KR20240061089A - 선박의 크레인을 활용한 윙 세일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 크레인을 활용한 윙 세일에 관한 것이다.
본 발명은 크레인을 포함하는 선박에 있어서, 풍력에 의한 추진력을 향상시키기 위하여 상기 크레인과 결합하는 돛을 포함하는 것으로, 상기 크레인은 상기 돛과 결합하기 위하여 결합부를 포함하고, 상기 돛은 크레인의 길이방향을 따라 연장 형성되는 마스트를 포함하며, 윙 세일(Wing sail) 형상인 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 크레인을 활용한 윙 세일{A wing sail using a ship crane}

본 발명은 선박의 크레인을 활용한 윙 세일에 관한 것이다. 상세하게는, 선박 내 화물 이송을 위해 설치되어 있는 크레인에 윙 세일 형상의 돛을 적용하여 선박 운항 시 공기저항을 줄이고, 추진력을 향상시키는 선박의 크레인을 활용한 윙 세일에 관한 것이다.

선박의 크레인은 화물을 적재(onboard)하거나, 화물을 하적(Overboard)하기 위하여 사용되거나, 선박으로부터 설비를 해양으로 이동시키거나 해양으로부터 선박으로 이동시키기 위하여 사용될 수 있다.

한편, 일반적으로 각종 선박에 설치되는 엔진 등의 연소장치들은 MDO(Marine Diesel Oil), HFO(Heavy Fuel Oil) 등의 오일을 연료로서 사용하였다. 그런데 이러한 연료오일은 연소 시 발생하는 온실가스와 각종 유해물질로 인하여 환경오염을 초래하는 주범이 되어 왔다. 또한, 화석연료의 고갈이나 국제정세 불안 등의 요인으로 유가가 상승하는 경우에는 연료비가 급등하는 등 선박 운영상의 문제도 발생하게 된다.

이에, 최근에는 대기 오염 규제가 점차 강화되고, 연비를 향상시키기 위하여 추진력의 일부를 전기모터로부터 얻는 전기추진선박 기술 및 풍력을 이용하여 추진력을 향상시키는 기술이 개발되고 있다.

상기 풍력을 이용하여 추진력을 향상시키는 기술의 경우 운행 중 해상에서 불어오는 바람을 이용하여 추진력을 만드는 것으로, 로터세일(Rotor sail) 또는 윙세일(Wing sail)을 적용하여 추진력을 향상시키는 방법을 연구 중 이다.

상기 윙세일(Wing sail)을 적용하여 추진력을 향상시키는 방법의 경우 선박의 데크 상부에 추가적인 구조물의 설치를 요하는 것이어서, 선박의 공간 활용도 측면에서 좋지 못하다는 문제점이 있으며, 거주구 또는 주조종실 앞쪽으로 배치되어 있어 선박 운항 시 시야 확보에 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명은 선박의 크레인을 활용한 윙 세일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상세하게는, 선박 운항 시 공기에 대한 저항이 감소하고 추진력이 향상된 선박의 크레인을 활용한 윙 세일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 선박에 배치되는 크레인을 활용하여 풍력에 의한 추진력을 보조적으로 얻을 수 있는 선박의 크레인을 활용한 윙 세일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 크레인을 포함하는 선박에 있어서, 상기 선박은 풍력에 의한 추진력을 향상시키기 위하여 상기 크레인과 결합하는 돛을 포함하는 것으로, 상기 크레인은 상기 돛과 결합하기 위하여 결합부를 포함하고, 상기 돛은 크레인의 길이방향을 따라 연장 형성되는 마스트를 포함하며, 윙 세일(Wing sail) 형상인 것인 선박의 크레인을 활용한 윙 세일을 제공한다.

바람직하게는, 상기 결합부는 상기 크레인의 하부에 돌출되도록 형성되는 제1 결합부 및 상부에 돌출되도록 형성되는 제2 결합부를 포함하는 것으로, 상기 제1 결합부는 상기 마스트의 하측부와 결합하고, 상기 제2 결합부는 상기 마스트의 상측부와 결합하는 것일 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 결합부는 제1 회전부를 포함하고, 상기 제2 결합부는 제2 회전부를 더 포함하는 것으로, 상기 마스트는 상기 제1 회전부 및 상기 제2 회전부와 결합하는 것일 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 회전부는 회전을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제1 회전부가 회전함에 따라 상기 제2 회전부 및 마스트가 회전하는 것일 수 있다.

바람직하게는, 상기 돛은 돛 지지부를 더 포함하는 것으로, 상기 돛 지지부는 마스트와 결합하여 돛을 고정하는 것일 수 있다.

바람직하게는, 상기 돛은 접힘 가능한 소재로 형성되는 것일 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의하면, 선박의 크레인을 활용한 윙 세일을 제공하는 효과가 있다.

상세하게는, 선박 운항 시 공기에 대한 저항이 감소하고 추진력이 향상된 선박의 크레인을 활용한 윙 세일을 제공하는 효과가 있다.

또한, 추진력이 향상됨에 따라 연료소모량을 줄이는 효과가 있다.

또한, 선박에 배치되는 크레인에 돛을 결합함에 따라 별도로 돛을 배치하지 않고 공간활용성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 돛의 탈착이 용이하여 크레인 작업 시 작업성이 향상되고 안정성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 내 돛을 포함한 크레인의 배치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 돛을 포함한 크레인의 형상을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인에 설치된 돛을 나타낸 개략도이다.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 및 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예컨대, 본 명세서에서 어떤 구성요소를 '포함'한다고 하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결'되어 있거나 '접속'되어 있다고 언급될 때에는 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있으나 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로서, 이에 의하여 본 발명이 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 본 발명의 실시예들은 이 분야의 통상의 기술자에게 다양한 응용을 가질 수 있음은 당연하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 내 돛을 포함한 크레인의 배치를 나타낸 개략도이다.

도 1을 참고하면, 선박은 선체에 의해 형성되는 것으로, 선체에는 데크(deck)가 구비되며, 상기 데크에는 거주구 또는 운항공간(주운전실, 엔진실) 등이 형성된다. 또한, 선박은 화물을 선적하기 위한 선적공간을 구비하는 것으로, 화물을 이송하기 위한 크레인(100)이 배치될 수 있다.

상기 크레인(100)은 베이스부, 상기 베이스 부 상에 장착되는 붐 및 상기 붐의 상부에 장착되는 메인 붐 헤드 및 선적을 승하강하기 위한 와이어 및 후크블록 등을 포함하여 구성된다.

선박에 설치되는 크레인(100)의 경우 화물을 선적을 하는 경우를 제외하고는 운전되지 않는다. 한편, 최근에는 대기 오염 규제가 점차 강화됨에 따라, 연비를 향상시키기 위하여 추진력의 일부를 풍력을 이용하여 추진력을 향상시키는 기술이 개발되고 있다.

이에, 본 발명은 선박 운항 시 상기 크레인(100)을 활용해 공기에 대한 저항이 감소하고 추진력이 향상된 윙 세일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 돛을 포함한 크레인의 형상을 나타낸 개략도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인에 설치된 돛을 나타낸 개략도이다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 크레인(100)을 포함하는 선박은 풍력에 의한 추진력을 향상시키기 위하여 상기 크레인(100)과 결합하는 돛(200)을 포함한다.

상기 돛(200)은 상기 선박을 운행할 경우 추진력을 향상시키기 위하여 배치하는 것으로, 상기 크레인(100)과 결합하도록 설치할 수 있다.

상세하게는, 상기 돛(200)은 상기 크레인(100)에 설치하기 위하여 돛 지지부(260, 261, 262, 263, 264, 265, 266) 및 마스트(210)를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 돛 지지부(260, 261, 262, 263, 264, 265, 266)는 돛(200)과 결합하여 돛을 지지하는 것으로, 상세하게는 상기 돛(200)의 최상부는 제1 돛 지지부(260)와 결합하고 돛(200)의 최하부는 제2 돛 지지부(265, 266) 결합되어 돛(200)을 지지할 수 있다.

또한, 상기 돛 지지부는 돛(200)의 중간부에 결합하여 돛(200)을 지지하는 것으로, 중간부에 배치되는 돛 지지부의 수에 제한은 없으며, 돛(200)의 크기를 고려하여 배치할 수 있다.

또한, 상기 돛(200)은 상기 크레인(100)을 사용할 경우 크레인(100)의 운전에 방해되지 않는 것이 바람직하다. 이에, 상기 크레인(100)의 운전 시 상기 돛(200)을 회수할 수 있도록 접힘이 가능한 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 돛(200)의 형상은 제한이 없는 것으로, 선박 운항 시 풍향 및 풍속을 통해 추진력을 향상시킬 수 있는 형상인 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 돛(200)은 윙 세일 형상인 것이 바람직하다.

상기 마스트(200)는 상기 크레인(100)에 돛(200)을 결합하기 위하여 구비되는 것으로, 상기 마스트(200)는 봉의 형태를 갖도록 구성될 수 있다.

상세하게는, 상기 마스트(200)에 돛(200)을 결합하고, 상기 마스트(200)를 상기 크레인(100)에 결합하여 돛(200)을 결합하는 것으로, 상기 마스트(200)와 상기 돛 지지부(260, 261, 262, 263, 264, 265, 266)가 결합함에 따라 돛이 마스트(200)에 설치 될 수 있다.

예를 들어, 상기 돛(200)의 최상부와 결합된 돛 지지부(260)는 상기 마스트(200)의 상부에 결합될 수 있으며, 돛(200)의 최하부와 결합된 돛 지지부(265,266)는 상기 마스트(200)의 하부에 결합 될 수 있다. 또한, 상기 돛(200)의 중간부와 결합하는 돛 지지부(261, 262, 263, 264)는 상기 돛(200)에 결합된 돛 지지부의 간격에 맞추어 상기 마스트(200)의 중간부에 각각 결합 될 수 있다.

상기 크레인(200)과 결합하는 마스트(210)는 상기 크레인(100)의 길이방향을 따라 연장 형성된 형태로 구성될 수 있다.

상세하게는, 상기 마스트(200)는 길이 신축이 가능하며, 다단으로 적층 되는 형태를 갖는 것으로, 외경이 가장 큰 하단으로부터 순차적으로 길이방향으로 신축되도록 구성할 수 있다.

예를 들어, 상기 마스트(200)는 텔레스코프 방식으로 제작되는 것으로, 크레인(100)의 하단에 결합되는 마스트(200)의 외경크기는 크게 제작되고, 크레인(100)의 하단과 멀어질수록 외경크기를 작아지도록 구성하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 마스트(200)는 크레인(100)의 길이에 따라 높낮이가 조절되는 구조로 구성되는 것이 바람직한 것으로, 상기 마스트(200)에 승강력을 제공하여 길이를 조절하는 것이 바람직하다.

상세하게는, 상기 마스트(200)에 승강력을 제공하여, 필요에 따라 상기 크레인에 돛(200)을 설치하거나 회수할 수 있다.

예를 들어, 선박 운항 중 돛(200)이용한 추진력 향상이 필요할 경우, 상기 마스트(200)에 돛(200)을 결합하고 길이를 조절하여 크레인(100)에 결합할 수 있다.

또한, 상기 선박의 운항을 종료하고 크레인(100)을 운전 할 경우, 돛(200)에 의해 크레인(100)작업에 방해가 되지 않도록 상기 마스트(200)의 길이를 조절하여 크레인(100)으로부터 돛(200)을 회수 할 수 있다.

상기 크레인(100)은 상기 마스트(200)와 결합하기 위하여 결합부를 포함할 수 있다. 상기 결합부는 상기 크레인(100)의 하부에 돌출되도록 형성되는 제1 결합부(220) 및 상부에 돌출되도록 형성되는 제2 결합부(240)를 포함하는 것으로, 상기 제1 결합부(220)는 상기 마스트(210)의 하측부와 결합하고, 상기 제2 결합부(240)는 상기 마스트(210)의 상측부와 결합하도록 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 선박 운항 시 추진력을 향상시키기 위하여 상기 크레인(100)에 돛(200)을 설치하였을 경우, 풍향 및 풍속에 맞게 상기 돛(200)의 위치를 제어해야 한다. 이때, 돛(200)이 결합된 마스트(210)를 회전하여 상기 돛(200)의 위치를 조절하는 것이 바람직하다.

이에, 상기 마스트(210)를 회전시키기 위하여 상기 제1 결합부(220)는 제1 회전부(230)를 더 포함하고, 상기 제2 결합부(240)는 제2 회전부(250)를 더 포함하도록 구성할 수 있으며, 상기 마스트(210)는 상기 제1 회전부(230) 및 상기 제2 회전부(240)에 결합하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 제1 회전부(230)가 회전함에 따라 상기 제1 회전부(230)와 결합하는 상기 마스트(210) 및 상기 마스트(210)의 상부와 결합하는 제2 회전부(250)가 상기 제1 회전부(230)와 동일한 방향으로 회전하게 되는 것으로, 상기 제1회전부(230)의 회전을 제어하기 위하여 제어부를 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 제1 회전부(230)를 풍향 및 풍속에 맞춰 회전시키면 상기 마스트 및 제2 회전부(250)가 회전하고, 상기 마스트에 결합하는 돛(200)이 회전하여 추진력을 향상시킬 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 선박의 크레인에 돛을 적용함에 따라 선박 운항 시 공기에 대한 저항이 감소하고 추진력이 향상된 선박의 크레인을 활용한 윙 세일을 제공하는 효과가 있다.

또한, 선박 운항 시 공기에 대한 저항이 감소하고 추진력이 향상된 선박의 크레인을 활용한 윙 세일을 제공하는 효과가 있다.

또한, 추진력이 향상됨에 따라 연료소모량을 줄이는 효과가 있다.

또한, 선박에 배치되는 크레인에 돛을 결합함에 따라 별도로 돛을 배치하지 않고 공간활용성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 돛의 탈착이 용이하여 크레인 작업 시 작업성이 향상되고 안정성이 향상되는 효과가 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. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 크레인
200: 돛
210: 마스트
220: 제1 결합부, 230: 제1 회전부
240: 제2 결합부, 250: 제2 회전부
260, 261, 262, 263, 264, 265, 266: 돛 지지부

Claims (6)

1. 크레인을 포함하는 선박에 있어서,
   상기 선박은 풍력에 의한 추진력을 향상시키기 위하여 상기 크레인과 결합하는 돛을 포함하는 것으로,
   상기 크레인은 상기 돛과 결합하기 위하여 결합부를 포함하고,
   상기 돛은 크레인의 길이방향을 따라 연장 형성되는 마스트를 포함하며, 윙 세일(Wing sail) 형상인 것인,
   선박의 크레인을 활용한 윙 세일.
2. 제1항에 있어서,
   상기 결합부는 상기 크레인의 하부에 돌출되도록 형성되는 제1 결합부 및 상부에 돌출되도록 형성되는 제2 결합부를 포함하는 것으로,
   상기 제1 결합부는 상기 마스트의 하측부와 결합하고, 상기 제2 결합부는 상기 마스트의 상측부와 결합하는 것인,
   선박의 크레인을 활용한 윙 세일.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 결합부는 제1 회전부를 포함하고, 상기 제2 결합부는 제2 회전부를 더 포함하는 것으로,
   상기 마스트는 상기 제1 회전부 및 상기 제2 회전부와 결합하는 것인,
   선박의 크레인을 활용한 윙 세일.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 회전부는 회전을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
   상기 제1 회전부가 회전함에 따라 상기 제2 회전부 및 마스트가 회전하는 것인,
   선박의 크레인을 활용한 윙 세일.
5. 제1항에 있어서,
   상기 돛은 돛 지지부를 더 포함하는 것으로,
   상기 돛 지지부는 마스트와 결합하여 돛을 고정하는 것인,
   선박의 크레인을 활용한 윙 세일.
6. 제1항에 있어서,
   상기 돛은 접힘 가능한 소재로 형성되는 것인,
   선박의 크레인을 활용한 윙 세일.

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