KR20200077837A

KR20200077837A - 컨테이너 선박의 lfs 시스템 배치구조

Info

Publication number: KR20200077837A
Application number: KR1020180167100A
Authority: KR
Inventors: 오거성
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-07-01

Abstract

본 발명은 컨테이너 선박의 LFS 시스템 배치구조에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 LFS 시스템 배치구조는, 선박의 연료로 사용되는 LNG를 저장하는 LNG 연료탱크; 상기 LNG 연료탱크의 상부에 배치된 제2 데크; 상기 제2 데크 상에 배치되고, 상기 LNG 연료탱크에 저장된 LNG나 상기 LNG 연료탱크에서 발생된 증발가스를 상기 선박의 추진장치에 공급하기 위한 하나 이상의 장치가 배치된 연료가스 공급룸; 상기 LNG 연료탱크의 상부에 배치되고, 상기 LNG 연료탱크의 돔의 일부가 배치되며, 상기 돔을 통해 LNG를 상기 연료가스 공급룸을 통해 상기 선박의 추진 장치에 공급하도록 연료 파이프가 배치된 탱크 연결부; 및 상기 제2 데크에 배치되고, 상기 연료가스 공급룸 및 탱크 연결부 중 하나 이상에서 발생된 누출 가스 또는 공기를 외부로 배출하기 위해 상기 누출 가스 또는 공기를 모으도록 설치된 덕트 트렁크를 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 제2 데크 상에 위험구역으로 분류되는 연료가스 공급룸, 탱크 연결부 및 벙커링 스테이션을 모두 배치하여, 위험구역에 대한 관리를 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

컨테이너 선박의 LFS 시스템 배치구조{ARRANGEMENT OF LFS SYSTEM ON CONTAINER SHIP}

본 발명은 컨테이너 선박의 LFS 시스템 배치구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LNG를 연료로 추진하는 컨테이너 선박의 LFS 시스템 배치구조에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 연료의 연소에 의해 동력을 발생시키는 엔진에 의해 추진력을 갖는다. 선박의 연료로 사용되는 경우, 중유, MOD(marine diesel oil), MFO(marine fuel oil) 등은 연소 과정에서 발생되는 다량의 유해물질로 인해 환경오염을 유발하는 원인이다. 따라서 친환경 선박으로 액화천연가스(liquefied natural gas, LNG)를 연료로 사용하는 선박(LNG fueled ship, LFS)이 개발되어 각국의 선급으로부터 공식인증을 승인받아 환경 규제로 인한 청정에너지로의 전환 요구를 충족시키고 있다.

이러한 LFS는 컨테이너선, 탱커선 등의 다양한 선종에 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 사용되는 가스 추진 엔진이 동급 출력의 디젤 엔진에 비해, 이산화탄소, 질소산화물, 황산화물 등의 발생을 감소시키고, 기존의 선박 연료에 비해 단위 열량당 가격이 상당히 저렴하여 경제성도 만족시킨다.

이때, LNG는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스를 162℃로 냉각하여 액화시킨 무색투명한 액체로, 공해물질이 거의 없고, 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 또한, LNG는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들기 때문에 저장효율이 높은 장점이 있다.

최근에는 LNG를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 LNG 연료공급 방식이 개발되고 있으며, 이와 같이 엔진의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용하고자 하는 시도가 증가하고 있다.

상기와 같은 추세와 더불어, 컨테이너 선박 역시 추진연료로 LNG를 사용하여 운항 효율을 향상시키고자 하는 노력이 시도되고 있다.

본 발명은 LNG를 연료로 사용하는 컨테이너 선박에 대하여, 선실의 하측에 설치되는 LNG 연료탱크로부터 선박의 추진 장치까지의 LNG 연료공급을 위한 각종 장비의 효율적인 배치를 통하여, 선내 공간 활용을 효과적으로 할 수 있는 컨테이너 배치구조를 제안한다.

선실의 하측에 LNG 연료탱크가 배치되는 선박에 관한 특허로, 국내 등록특허 제10-12109016호(가스연료용 연료탱크를 가지는 부유식 구조물), 국내 등록특허 제10-1606701호(컨테이너 선박 및 그 배치 구조) 등이 있지만, 상기 특허들은 엔진에 대한 LNG 연료탱크의 배치에 관한 사항만 기술되어 있을 뿐, 연료가스 공급시스템(fuel gas supply system)에 연관되는 관련 설비의 배치에 관한 구체적인 사항까지 기술된 것은 아니다.

또한, 현재 선실의 하측에 LNG 연료탱크를 배치하고 운용될 수 있도록 하는 특허 중에서 실제로 적용될 수 있는 특허는 없는 실정이다.

본 발명은 선실의 하측에 LNG 연료탱크를 배치하는 기존 기술에 추가하여, 연료가스 공급시스템(FGSS, fuel gas supply system)과 관련되는 전반적인 배치에 관한 기술을 더하여, 실선에 즉시 적용할 수 있는 컨테이너 선박의 배치구조를 제공하고자 하며, 특히, LNG의 로딩 또는 언로딩 작업을 위해 마련되는 벙커링 스테이션의 구체적인 배치구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 LFS 시스템 배치구조는, 선박의 연료로 사용되는 LNG를 저장하는 LNG 연료탱크; 상기 LNG 연료탱크의 상부에 배치된 제2 데크; 상기 제2 데크 상에 배치되고, 상기 LNG 연료탱크에 저장된 LNG나 상기 LNG 연료탱크에서 발생된 증발가스를 상기 선박의 추진장치에 공급하기 위한 하나 이상의 장치가 배치된 연료가스 공급룸; 상기 LNG 연료탱크의 상부에 배치되고, 상기 LNG 연료탱크의 돔의 일부가 배치되며, 상기 돔을 통해 LNG를 상기 연료가스 공급룸을 통해 상기 선박의 추진 장치에 공급하도록 연료 파이프가 배치된 탱크 연결부; 및 상기 제2 데크에 배치되고, 상기 연료가스 공급룸 및 탱크 연결부 중 하나 이상에서 발생된 누출 가스 또는 공기를 외부로 배출하기 위해 상기 누출 가스 또는 공기를 모으도록 설치된 덕트 트렁크를 포함할 수 있다.

상기 제2 데크의 상부에 배치되고, 상부에 선실이 설치된 어퍼 데크를 더 포함하고, 상기 덕트 트렁크는 상기 선실 내에 배치된 덕트 트렁크와 연결될 수 있다.

상기 선실에는 공기를 공급하거나 배기하기 위한 벤틸레이터(ventilator)가 설치되고, 상기 벤틸레이터는 상기 제2 데크에 설치된 덕트 트렁크로 공기를 공급할 수 있다.

상기 덕트 트렁크는, 상기 연료가스 공급룸과 탱크 연결부의 사이에 배치될 수 있다.

상기 제2 데크 상에 배치되고, 화재진압을 위한 드라이 파우더 및 질소 중 어느 하나 이상이 저장된 드라이 파우더룸을 더 포함하고, 상기 탱크 연결부는 상기 연료가스 공급룸 및 드라이 파우더룸의 사이에 배치될 수 있다.

상기 제2 데크 상에 배치되고, 상기 선박의 선체 좌측벽 및 우측벽에 접하도록 각각 배치된 두 개의 벙커링 스테이션; 및 상기 탱크 연결부와 상기 두 개의 벙커링 스테이션 중 어느 하나의 사이에 배치되고, 상기 연료 파이프 및 LNG 로딩 파이프가 배치된 파이프 트렁크를 더 포함할 수 있다.

상기 선박의 선체 좌현 및 우현 중 어느 하나 이상에 상기 선체의 길이 방향으로 연장된 사이드 통로가 형성되며, 상기 벙커링 시스템은 상기 하나 이상의 사이드 통로의 경로 상에 배치될 수 있다.

상기 연료가스 공급룸 및 탱크 연결부는 상기 사이드 통로로 출입구가 형성되고, 상기 출입구는 에어로크(air-lock) 구조를 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 LFS 시스템 배치구조는, 상부에 선실이 설치된 어퍼 데크; 상기 어퍼 데크의 하부에 설치된 제2 데크; 상기 제2 데크의 하부에 배치되고, 선박의 연료로 사용되는 LNG를 저장하는 LNG 연료탱크; 상기 제2 데크 상에 배치되고, 상기 LNG 연료탱크에 저장된 LNG나 상기 LNG 연료탱크에서 발생된 증발가스를 상기 선박의 추진장치로 공급하기 위한 하나 이상의 장치가 배치된 연료가스 공급룸; 상기 제2 데크 상이 배치되며, 상기 LNG 연료탱크에서 LNG를 상기 연료가스 공급룸을 통해 상기 선박의 추징 장치에 공급하도록 연료 파이프가 배치된 탱크 연결부; 및 상기 제2 데크에 배치되고, 상기 연료가스 공급룸 및 탱크 연결부에서 발생된 누출 가스 또는 공기를 외부로 배출하기 위해 상기 누출 가스 또는 공기를 모으는 제1 덕트 트렁크를 포함할 수 있다.

상기 선실에 설치되고, 팬이 구비된 팬 룸에서 연장된 제2 덕트 트렁크; 및 상기 선실의 전방 및 후방 중 어느 하나 이상에 설치되며, 공기를 공급하거나 배기하는 벤틸레이터(ventilator)를 더 포함하고, 상기 제1 덕트 트렁크는 상기 제2 덕트 트렁크와 연결되며, 상기 벤틸레이터는 상기 제1 덕트 트렁크로 공기를 공급할 수 있다.

본 발명에 의하면, 제2 데크 상에 위험구역으로 분류되는 연료가스 공급룸, 탱크 연결부 및 벙커링 스테이션을 모두 배치하여, 위험구역에 대한 관리를 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 위험구역에서 발생된 누출 가스나 공기를 덕트 트렁크를 통해 모아서 외부로 배출할 수 있어, 누출 가스나 공기를 배출하기 위한 벤틸레이션을 적은 비용으로 적용할 수 있으며, 위험구역에 대한 안정성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치구조가 적용된 컨테이너 선박의 정단면을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배치구조가 적용된 컨테이너 선박에서, LNG 연료탱크와 연료가스 공급룸이 배치된 부분의 측단면을 도시한 개략도이다.
도 3은 도 1의 A영역을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 B영역을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배치구조가 적용된 컨테이너 선박에서, LNG 연료탱크의 상측에 위치하는 어퍼 데크를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치구조가 적용된 컨테이너 선박에서, LNG 연료탱크의 상측에 위치하는 제2 데크를 도시한 평면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.

본 발명은 LNG를 연료로 공급받아 추진력을 발생시키는 컨테이너 선박에 관한 것이다. 선박의 추진장치로, 예컨대, DFDE(duel fuel diesel electric)와 같은 저압가스 분사엔진이나, ME-GI와 같은 고압가스 분사엔진, 그리고 가스터빈 등을 활용할 수 있는데, 이종(異種)연료를 연료로 사용할 수 있는 것이라면 그 박ㅆ의 추진장치도 사용할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치구조가 적용된 컨테이너 선박의 정단면을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배치구조가 적용된 컨테이너 선박에서, LNG 연료탱크와 연료가스 공급룸(210)이 배치된 부분의 측단면을 도시한 개략도이다. 그리고 도 3은 도 1의 A영역을 도시한 도면이며, 도 4는 도 1의 B영역을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 선박은, 승무원들이 거주하는 선실(accommodation, 10), 선실(10)의 하측에 배치되는 LNG 연료탱크(100) 및 LNG 연료탱크(100)의 상측에 배치되며 LNG 연료탱크(100)로부터 추진장치로 LNG 연료를 공급하는 연료가스 공급룸(fuel gas supply room, 210)을 포함한다.

본 발명에 따른 컨테이너 선박은, 선실(10)의 하측 구역 및 추진장치가 구비되는 엔진룸(선박의 선미부 측에 배치됨) 등을 제외한 선체 내부 및 어퍼 데크(upper deck) 상에 다수의 컨테이너가 적재될 수 있다.

어퍼 데크 상에 설치되는 선실(10)은, 승선원이 거주하는 공간이며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상하방향으로, A 데크, B 데크 및 C 데크 등과 같이, 복수개의 층으로 나뉠 수 있고, 가장 상부 층에는 항해를 제어하는 조종실을 배치될 수 있다.

컨테이너 선박의 크기가 대형화됨에 따라 시야확보를 위해 선실(10)은 선미에서 선체 중앙부로 옮겨 설치할 수 있다. 여기서, 선체 중앙부는, 엔진룸이 배치되는 선체의 선미보다 전방을 의미하는 것이며, 선체의 길이 방향에서 중심 부분을 의미하는 것이 아니다.

선실(10)이 선체의 중앙부로 변경 배치됨에 따라, 선실(10)이 배치된 어퍼 데크의 하측 구역에 컨테이너를 적재하는 것이 쉽지 않다. 따라서 본 발명은 컨테이너를 적재하기 어려운 선실(10)의 하측 구역을 LNG 연료탱크(100) 및 연료가스 공급룸(210)을 배치하여 효율적인 공간 활용한 것에 대해 설명한다.

LNG 연료탱크(100)는 극저온의 LNG가 수용되기 위해 적절한 수준의 단열 및 밀봉 시스템이 적용되고, 액화가스 저장탱크 분야에서 널리 사용되고 있는 멤브레인형 또는 독립형 탱크가 사용될 수 있다.

연료가스 공급룸(210)은, LNG 탱크에서 추진장치(예컨대, 가스 분사엔진)로 연료가스를 공급하기 위한 각종 장치가 배치되는 공간이다. 연료가스 공급룸(210)에 배치된 각종 장치들은 LNG 연료탱크(100)에 저장된 LNG 또는 LNG 연료탱크(100)에서 발생하는 증발가스(boil off gas, BOG)를 엔진에서 요구하는 온도 및 압력으로 가열 및 가압하여 추진장치로 공급한다.

연료가스 공급룸(210)에 배치되는 각종 장치는, LNG의 처리를 위한 고압펌프 및 기화기, 증발가스의 처리를 위한 압축기 및 열교환기 등일 수 있다.

연료가스 공급룸(210)은 LNG 연료탱크(100)와 가능한 가깝게 배치되는 것이 좋다. 연료가스 공급룸(210)과 LNG 연료탱크(100) 사이의 거리가 멀면, LNG를 이송하는 배관의 길이가 길어져 배관의 단열에서 열손실이 증대될 수 있기 때문이다.

이를 위해 본 발명에서, 연료가스 공급룸(210)은 LNG 연료탱크(100)의 상부에 배치되며, 또한, 선실(10)의 하측에 마련되는 카고홀드(cargo hold) 내에 배치된다. 상술한 바와 같이, 선실(10)의 하측에는 컨테이너 등의 화물을 적재하는 것이 어렵고, 연료가스 공급룸(210)은 LNG 연료탱크(100)와 가깝게 배치되는 것이 바람직하기 때문에, 결과적으로 선실(10)의 하측 구역을 LNG 연료탱크(100)와 연료가스 공급룸(210)의 배치 공간으로 활용한다.

구체적으로, 선실(10)의 하부에 마련되는 카고홀드 내부에 어퍼 데크의 하측으로 이격되게 설치되는 제2 데크(2nd deck)를 더 포함할 수 있다. 그리고 연료가스 공급룸(210)은 제2 데크 상에 배치될 수 있다.

LNG 연료탱크(100)는 제2 데크의 하측에 배치되며, LNG 연료탱크(100)와 제2 데크 사이에 코퍼댐(cofferdam, 20)이 배치된다. 코퍼댐(20)은 LNG 연료탱크(100)와 연료가스 공급룸(210) 사이를 상호 격리하여 서로 간의 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 코퍼댐(20)은, 한 쌍의 격벽(bulk head) 사이에 빈 공간, 즉, 보이드(void) 공간이 형성되는 구조물을 의미한다.

한편, 제2 데크 상에 탱크 연결부(tank connection space, 220), 드라이 파우더룸(dry powder room, 230) 및 벙커링 스테이션(bunkering station, 240)이 더 배치될 수 있다. 탱크 연결부(220)는 LNG 연료탱크(100)의 상부에 배치되고, 드라이 파우더룸(230)은 화재진압을 위한 드라이 파우더와 질소가 저장되며, 벙커링 스테이션(240)은 LNG 연료탱크(100)의 상측에 배치되고 외부로부터 LNG 연료탱크(100)로 LNG를 벙커링할 수 있다.

탱크 연결부(220)는, LNG 연료탱크(100)와의 연결을 위해 마련되는 구역으로, LNG 연료탱크(100)에서 LNG 또는 증발가스(BOG)를 선박을 추진하기 위한 추진 장치에 공급하기 위해 연료 파이프(FP) 또는 LNG 로딩 파이프(LP)가 연결된다. 본 실시예에서, 탱크 연결부(220)는 독립된 공간으로 폐쇄된 공간으로 구비될 수 있다. 본 실시예에서, 탱크 연결부(220)는 버커링 스테이션(240)의 사이에 배치될 수 있고, 제2 데크의 중간 부분에 배치될 수 있다. 그렇지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 연료가스 공급룸(210) 및 드라이 파우더룸(230)의 사이에 배치될 수도 있다.

LNG 연료탱크(100)에 형성된 돔(110)은 코퍼댐(20) 및 제2 데크를 관통하도록 형성되는데, 그에 따라 탱크 연결부(220) 내부에 LNG 연료탱크(100)의 돔(110) 상단 일부가 위치할 수 있다. 연료 파이프(FP) 또는 LNG 로딩 파이프(LP)를 통해 LNG 연료가스에서 토출되는 LNG 또는 증발가스(BOG)는, 연료가스 공급룸(210)에 의해 적절히 처리되어 추진 장치(예컨대, 엔진)로 공급될 수 있다. 이때, 연료가스 공급룸(210)에서 추진 장치까지 연료가스를 공급하기 위해 선체 하부 또는 측면에 연료가스 공급을 위한 연료 파이프(FP)가 배치될 수 있다.

탱크 연결부(220)는 상부에 LNG 연료탱크(100) 내부에 수용되는 카고 펌프 등의 유출입을 위한 해치(hatch)가 설치될 수 있다. 그리고 탱크 연결부(220)는 LNG 연료탱크(100)의 돔(110) 일부를 포함도록 제2 데크의 중심 부분에 배치될 수 있다.

연료가스 공급룸(210)은 제2 데크 상에 탱크 연결부(220)를 기준으로 우현(혹은 좌현) 측에 배치될 수 있으며, 드라이 파우더룸(230)은 탱크 연결부(220)를 기준으로 연결가스 공급룸의 반대 측에 배치될 수 있다.

제2 데크는 액화가스를 다루는 연료가스 공급룸(210)과 탱크 연결부(220) 등의 위험 구역에 배치됨에 따라 배기 시스템인 벤틸레이션(ventilation)이 적용될 수 있다. 즉, 제2 데크 상에 배치되는 위험구역의 공기는 제2 데크의 복도 중간의 천정에 설치된 덕트 트렁크(DT)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 제2 데크 상에 배치된 덕트 트렁크(DT)는 연료가스 공급룸(210)과 탱크 연결부(220)의 사이에 배치될 수 있다.

이때, 덕트 트렁크(DT)는 제2 데크의 복도 중간의 천정에서 선실(10)에 배치된 덕트 트렁크(DT)까지 연장되며, 오염된 가스가 외부로 배출될 수 있다. 이를 위해 선실(10) 내에는 팬 룸(fan room, FR)이 배치될 수 있으며, 팬 룸(FR)에서 연장된 덕트 트렁크(DT)는 제2 데크까지 연장되어 제2 데크 측의 위험구역 내의 공기를 배출할 수 있다.

벙커링 스테이션(240)은 선박의 운항, 정박, 근접 등과 같은 용이성을 위해 좌현 및 우현이 각각 구비된다. 벙커링 스테이션(240)의 측면을 통해 벙커링 수단이 유입되어 벙커링 작업이 수행될 수 있다.

벙커링 스테이션(240)이 선박의 어퍼 데크 상에 설치되는 경우, 벙커링 스테이션(240)에 의해 해당 구역에 컨테이너를 선적할 수 없어 적재량이 감소할 수 있는데, 본 실시예에서, 벙커링 스테이션(240)은 어퍼 데크의 하측에 배치되어 어퍼 데크 상에 컨테이너 적재 공간을 확보할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 LNG를 이용하는 배관이 길어지면, 배관에서 열손실이 증대될 수 있기 때문에, 벙커링 스테이션(240) 또한 LNG 연료탱크(100)와 가깝게 배치되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 벙커링 스테이션(240)은 LNG 연료탱크(100)의 상부에 인접한 위치에 배치된다.

연료가스 공급룸(210), 탱크 연결부(220) 및 벙커링 스테이션(240)은 모두 위험구역으로 분류되는 구역이며, 위험구역으로 분류되는 연료가스 공급룸(210), 탱크 연결부(220) 및 벙커링 스테이션(240)을 모두 같은 데크 상에 배치하여 위험구역에 대한 관리가 효율적으로 이루어질 수 있다.

본 실시예에서, 어퍼 데크와 제2 데크 사이에 로우어 데크(lower deck)가 배치될 수 있다. 로우어 데크는 제2 데크의 상측에 위치하며, 제2 데크와 이격된 상태로 배치될 수 있다. 로우어 데크에는 기계실(accommodation machinery room, 310) 및 배전실(electric D/B room, 320)이 배치될 수 있다. 기계실(310)은 거주구역과 관련된 설비가 설치되며, 배전실(320)은 변압기 및 스위치보드 등과 같은 전기계통 설비가 설치될 수 있다.

로우어 데크 상에 배치된 기계실(310) 및 배전실(320)은 안전구역으로 분류될 수 있다. 따라서 제2 데크 상에 배치되는 위험구역의 화재나 LNG의 누출이 발생하는 경우, 위험구역과 안전구역을 차단하여 안전을 확보할 필요가 있다. 이를 위해 로우어 데크에는 예컨대, A-60 격벽과 같은 단일 격벽을 이용하여 화재 발생 시 열과 가스를 차단할 수 있다. A-60 격벽은 화재발생 시 단열 및 가스 차단을 60분까지 보장하는 격벽이다.

다시 도 1을 참조하면, LNG 연료탱크(100)의 내부에서 지속적으로 BOG가 발생하여 LNG 연료탱크(100) 내의 압력이 상승할 수 있다.이러한 LNG 연료탱크(100)의 압력이 상승하는 것을 방지하면 폭발 등의 위험이 발생할 수 잇기 때문에 LNG 연료탱크(100)에서 기화된 가스를 배출하기 위해 벤트 파이프(VP)가 배치될 수 있다.

벤트 파이프(VP)는 선실(10)의 상부에 배치된 벤트 마스트(VM)로 연장되고, LNG 연료탱크(100)에서 기화된 가스가 벤트 마스트(VM)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

LNG 추진선박과 관련한 안전기준에 관한 IGF Code에 의하면, 벤트 마스트(VM)의 출구는 일반적으로 작업구역(working area) 및 통로보다 약 6m 상부에 위치해야 한다. 또한, 벤트 마스트(VM)에서 10m까지는 방폭구역으로 지정되므로, 벤트 마스트(VM)는 전장장비가 배치되는 구역과 근접하게 설치되기 어렵다. 전장장비가 방폭구역 내에 설치되려면 방폭형(explosion proof)으로 구성되어야 하는데, 이는 비용의 증가를 가져오므로 현실적으로 적용하는 것은 어렵다.

따라서 본 실시예에서, 벤트 마스트(VM)는 선실(10)의 최상층 데크인 콤파스 데크(compass deck)에 설치되며, 선실(10)의 외부에서 연장되는 벤트 파이프(VP)를 통해 배출되는 가스는 최종적으로 벤트 마스트(VM)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배치구조가 적용된 컨테이너 선박에서, LNG 연료탱크의 상측에 위치하는 어퍼 데크를 도시한 평면도이다.

도 5를 참조하여, 어퍼 데크에 대해 보다 상세하게 설명한다. 어퍼 데크에는 승선원이 거주하는 공간인 선실(10)이 배치된다. 그리고 어퍼 데크에서 선실(10)의 좌현 또는 우현 측의 사이드 공간에 제1 해치, 제2 해치 및 제3 해치가 설치될 수 있다. 제1 해치는 연료가스 공급룸(210)이 통하는 출입구를 개폐하기 위해 구비되고, 제2 해치는, 기계실(310)로 통하는 출입구를 개폐하기 위해 구비되며, 제3 해치는 배전실(320)로 통하는 출입구를 개폐하기 위해 구비될 수 있다.

그리고 선실(10)의 전방 및 후방에 각각 각종 공기를 공급하거나 배기하기 위한 벤틸레이터(ventilator, VT)가 설치될 수 있다. 벤틸레이터(VT)는, 공기를 덕트 트렁크(DT) 등으로 공기를 공급할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치구조가 적용된 컨테이너 선박에서, LNG 연료탱크의 상측에 위치하는 제2 데크를 도시한 평면도이다.

도 6을 참조하면, 제2 데크 상에 선체의 폭 방향에 대해 중심부분에 탱크 연결부(220)가 배치되고, 탱크 연결부(220)를 기준으로 선체의 우현(또는 좌현) 측에 연료가스 공급룸(210)이 배치된다. 그리고 선체의 폭 방향에 대해 연료가스 공급룸(210)의 반대 측에 드라이 파우더룸(230)이 배치될 수 있다.

연료가스 공급룸(210) 및 드라이 파우더룸(230)은 선체의 폭 방향에 대해 동일선상에 배치되며, 탱크 연결부(220)는 연결가스 공급룸의 후방 측에 연료가스 공급룸(210)과 간격을 두고 배치될 수 있다.

본 실시예에서, 탱크 연결부(220)는 연료가스 공급룸(210)과 별도의 룸으로 배치된다. 따라서 LNG 연료탱크(100)의 돔(110)의 주변 공간을 충분히 확보할 수 있으며, LNG 연료탱크(100) 내부에 수용되는 카고 펌프(cargo pump) 등의 장비들을 LNG 연료탱크(100)에 인입하거나 인출하는 것이 효율적으로 구현할 수 있다. 또한, 작업자가 LNG 연료탱크(100)의 돔(110)에 형성되는 연료 파이프(FP)나 LNG 로딩 파이프(LP)를 설치하거나 또는, 각종 장비들의 유지보수 작업을 쉽게 수행할 수 있는 환경이 조성될 수 있다.

참고로, 국내 등록특허 제10-1719918호를 보면, 연료가스 공급룸(210) 내에 서브 공간에 탱크 연결부(220)를 설치하는 것이 개시되는데, 이렇게 탱크 연결부(220)를 연료가스 공급룸(210) 내에 배치하면, 화재나 폭발의 위험성이 증가하고, 단열을 위한 시스템이 과도하게 추가될 필요가 있어, ISO 및 실제 선급에서 적용하는 것이 쉽지 않을 수 있다.

본 실시예에서, 연료가스 공급룸(210) 및 탱크 연결부(220)를 별도로 마련하고 이들 상호 간의 간격으로 배치할 수 있다. 이때, 연료가스 공급룸(210) 및 탱크 연결부(220)에 대한 단열 적용과 리스크(risk) 관리가 별개로 이루어질 수 있다.

또한, 탱크 연결부(220)를 기준으로 선체의 좌현 및 우현에 벙커링 스테이션(240)이 각각 배치된다. 벙커링 스테이션(240) 및 탱크 연결부(220) 사이에 LNG가 이송되는 연료 파이프(FP) 및 LNG 로딩 파이프(LP)가 구비되는 파이프 트렁크(pipe trunk, 250)가 배치될 수 있다.

벙커링 스테이션(240)은 측면이 선체의 외벽 상에 노출되도록 선체의 좌측 벽 및 우측 벽에 접하도록 배치될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 벙커링 스테이션(240)은 선체의 좌현 및 우현에 배치된 사이드 통로(side passage way)의 경로 상에 배치될 수 있다. 이때, 사이드 통로는 선체의 길이 방향으로 연장될 수 있어, 벙커링 스테이션(240)이 경로 상에 배치됨에 따라 사이드 통로는 벙커링 스테이션(240)을 우회하도록 경로가 변경되어 설계될 수 있다.

제2 데크 상에 배치되는 연료가스 공급룸(210), 탱크 연결부(220), 드라이 파우더룸(230) 및 벙커링 스테이션(240)은 각각 사이드 통로를 통해 출입할 수 있는 출입구가 구비될 수 있다. 여기서, 출입구와 사이드 통로의 사이에 사이드 통로에서 연장된 복도(corridor)가 배치될 수 있다.

이때, 제2 데크 상에 배치되며, 위험구역으로 분류되는 연료가스 공급룸(210), 탱크 연결부(220) 및 벙커링 스테이션(240)의 출입구는 에어로크(air-lock) 구조를 가질 수 있다. 그리고 필요에 따라 연료가스 공급룸(210) 및 탱크 연결부(220)에는 에어로크 구조와 함께 비상탈출용 도어(escape door)가 설치될 수 있다. 비상탈출용 도어는 안쪽에서만 개폐되는 인사이드 로크(inside-lock) 구조일 수 있다.

제2 데크는 액화가스를 액화가스가 이동하거나 액화가스가 처리되는 연료가스 공급룸(210) 및 탱크 연결부(220)가 배치되므로, 내부의 공기를 외부로 배출하기 위해 벤틸레이션 시스템이 설치될 수 있다. 즉, 벤틸레이션 시스템은 덕트 트렁크(DT)를 설치하여 연료가스 공급룸(210) 및 탱크 연결부(220)에서 발생하는 누출가스나 내부에서 적체된 공기를 모아 외부로 배출시킬 수 있다. 본 실시예에서, 덕트 시스템은, 일 측이 선실(10) 내에 배치된 팬 룸(FR)에서 연장된 선실(10) 내의 덕트 트렁크(DT)와 연결된다. 그리고 팬 룸(FR)에 설치된 팬이 구동됨에 따라 덕트 트렁크(DT)에 모인 누출 가스나 오염된 공기를 외부로 배출할 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 덕트 트렁크(DT)는 어퍼 데크에 설치된 벤틸레이터(VT)에서 흡기된 공기가 공급될 수 있다. 이러한 덕트 트렁크(DT)는 드라이 파우더 룸 또는 벙커링 스테이션(240)에도 적용될 수 있다.

그리고 탱크 연결부(220)에서 연료가스 공급룸(210)으로 연결되는 연료 파이프(FP)는 파이프 트렁크(250) 내에 배치되며, 연료 파이프(FP)가 누출되는 경우, 누출된 연료 가스는 덕트 트렁크(DT)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.

10: 선실 20: 코퍼댐
100: LNG 연료탱크 110: 돔
210: 연료가스 공급룸 220: 탱크 연결부
230: 드라이 파우더룸 240: 벙커링 스테이션
250: 파이프 트렁크
310: 기계실 320: 배전실
FP: 연료 파이프 FR: 팬 룸
DT: 덕트 트렁크 LP: LNG 로딩 파이프
VM: 벤트 마스트 VP: 벤트 파이프
VT: 벤틸레이터

Claims

선박의 연료로 사용되는 LNG를 저장하는 LNG 연료탱크;
상기 LNG 연료탱크의 상부에 배치된 제2 데크;
상기 제2 데크 상에 배치되고, 상기 LNG 연료탱크에 저장된 LNG나 상기 LNG 연료탱크에서 발생된 증발가스를 상기 선박의 추진장치에 공급하기 위한 하나 이상의 장치가 배치된 연료가스 공급룸;
상기 LNG 연료탱크의 상부에 배치되고, 상기 LNG 연료탱크의 돔의 일부가 배치되며, 상기 돔을 통해 LNG를 상기 연료가스 공급룸을 통해 상기 선박의 추진 장치에 공급하도록 연료 파이프가 배치된 탱크 연결부; 및
상기 제2 데크에 배치되고, 상기 연료가스 공급룸 및 탱크 연결부 중 하나 이상에서 발생된 누출 가스 또는 공기를 외부로 배출하기 위해 상기 누출 가스 또는 공기를 모으도록 설치된 덕트 트렁크를 포함하는 LFS 시스템 배치구조.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 데크의 상부에 배치되고, 상부에 선실이 설치된 어퍼 데크를 더 포함하고,
상기 덕트 트렁크는 상기 선실 내에 배치된 덕트 트렁크와 연결된 LFS 시스템 배치구조.
청구항 2에 있어서,
상기 선실에는 공기를 공급하거나 배기하기 위한 벤틸레이터(ventilator)가 설치되고,
상기 벤틸레이터는 상기 제2 데크에 설치된 덕트 트렁크로 공기를 공급하는 LFS 시스템 배치구조.
청구항 1에 있어서,
상기 덕트 트렁크는, 상기 연료가스 공급룸과 탱크 연결부의 사이에 배치된 LFS 시스템 배치구조.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 데크 상에 배치되고, 화재진압을 위한 드라이 파우더 및 질소 중 어느 하나 이상이 저장된 드라이 파우더룸을 더 포함하고,
상기 탱크 연결부는 상기 연료가스 공급룸 및 드라이 파우더룸의 사이에 배치된 LFS 시스템 배치구조.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 데크 상에 배치되고, 상기 선박의 선체 좌측벽 및 우측벽에 접하도록 각각 배치된 두 개의 벙커링 스테이션; 및
상기 탱크 연결부와 상기 두 개의 벙커링 스테이션 중 어느 하나의 사이에 배치되고, 상기 연료 파이프 및 LNG 로딩 파이프가 배치된 파이프 트렁크를 더 포함하는 LFS 시스템 배치구조.
청구항 6에 있어서,
상기 선박의 선체 좌현 및 우현 중 어느 하나 이상에 상기 선체의 길이 방향으로 연장된 사이드 통로가 형성되며,
상기 벙커링 시스템은 상기 하나 이상의 사이드 통로의 경로 상에 배치된 LFS 시스템 배치구조.
청구항 7에 있어서,
상기 연료가스 공급룸 및 탱크 연결부는 상기 사이드 통로로 출입구가 형성되고,
상기 출입구는 에어로크(air-lock) 구조를 갖는 LFS 시스템 배치구조.
상부에 선실이 설치된 어퍼 데크;
상기 어퍼 데크의 하부에 설치된 제2 데크;
상기 제2 데크의 하부에 배치되고, 선박의 연료로 사용되는 LNG를 저장하는 LNG 연료탱크;
상기 제2 데크 상에 배치되고, 상기 LNG 연료탱크에 저장된 LNG나 상기 LNG 연료탱크에서 발생된 증발가스를 상기 선박의 추진장치로 공급하기 위한 하나 이상의 장치가 배치된 연료가스 공급룸;
상기 제2 데크 상이 배치되며, 상기 LNG 연료탱크에서 LNG를 상기 연료가스 공급룸을 통해 상기 선박의 추징 장치에 공급하도록 연료 파이프가 배치된 탱크 연결부; 및
상기 제2 데크에 배치되고, 상기 연료가스 공급룸 및 탱크 연결부에서 발생된 누출 가스 또는 공기를 외부로 배출하기 위해 상기 누출 가스 또는 공기를 모으는 제1 덕트 트렁크를 포함하는 LFS 시스템 배치구조.
청구항 9에 있어서,
상기 선실에 설치되고, 팬이 구비된 팬 룸에서 연장된 제2 덕트 트렁크; 및
상기 선실의 전방 및 후방 중 어느 하나 이상에 설치되며, 공기를 공급하거나 배기하는 벤틸레이터(ventilator)를 더 포함하고,
상기 제1 덕트 트렁크는 상기 제2 덕트 트렁크와 연결되며,
상기 벤틸레이터는 상기 제1 덕트 트렁크로 공기를 공급하는 LFS 시스템 배치구조.