어서, 파손의 위험과 함께, 유체와의 마찰 증가로 인해 연료 소비량이 상대적으로 증대되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 내부재 이동장치는 해양구조물에 마련되고, 내부에 유체를 수용하는 탱크의 내부에 내부재를 구비한 후, 내부재 이동장치에 의해 탱크 내부의 내부재의 위치를 좌우 방향으로 이동 또는 변경시켜서 해양구조물의 횡동요를 저감시키는 시도를 하였으나, 내부재 이동장치가 해양구조물의 운동 속도에 실시간으로 반응하지 못하여 저감 성능이 매우 떨어지고, 이 경우 부유체의 횡동요 성능을 악화시킬 수 있는 단점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 구조물의 동요를 저감하기 위한 장치는 선박 등의 수상/수중 구조물의 내부에 곡선 궤도 형태의 가이드부를 설치하고, 구조물의 동요에 응답하여 가이드부를 따라 구조물과 위상차를 가지고 운동하는 질량체를 포함하고 있다.

그러나, 종래의 가이드부는 구조물의 구조물의 내부에 고정되어 있어서, 가이드부의 곡선 궤도가 파랑이나 선체 운동에 대응하게 가변될 수 없는 단점이 있다.

즉, 종래의 가이드부는 선체인 구조물의 횡요 각도 및 종요 각도와 동일한 각도로 기울어진다.

따라서, 종래의 가이드부는 특정 조건 또는 설계 평균값을 미리 예측하여 설계되어 있으므로, 다양한 종류의 파랑, 해상 환경 또는 다양한 수치의 파고, 파주기에 대응하여 질량체를 상대적으로 빠르게 또는 느리게 이동시키거나, 질량체의 이동 타이밍을 제어할 수 있는 수단이 부재되어 있으므로, 횡요 운동 및 종요 운동을 효율적으로 저감시킬 수 없는 단점이 있다.

따라서, 선박 또는 해양구조물의 내부에 설치될 수 있으면서, 횡요 운동 및 종요 운동을 하는 선박의 운동 방향과 반대 방향으로 힘을 효율적으로 작용시킬 수 있는 저감 수단이 시급히 요구되고 있는 상황이다.

본 발명에서는 선박 또는 해양구조물의 횡방향 또는 종방향을 따라 연장되어 있으면서 수면 아래 위치를 기준으로 피봇 운동 가능하게 선체의 내부에 설치된 복수개의 터널부와, 터널부의 내부에서 이동하는 쇠구슬을 제공함으로써, 선체의 횡요 운동 및 종요 운동에 따라 터널부의 내부 공간에 배치된 쇠구슬이 선체의 운동과 반대 방향으로 힘을 작용시켜서 선체의 운동을 신속하게 저감시킬 수 있는 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 선체(hull)의 횡방향 또는 종방향으로 연장되도록, 수면의 아래쪽 선체의 내부에 배치된 복수개의 터널부; 상기 터널부의 내부 공간을 따라 이동 가능하도록, 상기 터널부의 내부 공간에 배치된 쇠구슬; 상기 쇠구슬의 이동을 선택적으로 제한하도록, 상기 터널부의 양측 끝단 하부에 설치된 쇠구슬 스토퍼; 및 상기 선체의 횡요 운동 방향 또는 상기 선체의 종요 운동 방향을 따라서 상기 터널부를 피봇 운동시킬 수 있도록, 상기 선체를 기반으로 설치되고, 상기 터널부에 각각 힌지 결합된 복수개의 피봇부를 포함하는 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 터널부는, 상기 터널부의 양측 끝단부의 외주면 상부 및 저부에 각각 형성된 복수개의 보강판; 상기 쇠구슬의 이동을 위한 수용 공간을 형성하는 곡관부; 상기 곡관부의 양측 끝단에 마련된 마감판; 및 상기 마감판의 내표면에 설치되고, 상기 쇠구슬과 접촉하여 상기 쇠구슬의 이동에 따른 충격을 감쇄시키는 충격완충부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 선체는, 상기 터널부의 피봇 운동을 미리 정한 피봇 각도 범위 내에서 제한하면서 상기 피봇 운동에 따른 충격을 감쇄시키도록, 상기 터널부의 피봇 운동 방향을 기준으로 선체의 내부 구조물에 지지된 터널부 충격 감쇄부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 쇠구슬 스토퍼는, 상기 터널부의 저부의 관통홀을 기준으로 상기 터널부의 하측에 설치된 스토퍼 케이싱; 및 상기 스토퍼 케이싱의 내부에 설치되고 상기 관통홀을 통해 상기 터널부의 내부 공간 쪽으로 작동암을 출몰시키는 액추에이터를 포함하고, 상기 작동암의 끝단에는 상기 쇠구슬의 구면에 접촉하여 쇠구슬을 정지시키기 위한 테이퍼면이 형성되어 있을 수 있다.

또한, 상기 피봇부는, 상기 선체의 내부에 마련된 선저부에 설치되고, 상기 선체의 횡방향의 제 1 터널부에 힌지결합된 제 1 피봇부; 및 상기 제 1 피봇부로부터 상기 선체의 수직 방향으로 이격된 위치에 지지되고, 상기 선체의 종방향의 제 2 터널부에 힌지결합된 제 2 피봇부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 피봇부는, 상기 제 1 터널부 또는 상기 제 2 터널부를 기계적 동력으로 회동시키는 제 3 피봇부를 더 포함하고, 상기 제 3 피봇부는, 상기 선체의 내부의 지지 구조물에 설치되고, 상기 제 1 터널부 또는 상기 제 2 터널부의 힌지샤프트를 회동 가능하게 지지하는 힌지브래킷; 상기 힌지브래킷의 외측으로 연장된 힌지샤프트 끝단에 마련된 축커플러; 상기 축커플러를 통해 연결된 기어샤프트를 갖는 피동기어; 상기 피동기어에 치합된 구동기어; 상기 구동기어를 회전시키도록 상기 힌지브래킷의 측면에 설치된 터널부 모터; 및 상기 선체의 내부의 지지 구조물에 설치되고, 상기 구동기어를 향하여 왕복 운동을 하여 상기 구동기어에 선택적으로 치합되는 기어 스토퍼를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치에 의하면, 터널부가 피봇부를 통해 선체 내부에서 선체의 횡요 운동 또는 종요 운동 방향과 동일한 방향으로 피봇 운동 가능하게 설치되어 있으므로, 터널부의 내부의 쇠구슬이 선체의 운동과 반대 방향을 힘을 작용시킨 후, 선체보다 더 기울어진 터널부를 따라 신속하게 이동될 수 있고, 이를 통해서 횡요 운동 또는 종요 운동을 신속하고 효율적으로 저감시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치는, 쇠구슬의 위상 이동에 따라 최적 모멘트를 발생할 때까지의 시간 딜레이를 위하여, 터널부의 양측 끝단 저부에 설치된 쇠구슬 스토퍼를 구비함으로써, 선체의 횡요 운동 또는 종요 운동을 효율적으로 저감시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치는, 터널부의 피봇 운동에 따른 충격을 감쇄시키는 복수개의 터널부 감쇄장치를 더 구비하여, 터널부의 피봇 운동에 따른 충격력이 선체에 전달되지 않게 하여, 운동 저감 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치는, 터널부 모터, 기어 스토퍼 등을 구비하여, 터널부의 피봇 운동 각도를 필요에 따라 선택적으로 조정함으로써, 최적의 모멘트 발생 환경을 만들어낼 수 있는 장점이 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치에서 선체의 횡요 운동을 저감시키기 위한 모멘트 발생 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 응용 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 응용 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치의 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 단곡관 또는 파이프 등의 검사 대상물의 벽면은 해당 검사 대상물의 내부에 형성된 내면을 의미할 수 있다.

도면에서, 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치(10)는 선체(hull)의 내부에 설치될 수 있다.

이렇게 선체(hull)의 내부에 설치됨으로써, 선박 운항시 해수와의 마찰 등에 따른 영향을 최소화할 수 있고, 마찰에 따른 선박 연료 소모 문제를 해소할 수 있고, 선체 운동은 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치(10)에 의해 안전 범위 또는 미리 특정한 범위 내에서 경제적으로 제어될 수 있다.

이런 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치(10)가 설치된 선체(1)(hull)는 도면에서 이점 쇄선으로 표시한 바와 같이 여객선, 화물선, 컨테이너 운반선, 유조선, 액화가스 운반선 등의 선박용 선체이거나, 시추선, 해양 플랜트, 해상 공항, 플로팅 도크 등과 같은 해상구조물용 선체를 의미하는 것으로서, 해상에서 파랑과 마주하여 안정화가 요구되는 부유식 구조물용 선체라면 특정 선체 구조물로 한정되지 않을 수 있다.

터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치(10)는 횡요 운동 및 종요 운동을 위한 복수개(예: 2개)의 터널부(100)와, 각 터널부(100) 별로 마련된 마련된 쇠구슬(200), 쇠구슬 스토퍼(300), 피봇부(400)를 포함할 수 있다.

터널부(100)는 본 실시 예의 설명에서 Y축 방향 또는 선체(1)의 횡방향으로 배치된 제 1 터널부(110)과, X축 방향 또는 선체(1)의 종방향으로 배치된 제 2 터널부(120)로 통칭될 수 있다

또한, 제 1 터널부(110) 또는 제 2 터널부(120)가 선박에 적용되는 경우, 제 1 터널부(110)는 제 2 터널부(120)에 비해 상대적으로 짧은 연장 길이를 가질 수 있다.

그리고, 제 1 터널부(110) 또는 제 2 터널부(120)가 선폭과 선수미 거리가 유사한 해양구조물에 적용되는 경우, 제 1 터널부(110)는 제 2 터널부(120)과 동일하거나 유사한 연장 길이를 가질 수 있다.

이런 터널부(100)는 선체(1)의 횡방향 또는 종방향으로 연장되도록, 수면(WL)의 아래쪽 선체(1)의 내부에서 복수개로 배치되어 있을 수 있다.

각 터널부(100)는 힌지 결합 또는 피봇 결합을 통해 해당 피봇부(400)를 기준으로 횡방향 또는 종방향의 시소 구조물과 같이 각각 회동 또는 피봇 운동이 가능하도록 제작되어 있다.

예컨대, 피봇 운동이란 도 2를 기준으로 설명할 때, 터널부 충격 감쇄부(500, 501, 502, 503)의 상하 사이 구간 내에서 제 1 터널부(110)가 제 1 피봇부(410)의 힌지샤프트(101)를 기준으로 선체(1)의 횡요 또는 종요 운동보다 해당 운동 방향으로 더 회동할 수 있는 움직임을 의미할 수 있다.

각 터널부(100)는 수면(WL) 기준으로 선체(1)와 함께 동일한 횡동요각 또는 종동요각으로 기울어진 상태 또는 평행한 상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 해당 피봇부(400)를 통해서 선체(1)보다 더 기울어진 상태를 유지할 수 있다.

각 터널부(100)는 양쪽 끝단이 선체의 상부를 향하는 상태로 만곡되게 휘어진 반원 또는 반타원의 중공형 관체 구조물이거나, 또는 각 터널부(100)의 내부 공간에 배치된 쇠구슬(200)을 선체(1)의 횡요 운동 또는 종요 운동의 방향으로 이동시킬 수 있는 곡선 터널형 구조물일 수 있다.

각 터널부(100)는 그의 무게 중심을 기준으로 설치된 힌지샤프트(101, 102)를 구비하고 있고, 각 힌지샤프트(101, 102)는 해당 피봇부(400)에 의해 회동 또는 피봇 운동 가능하게 지지될 수 있다.

쇠구슬(200)은 중량을 가진 구면의 이동체 또는 중량체를 의미하는 것으로서, 해당 터널부(100)의 내부 공간을 따라 이동 가능하도록, 해당 터널부(100) 각각의 내부 공간에 배치되어 있을 수 있다.

해당 터널부(100)의 내부 공간 내에서 쇠구슬(200)의 배치 및 위상 변화는 선체(1)에 대하여 횡요 운동(예: 도 1의 도면부호 'ro') 또는 종요 운동(예: 도 1의 도면부호 'pi')을 저감시키는 모멘트를 발생시킴으로써, 선체(1)의 운동을 안정화 시키는 역할을 담당할 수 있다.

쇠구슬 스토퍼(300)는 해당 터널부(100)의 내부 공간에서 쇠구슬(200)의 이동을 선택적으로 제한(예: 정지 또는 이동)하도록, 해당 터널부(100) 각각의 양측 끝단 하부에 설치, 더욱 상세하게는, 끝단 내측면로부터 쇠구슬(200)이 배치될 공간에 대응한 거리만큼 떨어진 하부 위치에 설치되어 있을 수 있다.

아울러, 쇠구슬 스토퍼(300)는 미 도시되어 있지만, 쇠구슬(200)이 해당 터널부(100)의 중간 위치에 정지할 수 있는 복수개의 추가 설치 위치를 기준으로 해당 터널부(100)에 더 마련될 수도 있다.

복수개의 피봇부(400)는 선체의 종축(예: X축)을 중심으로 제 1 터널부(110)를 회동 가능하게 지지하는 제 1 피봇부(410)와, 선체의 횡축(예: Y축)을 중심으로 제 2 터널부(120)를 회동 가능하게 지지하는 제 2 피봇부(410)를 의미할 수 있다.

즉, 복수개의 피봇부(400)는 선체(1)의 횡요 운동 방향 또는 선체(1)의 종요 운동 방향을 따라서 해당 제 1 터널부(110) 또는 제 2 터널부(120)를 피봇 운동시킬 수 있도록, 경우에 따라 선체(1)를 기반으로 설치될 수 있다.

또한, 각 피봇부(400)는 해당 터널부(100)에 각각 힌지 결합된 상태로 선체(1) 등에 지지될 수 있다.

이하의 설명에서, 터널부(100)에 대한 설명에서, 제 1 터널부(110) 및 제 2 터널부(120)는 그의 배치 방향 및 연장 길이 등의 차이를 제외하고 동일한 구성 요소를 포함하고 있으므로, 중복 설명을 피하고 장치 구성의 특징을 명확하게 하기 위하여, 아래의 설명에서는 제 1 터널부(110)를 기준으로 그의 구성 및 연결 관계와 작동 관계가 설명될 수 있다.

또한, 피봇부(400)도 그의 설치 위치 또는 배치 방향을 제외하고는 동일한 구성으로 제작되어 있으므로, 아래의 설명에서는 제 1 피봇부(410)를 기준으로 그의 구성 및 작동 관계가 설명될 수 있다.

도 2를 참조하면, 제 1 터널부(110)는 제 1 터널부(110)의 양측 끝단부의 외주면 상부 및 저부에 각각 형성된 복수개의 보강판(111, 112)을 포함할 수 있다.

특히, 제 1 터널부(110)는 회동 또는 피봇 운동을 제한하기 위하여 후술되는 터널부 충격 감쇄부(500, 501, 502, 503)와 물리적으로 반복 접촉될 수 있다.

이때 보강판(111, 112)는 터널부 충격 감쇄부(500, 501, 502, 503)와의 접촉으로부터 제 1 터널부(110)의 구조적 강성을 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 제 1 터널부(110)는 터널부 충격 감쇄부(500, 501, 502, 503)에 의해 2지점 지지가 가능하므로, 피봇 운동 이후 안정적인 착지가 가능할 수 있다.

예컨대, 도 3과 같이 제 1 터널부(110)는 반시계 회전 방향으로 피봇 운동 이후, 터널부 충격 감쇄부(500, 501, 502, 503)들 중 선체(1) 우현 기준 위쪽에 배치된 감쇄장치(501)와 선체(1) 좌현 기준 아래쪽에 배치된 감쇄장치(503)가 제 1 터널부(110)의 보강판(111, 112)에 접촉함으로써 안정되게 정지될 수 있는 장점이 있다.

한편, 제 1 터널부(110)는 회동 가능한 구조물이면서, 그의 내부에 쇠구슬(200)을 이동 가능하게 정적 하중 및 동적 하중을 지지할 수 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 제 1 터널부(110)에는 제 1 터널부(110)의 터널 구조를 형성하는 기본 튜브형 몸체인 곡관부(113)의 외주면에 미 도시된 론지 또는 보강 리브(미 도시)가 제 1 터널부(110)의 길이 방향 또는 원주 방향으로 더 설치되어 있을 수 있다.

앞서 언급한 복수개의 터널부 충격 감쇄부(500, 501, 502, 503)는 본 실시 예의 구성으로서 선체(1)에 포함 또는 설치될 수 있다.

터널부 충격 감쇄부(500, 501, 502, 503)는 제 1 터널부(110)용 최소 4개, 제 2 터널부(120)용 최소 4개로서 선체(1)의 내부에 구비될 수 있다.

터널부 충격 감쇄부(500, 501, 502, 503)는 예컨대 제 1 터널부(110)의 피봇 운동을 미리 정한 피봇 각도 범위 내에서 제한하면서 상기 피봇 운동에 따른 충격을 감쇄시키도록, 제 1 터널부(110)의 피봇 운동 방향을 기준으로 선체(1)의 내부 구조물에 지지되고, 앞서 언급한 해당 보강판(111, 112)을 목표로 이격된 상태로 경사지게 배치되어 있을 수 있다.

예컨대, 터널부 충격 감쇄부(500, 501, 502, 503)는 일반적인 유압식 또는 공압식 충격 완충 장치이거나, 탄성스프링과 오일 댐퍼를 구비한 댐퍼 장치 등을 의미할 수 있다.

제 1 터널부(110)는 쇠구슬(200)의 이동을 위한 수용 공간을 형성하는 곡관부(113)과, 그 곡관부(113)의 양측 끝단에 마련된 마감판(114)를 포함할 수 있다.

또한, 제 1 터널부(110)는 마감판(114)의 내표면에 설치되고, 쇠구슬(200)과 접촉하여 쇠구슬(200)의 이동에 따른 충격을 감쇄시키는 충격완충부(115)를 포함할 수 있다.

각 충격완충부(115)는 제 1 터널부(110)의 내부 공간을 기준으로 제 1 터널부(110)의 양측 끝단에 해당하는 마감판(114)의 내표면을 지지기반으로 쇠구슬(200)과의 접촉시 충격에 따른 힘을 감쇄시킬 수 있는 충격 감쇄 수단일 수 있다.

특히, 도 5를 참조하면, 제 1 터널부(110)의 마감판(114)에는 통기홀(116)이 더 형성되어 있을 수 있다.

또한, 통기홀(116)에 의해서, 쇠구슬(200)이 제 1 터널부(110)의 곡관부(113)를 따라 이동시 제 1 터널부(110)의 내부의 공기 압축을 방지하는 역할을 담당할 수 있다.

이를 위해서, 이런 통기홀(116)은 단수 또는 복수개로서 마감판(114)의 판 두께 방향으로 관통되어서, 제 1 터널부(110)의 내부 공관과 제 1 터널부(110)의 외부를 공간상 서로 연결시킬 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 각 쇠구슬 스토퍼(300)는 제 1 터널부(110)의 저부의 관통홀(117)을 기준으로 제 1 터널부(110)의 하측에 설치된 스토퍼 케이싱(310)과, 그 스토퍼 케이싱(310)의 내부에 설치되고 상기 관통홀(117)을 통해 제 1 터널부(110)의 내부 공간 쪽으로 작동암(320)을 출몰시키는 액추에이터(330)를 포함할 수 있다.

또한, 각 쇠구슬 스토퍼(300)는 관통홀(117)의 주변의 센서홀(118)을 통해서 쇠구슬(200)을 감지할 수 있는 물리적 컨택트 센서 또는 광학 센서(119)를 더 구비하여, 쇠구슬(200)이 제 1 터널부(110)의 내부 공간의 일측 또는 타측 끝단에 도달하는 타이밍을 체크할 수 있다.

여기서, 상기 센서는 후술되는 도 5의 제어장치(20)에 쇠구슬(200) 감지 신호를 입력시킬 수 있도록 제어장치(20)에 전자 회로적으로 접속되어 있다.

또한, 액추에이터(330)도 전기를 이용한 선형모터, 유압 또는 공압을 이용한 실린더 장치를 통칭할 수 있고, 미 도시된 작동원 및 작동회로를 갖는 도 5에 도시된 제어장치(20)의 쇠구슬 스토퍼 구동부(25)에 접속되어 있을 수 있다.

제어장치(20)에 의해서 쇠구슬 스토퍼 구동부(25)는 쇠구슬(200)이 제 1 터널부(110)의 내부 공간의 일측 또는 타측 끝단에 도달하는 타이밍을 센서에 의해 인식한 다음, 작동암(320)이 관통홀(117)을 통해 돌출되게 제어함으로써, 결과적으로 쇠구슬(200)을 제 1 터널부(110)의 내부 공간의 일측 또는 타측 끝단에 정지시킬 수 있다.

또한, 각 쇠구슬 스토퍼(300)의 작동암(320)의 끝단에는 쇠구슬(200)의 구면에 접촉하여 쇠구슬(200)을 정지시키기 위한 테이퍼면(321)이 형성되어 있을 수 있다.

테이퍼면(321)은 쇠구슬(200)을 안정적으로 정지시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있는 일종의 경사면을 의미할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 피봇부(400)는 선체(1)의 내부에 마련된 선저부에 설치되고, 선체(1)의 횡방향의 제 1 터널부(110)에 힌지결합된 제 1 피봇부(410)와, 그 제 1 피봇부(410)로부터 선체(1)의 수직 방향으로 이격된 위치에 지지되고, 선체(1)의 종방향의 제 2 터널부(120)에 힌지결합된 제 2 피봇부(420)를 포함할 수 있다.

도 1 또는 도 2의 경우에는, 제 2 피봇부(420)는 제 1 터널부(110) 위쪽 위치를 기준으로 선체(1)의 내부에 마련된 내부 테크(2)에 지지될 수 있다.

이하, 본 실시 예에 따른 장치 동작에 대하여 설명하고자 한다.

도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치에서 선체의 횡요 운동을 저감시키기 위한 모멘트 발생 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

먼저, 도 2의 경우에서, 선체(1)는 파랑이 없는 환경 등과 같이, 미세 동요를 제외하고, 횡요 운동 또는 종요 운동을 하지 않을 수 있다.

이러한 선체(1)의 평소 상태에서는, 쇠구슬(200)이 제 1 터널부(110)의 내부 공간의 중간 위치에 배치되어, 횡요 운동 또는 종요 운동을 저감시키는 역할을 수행하지 않게 된다.

여기서, 제 1 터널부(110)의 내부 공간의 중간 위치는 제 1 피봇부(410)의 힌지샤프트(101)를 지나가는 선체 중앙의 Z축 방향의 중심선(CL)이 제 1 터널부(110)의 내부 공간과 만나는 지점을 의미할 수 있다.

따라서, 제 1 터널부(110)는 Z축 방향을 기준으로 좌우 방향의 터널 부위가 서로 평행을 유지할 수 있게 된다.

특히, 힌지샤프트(101)의 표면은 제 1 피봇부(410)의 피봇홀의 내원주면에 대하여 미리 정한 범위 설계치 범위 내의 마찰력을 발생시키도록 가공되어 있으므로, 선체(1)의 미세 동요에 의해서는 제 1 터널부(110)를 회동시키지 않을 수도 있다.

또한, 일반적인 선박 또는 해양구조물의 선체(1)는 그 크기에 따라 그 무게가 상당하기 때문에, 선체(1)의 동요를 저감하기 위해 사용되는 쇠구슬(200)도 선체(1)의 횡요 운동 또는 종요 운동의 저감에 필요한 모멘트를 발생시킬 수 있을 정도로 정해질 수 있다.

제 1 터널부(110)의 회동 또는 피봇 이동은 쇠구슬(200)의 이동 속도를 증가시키는 범위 내에서 미세하게 이동하는 수준일 수 있고, 제 1 터널부(110) 자체가 하중 관점에서 좌우 균형을 이루고 있으므로, 선체(1)의 횡요 운동 또는 종요 운동에 대한 영향력은 미소할 수 있다.

도 3을 참조하면, 선체(1)는 파랑 등에 의해서, 수면(WL) 기준으로 선체(1)의 우현 부위가 상향으로 올라가고, 선체(1)의 좌현 부위가 하향으로 내려가서 기울어지는 반시계 방향의 횡요 운동을 할 수 있다.

다만, 쇠구슬(200)은 선체(1)의 진자 운동 중심점(미 도시)를 기준으로 제 1 터널부(110)를 따라 굴러다닐 수 있기 때문에, 선체(1)의 횡요 운동 진동수와 쇠구슬(200)의 고유 진동수의 관계에 따라 제 1 터널부(110)의 우측 끝단에 도달할 수 있다.

이때, 쇠구슬 스토퍼(300)가 상기 도달한 쇠구슬(200)을 정지 상태로 만들기 위한 작동(예: 작동암 전진)을 수행함으로써, 그 결과 쇠구슬(200)은 제 1 터널부(110)의 내부 공간의 우측 끝단에 정지될 수 있다.

특히, 쇠구슬(200)은 제 1 터널부(110)의 내부 공간의 우측 끝단에 배치된 후, 실제적으로 선체(1)의 반시계 방향의 횡요 운동을 억제시킬 수 있는 제 1 모멘트(M1)를 작용하기 위한 시간 딜레이동안 우측의 쇠구슬 스토퍼(300)에 의해서 임시적으로 정지된 상태를 더 유지할 수 있다.

이런 정지 상태에서 쇠구슬(200)은 선체(1)의 반시계 방향의 횡요 운동의 반대 방향으로 제 1 모멘트(M1)를 충분히 발생시킬 수 있으므로, 그 결과 선체(1)의 횡요 운동은 효율적으로 저감될 수 있다.

특히, 선체(1)의 반시계 방향의 횡요 운동으로 인하여, 제 1 터널부(110)는 점선(T)으로 표시한 바와 같이, 선체(1)의 반시계 방향의 횡요 운동의 운동 각도 보다 더 경사진 회동 또는 피봇 운동을 할 수 있다.

제 1 터널부(110)의 피봇 운동은 쇠구슬(200)의 이동력 또는 관성력 혹은 선체(1)의 횡요 운동 진동수와 제 1 터널부(110)의 고유 진동수의 관계 등에 의해 발생될 수 있다.

제 1 터널부(110)는 선체(1)의 반시계 방향의 횡요 운동과 동일한 방향으로 피봇 운동을 하게 됨으로써, 도 2에 도시된 평소 상태에 비해 가파른 경사각(예: 피봇 운동 각도)을 갖게 될 수 있다.

이런 가파른 경사각 상태에서, 쇠구슬 스토퍼(300)는 쇠구슬(200)의 정지 상태를 해제(예: 작동암 후진)함으로써, 그 결과 상대적으로 더 기울어진 제 1 터널부(110)를 따라서 쇠구슬(200)이 비교적 빠른 속도로 굴러갈 수 있게 된다.

즉, 제 1 터널부(110)는 점선(T)으로 표시한 바와 같이 피봇 운동을 통해 상대적으로 더 회동될 수 있으므로, 피봇 운동 각도에 대응한 경사 기울기만큼 더 쇠구슬(200)의 이동을 상대적으로 가속화시킬 수 있고, 그 결과 쇠구슬(200)은 상대적으로 신속하게 제 1 터널부(110)를 따라 이동되어 도 4와 같은 상태가 되거나, 도 2의 상태로 복귀될 수 있으므로, 횡요 운동 저감 효율을 극대화시킬 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 선체(1)는 계속된 파랑 등에 의해서 선체(1)의 우현 부위가 하향으로 내려가고, 선체(1)의 좌현 부위가 상향으로 올라가는 시계 방향의 횡요 운동을 할 수 있다.

이런 경우도 앞서 설명한 바와 같이, 쇠구슬(200)은 제 1 터널부(110)의 좌측 끝단에 도달하여 선체(1)를 반시계 방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 모멘트(M2)를 작용할 수 있으므로, 그 결과 선체(1)의 횡요 운동은 역시 저감될 수 있고, 역시 쇠구슬(200)의 이동도 신속하게 이루어질 수 있다.

이렇게 제 1 터널부(110)는 중간 위치에 마련된 제 1 피봇부(410)를 피봇 포인트로 이용함으로써, 선체(1)가 횡요 운동할 때, 그 횡요 운동이 이루어지는 방향으로 제 1 터널부(110)가 더 기울어짐으로써, 제 1 터널부(110)의 이동체 또는 질량체인 쇠구슬(200)이 보다 빠르고 효율적으로 원하는 지점으로 이동할 수 있어서, 해당 횡요 운동을 빠르게 저감시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 선체(1)의 종요 운동을 저감시키는 제 2 터널부(120) 및 그 곳의 쇠구슬(200a)의 작동 원리는 운동 방향을 제외하고 앞서 설명한 횡요 운동의 저감을 위한 작동 원리와 동일하기 때문에, 제 2 터널부(120) 및 그 곳의 쇠구슬(200a)에 대한 설명은 여기에서 생략 될 수 있다.

또한, 제 1 터널부(110)의 피봇 운동에 따른 제 1 터널부(110)의 피봇 운동 각도의 측정, 쇠구슬 스토퍼(300)의 작동 타이밍 등은 후술되는 제어장치(20)에 의해 제어될 수 있다.

도 5는 본 발명의 응용 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치의 사시도이다.

도 5를 참조하면, 제어장치(20)는 선체에 마련되어 있을 수 있는 미 도시된 오토파일럿, 선박 운항 시스템의 통신망을 통해 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치(10)의 접속용 정션 박스에 접속되어 있을 수 있다.

제어장치(20)는 선체(1)의 파고, 파주기에 대응하여 횡요 운동과 종요 운동을 감지할 수 있는 감지부(26, 27)를 포함할 수 있다.

제어장치(20)는 감지부(26, 27)를 통해서 선체(1)의 횡요 운동 또는 종요 운동에 따른 선체(1)의 기울기 정보와 운동량을 파악할 수 있도록 전자회로적으로 구성되어 있을 수 있다.

제어장치(20)에는 제 1 터널부(110)의 피봇 운동 각도를 측정하는 디지털 각도기(28)와 접속된 터널부 각도 감지부(29)가 마련되어 있다.

제어장치(20)는 디지털 각도기(28) 및 터널부 각도 감지부(29)를 통해서 터널부 모터 구동부(23)의 피드백 제어를 수행하여, 최적의 모멘트 발생 환경을 만들 수 있도록 제 1 터널부(110)의 피봇 운동을 제어할 수 있다.

예컨대, 터널부 각도 감지부(29)는 디지털 각도기(28)를 통해서 제 1 터널부(110)와 동일한 회전각으로 회전하는 제 1 터널부(110)의 힌지샤프트 또는 기어샤프트의 회전수를 카운팅하여 제 1 터널부(110)의 각도를 측정한 후 제어장치(20)로 입력시킬 수 있도록 되어 있다.

제어장치(20)는 측정 각도값에 대응하게 터널부 모터 구동부(23)의 정회전 또는 역회전 또는 회전수를 제어함으로써, 제 1 터널부(110)의 피봇 운동 각도 측정값이 목표값에 일치 또는 수렴하도록 제어를 수행할 수 있다.

제어장치(20)는 횡요 제어기(21) 및 종요 제어기(22)를 포함할 수 있다.

횡요 제어기(21) 및 종요 제어기(22)의 세부 구성은 제어 대상 차이를 제외하고 서로 각각 동일할 수 있으므로, 이하에서는 횡요 제어기(21)의 세부 구성을 기준으로 설명하고자 한다.

횡요 제어기(21)는 터널부 모터 구동부(23)와, 기어 스토퍼 구동부(24) 및 쇠구슬 스토퍼 구동부(25)를 포함할 수 있다.

터널부 모터 구동부(23)는 후술되는 터널부 모터(435)에 접속되어 있다.

터널부 모터(435)는 스텝모터 또는 모터 회전샤프트의 회전 각도를 정밀하게 제어할 수 있는 서보모터 일 수 있다.

터널부 모터 구동부(23)는 모터 회전샤프트의 회전을 각도별로 제어하여, 결과적으로 터널부 모터(435)의 회전력을 전달 받는 제 1 터널부(110)의 피봇 운동 각도를 필요에 따라 선택적으로 조정함으로써, 최적의 모멘트 발생 환경을 만들 수 있다.

기어 스토퍼 구동부(24)는 후술되는 터널부 모터(435)에 연결된 구동기어(434)를 선택적으로 록킹 또는 릴리싱 시킬 수 있는 기어 스토퍼(436)를 제어할 수 있도록 전자 회로적으로 구성되어 있을 수 있다..

기어 스토퍼(436)는 그의 작동암 끝단에 마련된 스토퍼 기어부를 구동기어(434)에 치합되도록 상승(예: 록킹)시키거나, 구동기어(434)로부터 분리(예: 릴리싱)되도록 하강시킬 수 있도록 구성되어 있다.

따라서, 기어 스토퍼(436)의 작동암의 스토퍼 기어부가 구동기어(434)에 치합되고, 터널부 모터(435)가 모터 작동을 멈춘 경우, 구동기어(434), 피동기어(433), 축커플러(432) 및 힌지샤프트(101)도 정지 상태가 됨으로써, 결국 힌지샤프트(101)에 연결된 제 1 터널부(110)도 정지 상태로 유지될 수 있게 된다.

반면, 기어 스토퍼(436)의 작동암의 스토퍼 기어부가 구동기어(434)으로부터 분리되고, 터널부 모터(435)가 작동하는 경우, 구동기어(434), 피동기어(433), 축커플러(432) 및 힌지샤프트(101)가 연동되어서, 결국 힌지샤프트(101)에 연결된 제 1 터널부(110)는 제어장치(20)에 지시한 피봇 운동 각도의 위치로 변경될 수 있다.

즉, 응용 예에 따른 피봇부는 제 1 터널부(110) 또는 앞서 언급한 제 2 터널부(120)를 기계적 동력으로 회동시키는 제 3 피봇부(430)일 수 있다.

예컨대, 제 3 피봇부(430)는 앞서 실시 예에서 설명한 제 1 피봇부(410) 또는 제 2 피봇부(420)로 대체될 수 있다.

제 3 피봇부(430)는 선체의 내부의 지지 구조물에 설치되고, 상기 제 2 터널부(120) 또는 제 1 터널부(110)의 힌지샤프트(101)를 회동 가능하게 지지하는 힌지브래킷(431)과, 그 힌지브래킷(431)의 외측으로 연장된 힌지샤프트(101) 끝단에 마련된 축커플러(432)를 포함할 수 있다.

또한, 제 3 피봇부(430)는 축커플러(432)를 통해 연결된 기어샤프트를 갖는 피동기어(433)와, 그 피동기어(433)에 치합된 구동기어(434)와, 그 구동기어(434)를 회전시키도록 힌지브래킷(431)의 측면에 설치된 터널부 모터(435)를 포함할 수 있다.

또한, 기어 스토퍼(436)는 제 3 피봇부(430)의 구성으로서 포함될 수 있다.

즉, 기어 스토퍼(436)는 제 3 피봇부(430)를 지지하는 선체의 내부의 지지 구조물에 설치될 수 있고, 기어 스토퍼(436)의 작동암이 구동기어(434)를 향하여 왕복 운동을 할 때 구동기어(434)에 선택적으로 치합되어서 록킹 상태 또는 릴리싱 상태를 만들 수 있다.

제 3 피봇부(430)에서 전기 또는 전자 회로적 접속을 위한 구성 요소(예: 터널부 모터(435) 등)는 정션박스(437)를 구비하여 제어부(20)에 접속될 수 있다.

제어장치(20)는 터널부 모터(435)를 제어하여, 기계적 또는 물리적으로 제 1 터널부(110)의 피봇 운동을 제한하거나, 피봇 운동 각도를 필요에 따라 조정함으로써, 제 1 터널부(110)의 쇠구슬(200)이 보다 빠르게 움직일 수 있게 제어할 수 있는 효과를 갖는다.

도 6은 본 발명의 다른 응용 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치의 사시도이다.

도 6을 참조하면, 다른 응용 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치(10a)는 제 1 터널부(110)과 제 2 터널부(120)가 피봇안착대(600)을 통해 서로 연동될 수 있도록 구성되어 있다.

예컨대, 제 2 터널부(120)용 제 2 피봇부(420)는 제 1 터널부(110)용 제 1 피봇부(410)의 상향 위치를 기준으로 상기 제 1 터널부(110)의 상부에 설치된 피봇안착대(600)를 더 포함할 수 있다.

피봇안착대(600)의 저면은 제 1 터널부(110)의 곡면 또는 외면 형상에 대응하게 안장 형상으로 형성되고, 피봇안착대(600)의 상면은 제 2 피봇부(420)의 저면에 대응하게 평활면 형상으로 형성되어 있을 수 있다.

이때, 제 2 피봇부(420)의 저부는 피봇안착대(600) 위에 연결 또는 설치될 수 있다.

제 2 터널부(120) 및 제 2 피봇부(420)의 동적 또는 정적 하중은 피봇안착대(600) 및 제 1 터널부(110)를 통해서 제 1 피봇부(410)에 전달될 수 있다.

이 경우, 제 1 피봇부(410)에는 설계 변경을 통해서 상기 동적 또는 정적 하중을 견딜 수 있도록 구조적 보강재가 더 마련될 수 있다.

이렇게 피봇안착대(600)의 적용을 통해서, 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치(10a)가 하나의 몸체를 갖도록 제작될 수 있으므로, 제작 및 설치가 용이한 장점이 있다.

또한, 하나의 장치(10a)에서 횡요 및 종요 운동의 저감이 동시에 이루어질 수 있는 효과가 발생될 수 있다.

이처럼, 본 실시 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치는 제작 및 설치가 용이하고, 피봇부를 통해 회동 가능하게 지지됨으로써, 쇠구슬의 이동 속도를 상대적으로 증가시키거나 쇠구슬 스토퍼를 통해서 쇠구슬의 이동을 지연시킬 수 있으므로, 최적의 모멘트를 발생시킬 수 있는 타이밍을 용이하게 제어할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 실시 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치는 피봇부를 통해 선체 내부에서 선체의 횡요 운동 또는 종요 운동 방향과 동일한 방향으로 피봇 운동 가능한 터널부를 제공함으로써, 횡요 운동 또는 종요 운동을 신속하고 효율적으로 저감시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치는, 터널부의 피봇 운동에 따른 충격을 감쇄시키는 복수개의 터널부 감쇄장치를 더 구비하여, 터널부의 피봇 운동에 따른 충격력이 선체에 전달되지 않게 하거나 최소화 함으로써, 선체를 보호할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치는, 터널부 모터, 기어 스토퍼 등을 구비하여, 터널부의 피봇 운동 각도를 필요에 따라 선택적으로 조정하거나, 또는 정지시킬 수 있음으로써, 최적의 모멘트 발생 환경을 만들어낼 수 있고, 선체 안정화를 도모할 수 있는 장점이 있다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치 20 : 제어장치
100 : 터널부 200, 200a : 쇠구슬
300 : 쇠구슬 스토퍼 400 : 피봇부
500, 501, 502, 503 : 터널부 충격 감쇄부 600 : 피봇안착대

Claims (6)

1. 선체(hull)의 횡방향 또는 종방향으로 연장되도록, 수면의 아래쪽 선체의 내부에 배치된 복수개의 터널부;
   상기 터널부의 내부 공간을 따라 이동 가능하도록, 상기 터널부의 내부 공간에 배치된 쇠구슬;
   상기 쇠구슬의 이동을 선택적으로 제한하도록, 상기 터널부의 양측 끝단 하부에 설치된 쇠구슬 스토퍼; 및
   상기 선체의 횡요 운동 방향 또는 상기 선체의 종요 운동 방향을 따라서 상기 터널부를 피봇 운동시킬 수 있도록, 상기 선체를 기반으로 설치되고, 상기 터널부에 각각 힌지 결합된 복수개의 피봇부를 포함하는 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 터널부는,
   상기 터널부의 양측 끝단부의 외주면 상부 및 저부에 각각 형성된 복수개의 보강판;
   상기 쇠구슬의 이동을 위한 수용 공간을 형성하는 곡관부;
   상기 곡관부의 양측 끝단에 마련된 마감판; 및
   상기 마감판의 내표면에 설치되고, 상기 쇠구슬과 접촉하여 상기 쇠구슬의 이동에 따른 충격을 감쇄시키는 충격완충부를 포함하는 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 선체는,
   상기 터널부의 피봇 운동을 미리 정한 피봇 각도 범위 내에서 제한하면서 상기 피봇 운동에 따른 충격을 감쇄시키도록, 상기 터널부의 피봇 운동 방향을 기준으로 선체의 내부 구조물에 지지된 터널부 충격 감쇄부를 포함하는 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 쇠구슬 스토퍼는,
   상기 터널부의 저부의 관통홀을 기준으로 상기 터널부의 하측에 설치된 스토퍼 케이싱; 및
   상기 스토퍼 케이싱의 내부에 설치되고 상기 관통홀을 통해 상기 터널부의 내부 공간 쪽으로 작동암을 출몰시키는 액추에이터를 포함하고,
   상기 작동암의 끝단에는 상기 쇠구슬의 구면에 접촉하여 쇠구슬을 정지시키기 위한 테이퍼면이 형성되어 있는 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 피봇부는,
   상기 선체의 내부에 마련된 선저부에 설치되고, 상기 선체의 횡방향의 제 1 터널부에 힌지결합된 제 1 피봇부; 및
   상기 제 1 피봇부로부터 상기 선체의 수직 방향으로 이격된 위치에 지지되고, 상기 선체의 종방향의 제 2 터널부에 힌지결합된 제 2 피봇부를 포함하는 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 피봇부는,
   상기 제 1 터널부 또는 상기 제 2 터널부를 기계적 동력으로 회동시키는 제 3 피봇부를 더 포함하고,
   상기 제 3 피봇부는,
   상기 선체의 내부의 지지 구조물에 설치되고, 상기 제 1 터널부 또는 상기 제 2 터널부의 힌지샤프트를 회동 가능하게 지지하는 힌지브래킷;
   상기 힌지브래킷의 외측으로 연장된 힌지샤프트 끝단에 마련된 축커플러;
   상기 축커플러를 통해 연결된 기어샤프트를 갖는 피동기어;
   상기 피동기어에 치합된 구동기어;
   상기 구동기어를 회전시키도록 상기 힌지브래킷의 측면에 설치된 터널부 모터; 및
   상기 선체의 내부의 지지 구조물에 설치되고, 상기 구동기어를 향하여 왕복 운동을 하여 상기 구동기어에 선택적으로 치합되는 기어 스토퍼를 포함하는 터널형 횡요 및 종요 운동 저감장치.

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