KR20210000989A - 두 가지 선수형상을 갖는 선박 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 두 가지 선수형상을 갖는 선박은, 상호 반대의 진행 방향에서 각각 선수부로 사용 가능한 다른 형상을 갖는 제1 선수부와 제2 선수부가 마련된 선체; 및 선체의 선저에 설치되는 하나 또는 복수의 추진부를 포함하며, 추진부는 360도 회전 가능하게 선체에 결합되며, 제1 선수부와 제2 선수부 중 하나 이상은 조파 저항을 줄이며 일반 항해에서 사용가능하도록 구상 선수가 마련된다.

Description

두 가지 선수형상을 갖는 선박{SHIP WITH TWO BOW SHAPES}
본 발명은 두 가지 선수형상을 갖는 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선수 형상이 두 가지로 변화되는 두 가지 선수형상을 갖는 선박에 관한 것이다.
최근 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 유전을 개발하기 위한 시추설비를 구비한 드릴쉽(Drillship), 드릴링 리그(Drilling rig), 부유식 원유생산저장 설비(Floating Production Storage Offloading Unit; FPSO)와 같은 부유식 해양 구조물이 다양한 형태로 개발되고 있다.
이러한 드릴쉽, 드릴링 리그, 부유식 원유생산저장 설비 등에 설치되는 주 추진장치 또는 컴퓨터에 의한 자동위치 제어(Dynamic Positioning)를 위한 추진 장치로서 복수개의 쓰러스터(thruster)가 사용된다.
쓰러스터는 프로펠러의 작용 방향을 바꿀 수 있도록 선저에 설치된 추진기로 그 용도는 보통 항해 또는 예인선 없이 자력으로 운하를 운항하거나 입출항하기 위해 선박의 선수나 선미의 수면 밑에 잠겨 설치된다.
쓰러스터 중 대표적인 것으로는 터널(Tunnel)형과 아지무스(Azimuth)형이 있다. 터널형 쓰러스터는 일반 선박에 주로 설치되고, 아지무스형 쓰러스터는 드릴쉽, 드릴링 리그, 부유식 원유생산저장 설비 등에 주로 설치된다.
아지무스형 쓰러스터는 전후좌우의 모든 방향으로 추진력을 발생할 수 있는 추진기이다. 선박이 앞으로 나아가기 위한 추력뿐만 아니라 모든 방향으로의 방향전환을 위한 회전력(moment)을 발생시킬 수 있다.
한편, 상선과 같은 일반적인 선박은 선미에 프로펠러와 방향 제어를 위한 러더가 위치하며 선미형상에 따라 추진효율이 달라지므로 추진성능향상을 위한 선미선형 최적화가 필수적이다.
이러한 기존의 방식과 달리 Azimuth-thruster 등과 같이 선저에 설치되는 추진 장비들이 개발/개선됨에 따라 이를 적용한 선박들이 차츰 늘어나고 있다.
기존에는 저항을 최소화하기 위한 선수선형 최적화와 추진성능 향상을 위한 선미선형 최적화가 이루어졌으나, 상기와 같이 추진 장비들이 선저에 설치되면서 상대적으로 추진을 위한 선미형상의 역할이 약해졌다.
본 발명은, 선저에 추진 장비가 설치되는 선박의 경우 운용 흘수/속도 조건에 따라 최적화된 선수방향을 선택하도록 성격이 다른 두 가지 선수형상을 선체 양단에 각각 적용함으로써 전진 방향에 따른 선체저항요소를 최소화하여 연료소모를 절감할 수 있는 두 가지 선수형상을 갖는 선박을 제공하는 것이다.
더욱이, 본 발명은 쇄빙선에 적용할 경우, 한쪽은 쇄빙용 선수 다른 한 쪽은 일반항해용 선수로도 활용 가능한 두 가지 선수형상을 갖는 선박을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 두 가지 선수형상을 갖는 선박은, 상호 반대의 진행 방향에서 각각 선수부로 사용 가능한 다른 형상을 갖는 제1 선수부와 제2 선수부가 마련된 선체; 및 상기 선체의 선저에 설치되는 하나 또는 복수의 추진부를 포함하며, 상기 추진부는 360도 회전 가능하게 상기 선체에 결합되며, 상기 제1 선수부와 제2 선수부 중 하나 이상은 조파 저항을 줄이며 일반 항해에서 사용가능하도록 구상 선수가 마련된다.
상기 제1 선수부의 하부에 제1 구상 선수가 마련되며, 상기 제1 구상 선수는 상기 선체의 하부에서 돌출된 형상이며, 상기 제1 선수부는, 상기 제1 구상 선수의 상부에 형성된 경사부; 및 상기 경사부와 상기 제1 구상 선수의 기부를 연결하는 수직 연결부를 포함할 수 있다.
상기 제2 선수부는, 상기 선체의 다른 하부에 마련된 제2 구상 선수; 및 상기 제2 구상 선수의 단부에서 상기 선체의 상부로 연장된 직립부를 포함할 수 있다.
상기 제1 선수부의 제1 구상 선수가 제2 선수부의 제2 구상 선수보다 낮게 위치함으로써 만선 항해에서 상기 제1 선수부가 선수로 사용되며, 상기 제2 선수부가 선미로 사용되되, 반대로 공선 항해에서 상기 제2 선수부가 선수로 사용되며 상기 제1 선수부가 선미로 사용될 수 있다.
상기 제2 선수부는 쇄빙용 선수 형상일 수 있다.
상기 추진부는 포드형 추진기 및 아지무스형 쓰러스터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기와 같이 기술된 본 발명은, 선저에 추진 장비가 설치되는 선박의 경우 운용 흘수/속도 조건에 따라 최적화된 선수방향을 선택하도록 성격이 다른 두 가지 선수형상을 선체 양단에 각각 적용함으로써 전진 방향에 따른 선체저항요소를 최소화하여 연료소모를 절감할 수 있는 두 가지 선수형상을 갖는 선박을 제공할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 쇄빙선에 적용할 경우, 한쪽은 쇄빙용 선수 다른 한 쪽은 일반항해용 선수로도 활용 가능한 두 가지 선수형상을 갖는 선박을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 가지 선수형상을 갖는 선박의 선체형상 개념도,
도 2는 도 1의 제1 선수부 진행 방향도,
도 3은 도 1의 제2 선수부 진행 방향도,
도 4는 도 1의 다른 형상의 제2 선수부 개념도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 두 가지 선수형상을 갖는 선박의 주요 구성 요소들을 도면을 기초로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 가지 선수형상을 갖는 선박의 선체형상 개념도이고, 도 2는 도 1의 제1 선수부 진행 방향도이며, 도 3은 도 1의 제2 선수부 진행 방향도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 두 가지 선수형상을 갖는 선박은, 상호 반대의 진행 방향에서 각각 선수부로 사용 가능한 다른 형상을 갖는 제1 선수부(110)와 제2 선수부(120)가 마련된 선체(100), 및 선체(100)의 선저에 설치되는 하나 또는 복수의 추진부(130)를 포함한다.
제1 선수부(110)와 제2 선수부(120)는 조파 저항을 줄이며 일반 항해에서 사용가능하도록 상호 다른 형상의 구상 선수(115, 125)가 각각 마련된다.
선체(100)의 중앙부에서 제1 선수부(110) 측으로 제2 선수부(120) 측보다 더 유선형에 가까운 형상을 이루게 된다. 통상적인 일반 항해에서는 제1 선수부(110)가 선수로 사용되며, 제2 선수부(120)가 선미로 사용될 수 있다.
구상 선수(115, 125)는 선체(100) 하부 전방부가 둥글게 돌출된 형상을 갖도록 마련된 것이다. 구상 선수(115, 125)는 선체(100)가 해양의 거친 파도를 용이하게 헤치면서 나갈 수 있도록 상선이나 여객선과 같은 일반 선박에 형성된다. 구상 선수(115, 125)는 조파 저항을 줄여준다.
제1 선수부(110)는 제1 구상 선수(115)가 있으며, 제2 선수부(120)는 제2 구상 선수(125)가 있다.
제1 선수부(110)는 제1 구상 선수(115)의 상부에 형성된 경사부(111), 및 경사부(111)와 제1 구상 선수(115)의 기부를 연결하는 수직 연결부(112)를 포함할 수 있다.
제1 구상 선수(115)는 제1 선수부(110)의 하부에 마련된다. 이러한 제1 구상 선수(115)는 선체(100)의 하부에서 제2 구상 선수(125)보다 더 돌출된 형상이다. 제1 구상 선수(115)는 화물이 선적된 상태에서 일반 항행의 순항이 가능한 상선의 일반적인 구상 선수 형상이다.
경사부(111)는 부딪치는 파도를 쉽게 가르기 위한 형상이며, 수직 연결부(112)는 해수면에 잠긴 상태에서 저항을 줄여주는 형상이다. 선체(100)는 경사부(111)에서 수직 연결부(112) 측으로 좁아지는 형상으로서, 수직 연결부(112)에서 후방 측으로 유선형을 이룬다.
제1 구상 선수(115)는 수직 연결부(112)의 하부에서 둥글게 돌출된 형상으로서, 수중에서 수직 연결부(112) 측에 가해지는 조파 조항을 충분히 줄여주는 역할을 한다. 이를 위해 제1 구상 선수(115)는 상부에서 하부 측으로 만곡 형상의 경사 형상을 포함하며, 상부는 흘수선과 같은 수평 상태를 이룬다.
제2 선수부(120)는 제1 선수부(110)보다 상대적으로 두꺼운 유선형이다.
제2 선수부(120)는 선체(100)의 다른 하부에 마련된 제2 구상 선수(125), 및 제2 구상 선수(125)의 단부에서 선체(100)의 상부로 연장된 직립부(126)를 포함할 수 있다.
제2 선수부(120)의 제2 구상 선수(125)는 제1 구상 선수(115)와 달리 선체(100)에서 길이 방향을 따라 거의 돌출되지 않은 형상을 갖는다. 이러한 제2 구상 선수(125) 또한 만곡 형상의 경사 형상을 포함하며, 상부는 흘수선과 같은 수평 상태를 이룬다.
상기와 같이 제1 선수부(110)의 제1 구상 선수(115)가 제2 선수부(120)의 제2 구상 선수(125)보다 낮게 위치함으로써 만선 항해에서 제1 선수부(110)가 선수로 사용되며, 제2 선수부(120)가 선미로 사용되되, 반대로 공선 항해에서 제2 선수부(120)가 선수로 사용되며 제1 선수부(110)가 선미로 사용될 수 있다.
상기의 추진부(130)는 360도 회전 가능하게 선체(100)에 결합된 포드형 추진기 및 아지무스형 쓰러스터 중 하나 이상이 사용될 수 있고, 이들 포드형 추진기 또는 아지무스형 쓰러스터가 하나 또는 복수로 사용될 수 있다. 포드형 추진기로는 아지포드, SSP, 머메이드 등이 사용될 수 있다. 포드형 추진기(131)는 러더 기능이 포함된 것으로서 항해 및 추진을 위해서 사용되며, 아지무스형 쓰러스터(132)는 선체(100)의 일정 위치 및 자세 유지의 제어에 주로 사용된다.
도 4는 도 1의 다른 형상의 제2 선수부 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 선수부(120)는 쇄빙용 선수 형상일 수 있다. 제2 선수부(120)는 쇄빙이 가능한 쇄빙 선수부(135)로 제작될 수 있다. 이에 따른 선박은 빙하가 없는 해상에서는 제1 선수부(110)를 선수로 사용하여 운항이 가능하며, 빙하가 있는 해상에서는 제2 선수부(120)를 빙하를 깰 수 있는 쇄빙 선수부(135)로 사용할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 본질적인 기술 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 포함된다.
100: 선체 110: 제1 선수부
111: 경사부 112: 수직 연결부
115: 제1 구상 선수 120: 제2 선수부
125: 제2 구상 선수 126: 직립부
130: 추진부 131: 포드형 추진기
132: 아지무쓰형 쓰러스터 135: 쇄빙 선수부

Claims (6)

  1. 상호 반대의 진행 방향에서 각각 선수부로 사용 가능한 다른 형상을 갖는 제1 선수부와 제2 선수부가 마련된 선체; 및
    상기 선체의 선저에 설치되는 하나 또는 복수의 추진부를 포함하며,
    상기 추진부는 360도 회전 가능하게 상기 선체에 결합되며,
    상기 제1 선수부와 제2 선수부 중 하나 이상은 조파 저항을 줄이며 일반 항해에서 사용가능하도록 구상 선수가 마련되는, 두 가지 선수형상을 갖는 선박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 선수부의 하부에 제1 구상 선수가 마련되며,
    상기 제1 구상 선수는 상기 선체의 하부에서 돌출된 형상이며,
    상기 제1 선수부는,
    상기 제1 구상 선수의 상부에 형성된 경사부; 및
    상기 경사부와 상기 제1 구상 선수의 기부를 연결하는 수직 연결부를 포함하는, 두 가지 선수형상을 갖는 선박.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 선수부는,
    상기 선체의 다른 하부에 마련된 제2 구상 선수; 및
    상기 제2 구상 선수의 단부에서 상기 선체의 상부로 연장된 직립부를 포함하는 두 가지 선수형상을 갖는 선박.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 선수부의 제1 구상 선수가 제2 선수부의 제2 구상 선수보다 낮게 위치함으로써 만선 항해에서 상기 제1 선수부가 선수로 사용되며, 상기 제2 선수부가 선미로 사용되되, 반대로 공선 항해에서 상기 제2 선수부가 선수로 사용되며 상기 제1 선수부가 선미로 사용되는, 두 가지 선수형상을 갖는 선박.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 선수부는 쇄빙용 선수 형상인, 두 가지 선수형상을 갖는 선박.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 추진부는 포드형 추진기 및 아지무스형 쓰러스터 중 하나 이상을 포함하는, 두 가지 선수형상을 갖는 선박.
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