KR20090034004A - 선박의 고무 구상선수 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박의 고무 구상선수(球狀船首)에 관한 것으로, 선박의 운항 시 선수부위에 발생되는 조파저항을 파상쇄(Wavecanceling)시켜 선박의 운항 에너지 손실을 방지할 수 있는 선박의 고무 구상선수에 관한 것이다.
본 발명인 선박의 고무 구상선수는 선수 하부에서 적정 크기 또는 모양으로 돌출된 형상을 가지도록 주물 성형된 고무 재질의 구(球) 및 상기 구를 선수 하부 선체 상에 연결시키도록 형성된 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 종래 구상 선수 제작 시 재질(예: 선박용 철판) 및 그 복잡한 구조로 인해 많은 생산 공수가 소요되었던 문제점을, 주물 성형으로 제작된 고무 재질 구를 선수 하부 선체 상에 연결시킴으로써, 구상선수 본연의 기능 발휘는 물론, 아울러 선체 구조를 대폭 단순화 시켜, 선박 건조 비용 절감할 수 있으며, 선박 건조 능력도 향상시킬 수 있는 유리한 효과가 있다.
선박, 구상선수(球狀船首), 고무, 주물 성형, 연결부, 솔리드(Solid)형 구, 벌룬(Balloon)형 구, 개방식, 밀폐식, 볼트너트연결수단, 접착제연결수단

Description

선박의 고무 구상선수{Rubber type Bulbous Bow in Vessel}
본 발명은 선박의 고무 구상선수(球狀船首)에 관한 것으로, 선박의 운항 시 선수부위에 발생되는 조파저항을 파상쇄 시키도록 주물 성형된 고무 재질의 구 및 상기 구를 선수 하부 선체 상에 연결시키는 연결부를 이용한 선박의 고무 구상선수에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 운항 시 선수미에서 규칙적인 파도가 일어나는데, 이것을 조파저항(造波抵抗)이라고 하며, 이러한 조파저항은 선박의 운항 에너지 손실을 유발시킨다.
이러한 조파저항을 줄이기 위하여 대부분의 선박의 선수 경사부(Stem)에는 구상선수(球狀船首, Bulbous)를 두고 있다.
구상선수는 선박의 선형(船形) 또는 선속(船速) 등에 따라 적당한 크기 및 모양의 구로 형성되어 있다. 이러한 구를 선수 경사부에 설치하게 되면, 조파저항에 의해 발생된 선수파는 상기 구에 의해 발생된 파와 파간섭이 발생되며, 이러한 파간섭으로 인해 선수파는 해소된다. 즉, 선수의 경사부에서 발생되는 파가 구상선수에 의해서 발생되는 파로 인해 파상쇄(Wavecanceling)되는 것이다.
이러한 구상선수의 크기 또는 모양은 선박의 형상 또는 속도에 따라 달라지게 되므로 일률적인 크기 또는 모양을 정하기는 어려우며, 또한 이러한 구상선수의 크기 또는 모양은 선박의 흘수에 따라서도 조금씩 달리 적용된다.
특히, 이러한 구상선수의 기능은 선박의 흘수 변화가 적은 것에 더욱 효과적이어서, 여객선, 탱커, 컨테이너선 등과 같은 전용선에 많이 적용된다.
도 1은 선박의 구상선수를 도시한 개념도이다. 도 1을 참조하여 선박의 구상선수에 대해 살펴보면, 선박(1)의 구상선수(10)는 만재흘수선 부근의 선수부(3)의 형상을 극도로 가늘게 하고, 선수 하부에서 선수 전방을 향하여 타원형으로 돌출 형성된다.
주 선체가 발생시키는 선수파는 선수 상에서 파형이 시작되고, 상기 구상선수(10)에 의해 발생된 파도는 상기 구상선수(10)의 구(球, Bulb)의 바로 뒤에서 파형이 시작된다.
이러한 선수파는 상기 구상선수(10)에 의해 발생된 파와 서로 간섭되어 파상쇄가 이루어지는데, 이로 인하여 선수파는 소멸되거나 줄어들게 된다.
도 2는 종래 선박의 구상선수를 도시한 개념도이다. 도 2에서 (a)는 종래 선박의 구상선수의 측면 개념도이며, (b)는 종래 선박의 구상선수의 평면 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래 선박(1)의 구상선수(10)는 상기 선박(1)의 주 선체와 연결된 구조로 되어 있으며, 그 재질 또한 상기 선박(1)의 주 선체와 동일한 선박용 철판으로 제작된다.
이러한 구상선수(10)의 외벽은 입체적인 반구 형상을 이루도록 3차원 곡판으로 되어 있으며, 선박(1)의 안전한 항해를 위해 최대 조파저항에 대해서도 적정한 구조적 강도를 발휘할 수 있도록, 상기 곡판 내부엔 선박(1)의 주 선체와 연결된 복잡한 내부 구조 보강재(12)가 다수 삽입 배치된다.
그런데, 이러한 종래 선박(1)의 구상선수(10)는 그 구조가 복잡하여 선박 건조 시 많은 생산공수가 투입되어야 하는 문제점(예를 들어, 건조 시 후판 곡면 가공 작업 및 내부 구조 보강재 조립 작업에는 많은 생산공수가 소요된다)이 있었으며, 아울러 그 재질 또한 무거운 철판으로 형성되어 있어 선박(1)의 화물 적재 능력 저하를 초래하는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 선박의 구상선수 본연의 기능은 그대로 발휘되면서도, 구상선수의 제작에 최단 생산공수가 적용될 수 있도록 종래에 비해 간단한 구조를 가질 수 있으며, 아울러 선박 화물 적재능력 향상을 위하여 종래에 비해 경량의 소재가 사용된 선박의 고무 구상선수를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼는다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 사상에 따르면, 선박의 구상선수(球狀船首)에 있어서, 선수 하부에서 적정 크기 또는 모양으로 돌출된 형상을 가지도록 주물 성형된 고무 재질의 구(球); 및 상기 구를 선수 하부 선체 상에 연결시키도록 형성된 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 고무 구상선수를 제공할 수 있다.
이때, 상기 구는 일정한 고무 재질로 성형된 솔리드(Solid)형 구이거나, 내부엔 정량의 공기가 채워지고 외피만 일정 두께의 고무 재질로 되어 있는 벌룬(Balloon)형 구인 것이 바람직하다.
이때, 상기 벌룬형 구는 상기 외피의 일부가 개방되어, 내부로의 공기 출입이 용이한 개방식 벌룬형 구이거나, 상기 외피가 전체적으로 밀폐되어, 내부로의 공기 출입이 차단되고, 공기 충전장치를 이용하여 공기 주입이 가능한 밀폐식 벌룬 형 구인 것이 바람직하다.
그리고 상기 연결부는 상기 구와 상기 선수 하부 선체의 연결부위를 상호 관통하는 볼트부재와 상기 볼트부재의 양단 상에 각각 결합되어 상기 구와 상기 선수 하부 선체의 연결부위를 고정시키는 한 쌍의 너트부재를 포함하는 볼트너트연결수단, 접착제를 이용하여 상기 구와 상기 선수 하부 선체의 연결부위를 접착시키는 접착제연결수단 및 상기 볼트너트연결수단과 상기 접착제연결수단이 조합된 볼트너트접착제연결수단 중 선택된 어느 하나가 될 수 있다.
본 발명인 선박의 고무 구상선수에 따르면, 종래 구상 선수 제작 시에 필요했던 복잡한 내부 보강 작업(예를 들면, 선박 건조 시 후판 곡면 가공, 내부 구조 보강재 조립 등) 때문에 많은 생산 공수가 소요되었던 문제점을, 본 발명에서는 주물 성형 방식을 통해 제작된 고무 재질 구를 단순 결합시키는 방식을 이용함으로써, 구상선수 본연의 기능 발휘는 물론, 아울러 선체 구조를 대폭 단순화 시킬 수 있어, 선박 건조 시 소요되는 비용을 절감할 수 있으며, 선박 건조능력도 향상시킬 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.
또한, 본 발명인 선박의 고무 구상선수에 따르면, 종래 선박용 철판으로 제작되었던 구상선수를 고무 재질을 이용하여 선체 중량을 경량화시킬 수 있게 되어, 선박의 화물 적재 능력을 더욱 향상시킬 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서, 도 3은 본 발명에 따른 선박의 고무 구상선수의 제 1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 4는 도 3에 도시된 실시예에서 연결부를 도시한 부분 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 선박의 고무 구상선수의 제 2 실시예를 도시한 개념도이고, 도 6은 본 발명에 따른 선박의 고무 구상선수의 제 3 실시예를 도시한 개념도이다.
제 1 실시예
도 3 내지 도 4를 병행 참조하여, 본 발명에 따른 선박의 고무 구상선수의 바람직한 제 1 실시예를 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 선박(1)의 고무 구상선수(100)는 선수 하부에서 적정 크기 또는 모양으로 돌출된 형상을 가지는 고무 재질의 구(110)와, 상기 구(110)를 선수 하부 선체 상에 연결시키도록 형성된 연결부(120)를 포함한다.
본 실시예에서는 상기 구(110)가 전체 체적에 대하여 일정한 고무 재질로 성형된 솔리드(Solid)형 구(110)로 되어 있다. 이러한 구(110)는 사전 제작된 주형을 통해 주물 성형으로 제작될 수 있다.
이러한 구(110)는 연결부(120)에 의해서 선수 하부 선체 상에 연결된다.
도 4에는 이러한 연결부(120)로서 볼트부재(116)와 너트부재(114) 및 접착제(118)를 모두 사용하는 볼트너트접착제연결수단이 이용된 연결부(120)의 적용예가 도시되어 있다.
여기서, 상기 볼트부재(116) 및 상기 너트부재(114)는 상기 구(110)의 주물성형 시 상기 구(110) 내측으로 일부 삽입하여 성형한다. 즉, 상기 너트부재(114)를 상기 볼트부재(116)의 일 측에 결합시키고, 이를 상기 구(110)의 제작 시 상기 구(110) 내측으로 부분 삽입시켜 성형한다. 이와 같이, 외측으로 볼트부재(116)의 일부가 돌출 성형된 상기 구(110)를 선수 하부 선체 상에 연결 고정시킬 수 있는데, 상기 볼트부재(116)의 돌출된 일단을 선수 하부 선체 내로 관통 연결한 후, 또 하나의 너트부재(114)로 고정 가능하다.
보다 견고한 상기 구(110)와 선수 하부 선체의 연결 고정을 위하여 접착제(118)를 병행 사용한다.
본 실시예에선 이러한 연결부(120)의 적용예로서, 구(110)와 선박(1)의 선수 하부 선체의 연결부위를 상호 관통하는 볼트부재(116)와 상기 볼트부재(116)의 양 단 상에 각각 결합되어 상기 구(110)와 상기 선박(1)의 선수 하부 선체의 연결부위를 각각 고정시키는 한 쌍의 너트부재(114)를 포함하는 볼트너트연결수단 만을 이용할 수도 있으며, 또한, 접착제(118)만을 이용하여 상기 구(110)와 상기 선박(1)의 선수 하부 선체의 연결부위를 접착시키는 접착제연결수단 만을 이용할 수도 있다.
제 2 실시예
도 5는 본 발명에 따른 선박의 고무 구상선수의 바람직한 제 2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 제 2 실시예를 설명하면, 본 제 2 실시예에서는 구상선수(100)로 개방식 벌룬(Balloon)형 구(110a)를 이용한다.
벌룬형 구란 전술된 제 1 실시예에서의 솔리드형 구(110)와 달리 내부엔 정량의 공기(112)가 채워지고 외피만 일정 두께의 고무 재질로 되어 있는 구이다.
이러한 벌룬형 구 중에서도 본 제 2 실시예에서는 개방식 벌룬형 구(110a)를 이용하는데, 상기 개방식 벌룬형 구(110a)는 외피의 일부가 개방되어 내부로의 공기(112) 출입이 용이한 형상을 갖는다.
도 5에 도시된 상기 개방식 벌룬형 구(110a)는 외피 중에서 상기 개방식 벌룬형 구(110a)가 선박(1)의 선수 하부 선체와 연결되는 연결부위 부분이 개방되어 있으며, 이를 통해 선체로부터 상기 개방식 벌룬형 구(110a) 내부로 공기(112) 출입이 가능해진다. 이 외에 본 제 2 실시예에서의 연결부(120)는 전술된 제 1 실시 예에서의 연결부와 동일하므로, 이에 대한 불필요한 중복 설명은 생략하도록 한다.
제 3 실시예
도 6는 본 발명에 따른 선박의 고무 구상선수의 바람직한 제 3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6를 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 제 3 실시예를 설명하면, 본 제 3 실시예에서는 구상선수(100)로 밀폐식 벌룬(Balloon)형 구(110b)를 이용한다.
밀폐식 벌룬형 구(110b)란 전술된 도 5의 개방식 벌룬형 구(110a)와 달리 외피가 전체적으로 밀폐되어 있어 선체로부터 상기 밀폐식 벌룬형 구(110b) 내부로 공기 출입이 차단된 형상을 가진다. 단, 이러한 밀폐식 벌룬형 구(110b)에는 내부의 공기 충전을 위해 별도의 공기 충전장치(130)가 별도 추가 구성된다. 이러한 공기 충전장치(130)로는 통상적으로 사용되는 에어컴프레셔 등과 같은 주지의 공기 충전장비가 모두 이용 가능하다. 이 외에 본 제 3 실시예에서의 연결부(120)는 전술된 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 연결부와 동일하므로 이에 대한 불필요한 중복 설명은 생략하도록 한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 또는 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술 적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 선박의 구상선수를 도시한 개념도이다.
도 2는 종래 선박의 구상선수를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박의 고무 구상선수의 제 1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 도 3에 도시된 실시예에서 연결부를 도시한 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 선박의 고무 구상선수의 제 2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 선박의 고무 구상선수의 제 3 실시예를 도시한 개념도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 선박 100: 구상선수
110: 구(球) 120: 연결부
130: 공기 충전장치

Claims (4)

  1. 선박의 구상선수(球狀船首)에 있어서,
    선수 하부에서 적정 크기 또는 모양으로 돌출된 형상을 가지도록 주물 성형된 고무 재질의 구(球); 및
    상기 구를 선수 하부 선체 상에 연결시키도록 형성된 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    선박의 고무 구상선수.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구는,
    일정한 고무 재질로 성형된 솔리드(Solid)형 구이거나,
    내부엔 정량의 공기가 채워지고 외피만 일정 두께의 고무 재질로 되어 있는 벌룬(Balloon)형 구인 것을 특징으로 하는,
    선박의 고무 구상선수.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 벌룬형 구는,
    상기 외피의 일부가 개방되어, 내부로의 공기 출입이 용이한 개방식 벌룬형 구이거나,
    상기 외피가 전체적으로 밀폐되어, 내부로의 공기 출입이 차단되고, 공기 충전장치를 이용하여 공기 주입이 가능한 밀폐식 벌룬형 구인 것을 특징으로 하는,
    선박의 고무 구상선수.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 구와 상기 선수 하부 선체의 연결부위를 상호 관통하는 볼트부재와 상기 볼트부재의 양단 상에 각각 결합되어 상기 구와 상기 선수 하부 선체의 연결부위를 고정시키는 한 쌍의 너트부재를 포함하는 볼트너트연결수단, 접착제를 이용하여 상기 구와 상기 선수 하부 선체의 연결부위를 접착시키는 접착제연결수단 및 상기 볼트너트연결수단과 상기 접착제연결수단이 조합된 볼트너트접착제연결수단 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
    선박의 고무 구상선수.
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