KR20230084951A - 극지용 선박의 선수구조 및 그 선수구조를 갖는 극지용 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 극지해역을 운항하는 선박의 쇄빙과 일반운항을 위한 선수구조에 관한 것으로, 선체의 선수 최전단에서 선미측으로 갈수록 하단부가 경사지게 형성되는 제1 선형부; 및 상기 제1 선형부로부터 선미측으로 연장 형성되는 제2 선형부를 포함하고, 상기 선체의 길이방향을 기준으로 상기 제1 선형부의 하단부는 상기 제2 선형부의 하단부보다 완만한 경사각을 가짐으로써, 쇄빙운항과 일반운항이 모두 가능할 수 있으며, 선박이 전진하고 있는 관성의 힘에 추진력을 더해 완전히 빙하 위로 올라타서 빙하 상부에서 자중과 추진력을 통한 쇄빙운항이 가능할 수 있다.

Description

극지용 선박의 선수구조 및 그 선수구조를 갖는 극지용 선박{BOW STRUCTURE OF ARCTIC SHIP AND ARTIC SHIP HAVING THE BOW STRUCTURE}

본 발명은, 극지용 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 쇄빙운항과 일반운항이 모두 가능하고, 결빙해역의 운항 시 선체가 용이하게 빙산을 타고 오를 수 있을 뿐만 아니라, 선박의 중량을 이용하여 빙하를 부술 때 선저 중앙부에 응력이 집중되는 것을 최소화할 수 있는 극지용 선박의 선수구조 및 그 선수구조를 갖는 극지용 선박에 관한 것이다.

지구 온난화의 영향으로 북극해 해빙이 유실됨에 따라 러시아 부근의 북동항로와 캐나다 부근의 북서항로 등 극지운항에 대한 관심이 증가하고 있다.

북극해 지역은 많은 자원이 있으며, 새로 부각되는 관광지로서도 알려지고 있어 극지 유전의 개발에 따른 수송, 보급 및 관광 목적으로 극지 항로 개발에 관한 연구가 활발해지고 있다.

세계 지하자원의 약 25%가 매장되어 있고, 기존항로에 비해 시간과 거리가 30% 이상 단축되는 북극해 항로 개발을 위해 북극해 인접국들인 미국, 캐나다, 러시아, 덴마크, 및 노르웨이 등은 관련 연구들을 주도적으로 수행하고 있다.

미국과 캐나다 연구진이 발표한 자료에 따르면, 현재 북극해 항로의 통행량은 2030년까지 전 세계 선박 통행량의 2%에 달하며, 2050년까지 5%에 이를 것으로 예상되나, 최근 지구 온난화의 영향으로 북극해 항로의 개방 시기가 점차 앞당겨질 가능성이 매우 높다.

극지해역의 환경조건은 평균 대기 온도가 약 -52℃에 이르고, 극심한 태양 방사선해역에 떠 있는 빙산(Iceberg) 또는 유빙(Pack ice)들이 존재하므로, 극지해역을 운항하는 선박은 일반해역을 운항하는 선박과는 달리 혹한의 환경을 고려한 특수설계가 요구된다.

극지해역을 운항하는 선박은, 빙산 또는 유빙들이 존재하는 결빙해역에서 쇄빙(碎氷)을 위해 선수부 전방(또는, 최선수부)에 견고한 주물 구조물이 구비되며, 일반해역을 운항하는 선박에서 선수부에 형성된 구상돌기(Bulb)는 생략된 형태로 건조된다.

일반해역을 운항하는 선박의 경우에는 선수부의 구상돌기를 통해 선박의 조파저항을 감소시켜 운항효율을 향상시킬 수 있으나, 극지해역에서는 쇄빙 시 구상돌기 상부에 얼음이 정체되어 빙저항을 증가시킬 우려가 있기 때문이다.

종래기술에 따른 극지용 선박은, 쇄빙운항 능력의 향상을 위해 선수부의 폭을 좁게 형성하여 날카로운 칼과 같은 형태의 선형을 가지며, 결빙해역을 지날 시 수직 전단력에 의해 쇄빙하여 빙산을 가르며 나아갈 수 있다.

그러나, 종래기술에 따른 극지용 선박은, 선수부 전방에 구비되는 주물 구조물로 인한 비용 상승을 초래할 수 있으며, 선수부의 협소 공간으로 인해 작업성이 좋지 않을 뿐만 아니라, 용접과정에서 불량이 빈번하게 발생되어 생산 작업성이 저하될 수 있다.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0144739호 "극지용 선박의 선수부 선체구조 및 그 선수부 선체구조를 갖는 극지용 선박”

본 발명은 쇄빙운항과 일반 운항이 모두 가능할 수 있는 극지용 선박의 선수측 최전단의 수선면 하단부 및 선체의 폭방향 중심선 부근의 좌우측 저면에 완만한 경사각을 적용하여 결빙해역의 운항 시 선체가 용이하게 빙산을 타고 오를 수 있도록 함과 아울러, 그 선미측에 급격한 경사각을 적용하여 선박이 나아가는 관성력을 이용하여 선박이 빙산위로 올라가는 구간을 짧게 만들어 주는 극지용 선박의 선수구조 및 그 선수구조를 갖는 극지용 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 선체의 폭방향 중심선 부근의 좌우측 저면에 완만한 경사각을 적용하여 선박의 쇄빙면적을 넓혀줌으로써, 선박의 중량을 이용하여 빙하를 부술 때 선저 중앙부에 응력이 집중되는 것을 최소화하고, 선박의 선수측 자중 및 추진력을 통해 효율적인 쇄빙운항이 가능할 수 있는 극지용 선박의 선수구조 및 그 선수구조를 갖는 극지용 선박을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 별도의 주물 구조물의 설치 없이 최초로 빙하중을 맞이하게 되는 선수측 최전단부를 구조적으로 보강할 수 있는 극지용 선박의 선수구조 및 그 선수구조를 갖는 극지용 선박을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 극지해역을 운항하는 선박의 쇄빙을 위한 선수구조로서, 선체의 선수 최전단에서 선미측으로 갈수록 하단부가 경사지게 형성되는 제1 선형부; 및 상기 제1 선형부로부터 선미측으로 연장 형성되는 제2 선형부를 포함하는 극지용 선박의 선수구조가 제공될 수 있다.

상기 선체의 길이방향을 기준으로 상기 제1 선형부의 하단부는 상기 제2 선형부의 하단부보다 완만한 경사각을 가질 수 있다.

또한, 상기 제1 선형부 및 상기 제2 선형부는 상기 선체의 기선에 대해 각각 제1 경사각 및 제2 경사각을 가지며, 상기 제1 경사각은 상기 제2 경사각보다 작게 마련될 수 있다.

또한, 상기 제1 경사각은 20° 내지 25°이고, 상기 제2 경사각은 40° 내지 45°일 수 있다.

또한, 상기 선체의 좌우측 저면은, 상기 선체의 폭방향 중심선을 기준으로 좌우 대칭 형상을 가지며, 상기 선체의 기선에 대해 제3 경사각을 가질 수 있다.

또한, 상기 제3 경사각은 5° 내지 10°일 수 있다.

또한, 상기 선체의 선수 최전단부에 구비되어 선수측 선체외판을 구조적으로 보강하기 위한 프레임 보강부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 프레임 보강부는, 상기 선수 내부에서 횡방향으로 배치되는 선수 웹 프레임; 및 상기 선수 웹 프레임과 상기 선수측 선체외판을 연결하는 선수 켄트프레임을 포함할 수 있다.

또한, 상기 선수 켄트프레임은 상기 선수측 선체외판의 내측면에 직각방향으로 배치되어 복수개가 마련될 수 있다.

또한, 상기 선수 웹 프레임은 상기 선체의 선수측 최전단부에서 선미측으로 소정거리만큼 이격되며, 상기 선수 켄트프레임은 상기 선체의 선수 내부에서 일단부가 상기 선수 웹 프레임에 연결되고 타단부는 상기 선수측 선체외판의 내측면에 연결될 수 있다.

또한, 상기 선수 웹 프레임은 상기 선체의 폭방향 중심선에 가까워질수록 상하방향 폭이 점차 증가되되, 상기 선수 웹 프레임의 상단부는 상기 선체의 기선을 기준으로 일정한 높이를 가질 수 있다.

또한, 상기 선수 켄트프레임은 상기 선수측 최전단부에서 상기 선수 웹 프레임에 가까워질수록 상하방향 폭이 점차 증가되며, 상기 선수 켄트프레임의 상단부는 상기 선체의 기선을 기준으로 일정한 높이를 가질 수 있다.

또한, 상기 복수개의 선수 켄트프레임 사이에서 일정간격을 두고 서로 이격되게 설치되는 복수개의 보강 스티프너를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수개의 보강 스티프너는 상기 선수측 선체외판의 내측면에 직각방향으로 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 극지해역을 운항하는 극지용 선박으로서, 선수와 선미를 갖는 선체; 상기 선체의 선수 최전단에서 선미측으로 갈수록 하단부가 경사지게 형성되는 제1 선형부; 및 상기 제1 선형부로부터 선미측으로 연장 형성되는 제2 선형부를 포함하고, 상기 선체의 길이방향을 기준으로 상기 제1 선형부의 하단부는 상기 제2 선형부의 하단부보다 완만한 경사각을 갖는 극지용 선박이 제공될 수 있다.

본 발명은 선박이 빙하를 쉽게 타고 오를 수 있도록 선수측 최전단의 제1 선형부의 하단부에 완만한 제1 경사각을 적용하고, 제1 선형부의 선미측으로 연장 형성되는 제2 선형부의 하단부는 급격한 제2 경사각을 적용함으로써, 쇄빙운항과 일반운항이 모두 가능할 수 있으며, 선박이 전진하고 있는 관성의 힘에 추진력을 더해 완전히 빙하 위로 올라타서 빙하 상부에서 자중과 추진력을 통한 쇄빙운항이 가능할 수 있다.

또한, 선체의 폭방향 중심선 부근의 좌우측 저면이 선체의 기선에 대해 제3 경사각을 가짐으로써, 선박의 쇄빙면적을 넓혀줄 수 있고, 선박의 중량을 이용하여 빙하를 부술 때 선저 중앙부에 응력이 집중되는 것을 최소화하며, 선박의 선수측 자중 및 추진력을 통해 효율적인 쇄빙운항이 가능할 수 있다.

또한, 선수 내부에서 선수측 선체외판을 구조적으로 보강하기 위한 프레임 보강부를 구비하여, 별도의 주물 구조물의 설치 없이 최초로 빙하중을 맞이하게 되는 선수측 최전단부를 구조적으로 보강할 수 있다.

또한, 선수측 최전단부에서 선미측으로 소정거리만큼 이격되어 선수 내부에 횡방향으로 배치되는 선수 웹 프레임과 선수측 선체외판의 내측면을 연결하는 선수 켄트프레임이 선수측 내측면에 직각방향으로 복수개 배치되어, 종방향 또는 횡방향으로만 배치되는 일반적인 보강재 배치구조보다 협소공간이 줄어드는 효과를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 선수측의 센터라인 종단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 종단면을 종래기술과 비교하여 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 선수측 횡단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 선수 내부에 구비되는 프레임 보강부를 개략적인 사시도로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 프레임 보강부의 평면 일부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박에서 프레임 보강부가 설치되는 선수측 횡단면 일부를 확대하여 도시한 도면이다.

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, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 선수측의 센터라인 종단면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 종단면을 종래기술과 비교하여 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 선수측 횡단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박은, 빙산이나 유빙 등이 존재하는 결빙해역에서 쇄빙능력 향상을 위해 선수측의 구상돌기(Bulb)를 생략한 형태로 선수측 저면이 선미측으로 갈수록 하향 경사지게 형성될 수 있다.

본 실시예의 극지용 선박은, 경사진 선수측 저면에 의해 얼음이 선수측 저면을 따라 선체의 하부로 내려갈 수 있으며, 선체 하부로 내려간 얼음은 선박의 하중이 가해져 깨지게 되고, 깨진 얼음조각은 선측으로 유입되면서 쇄빙운항을 할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 선수구조에 대해 자세히 설명하도록 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 선수구조는, 선체의 선수 최전단에서 선미측으로 갈수록 하단부가 하향 경사지게 형성되는 제1 선형부(10)와, 제1 선형부(10)로부터 선미측으로 연장 형성되는 제2 선형부(30)를 포함할 수 있다.

제1 선형부(10) 및 제2 선형부(30)의 하단부는, 도 1에 도시된 선수측 종단면을 기준으로, 선체의 길이방향(종방향)을 기준으로 선체의 기선(Base line)(BL)에 대해 각각 제1 경사각(a1) 및 제2 경사각(a2)을 가질 수 있다.

본 실시예의 제1 경사각(a1)은 제2 경사각(a2)보다 작게 마련될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 제1 경사각(a1)은 20° 내지 25° 사이일 수 있으며, 제2 경사각(a2)은 40° 내지 45° 사이일 수 있다.

본 실시예의 선수구조는, 선체의 길이방향에서 제1 선형부(10)의 하단부가 완만히 경사지게 형성(20° 내지 25°)됨으로써, 선박의 운항 시 선체가 용이하게 빙산을 타고 오를 수 있다.

여기에서, 선수측 저면의 종방향(즉, 선체의 길이방향) 경사각을 완만하게 형성하는 경우, 선수측 단부에 의한 수직 전단력이 증가하여 쇄빙능력이 향상될 수 있으나, 선박의 운동에 따른 슬래밍(Slamming) 현상이 발생하고, 일반운항 시 저항 증가에 따른 속도 저하가 발생될 수 있다.

본 실시예의 선수구조는, 제1 선형부(10)의 선미측으로 연장 형성된 제2 선형부(30)의 하단부에 급격한 경사(40° 내지 45°)를 형성함으로써, 결빙해역의 운항 시에는 관성의 힘에 의해 빙하 위로 올라가 자중과 추진력을 통해 쇄빙운항이 가능할 수 있다.

즉, 본 실시예의 극지용 선박은, 선수부 선형을 개선하여 쇄빙운항과 일반운항의 특성을 모두 가질 수 있는 선박이 제공될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 선수구조는, 선체의 폭방향 중심선(CL) 부근의 좌우측 저면은 선체의 기선(BL)에 대해 소정각도만큼 경사지게 형성될 수 있다.

다시 말해, 선체의 좌우측 저면은, 도 3에 도시된 횡단면을 기준으로, 선체의 폭방향 중심선(CL)에 대해 좌우 대칭 형상을 가질 수 있으며, 선체의 기선(BL)에 대해 제3 경사각(a3)을 가질 수 있다.

본 실시예에 있어서, 제3 경사각(a3)은 5° 내지 10°인 것이 바람직할 수 있다.

본 실시예의 선수구조는, 도 2에 도시된 바와 같이, 횡단면(선체의 폭방향)을 기준으로 좌우측 저면이 선체의 기선(BL)에 대해 완만히 경사지게 형성(5° 내지 10°)됨으로써, 빙하중이 한곳으로 집중되는 것을 방지하고 하중이 고르게 분포하도록 함으로써, 별도의 주물 구조물 없이도 충분한 강성을 확보할 수 있다.

도 2 내지 도 3에서, 미설명 도면부호 ‘P’는 종래기술에 따른 극지용 선박의 선수구조를 나타낸 것으로, 종래기술에 따른 극지용 선박의 선수구조의 경우, 종단면 선수선형이 하방으로 볼록하게 형성되며, 선수부 전방에 주물 구조물을 이용하여 빙산을 가르며 나아가는 방식으로, 별도의 주물 구조물로 인한 비용상승을 초래할 수 있다.

또한, 종래에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 날카로운 칼과 같은 형태의 횡단면 선형을 가질 수 있도록 선수부의 폭을 좁게 형성함에 따라 선수부의 협소 공간으로 인해 작업성이 좋지 않은 문제점이 있었다.

종래기술과 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박은, 제1 선형부(10)의 하단부가 완만한 제1 경사각(a1)을 갖고, 제1 선형부(10)의 선미측으로 연장 형성되는 제2 선형부(30)의 하단부가 급격한 제2 경사각(a2)을 가짐으로써, 선박이 빙하를 쉽게 타고 오를 수 있을 뿐만 아니라, 선박이 전진하고 있는 관성의 힘에 추진력을 더해 완전히 빙하 위로 올라타서 빙하 상부에서 자중과 추진력을 통한 쇄빙운항이 가능할 수 있다.

또한, 선체의 폭방향 중심선(CL) 부근의 좌우측 저면이 기선(BL)에 대해 완만한 제3 경사각(a3)를 가짐으로써, 빙하중이 한곳으로 집중되는 것을 방지하고 하중이 고르게 분포하도록 함으로써, 별도의 주물 구조물 없이도 충분한 강성을 확보할 수 있으며, 쇄빙운항 능력이 향상되는 효과를 가질 수 있다.

통상 극지해역을 운항하는 극지용 선박의 경우, 결빙해역에서 2.0 노트(knots)의 속도로 1.5m 두께의 빙하를 절단할 수 있으나, 본 실시예의 선수구조를 갖는 극지용 선박의 경우, 3.3 노트의 속도로 최대 2.1m 두께의 빙하를 절단할 수 있으며, 1.5m 두께의 빙하 절단 시 6.0노트의 속도로 운항이 가능할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 선수 내부에 구비되는 프레임 보강부를 개략적인 사시도로 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 프레임 보강부의 평면 일부를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박에서 프레임 보강부가 설치되는 선수측 횡단면 일부를 확대하여 도시한 도면이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 선수구조는, 선수측 최전단부에 구비되어 선수측 선체외판(Shell plate)(SP)을 구조적으로 보강하기 위한 프레임 보강부(50)를 더 포함할 수 있다.

프레임 보강부(50)는, 선수 내부에서 횡방향(선체의 폭방향)으로 배치되는 선수 웹 프레임(51)과, 선수 웹 프레임(51)과 선수측 선체외판(SP)을 연결하는 선수 켄트프레임(Cant frame)(53)을 포함할 수 있다.

선수 웹 프레임(51)은, 선체의 폭방향 중심선(CL)을 중심으로 좌우측에 위치하는 선체외판(SP)을 연결하는 것으로, 선수측 최전단부에서 선미측으로 소정거리만큼 이격되어 선수 내부에 횡방향으로 배치될 수 있다.

본 실시예의 선수 웹 프레임(51)은, 선수측 하단부의 횡단면 선형에 대응되게 선체의 중앙부에서 최대 폭(상하방향)을 가지며, 선체의 좌우측으로 갈수록 폭이 점차 작아지게 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 선수 웹 프레임(51)은 선체의 폭방향 중심선(CL)에 가까워질수록 폭이 점차 증가되게 형성될 수 있으며, 선수 웹 프레임(51)의 상단부는 선체의 기선(BL)을 기준으로 일정한 높이를 가질 수 있다.

다시 말해, 선수 웹 프레임(51)의 상단부 높이는 선체의 기선(BL)을 기준으로 일정하게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

선수 켄트프레임(53)은, 선수 내부에서 선수 웹 프레임(51)과 선수측 선체외판(SP)을 연결하기 위한 것으로, 일단부가 선수 웹 프레임(51)에 연결되고 타단부가 선수측 선체외판(SP)의 내측면에 연결될 수 있다.

통상, 켄트프레임은 선미 최후단(Buttock line)에 방사형으로 설치되는 부재인데, 본 실시예의 선수구조에서는, 선박의 극지해역 운항 시 최초 빙하중을 맞이하게 되는 선수 최전단부에 선미 켄트프레임 구조를 적용하여, 최초 빙하 충돌 위치에서 보다 효율적으로 구조강성을 확보할 수 있다.

구체적으로, 본 실시예의 선수 켄트프레임(53)은, 선수측 선체외판(SP)의 내측면에 직각방향으로 배치되어 복수개가 마련될 수 있다.

일반적으로, 선수 내부에 설치되는 보강재는, 선체의 길이방향(종방향), 또는 폭방향(횡방향)으로 배치되게 되는데, 종래기술에 따른 극지용 선박의 경우, 쇄빙운항 시 최초로 빙하중을 맞이하게 되는 선수부의 선형 변화가 심해 선급에서 요구하는 배치기준(최대 500mm)에 만족하기 어려울 뿐만 아니라, 선수부의 폭을 좁게 형성함에 따른 협소공간으로 인해 보강재의 배치, 용접 등의 작업에 많은 어려움이 발생할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 선수구조는, 종래대비 넓어진 선수측 횡단면 선형으로 인해 협소공간 감소에 따른 생산 작업성이 향상될 뿐만 아니라, 선수측 선체외판(SP)의 내측면에 직각방향, 다시 말해, 선수측 선체외판(SP)의 법선방향으로 복수의 선수 켄트프레임(53)을 배치하여, 별도의 주물 구조물의 설치 없이도 최초로 빙하중을 맞이하게 되는 선수측 최전단부를 구조적으로 보강할 수 있다.

본 실시예의 선수 켄트프레임(53)은, 선수측 최전단부에서 선수 웹 프레임(51)에 가까워질수록 폭이 점차 증가되게 형성될 수 있으며, 선체의 기선(BL)을 기준으로 그 상단부 높이는 일정하게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

여기에서, 선수 켄트프레임(53)은 선체의 기선(BL)을 기준으로 선수 웹 프레임(51)과 동일 내지 유사한 높이를 가질 수 있다.

본 실시예의 프레임 보강부(50)는, 복수개의 선수 켄트프레임(53) 사이에서 일정간격을 두고 서로 이격되게 설치되는 복수개의 보강 스티프너(Stiffener)(55)를 더 포함할 수 있다.

복수개의 보강 스티프너(55)는, 그 길이방향으로 동일 내지 유사한 폭을 가질 수 있으며, 선수 켄트프레임(53)과 동일하게, 선수측 선체외판(SP)의 내측면에 직각방향으로 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 극지용 선박의 선수구조는, 선박이 빙하를 쉽게 타고 오를 수 있도록 선수측 최전단의 하단부에서 선체의 길이방향으로 완만한 경사각을 적용하고, 그 선미측의 하단부는 급격한 경사각을 적용함으로써, 선박이 전진하고 있는 관성의 힘에 추진력을 더해 완전히 빙하 위로 올라타서 빙하 상부에서 자중과 추진력을 통한 쇄빙운항이 가능할 수 있다.

또한, 선체의 폭방향 중심선 부근의 좌우측 저면이 선체의 기선에 대해 완만한 경사각을 가짐으로써, 선박의 쇄빙면적을 넓혀줄 수 있고, 선박의 중량을 이용하여 빙하를 부술 때 선저 중앙부에 응력이 집중되는 것을 최소화하며, 선박의 선수측 자중 및 추진력을 통해 효율적인 쇄빙운항이 가능할 수 있다.

또한, 선수 내부에서 선수측 선체외판을 구조적으로 보강하기 위한 프레임 보강부를 구비하여, 별도의 주물 구조물의 설치 없이 최초로 빙하중을 맞이하게 되는 선수측 최전단부를 구조적으로 보강할 수 있다.

또한, 선수측 최전단부에서 선미측으로 소정거리만큼 이격되어 선수 내부에 횡방향으로 배치되는 선수 웹 프레임과 선수측 선체외판의 내측면을 연결하는 선수 켄트프레임이 선수측 내측면에 직각방향으로 복수개 배치되어, 선급에서 요구하는 보강재 배치기준을 만족할 수 있을 뿐만 아니라, 선체의 길이방향 또는 폭방향으로 배치되는 종래의 보강재 배치구조보다 협소공간이 줄어드는 효과를 가질 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 제1 선형부
30: 제2 선형부
50: 프레임 보강부
51: 선수 웹 프레임
53: 선수 켄트프레임
55: 보강 스티프너
SP: 선수측 선체외판
BL: 기선(Base line)

Claims (9)

1. 극지해역을 운항하는 선박의 쇄빙과 일반운항을 위한 선수구조로서,
   선체의 선수 최전단에서 선미측으로 갈수록 하단부가 경사지게 형성되는 제1 선형부; 및
   상기 제1 선형부로부터 선미측으로 연장 형성되는 제2 선형부를 포함하고,
   상기 선체의 길이방향을 기준으로 상기 제1 선형부의 하단부는 상기 제2 선형부의 하단부보다 완만한 경사각을 갖는 극지용 선박의 선수구조.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 선형부 및 상기 제2 선형부는 상기 선체의 기선에 대해 각각 제1 경사각 및 제2 경사각을 가지며,
   상기 제1 경사각은 상기 제2 경사각보다 작게 마련되는 극지용 선박의 선수구조.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제1 경사각은 20° 내지 25°이고, 상기 제2 경사각은 40° 내지 45°인 극지용 선박의 선수구조.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 선체의 좌우측 저면은,
   상기 선체의 폭방향 중심선을 기준으로 좌우 대칭 형상을 가지며, 상기 선체의 기선에 대해 제3 경사각을 갖는 극지용 선박의 선수구조.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제3 경사각은 5° 내지 10°인 극지용 선박의 선수구조.
6. 제 4항에 있어서,
   상기 선체의 선수 최전단부에 구비되어 선수측 선체외판을 구조적으로 보강하기 위한 프레임 보강부를 더 포함하는 극지용 선박의 선수구조.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 프레임 보강부는,
   상기 선수 내부에서 횡방향으로 배치되는 선수 웹 프레임; 및
   상기 선수 웹 프레임과 상기 선수측 선체외판을 연결하는 선수 켄트프레임을 포함하는 극지용 선박의 선수구조.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 선수 켄트프레임은 상기 선수측 선체외판의 내측면에 직각방향으로 배치되어 복수개가 마련되는 극지용 선박의 선수구조.
9. 극지해역을 운항하는 극지용 선박으로서,
   선수와 선미를 갖는 선체;
   상기 선체의 선수 최전단에서 선미측으로 갈수록 하단부가 경사지게 형성되는 제1 선형부; 및
   상기 제1 선형부로부터 선미측으로 연장 형성되는 제2 선형부를 포함하고,
   상기 선체의 길이방향을 기준으로 상기 제1 선형부의 하단부는 상기 제2 선형부의 하단부보다 완만한 경사각을 갖는 극지용 선박.

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