WO2019022338A1 - 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박 및 그 건조 방법 - Google Patents

선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박 및 그 건조 방법 Download PDF

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김광수
임근태
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Definitions

  • ballast water In general, the role of the ballast water is to maintain the ship's stability, the trim and heel control of the ship, and the immersion depth of the propeller the reduction of the bending moment during the course of the flight and the shear force of the ship. ship.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to provide a hull structure in which a bottom portion between a fore and aft portion and a bottom portion of a cargo hold located at the center portion of the hull
  • the present invention is to provide a ballast waterless vessel and a drying method therefor using a difference in bottom depth between the fore and aft portions enabling the cargo to be unloaded or moved without operation of the ballast water.
  • the bottom of the cargo hold located at the center of the ship may be inclined toward the aft section.
  • the draft of the cargo hold is lower than that of the fore part and the stern part, thereby ensuring adequate resistance propulsion performance and allowing the bow of the bow to have greater draft than the cargo hold, It is possible to secure countermeasures against player slamming during operation.
  • the verticality of the ship side freeboard can be maintained while excluding the operation of the outboard adverts, equipments, and apparatuses, it is possible to secure operability in existing ports.
  • marine ecosystem disturbance problem can be solved by eliminating ballast water discharged from a ship by long-distance movement of marine microorganisms according to ship ballast water management.
  • FIG. 2 is a view schematically showing a line bottom surface of a ballast water vessel 100 using a difference in bottom depth between a tip portion and a center line according to an embodiment of the present invention.
  • the bow, stern and cargo hold are connected through a device capable of adjusting the draft between the bow and stern and cargo hold.
  • the adjustment of the cargo hold at this time is to be influenced by the bending, There is a problem that difficulties arise in terms of device operation.
  • FIG. 2 is a schematic view of a line bottom surface of a ballast waterless vessel 100 using a difference in bottom depth between a fore tail portion and a center line according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. And the line bottom of the ballast water vessel 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the unmilled water vessel 100 using the difference in bottom depth between the fore and aft portions includes a forward portion 110, a stern portion 120, a cargo hold 130, And a bill guard 140.
  • one or more pin stabilizers 150 may be formed on the bottom surface of the line.
  • the line bottoms of the bow portion 110 and the stern portion 120 are formed lower than the line bottom surface of the cargo hold 130 so that a step is generated.
  • the bow portion 110 and the stern portion 120 A difference between the draft of the cargo hold 130 and the draft of the cargo hold 130 is generated.
  • a propulsion system is located on the stern section 120. Since the stern section 120 is located lower than the center of the hull, the immersion depth of the propeller can be ensured.
  • the height of the bottom of the cargo hold 130 is reduced to reduce the draft, the flooded surface area of the hull is reduced, and the increase in the resistance performance during loading of cargo of similar weight is relatively small. It is possible to operate with the consumption amount.
  • the bilge guard 140 may be installed in the longitudinal direction of the bottom surface of the ballast water vessel 100, and the at least one fin stabilizer 150 may be arranged in the longitudinal direction of the bottom surface of the ship.
  • the unmounted water vessel 100 has a bilge radii with respect to a conventional VBS-type non-ballast water vessel (NOBS) or a minimum ballast water vessel (MIBS) Is formed to correspond to 90 degrees.
  • NOBS VBS-type non-ballast water vessel
  • MIBS minimum ballast water vessel

Abstract

본 발명은 선수부 및 선미부와 선체의 중앙부 간의 단차를 형성함으로써 선수부 및 선미부의 선저면 깊이와 선체의 중앙부에 위치한 화물창의 선저면 깊이가 서로 상이해지도록 함으로써, 평형수의 운용 없이도 화물의 적하역 혹은 이동이 가능하도록 하는 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박 및 그 건조 방법에 관한 것이다.

Description

선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박 및 그 건조 방법
본 발명은 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박 및 그 건조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 선수부 및 선미부와 선체의 중앙부 간의 단차를 형성함으로써 선수부 및 선미부의 선저면 깊이와 선체의 중앙부에 위치한 화물창의 선저면 깊이가 서로 상이해지도록 함으로써, 평형수의 운용 없이도 화물의 적하역 혹은 이동이 가능하도록 하는 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박 및 그 건조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 평형수(ballast water)의 역할은 선박복원성능의 유지(Maintain stability of the ship), 선체의 종횡방향 자세 제어(Trim and heel control), 추진기의 적정 침수깊이 유지(Secure immersion depth of the propeller), 적정흘수의 확보를 통한 선수슬래밍의 방지(Reduction of slamming), 항행 중 지속적으로 노출되는 굽힘모멘트의 저감(Reduction of bending moment of the ship) 및 전단력의 상쇄(Relieve the shear force of the ship) 등이 있다.
이러한 무평형수 선박의 개발을 위해서는, 평형수를 사용하지 않으면서도 앞서 기재된 평형수의 역할을 대체할 수 있는 기능이 갖추어져야만 한다.
선박에서 사용되는 평형수의 양은 선종별로 상이하나 일반적으로 DWT(Dead Weight)의 30%에서 40% 정도이며, 여객선은 컨테이너선, 벌크선 등 화물선 대비 10% 정도의 평형수를 추가 운용하는 것으로 알려져 있다.
한편, 현재 무평형수 선박 구현을 위한 다양한 설계 사항들이 제시된 바 있지만, (1)화물 적재에 따른 자세 제어 능력의 유지, (2)적정 추진기 침수 깊이의 확보, (3)적정수진의 저항추진 성능 확보, (4)운항 중 선수 슬래밍에 대한 대책 확보, (5)운항 중 선체가 부담하는 하중에 대한 대책 확보, (6)기존 항만에서의 운용성 확보, (7)용이한 기술적 구현성 확보, (8)수명주기 경제성 확보 측면에서 기존의 평형수를 운용하는 선박보다 크게 불리하다는 점에서, 상용화가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
이에 본 발명자는, 선수부 및 선미부와 선체의 중앙부 간의 단차를 형성함으로써 선수부 및 선미부의 선저면 깊이와 선체의 중앙부에 위치한 화물창의 선저면 깊이가 서로 상이해지도록 함으로써, 평형수의 운용 없이도 화물의 적하역 혹은 이동이 가능하도록 하여, 평형수 운용을 배제하면서도 상기의 (1) 내지 (8)의 강점을 갖출 수 있는 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박 및 그 건조 방법을 발명하기에 이르렀다.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 선수부 및 선미부와 선체의 중앙부 간의 단차를 형성함으로써 선수부 및 선미부의 선저면 깊이와 선체의 중앙부에 위치한 화물창의 선저면 깊이가 서로 상이해지도록 함으로써, 평형수의 운용 없이도 화물의 적하역 혹은 이동이 가능하도록 하는 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박 및 그 건조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박은 선박의 선저면에 있어서, 상기 선저면의 중앙부 대비 단차가 발생되도록 하측 방향으로 돌출 형성된 선수부 및 선미부 및 상기 선저면의 중앙부 하측에서 상기 선저면의 길이 방향으로 위치하는 빌지킬(bilge keel)을 포함하며, 상기 선수부 및 선미부와 상기 선저면의 중앙부 간의 단차 발생에 의하여 상기 선저면의 중앙부 흘수(draft)와 상기 선수부 및 선미부 흘수(draft) 간의 높낮이 차이가 발생됨에 따라, 무평형수(ballast water free) 조건으로 해상에서 상기 선박의 자세 제어가 가능하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박은 상기 선저면의 중앙부 하측에서 상기 선저면의 길이 방향으로 하나 이상 배열되어 위치하는 하나 이상의 핀 스테빌라이저를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 선수부는 상기 선박의 벌브 하측부에 위치하고, 상기 선미부는 상기 선박의 기관실 하측부에 위치하며, 상기 선저면의 중앙부는 상기 선박의 화물창 하측부에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 선박의 중앙부에 위치하는 화물창 바닥면은 상기 선미부로 갈수록 경사가 형성되도록 마련될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 선저면의 선체 빌지곡률(bilge radious)은 90도 각도에 상응하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박은 화물 적하역 시, 상기 선박 내에서 운용되는 식수(drinking water) 및 소화수(extinguish water)를 포함하는 청수(clear water)를 평형수(ballast water)로써 운용 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박의 건조 방법은 선박의 선저면에 있어서, 상기 선저면의 중앙부 대비 단차가 발생되도록 상기 선박의 선수부 및 선미부를 하측 방향으로 돌출 형성시키는 단계 및 상기 선저면의 중앙부 하측에서 상기 선저면의 길이 방향으로 빌지킬(bilge keel)을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박의 건조 방법은 상기 선저면의 중앙부 하측에서 상기 선저면의 길이 방향으로 하나 이상의 핀 스테빌라이저를 배열 및 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박의 건조 방법은 상기 선박의 중앙부에 위치하는 화물창 바닥면이 상기 선미부로 갈수록 경사가 형성되도록 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박의 건조 방법은 상기 선저면의 선체 빌지곡률(bilge radious)가 90도 각도에 상응하도록 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 무평형수 선박의 선수부 및 선미부의 하측 높이와 화물창 하부의 높이를 서로 다르게 형성함으로써, 추진기의 침수 깊이의 확보가 가능하며, 특히 선수부 및 선미부보다 화물창의 흘수가 낮아짐으로써 보다 줄어든 침수표면적(wetted surface area)을 통해 선수부 및 선미부와 화물창의 단차에도 저항의 증가를 최소화할 수 있는 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선수부 및 선미부보다 화물창의 흘수가 낮아짐으로써 적정수진의 저항추진 성능 확보와 선수의 구상선수부가 화물창보다 큰 흘수를 가져 보다 깊게 잠기도록 함으로써, 무평형수 선박의 운항 중 선수 슬래밍에 대한 대책 확보가 가능한 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 무평형수 선박의 중앙부에 위치하는 화물창 하부에 선수부 및 선미부의 베이스 라인 범위 내에서 구조강도 보강을 위한 빌지킬 형태의 보강재 혹은 핀 스테빌라이저 형태의 보강재를 추가할 수 있어, 운항 중 선체가 부담하는 하중에 대한 대책 확보가 가능한 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 별도의 선외 부가물, 장비 및 장치의 운용을 배제하면서 선측 건현의 수직도를 유지할 수 있기에, 기존 항만에서의 운용성 확보가 가능한 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 부두 정박 중 화물의 적하역시, 종경사 또는 횡경사 제어를 위해 제한적으로 무평형수 선박 내에서 운용되는 식수 혹은 소화수와 같이 청수를 평형수 대신 운용함으로써, 화물적재에 따른 자세 제어 능력을 유지할 수 있는 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 기존 조선소의 도크, 건조 설비를 활용하여 건조가 가능한 선형으로써, 기존 무평형수 선박 개념과 같이 별도의 부가 장비, 설치의 추가나 운용 필요성이 배제되기 때문에, 용이한 기술적 구현성 확보가 가능한 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 설계 및 건조의 난이도가 종래의 설계 및 건조 난이도에 비해 낮고, 선박 건조 시 평형수 운용시스템과 해당 부위의 강재소요가 줄어들기 때문에 기존 평형수 운용 선박 대비 건조비가 절감될 수 있는 이점을 가진다.
특히, 저항성능 측면에서 기존 평형수 운용 선박 대비 유류소모 차이가 발생하지 않으며, 기존 평형수 운용 선박 대비 강화되는 평형수 인증 기준을 따를 필요가 없기 때문에, 평형수 인증을 위하여 부두에서 수일 이상 대기하여야 하는 기간이 배제됨으로써 선박의 가동율이 높아 수명주기 경제성의 확보가 가능한 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에서 배출되는 평형수를 배제함으로써 선박 평형수 운용에 따른 해양 미생물의 장거리 이동과 해양 생태계 교란문제를 해결할 수 있는 이점을 가진다.
도 1은 종래의 평형수 운용 선박(1)에 있어서 선수부 및 선미부의 흘수를 유지하면서 화물창 부위의 흘수를 변경하는 기술을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)의 선저면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일반적인 평형수 운용 선박(1)의 선저면과 본 발명의 일 실시예에 따른 무평형수 선박(100)의 선저면을 비교한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)에 의한 선형의 바디플랜을 종래의 선형과 비교한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)의 선저면에 설치되는 빌지킬(140)의 개략적인 형태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)의 선저면에 설치되는 하나 이상의 핀 스테빌라이져(150)의 개략적인 형태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)에 따른 선형을 적용한 176K급 산적화물선박의 성면 및 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)의 중앙부에 위치하는 화물창(130) 선저의 바닥면의 경사가 형성된 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)의 선체 빌지곡률이 90도 각도에 상응하도록 형성되는 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
<부호의 설명>
1: 평형수 운용 선박
100: 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박
110: 선수부
120: 선미부
130: 화물창
140: 빌지킬
150: 핀 스테빌라이져
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 종래의 평형수 운용 선박(1)에 있어서 선수부 및 선미부의 흘수를 유지하면서 화물창 부위의 흘수를 변경하는 기술을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 도 1은 기존의 평형수를 운용하는 선박에 있어서 선수부 및 선미부의 흘수(draft)를 유지하면서 선박의 중앙부에 위치하는 화물창 부위의 흘수를 화물 적하역 상황에 따라 변경하는 개념에 대해 도시하고 있다.
이 경우, 선수부 및 선미부와 화물창 간의 흘수 조정이 가능한 장치를 통하여 선수부, 선미부 및 화물창을 연결하게 되는데, 이때 화물창의 흘수를 조정하는 것은 해상 운항 중 굽힘, 비틂 하중과 장비 운용 등에 영향을 받을 수 있다는 점에서, 장치 운용 측면에서 애로사항이 발생된다는 문제점이 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)의 선저면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 일반적인 평형수 운용 선박(1)의 선저면과 본 발명의 일 실시예에 따른 무평형수 선박(100)의 선저면을 비교한 도면이다.
도 2 및 도 3을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)은 크게 선수부(110), 선미부(120), 화물창(130) 및 빌지킬(140)을 포함하여 구성될 수 있으며, 추가적으로 일 실시예에서 선저면에는 하나 이상의 핀 스테빌라이져(150)가 형성될 수 있다.
먼저, 선수부(110) 및 선미부(120)는 무평형수 선박(100)의 선수측과 선미측 하측에 형성되며, 중앙부에 위치한 화물창(130)의 선저면 대비 하측 방향으로 돌출 형성될 수 있다.
이때, 선수부(110) 및 선미부(120)의 선저면은 화물창(130)의 선저면에 비해 하측 방향으로 낮게 형성됨으로써 단차가 발생되는데, 이러한 점에 의하여 선수부(110) 및 선미부(120)의 흘수(draft)와 화물창(130)의 흘수 간의 높낮이 차이가 발생되게 된다.
즉, 선수부(110)의 구상선수가 선체 중앙부보다 낮에 위치함으로써, 무평형수 선박(100)의 운항 중 선수 슬래밍에 대한 대책 확보가 가능하게 된다. 또한, 선미부(120)에는 추진체계가 위치하게 되는데, 이러한 선미부(120)가 선체 중앙부보다 낮게 위치함으로써 적정 추진기의 침수 깊이의 확보가 가능하게 된다.
또한, 선수부(110) 및 선미부(120)와 선체의 중앙부인 화물창(130)의 선저면 간의 높이가 달라짐으로써 저항 증가분이 선체 중앙부의 침수표면적(wetted surface area) 감소로 상쇄되기 때문에 적정수진의 저항추진 성능 확보가 가능하게 된다.
또한, 화물창(130)의 선저부 높이가 달려져 흘수가 줄어듬으로써 선체의 침수표면적이 감소하여 유사한 중량의 화물 적재 시 저항성능의 증가가 상대적으로 크지 않기 때문에, 종래의 평형수 운용 선박과 유사한 유류 소모량으로 운용이 가능하게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)은 화물 적하역 시, 선박 내에서 운용되는 청수(clear water)(예컨데, 식수(drinking water) 혹은 소화수(extinguish water) 등)를 평형수로써 운용할 수 있도록 형성될 수 있는데, 이 경우 일반적으로 외부의 해수를 선체 내로 흡입하여 평형수 탱크를 진수하는 것이 아닌, 선박 내에서 운용되는 청수를 평형수 탱크에 진수시키는 기술이 적용될 수 있다. 또한, 평형수로써 이용완료 된 청수는 다시 정수 및 다수 번의 필터링 과정을 거쳐 선박 내에서 재운용될 수 있다.
도 3을 살펴보면, 도 3(a)는 일반적인 평형수 운용 선박(1)의 선저면을 도시한 것으로서, 본원발명에 따른 무평형수 선박(100)의 선저면에 비해 평평하게 형성된 것을 알 수 있다.
그에 반해, 도 3(b)에 도시된 본원발명에 따른 무평형수 선박(100)의 선저면은 선수부(110) 및 선미부(120)가 중앙부에 비해 하측 방향으로 낮게 형성된 것을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)에 의한 선형의 바디플랜을 종래의 선형과 비교한 도면이다.
도 4를 살펴보면, 도 4의 좌측에 도시된 도면은 본 발명에 따른 무평형수 선박(100)의 선형이 적용된 바디플랜을 도시한 도면이고, 우측에 도시된 도면은 기존의 평형수 운용 선박(1)의 선형이 적용된 바디플랜을 도시한 도면이다.
우측에 도시된 기존의 평형수 운용 선박(1)에 무평형수 선박 기술 구현을 위한 Non-ballast water ship(NOBS) and minimal ballast water ship(MIBS) 대비, 선측 건현의 수직도를 유지하고 선외에 부가적인 장비, 장치 및 설비가 필요없기 때문에 안벽에 선박을 붙이는 과정에서 초대형의 펜더 등이 불필요하기 때문에 기존 항만에성의 운용성 확보가 가능하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)의 선저면에 설치되는 빌지킬(140)의 개략적인 형태를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)의 선저면에 설치되는 하나 이상의 핀 스테빌라이져(150)의 개략적인 형태를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무평형수 선박(100)의 하부, 보다 구체적으로 화물창(130) 하부에서 선수부(110) 및 선미부(120)의 베이스 라인 범위 내 선저면에는 화물 적재에 따른 자세 제어 능력 확보 및 구조강도 보강을 위한 빌지킬(bilge keel, 140) 혹은 핀 스테빌라이져(150)가 적용될 수 있다.
항구에서의 화물 적재 시, 화물 중량의 불균형에 따른 트림, 휠 등 자세제어 문제가 발생될 수 있는데, 이를 해결하기 위한 목적으로 선외로 배출하지 않는 청수(식수 및 소화수)를 제한적으로 활용할 수도 있고, 필요에 따라 해상에서 지속적으로 영향을 받는 호깅(hogging) 및 새깅(sagging) 등 하중에 대응하기 위하여 선체 중앙부의 빌지킬 설치를 종강도의 향상 측면에서 반영하게 되며, 이를 통해 운항 중 무평형수 선박(100)의 선체가 부담하는 하중에 대한 대책 확보가 가능하게 된다.
특히, 일 실시예에서 빌지킬(140)은 무평형수 선박(100)의 선저면 길이방향으로 설치될 수 있으며, 하나 이상의 핀 스테빌라이져(150) 또한 선저면의 길이방향으로 배열될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)에 따른 선형을 적용한 176K급 산적화물선박의 성면 및 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 살펴보면, 176K급 산적화물선박(bulk carrier)에 본 발명에 따른 무평형수 선박(100)의 선형이 적용되는 경우, 추진기 침수 깊이 확보를 위해 선미부 기관실의 선저면을 화물창보다 낮게 형성하게 되며, 선수부 벌브를 화물창 선저면보다 낮게 형성함으로써 선수 슬래밍에 대응하게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)의 중앙부에 위치하는 화물창(130) 선저의 바닥면의 경사가 형성된 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 살펴보면, 무평형수 선박(100)의 중량 분포 불균형이나 기관부위의 중량 등에 의한 종경사가 발셩하는 경우에 대비해, 화물창(130) 선저의 바닥면을 선미부(120)로 갈수록 경사지도록 설계 및 건조할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)의 선체 빌지곡률이 90도 각도에 상응하도록 형성되는 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무평형수 선박(100)은 종래의 V형으로 형성된 무평형수선박(NOBS) 혹은 최소평형수선박(MIBS) 대비 선체 발지곡률(bilge radious)를 90도에 상응하도록 형성하게 된다.
이 경우, 선저면의 평면부를 극대화함으로써 화물 적재에 따른 트림, 힐의 변화량이나 운항 중 횡동요 감쇄(roll-damping) 능력 저하 문제를 해결할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박의 건조 방법의 경우, 무평형수 선박(100)의 선저면의 중앙부 대비 단차가 발생되도록 선수부(110) 및 선미부(120)를 하측 방향으로 돌출 형성시키는 단계(S101)와, 선저면의 중앙부 하측에서 선저면의 길이 방향으로 구조강도 보강 및 자세 제어 확보를 위한 빌지킬(140) 혹은 핀 스테빌레이져(150)를 위치시키는 단계(S102)를 포함할 수 있다.
또한, 무평형수 선박(100)의 중앙부에 위치하는 화물창(130) 바닥면이 선미부로 갈수록 경사가 형성되도록 형성시키는 단계(S103)와, 선저면의 선체 빌지곡률(bilge radious)가 90도 각도에 상응하도록 형성시키는 단계(S104)를 포함할 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박(100)은 선수부 및 선미부의 선저면 높이와 화물창의 선저면 높이를 서로 다르게 형성함으로써, 1)화물 적재에 따른 자에 제어 능력을 확보할 수 있고, 2)적정 추진기 침수 깊이를 확보할 수 있으며, 3)적정수진의 저항추진 성능을 확보할 수 있고, 4)선수부의 구상선수부가 화물창보다 큰 흘수를 가져 보다 깊게 잠기도록 함으로써 운항 중 선수 슬래밍에 대한 대책을 확보할 수 있다.
또한, 선저면에 적용 가능한 빌지킬 혹은 핀 스테빌라이져를 통해 5)운항 중 선수 슬래밍에 대한 대책을 확보할 수 있고, 6)별도의선외 부가물, 장비 및 장치의 운용을 배제하면서 선측 건현의 수직도를 유지할 수 있기에 기존 항만에서의 운용성을 확보할 수 있으며, 7)기존의 조선소의 도크, 건조 설비를 활용하여 건조가 가능함으로써, 기존 무평형수 선박 개념과 같이 별도의부가 설비, 설치의 추가나 운용 필요성이 배제되기 때문에 용이한 기술적 구현성을 확보할 수 있고, 8)평형수 인증을 위하여 부두에서 수일 이상 대기하여야 하는 기간이 배제됨으로써 선박의 가동율이 높아 수명주기 경제성을 확보할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 선박이 평형수의 운용 없이도 화물을 적하역하거나 이동할 수 있게 되는바, 본 발명은 조선해양 산업분야에서 널리 이용하여 그 실용적이고 경제적인 가치를 실현할 수 있는 기술이다.

Claims (12)

  1. 선박의 선저면에 있어서, 상기 선저면의 중앙부 대비 단차가 발생되도록 하측 방향으로 돌출 형성된 선수부 및 선미부; 및
    상기 선저면의 중앙부 하측에서 상기 선저면의 길이 방향으로 위치하는 빌지킬(bilge keel);을 포함하며,
    상기 선수부 및 선미부와 상기 선저면의 중앙부 간의 단차 발생에 의하여 상기 선저면의 중앙부 흘수(draft)와 상기 선수부 및 선미부 흘수(draft) 간의 높낮이 차이가 발생됨에 따라, 무평형수(ballast water free) 조건으로 해상에서 상기 선박의 자세 제어가 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선저면의 중앙부 하측에서 상기 선저면의 길이 방향으로 하나 이상 배열되어 위치하는 하나 이상의 핀 스테빌라이저;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선수부는 상기 선박의 벌브 하측부에 위치하고,
    상기 선미부는 상기 선박의 기관실 하측부에 위치하며,
    상기 선저면의 중앙부는 상기 선박의 화물창 하측부에 위치하는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선박의 중앙부에 위치하는 화물창 바닥면은,
    상기 선미부로 갈수록 경사가 형성되도록 마련되는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선저면의 선체 빌지곡률(bilge radious)은 90도 각도에 상응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박.
  6. 제1항에 있어서,
    화물 적하역 시, 상기 선박 내에서 운용되는 식수(drinking water) 및 소화수(extinguish water)를 포함하는 청수(clear water)를 평형수(ballast water)로써 운용 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박.
  7. 선박의 선저면에 있어서, 상기 선저면의 중앙부 대비 단차가 발생되도록 상기 선박의 선수부 및 선미부를 하측 방향으로 돌출 형성시키는 단계; 및
    상기 선저면의 중앙부 하측에서 상기 선저면의 길이 방향으로 빌지킬(bilge keel)을 위치시키는 단계;를 포함하며,
    상기 선수부 및 선미부와 상기 선저면의 중앙부 간의 단차 발생에 의하여 상기 선저면의 중앙부 흘수(draft)와 상기 선수부 및 선미부 흘수(draft) 간의 높낮이 차이가 발생됨에 따라, 무평형수(ballast water free) 조건으로 해상에서 상기 선박의 자세 제어가 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박의 건조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 선저면의 중앙부 하측에서 상기 선저면의 길이 방향으로 하나 이상의 핀 스테빌라이저를 배열 및 위치시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박의 건조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 선수부는 상기 선박의 벌브 하측부에 위치하고,
    상기 선미부는 상기 선박의 기관실 하측부에 위치하며,
    상기 선저면의 중앙부는 상기 선박의 화물창 하측부에 위치하는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박의 건조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 선박의 중앙부에 위치하는 화물창 바닥면이 상기 선미부로 갈수록 경사가 형성되도록 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박의 건조 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 선저면의 선체 빌지곡률(bilge radious)이 90도 각도에 상응하도록 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박의 건조 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    화물 적하역 시, 상기 선박 내에서 운용되는 식수(drinking water) 및 소화수(extinguish water)를 포함하는 청수(clear water);를 평형수(ballast water)로써 운용 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 선수미부와 중앙부 선저면 깊이차를 이용한 무평형수 선박의 건조 방법.
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