KR20200142781A

KR20200142781A - 소형선박의 횡동요 저감시스템 및 그 횡동요 저감시스템을 구비하는 소형선박

Info

Publication number: KR20200142781A
Application number: KR1020190070079A
Authority: KR
Inventors: 박광규; 변경석; 김연길; 정현욱
Original assignee: 주식회사 정수마린; 목포대학교산학협력단
Priority date: 2019-06-13
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2020-12-23
Also published as: KR102196758B1

Abstract

본 발명은 소형선박의 횡동요 저감시스템, 그 횡동요 저감시스템을 구비하는 소형선박, 및 소형선박의 횡동요 저감방법에 관한 것으로, 회전원판형의 가동질량체를 2개로 구성하여, 2개의 가동질량체가 서로 반대 방향으로 고속 회전을 하여서 원심력을 발생시켜 선박의 롤 효과 개선함으로써 승선감을 대폭 향상할 수 있으며, 소형선박에 저가의 비용으로 장착 가능하여 진동저감 효과를 얻을 수 있으며, 승객의 안락함과 편안함을 확보하며, 멀미 등의 부작용을 줄여서 어업 및 해양 레저 시장의 발전과 상품화를 통한 매출 상승 효과 및 해외시장 진출을 도모할 수 있다.

Description

소형선박의 횡동요 저감시스템, 그 횡동요 저감시스템을 구비하는 소형선박, 및 소형선박의 횡동요 저감방법{ROLLING MOTION DAMPING SYSTEM OF SMALL SHIP, SMALL SHIP HAVING THE ROLLING MOTION DAMPING SYSTEM, AND ROLLING MOTION DAMPING METHOD}

본 발명은 가동질량체의 위치변화를 이용하여 선박의 횡동요를 저감시키는 소형선박의 횡동요 저감시스템, 그 횡동요 저감시스템을 구비하는 소형선박, 및 소형선박의 횡동요 저감방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 회전원판형의 가동질량체를 2개로 구성하여, 2개의 가동질량체가 서로 반대 방향으로 고속 회전하여 원심력을 발생시켜서 선박의 롤 효과를 개선함으로써, 승선감을 대폭 향상할 수 있으며, 소형선박에 저가(低價)의 비용으로 장착 가능하여 진동저감 효과를 얻을 수 있으며, 승객의 안락함과 편안함을 확보하며, 멀미 등의 부작용을 줄여서 어업 및 해양 레저 시장의 발전과 상품화를 통한 매출 상승효과 및 해외시장 진출을 도모할 수 있는 소형선박의 횡동요 저감시스템, 그 횡동요 저감시스템을 구비하는 소형선박 및 소형선박의 횡동요 저감방법에 관한 것이다.

국민의 생활수준이 향상되고 소득이 증대되면서 각종 해양레저에 대한 관심 또한, 크게 높아지고 있다. 특히, 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 해양레저 활동 및 어업 활동을 하기에 최적의 조건을 갖추고 있을 뿐만아니라, 고부가가치 산업으로 새로운 지역 특화를 꾀할 수 있다는 장점이 있다.

선박은 목적별로 해양구조물, 물류 운송선, 어로작업 선, 케이블 작업선 및 항해 및 어로 작업을 위한 실습선 등 다양한 운항 형태를 가지고 있는데, 이러한 선박들은 육상의 구조물과 달리 부력에 의해 지지되어 수면 위에서 운항한다.

선박의 선체 운동과 뱃멀미에 대해 연구는 선박의 운항 안전성 측면의 연구와 더불어 쾌적한 운항환경 확보를 위한 중요한 연구분야로 자리 잡고 있다.

일반적으로 내항 성능은 선체 운동에 기인한 해수 침입, 슬래밍, 프로펠러 레이싱, 횡요, 좌우 가속도 및 수직 가속도 등 내항성능 평가요소로 평가되어 왔으나, 최근에는 여객선의 경우, 승객의 안락함과 쾌적한 승선감을 평가하기 위해 승객들의 멀미 발생비율 또는 MSI(Motion Sickness Incidence)의 다양한 기준들을 활용하고 있다.

상선(商船)은 경제의 고도성장에 병행하여 대형화되고, 안정성, 경제성을 높이려는 추세에 있다. 그러나 어선 등의 중·소형선은 안전성 및 승선감의 개선에 한 연구가 상선에 비하여 연구가 활발하지 못한 것이 현재의 상황이다.

승선감은 인간이 주관적 감각적 민감성으로부터 느낄 수 있는 다양한 요소, 즉 진동, 소음, 습도, 온도, 조도, 통풍, 시야 등의 복합적으로 결합되어 나타난다. 이들 중에 특히 진동은, 구조물이나 외력에 의해 발생한 진동이 인체에 전달되어 안정감 저하, 활동 방해, 건강악화, 과민반응과 멀미 등을 유발한다. 멀미 발생과 관련된 변수로는 진동의 축, 진동의 주파수, 진폭과 노출시간 등이 있다.

해상에서 운항하는 선박은 강과 호수와는 다르게 수면변화가 매우 크므로, 기상 상황에 따라서 과도한 6자 유도 운동이 발생하는데, 선박의 상하, 좌우, 전후 방향 운동과 롤, 피치, 요의 회전운동으로 나눌 수 있다.

해상에서의 선박은 파도에 의해서 필연적으로 횡동요를 일으키게 된다. 이러한 횡동요는 승객이나 승무원에게 불쾌감과 피로 누적의 부담을 주게 됨은 물론, 적재된 화물의 전복 등 위험상황을 초래한다. 특히, 기상 상태의 악화에 의한 파도의 요동이 커지면 이에 대응하는 횡동요에 의해 선박의 전복이나 정박한 선박들 간의 충돌에 의한 선체의 파손 등, 대형 사고가 발생할 수 있다.

따라서, 각종 선박에는 해당 선박의 특성에 따른 다양한 방식의 횡동요 저감장치가 설치되는데, 대표적인 횡동요 저감장치로는 선체 밑의 만곡부에 용골형 돌출재로 형성되는 빌즈킬(Bilge Keel)을 비롯하여 핀의 각도를 조정하여 선체의 횡동요 운동에 대한 반대의 힘을 발생시키는 핀 안정기(fin stabilizer)와, 선체의 내부에 U형 수조를 형성하여 횡동요를 억제하는 ART(Anti-Rolling Tank) 등을 꼽을 수 있다.

그런데, 이러한 빌즈킬이나 핀 안정기 및 ART 장치들은 해당 선박의 설계 단계에서부터 고려되어 선박을 건조 완료할 때까지 그 정밀성을 유지하면서 선체에 일체로 설치되기 때문에, 그 제작 및 설치가 매우 까다롭고, 설치 후에도 유지 보수 및 관리가 매우 어려우며, 과도한 동력을 사용해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 그 구조적인 특성상 설치비용이 고가로 형성되어 선박 제작비용의 부담이 가중되는 문제점이 있었다. 특히, ART의 경우에는 선체의 공간을 불필요하게 많이 차지하면서, 그 설치 및 유지 관리의 어려움이 크며, 제작비 또한 상당히 고가라는 단점이 있다.

또한, 종래의 횡동요 저감장치들은 그 구조 및 규격이 설계단계에서부터 해당 선박의 규모에 한정되기 때문에, 설계변경에 따른 선박의 규모가 가변되면 이에 대응할 수 없다는 치명적인 문제점이 있었다.

또한, 통계청 등록선박 통계에 따르면 5톤 미만의 선박이 제일 많고 그 다음은 5톤에서 20톤 미만의 선박이 많은 것으로 조사되었다. 전국에 어선은 10톤 미만의 선박의 비율이 93%로 압도적으로 많은 비율로 구성되어 있다.

기존의 상용화된 선박 진동 저감장치는 10톤 이상의 선박부터 140톤까지의 선박까지를 판매하고 있으며, 10톤 이상의 선박 중심으로 포커싱되어 있다. 가격 또한 Seakeeper 기준 10톤에 약 3500만원으로 가격이 비싼 편이다.

기존의 상용화된 선박 진동 저감장치는 크기가 커서 소형선박의 공간을 차지하므로 승객의 동선을 방해하여 승객의 안전에 문제가 발생할 수 있는바, 승객의 동선 방해를 줄이고 선박 내 공간 활용성을 개선한 소형선박용 진동 저감장치의 개발이 절실히 필요하다.

국내 공개특허 제10-2010-0082565호 국내 공개특허 제10-2011-0101870호

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 소형선박에 적용되는 진동 저감장치를 개발하는 것으로, 소형선박에 저가의 비용으로 장착 가능하여 진동저감 효과를 얻을 수 있으며, 승객의 안락함과 편안함을 확보하며, 멀미 등의 부작용을 줄여서 어업 및 해양 레저 시장의 발전과 상품화를 통한 매출 상승효과 및 해외시장 진출을 도모할 수 있는 소형선박의 횡동요 저감시스템, 그 횡동요 저감시스템을 구비하는 소형선박 및 소형선박의 횡동요 저감방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기존의 진동 저감장치보다 크기가 상대적으로 작고 가격 경쟁력을 높이며, 선박 내부의 승객의 동선 및 공간 활용이 매우 우수한 소형선박의 횡동요 저감시스템, 그 횡동요 저감시스템을 구비하는 소형선박 및 소형선박의 횡동요 저감방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 회전원판형의 가동질량체를 2개로 구성하여, 2개의 가동질량체가 서로 반대 방향으로 고속 회전을 하여서 원심력을 발생시켜 선박의 롤 효과를 개선함으로써 승선감을 대폭 향상할 수 있는 소형선박의 횡동요 저감시스템, 그 횡동요 저감시스템을 구비하는 소형선박 및 소형선박의 횡동요 저감방법을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 소형선박의 횡동요 저감시스템은 선박에 설치되어 선박의 횡동요를 저감하기 위한 회전원판형의 가동질량체를 구비하는 횡동요 저감장치; 상기 가동질량체의 위치를 감지하는 위치 감지센서; 상기 선체의 횡동요를 감지하는 횡동요 감지센서; 및 상기 위치 감지센서와 상기 횡동요 감지센서에서 감지된 위치신호 및 횡동요신호에 기초하여, 상기 횡동요 저감장치의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다.

상기 횡동요 저감장치는, 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상면에 상기 선체의 길이방향을 따라 일정간격을 두고 설치되는 한 쌍의 샤프트 서포트 브래킷; 상기 서포트 브래킷에 회전 가능하게 설치되는 샤프트; 상기 샤프트에 설치되는 마운팅 브래킷; 상기 마운팅 브래킷에 회전 가능하게 설치되며, 원심력 발생을 위하여 회전하고, 상기 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 가동질량체; 상기 가동질량체를 회전시키기 위하여 상기 마운팅 브래킷에 설치되는 가동질량체 회전모터; 및 상기 가동질량체를 상기 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동하기 위한 가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛;을 포함한다.

상기 가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛은 상기 샤프트에 결합되는 피니언기어; 상기 피니언기어에 치합되어 동력을 전달하기 위한 워엄기어; 상기 워엄기어의 하부에 형성되고 상기 베이스 플레이트에 회전 가능하게 설치되는 풀리; 상기 워엄기어를 회전시키기 위한 동력을 발생하는 구동모터; 및 상기 구동모터의 동력을 상기 워엄기어에 전달하기 위하여 상기 구동모터와 상기 풀리를 연결하는 벨트;를 포함한다.

상기 구동모터는 마운팅 브래킷에 의해서 지지되며, 상기 마운팅 브래킷에는 위치조절용 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯에 볼트가 체결된다.

한편, 본 발명은 선체 횡동요 저감을 위한 선박의 횡동요 저감방법에 있어서, 횡동요 감지센서가 선체의 횡동요를 감지하는 제1단계; 위치 감지센서가 횡동요 저감장치의 가동질량체 위치를 감지하는 제2단계; 및 제어부가 상기 위치 감지센서와 상기 횡동요 감지센서에서 감지된 위치신호 및 횡동요신호에 기초하여, 상기 횡동요 저감장치의 구동을 제어하는 제3단계;를 포함하되,

상기 제3단계에서는, 가동질량체 회전모터가 구동하여 회전원판형의 상기 가동질량체를 회전시켜서 원심력을 발생하는 단계; 구동모터가 구동하여 워엄기어를 회전시키는 단계; 상기 워엄기어에 치합된 피니언기어를 회전시키는 단계; 상기 피니언기어가 샤프트를 회전시키는 단계; 및 상기 샤프트의 회전에 의해서 상기 가동질량체를 선체 폭방향으로 회동시키는 단계;를 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 기존의 진동 저감장치보다 크기가 상대적으로 작고 가격 경쟁력이 높으며, 선박 내부의 승객의 동선 및 공간 활용이 매우 뛰어나다.

또한, 본 발명은 회전원판형의 가동질량체를 2개로 구성하여, 2개의 가동질량체가 서로 반대 방향으로 고속 회전하여 원심력을 발생시켜서 선박의 롤 효과를 개선함으로써, 승선감을 대폭 향상할 수 있으며, 승객이나 승무원에게 불쾌감과 피로 누적의 부담을 주고 적재된 화물의 전복 등 위험상황을 초래하는 종전의 문제점을 해소할 수 있다. 특히, 기상상태의 악화에 의한 파도의 요동이 커지면 이에 대응하는 횡동요에 의해 선박의 전복이나 정박된 선박들 간의 충돌에 의한 선체의 파손 등, 대형 사고 등을 사전에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 소형선박에서, 횡동요 저감장치의 위치를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소형선박의 횡동요 저감시스템을 도시한 구성도
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 횡동요 저감장치의 위치를 도시한 사시도
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 횡동요 저감장치의 가동질량체를 선체 횡방향으로 이동하는 도면
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소형선박의 횡동요 저감시스템을 도시한 측면 구성도
도 7은 본 발명의 선박의 횡동요 저감방법을 설명하는 흐름도

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 소형선박의 횡동요 저감시스템 및 그 횡동요 저감시스템을 구비하는 소형선박에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소형선박의 횡동요 저감시스템을 도시한 구성이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 횡동요 저감장치의 위치를 도시한 사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 횡동요 저감장치의 가동질량체를 선체 횡방향으로 이동하는 도면이다.

위 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 소형선박의 횡동요 저감시스템은, 선박에 설치되어 선체의 횡동요를 저감하기 위한 회전원판형의 가동질량체(150)를 구비하는 횡동요 저감장치(100); 가동질량체(150)의 위치를 감지하는 위치 감지센서(200); 선체의 횡동요를 감지하는 횡동요 감지센서(300); 및 위치 감지센서(200)와 횡동요 감지센서(300)에서 감지된 위치신호 및 횡동요신호에 기초하여, 횡동요 저감장치(100)의 구동을 제어하는 제어부(400)를 포함한다.

상기 횡동요 저감장치(100)는, 베이스 플레이트(110); 베이스 플레이트(110)의 상면에 선체의 길이방향을 따라 일정간격을 두고 설치되는 한 쌍의 샤프트 서포트 브래킷(120); 서포트 브래킷(120)에 회전 가능하게 설치되는 샤프트(130); 샤프트(130)에 설치되는 마운팅 브래킷(140); 마운팅 브래킷(140)에 회전 가능하게 설치되며, 원심력 발생을 위하여 회전하고, 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 가동질량체(150); 가동질량체(150)를 회전시키기 위하여 마운팅 브래킷(140)에 설치되는 가동질량체 회전모터(160); 및 가동질량체(150)를 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동하기 위한 가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛(170)을 포함한다.

본 발명의 구성을 좀 더 구체적으로 살펴보면, 상기 횡동요 저감장치(100)는 판상체로 구성되는 베이스 플레이트(110)와, 그 베이스 플레이트(110)를 커버링하는 하우징(미도시)을 구비한다. 여기서 하우징을 커버를 의미하며 통상의 구성이므로 이에 대하여 도면에는 생략한다. 베이스 플레이트(110)에는 널링부(nuring)가 형성되어, 샤프트 서포트 브래킷(120) 및 후술하는 마운팅 브래킷(176)이 임의로 유동하거나 흔들리지 않도록 하고 견고하게 고정하도록 한다.

이와 같이 패키지화된 횡동요 저감장치(100)는 선박의 공간을 불필요하게 많이 차지하지 않아서 선박 내 공간 활용성을 높일 수 있으며, 그 설치 및 유지 관리가 용이하며, 승객의 동선을 방해하지 않고, 승객의 안전을 도모할 수 있으며, 승객의 동선을 방해하지 않도록 설치되어야 한다. 이를 위해서, 도 1에 도시된 바와 같이 횡동요 저감장치(100)는 선체에서 조타석 근처에 설치될 수 있다.

본 발명은 2개의 회전원판형의 가동질량체(150)를 구비하며, 그 2개의 가동질량체(150)는 서로 반대방향으로 회전할 수 있도록 구성된다. 그리고 한 쌍의 샤프트 서포트 브래킷(120)도 각각 2곳에 배치된다.

한 쌍의 샤프트 서포트 브래킷(120)은 베이스 플레이트(110)의 상면에 설치되어 샤프트(130)를 지지한다. 샤프트(130)는 선체의 길이방향을 따라 길게 설치되며, 서포트 브래킷(120)에 회전 가능하게 설치된다. 서포트 브래킷(120)의 축 베어링(121)은 샤프트(130)의 회전을 지지하는 역할을 한다.

샤프트(130)에는 가동질량체 회전모터(160)의 설치를 위한 마운팅 브래킷(140)이 설치되는 데, 샤프트(130) 회전시 샤프트(130)와 함께 동일한 각도로 회전하도록 구성된다.

가동질량체(150)는 가동질량체 회전모터(160)의 회전축에 회전 가능하게 설치되며, 원심력 발생을 위하여 회전하고, 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동 가능하게 설치된다. 전술한 바와 같이, 가동질량체(150)는 2개로 구성되며, 그 2개의 가동질량체(150)는 서로 반대방향으로 회전할 수 있도록 구성된다. 가동질량체(150)는 하부 가동질량체(152)와 상부 가동질량체(151)를 구비하되, 그 하부 가동질량체(152)의 상부 중심에는 상부 가동질량체(151)가 결합된 구조로 구성될 수 있다.

또한, 가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛(170)은 가동질량체(150)를 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동하기 위한 역할을 하는 것으로, 이하 가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛(170) 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

상기 가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛(170)은, 샤프트(130)에 결합되는 피니언기어(171); 피니언기어(171)에 치합되어 동력을 전달하기 위한 워엄기어(172); 워엄기어(172)의 하부에 형성되고 베이스 플레이트(110)에 회전 가능하게 설치되는 피동풀리(173); 워엄기어(172)를 회전시키기 위한 동력을 발생하는 구동모터(174); 및 구동모터(174)의 동력을 워엄기어(172)에 전달하기 위하여 구동모터(174)와 피동풀리(173)를 연결하는 벨트(175)를 포함한다.

피니언기어(171)에는 밸런스 웨이트(171a)가 설치되어 회전속도를 균일하게 하는 것이 바람직히다.

상기 구동모터(174)는 마운팅 브래킷(176)에 의해서 지지되며, 마운팅 브래킷(176)에는 위치조절용 슬롯(S)이 형성되고, 슬롯(S)에 볼트(B)가 체결될 수 있다.

벨트(175)는 텐션롤러(T)에 접촉 및 가이드 되어 항상 일정한 텐션을 유지하도록 구성된다.

한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 횡동요 저감장치를 도시한 사시도이다.

동 도면에서는 본 발명의 제1 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고 도 3을 참조하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 횡동요 저감장치(200)는, 베이스 플레이트(110); 베이스 플레이트(110)의 상면에 선체의 길이방향을 따라 일정간격을 두고 설치되는 한 쌍의 샤프트 서포트 브래킷(120); 서포트 브래킷(120)에 회전 가능하게 설치되며 선체 길이방향으로 이동 가능한 이동 샤프트(230); 샤프트(230)에 설치되는 마운팅 브래킷(140); 마운팅 브래킷(140)에 회전 가능하게 설치되며, 원심력 발생을 위하여 회전하고, 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 가동질량체(150); 가동질량체(150)를 회전시키기 위하여 마운팅 브래킷(140)에 설치되는 가동질량체 회전모터(160); 가동질량체(150)를 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동하기 위한 가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛(170); 이동 샤프트(230)를 선체 길이방향으로 이동하기 위한 액츄에이터(280); 및 이동 샤프트(230)와 액츄에이터(280)를 연결하는 연질의 커플링(290)을 포함한다.

본 발명의 제1실시 예의 구성과 다른 점은, 이동 샤프트(230)가 선체 길이방향으로 이동 가능하게 설치되며, 커플링(290)은 이동 샤프트(230)와 액츄에이터(280)를 연결하며, 이동 샤프트(230)가 선체 길이방향으로 이동 가능하도록 한다. 액츄에이터(280)는 구동하여서 이동 샤프트(130)를 선체 길이방향으로 이동 가능하게 한다.

가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛(170)은 샤프트(130)에 결합되는 피니언기어(171)와, 피니언기어(171)에 치합되어 동력을 전달하기 위한 워엄기어(172)를 포함한다.

연질의 커플링(290)은 플렉시블한 연질고무와 같은 재질로서 이동 샤프트(230)와 액츄에이터(280)를 연결함과 동시에 이동 샤프트(230)의 회전시에 비틀림 가능하도록 구성된다.

한편, 도 7은 본 발명의 선박의 횡동요 저감방법을 설명하는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명은 선체 횡동요 저감을 위한 선박의 횡동요 저감방법에 있어서, 횡동요 감지센서(300)가 선체의 횡동요를 감지하는 제1단계(S110); 위치 감지센서(200)가 횡동요 저감장치(100)의 가동질량체(150) 위치를 감지하는 제2단계(S120); 및 제어부(400)가 위치 감지센서(200)와 횡동요 감지센서(300)에서 감지된 위치신호 및 횡동요 신호에 기초하여, 횡동요 저감장치(100)의 구동을 제어하는 제3단계(S130)를 포함한다.

상기 제3단계(S130)에서는, 가동질량체 회전모터(160)가 구동하여 회전원판형의 가동질량체(150)를 회전시켜서 원심력을 발생하는 단계; 구동모터(174)가 구동하여 워엄기어(172)를 회전시키는 단계; 워엄기어(172)에 치합된 피니언기어(171)를 회전시키는 단계; 피니언기어(171)가 샤프트(130)를 회전시키는 단계; 및 샤프트(130)의 회전에 의해서 상기 가동질량체(150)를 선체 폭 방향으로 회동시키는 단계를 포함한다.

이상에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 횡동요 저감장치
110: 베이스 플레이트
111: 널링부(nuring)
120: 한 쌍의 샤프트 서포트 브래킷
121: 축 베어링
130: 샤프트
140: 마운팅 브래킷
150: 회전원판의 가동질량체
151: 상부 가동질량체
152: 하부 가동질량체
160: 가동질량체 회전모터
170: 가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛
171: 피니언기어
172: 워엄기어
173: 피동풀리
174: 구동모터
175: 벨트
176: 마운팅 브래킷
200: 위치 감지센서
230: 이동 샤프트
280: 액츄에이터
290: 커플링
300: 횡동요 감지센서
400: 제어부
T: 텐션롤러

Claims

선박에 설치되어 선박의 횡동요를 저감하기 위한 회전원판형의 가동질량체를 구비하는 횡동요 저감장치(100);
상기 가동질량체의 위치를 감지하는 위치 감지센서(200);
상기 선체의 횡동요를 감지하는 횡동요 감지센서(300); 및
상기 위치 감지센서(200)와 상기 횡동요 감지센서(300)에서 감지된 위치신호 및 횡동요신호에 기초하여, 상기 횡동요 저감장치(100)의 구동을 제어하는 제어부(400);를 포함하는 소형선박의 횡동요 저감시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 횡동요 저감장치(100)는,
베이스 플레이트(110);
상기 베이스 플레이트(110)의 상면에 상기 선체의 길이방향을 따라 일정간격을 두고 설치되는 한쌍의 샤프트 서포트 브래킷(120);
상기 서포트 브래킷(120)에 회전 가능하게 설치되는 샤프트(130);
상기 샤프트(130)에 설치되는 마운팅 브래킷(140);
상기 마운팅 브래킷(140)에 회전 가능하게 설치되며, 원심력 발생을 위하여 회전하고, 상기 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 가동질량체(150);
상기 가동질량체(150)를 회전시키기 위하여 상기 마운팅 브래킷(140)에 설치되는 가동질량체 회전모터(160); 및
상기 가동질량체(150)를 상기 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동하기 위한 가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛(170);을 포함하는 소형선박의 횡동요 저감시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛(170)은
상기 샤프트(130)에 결합되는 피니언기어(171);
상기 피니언기어(171)에 치합되어 동력을 전달하기 위한 워엄기어(172);
상기 워엄기어의 하부에 형성되고 상기 베이스 플레이트에 회전 가능하게 설치되는 피동풀리(173);
상기 워엄기어(172)를 회전시키기 위한 동력을 발생하는 구동모터(174); 및
상기 구동모터(174)의 동력을 상기 워엄기어(172)에 전달하기 위하여 상기 구동모터(174)와 상기 피동풀리(173)를 연결하는 벨트(175);를 포함하는 소형선박의 횡동요 저감시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 구동모터(174)는 마운팅 브래킷(176)에 의해서 지지되며, 상기 마운팅 브래킷(176)에는 위치조절용 슬롯(S)이 형성되고, 상기 슬롯(S)에 볼트(B)가 체결되는 것을 특징으로 하는 소형선박의 횡동요 저감시스템.
청구항 1 내지 4중 어느 한 항에 기재된 횡동요 저감시스템을 구비하는 소형선박.
선박에 설치되어 선박의 횡동요를 저감하기 위한 회전원판형의 가동질량체(150)를 구비하는 횡동요 저감장치(100); 상기 가동질량체(150)의 위치를 감지하는 위치 감지센서(200); 상기 선체의 횡동요를 감지하는 횡동요 감지센서(300); 및 상기 위치 감지센서(200)와 상기 횡동요 감지센서(300)에서 감지된 위치신호 및 횡동요신호에 기초하여, 상기 횡동요 저감장치(100)의 구동을 제어하는 제어부(400);를 포함하되,
상기 횡동요 저감장치(100)는,
베이스 플레이트(110); 상기 베이스 플레이트(110)의 상면에 상기 선체의 길이방향을 따라 일정간격을 두고 설치되는 한 쌍의 샤프트 서포트 브래킷(120); 상기 서포트 브래킷(120)에 회전 가능하게 설치되며 선체 길이방향으로 이동 가능한 이동 샤프트(130); 상기 샤프트(130)에 설치되는 마운팅 브래킷(140); 상기 마운팅 브래킷(140)에 회전 가능하게 설치되며, 원심력 발생을 위하여 회전하고, 상기 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 가동질량체(150); 상기 가동질량체(150)를 회전시키기 위하여 상기 마운팅 브래킷(140)에 설치되는 가동질량체 회전모터(160); 상기 가동질량체(150)를 상기 선체의 횡방향 양쪽으로 왕복 이동하기 위한 가동질량체 횡방향 왕복 이동유닛(170); 상기 이동 샤프트(130)를 선체 길이방향으로 이동하기 위한 액츄에이터(180); 및 상기 이동 샤프트(130)와 액츄에이터(180)를 연결하는 커플링;을 포함하는 소형선박의 횡동요 저감시스템.
선체 횡동요 저감을 위한 선박의 횡동요 저감방법에 있어서,
횡동요 감지센서(300)가 선체의 횡동요를 감지하는 제1단계(S110);
위치 감지센서(200)가 횡동요 저감장치(100)의 가동질량체(150) 위치를 감지하는 제2단계(S120); 및
제어부(400)가 상기 위치 감지센서(200)와 상기 횡동요 감지센서(300)에서 감지된 위치신호 및 횡동요신호에 기초하여, 상기 횡동요 저감장치(100)의 구동을 제어하는 제3단계(S130);를 포함하되,
상기 제3단계(S130)에서는,
가동질량체 회전모터(160)가 구동하여 회전원판형의 상기 가동질량체(150)를 회전시켜서 원심력을 발생하는 단계;
구동모터(174)가 구동하여 워엄기어(172)를 회전시키는 단계;
상기 워엄기어(172)에 치합된 피니언기어(171)를 회전시키는 단계;
상기 피니언기어(171)가 샤프트(130)를 회전시키는 단계; 및
상기 샤프트(130)의 회전에 의해서 상기 가동질량체(150)를 선체 폭 방향으로 회동시키는 단계;를 포함하는 소형선박의 횡동요 저감방법.