KR20220047011A - 수중 방사소음 감소용 추진체를 구비하는 선박 - Google Patents

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KR20220047011A
KR20220047011A KR1020200130398A KR20200130398A KR20220047011A KR 20220047011 A KR20220047011 A KR 20220047011A KR 1020200130398 A KR1020200130398 A KR 1020200130398A KR 20200130398 A KR20200130398 A KR 20200130398A KR 20220047011 A KR20220047011 A KR 20220047011A
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이태구
송지수
이기승
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

수중 방사소음 감소용 추진체를 구비하는 선박이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 방사소음 감소용 추진체를 구비하는 선박은, 선체; 및 선체의 후미에 탑재되며, 캐비테이션(cavitation)에 의해 발생하는 수중 방사소음을 감소시키면서 선체의 운항을 위한 추진력을 발생시키는 수중 방사소음 감소용 추진체를 포함하며, 수중 방사소음 감소용 추진체는, 선체와 연결되는 로테이팅 샤프트(rotating shaft); 로테이팅 샤프트에 결합하며, 로테이팅 샤프트에 의해 회전하면서 선체의 운항을 위한 추진력을 발생시키되 복수 개의 회전날개를 구비하는 프로펠러; 및 회전날개들 중 적어도 어느 하나의 단부 영역(tip area)과 선체에 마련되되 팁 보텍스 캐비테이션(tip vortex cavitation)의 억제를 위하여 해당 단부 영역의 표면 거칠기를 선택적으로 증가시키는 날개 표면 거칠기 증가부를 포함한다.

Description

수중 방사소음 감소용 추진체를 구비하는 선박{Ship with a noise decrease propeller assembly}
본 발명은, 수중 방사소음 감소용 추진체를 구비하는 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 프로펠러의 회전 시 발생하는 캐비테이션(cavitation)에 의해 발생하는 수중 방사소음을 효과적으로 감소할 수 있는 수중 방사소음 감소용 추진체를 구비하는 선박에 관한 것이다.
선박(A ship)에는 그 진행 방향을 조정하는 러더(rudder, 방향타)와, 추진력을 제공하는 프로펠러(propeller)가 채용된다.
이들에 대해 간략하게 부연 설명하면, 우선 러더는 물의 흐름에 따른 받음각을 가질 때 여기에 작용하는 양력의 수직 성분을 회두력으로 이용하여 선박의 진행 방향을 조정하는 원리로 동작한다.
러더에 요구되는 성능 중에는, 큰 양력을 발생시킬 수 있을 것, 받음각을 크게 하더라도 실속(失速)이 잘 안 될 것, 받음각을 크게 변화시키더라도 양력의 착력점 위치 변화가 작을 것 등이 중요한 것으로 알려져 있다.
최초 선박에 적용된 러더는 한 장의 판 형상으로 된 키판을 선미에 장착하는 간단한 구성의 단판형 러더였다.
다만, 이러한 단판형 러더는 그 후면에서의 유체 박리로 인하여 방향 조정의 효과가 상실될 뿐만 아니라 실속각이 작고, 또한 저항이 매우 커지는 등의 여러 가지 문제점을 발생시켜 왔다. 이에, 이러한 문제점을 해결하여 러더의 성능을 최적화시키기 위한 다양한 형태의 러더가 개발되어 사용되고 있다.
다음으로, 프로펠러는 선박의 추진력을 제공하는 것으로서 추진체라고도 한다. 러더의 주변에 배치되는 것이 일반적이다. 모터(motor)로 프로펠러가 회전하면서 선박에 추진력을 발생시킨다.
한편, 프로펠러의 동작으로 선박이 운항할 때, 선박에서 프로펠러가 회전함에 따라 발생하는 캐비테이션(cavitation)은 피할 수 없는 현상이다.
참고로, 캐비테이션이란 유수 중 어느 부분의 정압이 물의 온도에 해당하는 증기압 이하로 되어 물이 증발하고 수중에 용입되어 있던 공기가 낮은 압력으로 인하여 기포가 발생하는 현상으로 공동 현상이라고도 한다.
이처럼 프로펠러가 회전함에 따라 발생하는 캐비테이션은 특히 심한 소음을 유발하는데, 이렇게 프로펠러의 캐비테이션에 의해 발생하는 수중 방사소음으로 인해 연안 생태계가 교란될 수 있다는 점을 고려해볼 때, 이를 해결하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제20-1990-0020959호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 프로펠러의 회전 시 발생하는 캐비테이션(cavitation)에 의해 발생하는 수중 방사소음을 효과적으로 감소할 수 있으며, 이로 인해 연안 생태계 교란문제를 적절하게 해소할 수 있는 수중 방사소음 감소용 추진체를 구비하는 선박을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체; 및 상기 선체의 후미에 탑재되며, 캐비테이션(cavitation)에 의해 발생하는 수중 방사소음을 감소시키면서 상기 선체의 운항을 위한 추진력을 발생시키는 수중 방사소음 감소용 추진체를 포함하며, 상기 수중 방사소음 감소용 추진체는, 상기 선체와 연결되는 로테이팅 샤프트(rotating shaft); 상기 로테이팅 샤프트에 결합하며, 상기 로테이팅 샤프트에 의해 회전하면서 상기 선체의 운항을 위한 추진력을 발생시키되 복수 개의 회전날개를 구비하는 프로펠러; 및 상기 회전날개들 중 적어도 어느 하나의 단부 영역(tip area)과 상기 선체에 마련되되 팁 보텍스 캐비테이션(tip vortex cavitation)의 억제를 위하여 해당 단부 영역의 표면 거칠기를 선택적으로 증가시키는 날개 표면 거칠기 증가부를 포함하는 선박이 제공될 수 있다.
상기 날개 표면 거칠기 증가부는, 상기 회전날개의 단부 영역에 형성되는 홀(hole)에 마련되며, 공기압에 의해 부피 팽창하면서 이웃한 표면보다 돌출되는 복수 개의 탄성 튜브; 및 상기 탄성 튜브들과 연결되며, 상기 탄성 튜브들로 공기를 선택적으로 공급하는 공기 공급장치를 포함할 수 있다.
상기 공기 공급장치는, 상기 로테이팅 샤프트에 이웃한 상기 선체에 결합하며, 상기 선체 내의 컴프레서와 연결되는 제1 공기유로가 내부에 마련되는 제1 공기 공급하우징; 상기 로테이팅 샤프트 및 상기 회전날개에 연결되되 상기 제1 공기 공급하우징과 분리되게 마련되며, 상기 제1 공기유로와 연통되는 제2 공기유로가 내부에 마련되는 제2 공기 공급하우징; 상기 제1 공기 공급하우징과 상기 제2 공기 공급하우징 사이의 이격 간격에 배치되되 상기 제1 공기유로와 상기 제2 공기유로를 연통시키는 유로 연통부; 및 상기 회전날개 내에 마련되며, 양측이 상기 탄성 튜브 및 상기 제2 공기유로에 연통하는 제3 공기유로를 포함할 수 있다.
상기 제3 공기유로는, 상기 제2 공기유로와 연통되는 메인 유로; 복수 개의 상기 탄성 튜브와 개별적으로 연결되는 복수 개의 분기 유로; 및 상기 메인 유로와 상기 분기 유로들을 연결하는 연결 유로를 포함할 수 있다.
상기 수중 방사소음 감소용 추진체는, 상기 탄성 튜브로 공기가 공급되게 신호를 입력하는 신호 입력부; 및 상기 신호 입력부의 입력값에 기초하여 상기 공기 공급장치의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 프로펠러의 회전 시 발생하는 캐비테이션(cavitation)에 의해 발생하는 수중 방사소음을 효과적으로 감소할 수 있으며, 이로 인해 연안 생태계 교란문제를 적절하게 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중 방사소음 감소용 추진체를 구비하는 선박의 구조도이다.
도 2는 도 1의 수중 방사소음 감소용 추진체 영역의 확대도이다.
도 3은 도 2의 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도로서 탄성 튜브의 동작을 보인 도면이다.
도 5는 공기 공급장치 영역의 구조도이다.
도 6은 수중 방사소음 감소용 추진체의 제어블록도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중 방사소음 감소용 추진체를 구비하는 선박의 구조도이고, 도 2는 도 1의 수중 방사소음 감소용 추진체 영역의 확대도이며, 도 3은 도 2의 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도로서 탄성 튜브의 동작을 보인 도면이며, 도 5는 공기 공급장치 영역의 구조도이고, 도 6은 수중 방사소음 감소용 추진체의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 선박(100)은 프로펠러(154)의 회전 시 발생하는 캐비테이션(cavitation)에 의해 발생하는 수중 방사소음을 효과적으로 감소할 수 있으며, 이로 인해 연안 생태계 교란문제를 적절하게 해소할 수 있게끔 한다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예의 선박(100)은 선체(110)와, 선체(110)의 후미에 탑재되며, 캐비테이션(cavitation)에 의해 발생하는 수중 방사소음을 감소시키면서 선체(110)의 운항을 위한 추진력을 발생시키는 수중 방사소음 감소용 추진체(150)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 선박은 상선, 군함, 어선, 운반선, 드릴쉽, 쇄빙선 및 특수 작업선 등 어떠한 것이 될 수 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
선체(110)의 갑판 일측에는 거주구(111)가 마련된다. 그리고, 선체(110)의 타측면에는 스러스터(112, thruster)가 마련된다.
모든 종류의 선박에 스러스터(112)가 마련되는 것은 아니지만, 본 실시예처럼 스러스터(112)가 마련되면 선박(100)의 정지 또는 항해 시 조정 성능을 향상시키고 선박(100)의 오퍼레이션(operation)을 용이하게 한다.
도 1처럼 선체(110)의 일측, 특히 선수부(113)에 마련되는 스러스터(112)를 바우 스러스터(bow thruster)라 부르기도 한다. 물론, 스러스터(112)가 반드시 적용되어야 하는 것은 아니므로, 스러스터(112)가 없는 선박에도 본 발명의 권리범위가 적용될 수 있다.
선체(110)의 후미에는 벌브형 러더 조립체(120)가 마련된다. 벌브형 러더 조립체(120)는 선체(110)의 후미에서 프로펠러(154)에 인접되게 배치되며, 프로펠러(154)의 동작으로 선체(110)가 운항할 때, 선체(110)의 진행 방향을 조정하는 역할을 한다.
이러한 벌브형 러더 조립체(120)는 러더 본체(130)와 러더 벌브(140, rudder bulb)를 포함할 수 있다.
러더 본체(130)는 선체(110)의 진행 방향을 실질적으로 조정하는 부분이다. 이러한 러더 본체(130)는 러더 샤프트(133)에 러더 혼(131)이 고정되고, 고정된 러더 혼(131)에 대하여 회전 타(132)가 회전되면서 선박(100)의 진행 방향을 조정하는 소위, 혼(horn) 타로 적용되고 있다.
본 실시예에 적용되는 혼 타는 구조적으로 안정될 뿐만 아니라 강한 특성을 갖는 이점이 있다. 하지만, 본 실시예의 권리범위가 이에 제한될 수 없으며, 본 실시예의 권리범위는 일체형 타의 일종인 풀 스페이드 러더(full spade rudder) 등에도 적용될 수 있다.
그뿐만 아니라 도면에는 러더 본체(130)가 상하의 중심 축선에 대하여 양측이 서로 대칭되는 구조로 되어 있으나 비대칭 구조의 러더에도 본 실시예의 권리범위가 적용될 수 있다.
결과적으로, 도면에 도시된 형상은 본 실시예를 설명하기 위한 예시적인 도면일 뿐 도면의 형상에 본 실시예의 권리범위가 제한될 수는 없다.
러더 벌브(140)는 수중 방사소음 감소용 추진체(150)의 프로펠러(154) 후류에서 발생하는 축 방향 손실을 줄여 선체(110)의 추진 효율을 높이기 위해 프로펠러(154)와 러더 본체(130) 사이에서 러더 본체(130)에 결합할 수 있다.
이러한 러더 벌브(140)는 프로펠러(154)의 정 중앙에 배치되는 프로펠러 헤드(154a)에 미리 결정된 거리만큼 인접되게 배치되어 프로펠러(154) 후방의 유체 흐름을 정류시킴으로써 프로펠러(154) 후류에서 발생하는 축 방향 손실을 줄여 선체(110)의 추진 효율을 높이는 역할을 한다.
도시된 것처럼 러더 벌브(140)의 전체적인 외관 형상은 물방울 형태의 유선형 구조를 가질 수 있다. 러더 본체(130)의 제작 시 러더 벌브(140)가 일체로 형성되게 할 수도 있고, 혹은 러더 벌브(140)를 만들어 러더 본체(130)에 용접할 수도 있다.
물론, 본 실시예에서는 러더 벌브(140)가 적용된 벌브형 러더 조립체(120)를 개시하였으나, 러더 벌브(140)가 없는 단순 판상체의 러더(rudder)가 적용될 수도 있을 것인데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
한편, 앞서도 기술한 것처럼 선박(100)에서 프로펠러(154)가 회전함에 따라 발생하는 캐비테이션(cavitation)은 피할 수 없는 현상인데, 이러한 캐비테이션은 특히 심한 소음을 유발하고, 이렇게 프로펠러의 캐비테이션에 의해 발생하는 수중 방사소음으로 인해 연안 생태계가 교란될 수 있다. 이를 해결하기 위해 수중 방사소음 감소용 추진체(150)가 적용된다.
수중 방사소음 감소용 추진체(150)는 선체(110)의 후미에 탑재되며, 캐비테이션(cavitation)에 의해 발생하는 수중 방사소음을 감소시키면서 선체(110)의 운항을 위한 추진력을 발생시키는 역할을 한다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 수중 방사소음 감소용 추진체(150)는 로테이팅 샤프트(152, rotating shaft), 프로펠러(154) 및 날개 표면 거칠기 증가부(160)를 포함할 수 있다.
로테이팅 샤프트(152)는 선체(110)와 연결되고 선체(110) 내에 마련되는 주기관, 엔진 또는 모터(motor, 미도시)의 회전력으로 회전하는 축이다. 프로펠러(154)를 회전 가능하게 지지한다.
프로펠러(154)는 로테이팅 샤프트(152)에 결합하며, 로테이팅 샤프트(152)에 의해 회전하면서 선체(110)의 운항을 위한 추진력을 발생시키는 구조물이다. 프로펠러(154)에는 복수 개의 회전날개(156)가 마련된다.
본 실시예의 경우, 4개의 회전날개(156)가 개시되어 있지만, 회전날개(156)의 개수는 도시된 것보다 적을 수도 있고 혹은 많을 수도 있다.
또한, 회전날개(156)의 모양이나 입체적인 배치 형태 등이 도면과 다를 수 있는데, 이는 선박(100)의 조건에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
날개 표면 거칠기 증가부(160)는 회전날개(156)들의 단부 영역(tip area)과 선체(110)에 마련되되 팁 보텍스 캐비테이션(tip vortex cavitation)의 억제를 위하여 해당 단부 영역의 표면 거칠기를 선택적으로 증가시키는 역할을 한다.
이러한 날개 표면 거칠기 증가부(160)는 회전날개(156)의 단부 영역에 형성되는 홀(157, hole)에 마련되며, 공기압에 의해 부피 팽창하면서 이웃한 표면보다 돌출되는 복수 개의 탄성 튜브(162)와, 탄성 튜브(162)들과 연결되며, 탄성 튜브(162)들로 공기를 선택적으로 공급하는 공기 공급장치(170)를 포함할 수 있다.
도 4의 (a) 상태에서 공기 공급장치(170)의 작용으로 탄성 튜브(162)에 공기가 공급되면, 도 4의 (b)처럼 탄성 튜브(162)가 회전날개(156)의 이웃한 표면보다 돌출되는데, 탄성 튜브(162)들 모두가 돌출되면 회전날개(156)의 단부 영역에 대한 표면 거칠기가 도 4의 (a) 상태보다는 커질 수 있게 되고, 이러한 작용으로 인해 팁 보텍스 캐비테이션(tip vortex cavitation)을 억제할 수 있다. 실제, 도 4의 (a)와 같은 매끄러운 표면보다 도 4의 (b)와 같이 거칠기가 존재하는 표면에서 팁 보텍스 캐비테이션(tip vortex cavitation)이 억제됨에 따라 소음 감소의 효과를 얻을 수 있었다. 따라서, 저소음 운항 구간에서의 소음 감소에 이바지할 수 있다.
탄성 튜브(162)는 전술한 것처럼 회전날개(156)의 단부 영역에 형성되는 홀(157, hole)에 마련되는 고무로 된 일종의 공기주머니이다. 공기 공급장치(170)에 의해 공기가 공급되면 도 4의 (b)처럼 부피 팽창하고, 공기의 공급이 정지되면 도 4의 (a)처럼 원상태로 복귀한다.
공기 공급장치(170)는 탄성 튜브(162)들로 공기를 선택적으로 공급하는 역할을 한다. 이러한 공기 공급장치(170)는 로테이팅 샤프트(152)에 이웃한 선체(110)에 결합하며, 선체(110) 내의 컴프레서(178)와 연결되는 제1 공기유로(171)가 내부에 마련되는 제1 공기 공급하우징(172)과, 로테이팅 샤프트(152) 및 회전날개(156)에 연결되되 제1 공기 공급하우징(172)과 분리되게 마련되며, 제1 공기유로(171)와 연통되는 제2 공기유로(173)가 내부에 마련되는 제2 공기 공급하우징(174)과, 제1 공기 공급하우징(172)과 제2 공기 공급하우징(174) 사이의 이격 간격에 배치되되 제1 공기유로(171)와 제2 공기유로(173)를 연통시키는 유로 연통부(175)와, 회전날개(156) 내에 마련되며, 양측이 탄성 튜브(162) 및 제2 공기유로(173)에 연통하는 제3 공기유로(176)를 포함할 수 있다.
제1 공기 공급하우징(172)과 제2 공기 공급하우징(174)이 분리된 상태라 로테이팅 샤프트(152)의 회전운동에 방해가 되지 않는다.
다만, 이들에 마련되는 제1 공기유로(171)와 제2 공기유로(173)를 연통시키기 위해 유로 연통부(175)가 마련되는데, 유로 연통부(175)는 예컨대 제1 및 제2 공기 공급하우징(172,174) 사이를 밀봉시키기는 하되 로테이팅 샤프트(152)의 회전이 구속되지 않게끔 하는 실(seal), 베어링, 보스(boss) 등이 구조로 적용할 수 있을 것이다.
제3 공기유로(176)는 제2 공기유로(173)와 연통되는 메인 유로(176a)와, 복수 개의 탄성 튜브(162)와 개별적으로 연결되는 복수 개의 분기 유로(176b)와, 메인 유로(176a)와 분기 유로(176b)들을 연결하는 연결 유로(176c)를 포함할 수 있다. 제3 공기유로(176)가 이러한 구조로 제작되기 때문에 여러 개의 탄성 튜브(162)로 공기를 효과적으로 공급할 수 있다.
한편, 수중 방사소음 감소용 추진체(150)에는 신호 입력부(180)와 컨트롤러(190)가 더 탑재된다.
신호 입력부(180)는 탄성 튜브(162)로 공기가 공급되게 신호를 입력하는 부분이다. 조정실 등에 버튼 형태로 마련될 수 있다.
컨트롤러(190)는 신호 입력부(180)의 입력값에 기초하여 공기 공급장치(170)의 동작을 컨트롤한다. 이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 그리고 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 신호 입력부(180)의 입력값에 기초하여 공기 공급장치(170)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(190)는 신호 입력부(180)의 입력값에 기초하여 공기 공급장치(170)의 동작을 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 선박(100)이 저소음 해역에 진입하면 공기 공급장치(170)의 작용으로 도 4의 (b)와 같이 탄성 튜브(162)가 팽창되게 한다. 그러면, 팽창 돌출된 탄성 튜브(162)로 인해 그 부분에서의 표면 거칠기가 증가하게 되고, 이로 인해 팁 보텍스 캐비테이션(tip vortex cavitation)이 억제됨에 따라 소음 감소의 효과를 얻을 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 프로펠러(154)의 회전 시 발생하는 캐비테이션(cavitation)에 의해 발생하는 수중 방사소음을 효과적으로 감소할 수 있으며, 이로 인해 연안 생태계 교란문제를 적절하게 해소할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
100 : 선박 110 : 선체
120 : 벌브형 러더 조립체 130 : 러더 본체
140 : 러더 벌브 150 : 수중 방사소음 감소용 추진체
152 : 로테이팅 샤프트 154 : 프로펠러
156 : 회전날개 157 : 홀
160 : 날개 표면 거칠기 증가부 162 : 탄성 튜브
170 : 공기 공급장치 171 : 제1 공기유로
172 : 제1 공기 공급하우징 173 : 제2 공기유로
174 : 제2 공기 공급하우징 175 : 유로 연통부
176 : 제3 공기유로 176a : 메인 유로
176b : 분기 유로 176c : 연결 유로
178 : 컴프레서 180 : 신호 입력부
190 : 컨트롤러

Claims (5)

  1. 선체; 및
    상기 선체의 후미에 탑재되며, 캐비테이션(cavitation)에 의해 발생하는 수중 방사소음을 감소시키면서 상기 선체의 운항을 위한 추진력을 발생시키는 수중 방사소음 감소용 추진체를 포함하며,
    상기 수중 방사소음 감소용 추진체는,
    상기 선체와 연결되는 로테이팅 샤프트(rotating shaft);
    상기 로테이팅 샤프트에 결합하며, 상기 로테이팅 샤프트에 의해 회전하면서 상기 선체의 운항을 위한 추진력을 발생시키되 복수 개의 회전날개를 구비하는 프로펠러; 및
    상기 회전날개들 중 적어도 어느 하나의 단부 영역(tip area)과 상기 선체에 마련되되 팁 보텍스 캐비테이션(tip vortex cavitation)의 억제를 위하여 해당 단부 영역의 표면 거칠기를 선택적으로 증가시키는 날개 표면 거칠기 증가부를 포함하는 선박.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 날개 표면 거칠기 증가부는,
    상기 회전날개의 단부 영역에 형성되는 홀(hole)에 마련되며, 공기압에 의해 부피 팽창하면서 이웃한 표면보다 돌출되는 복수 개의 탄성 튜브; 및
    상기 탄성 튜브들과 연결되며, 상기 탄성 튜브들로 공기를 선택적으로 공급하는 공기 공급장치를 포함하는 선박.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공기 공급장치는,
    상기 로테이팅 샤프트에 이웃한 상기 선체에 결합하며, 상기 선체 내의 컴프레서와 연결되는 제1 공기유로가 내부에 마련되는 제1 공기 공급하우징;
    상기 로테이팅 샤프트 및 상기 회전날개에 연결되되 상기 제1 공기 공급하우징과 분리되게 마련되며, 상기 제1 공기유로와 연통되는 제2 공기유로가 내부에 마련되는 제2 공기 공급하우징;
    상기 제1 공기 공급하우징과 상기 제2 공기 공급하우징 사이의 이격 간격에 배치되되 상기 제1 공기유로와 상기 제2 공기유로를 연통시키는 유로 연통부; 및
    상기 회전날개 내에 마련되며, 양측이 상기 탄성 튜브 및 상기 제2 공기유로에 연통하는 제3 공기유로를 포함하는 선박.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3 공기유로는,
    상기 제2 공기유로와 연통되는 메인 유로;
    복수 개의 상기 탄성 튜브와 개별적으로 연결되는 복수 개의 분기 유로; 및
    상기 메인 유로와 상기 분기 유로들을 연결하는 연결 유로를 포함하는 선박.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 수중 방사소음 감소용 추진체는,
    상기 탄성 튜브로 공기가 공급되게 신호를 입력하는 신호 입력부; 및
    상기 신호 입력부의 입력값에 기초하여 상기 공기 공급장치의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 선박.
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