KR101444149B1 - 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박 - Google Patents

Abstract

인입 가능한 스러스터를 구비한 선박이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인입 가능한 스러스터는, 스러스터; 스러스터의 상부에 결합되며, 스러스터를 구동시키는 캐니스터; 스러스터 및 캐니스터가 삽입되어 승강되도록 선체의 높이방향으로 관통 형성되며, 흘수선의 상부에 마련된 정비공간을 구비한 트렁크; 및 스러스터가 정비공간의 상부에 위치된 경우에, 해수가 흘수선의 상부로 상승되어 정비공간으로 유입되는 것을 방지하도록, 트렁크 내벽의 정비공간의 하부에 마련되되, 흘수선에 대응되는 위치에 트렁크 내부의 해수를 하방으로 순환시키는 해수 순환유닛을 포함한다.

Description

인입 가능한 스러스터를 구비한 선박{A VESSEL WITH RETRACTABLE THRUSTER}

본 발명은, 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해수가 트렁크에 마련된 정비공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있는 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박에 관한 것이다.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업발전 추이에 따라, 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 전세계적 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.

이와 같은 이유로, 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었으며, 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 선박이 개발되고 있다.

종래의 해저 시추 선박은, 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 특정지점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫홈이 주로 사용되었다.

그러나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위 드릴쉽(drill ship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.

이러한 드릴쉽 등과 같은 선박은, 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건 때문에 예인선 없이 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 제작된다.

또한, 드릴쉽 등과 같은 선박은, 기존의 계류 장치를 사용하지 않으면서도 험한 해상 조건에서 선박의 위치를 일정 시추 지점에 안전하게 유지할 수 있도록 하는 자기위치 제어 시스템(dynamic positioning system)을 구비하고 있다.

이와 같은 선박의 메인(Main) 추진과 자기위치 제어에 사용되는 핵심적인 장비가 추진장치의 일종인 아지무스 스러스터(azimuth thruster, 이하 "스러스터"라고 함)이다.

스러스터는 주로 선체의 바닥면 하부에 위치되고, 360도 회전 가능한 프로펠러를 구비하고 있어 선박을 추진, 역추진 또는 회전시킬 수 있는, 추진 및 위치제어 겸용의 추진기이다.

예를들어, 상기 스러스터는 메인 스러스터와 러더에 의한 선박 제어가 불가능한 경우, 즉 조류 및 파도 등 외란에 대해 선박을 목적하는 위치에 유지시키는 자기위치 제어를 수행하고자 하는 경우와 선박을 항구 및 해상 구조물에 접안하고자 하는 경우 등에도 사용될 수 있다.

여기서, 선박의 자기위치 제어를 위해 선체의 바닥면 하부에 배치한 스러스트의 위치를 자기위치 제어 모드(dynamic positioning mode, 이하 "DP모드"라 함)라 한다.

그러나, 스러스터는 DP모드에서 선박의 위치제어를 위해 유용하나, 선박 운항 중에는 선체의 바닥면 하부로 돌출된 구조를 갖기 때문에 저항체가 되며 선박의 운항효율을 저하시키게 된다.

또한, DP모드에서 다이버가 선체 바닥면 하부, 즉 해수면 아래에서 상기 스러스터를 설치, 해제, 수리, 보수 등의 작업을 수행해야 하므로 작업이 위험하고 복잡하여 작업효율이 저하된다.

또한, 선박 운항 중 스러스터의 고장 시에는 특히 수리, 보수를 위한 작업이 복잡하고, 선체의 하부에서 돌출된 구조로 인하여 선체 수리를 위해 도크에 집입하는 데에도 어려움이 따른다.

상기한 문제점을 해결하기 위해, 자기위치 제어 시에는 선체 외부로 돌출되고, 운항 중에는 선체 내부로 스러스터를 인입하는 방법들이 제안되고 있다.

먼저, 스러스터 자체를 인입(retractable)하는 방법은 추진력을 발생시키는 프로펠러를 본체축의 하단부에 설치하고, 상기 본체축을 선체의 내부에 설치한 가이드부재를 따라 상승시켜 스러스터 자체를 선체 내부로 인입하는 것이다.

이러한 방법은 스러스터의 추진력에 대하여 프로펠러가 설치된 본체축의 강성에 한계가 있으므로 중소형 선박에 주로 사용된다.

또한, 이는 선박의 운항 시에 선체의 내부에 스러스터가 인입된 상태(일명, "Transit mode"라고 함)에서 저항을 줄이기 위한 목적으로 개발된 것이어서 상기 스러스터를 수리, 보수 등을 함에 있어서 다이버가 여전히 해수면 아래에서 작업을 하여야 하는 문제점이 있다.

따라서, 상기한 스러스터 자체를 인입하는 방법에 따른 문제점을 해소하고 대형 선박에도 적용하며, 또한 종래의 본체축의 강성한계를 극복하기 위하여 스러스터의 상부에 상기 스러스터를 지지하는 캐니스터(canister)를 설치하고, 선체의 내부에 선박의 흘수선의 상부까지 스러스터와 캐니스터를 상승시키는 방법이 제안되고 있다.

즉, 스러스터와 캐니스터를 인입하는 방법은 선체에 캐니스터 및 스러스터를 수직으로 승강시키는 수직터널, 즉 트렁크를 설치하고, 상기 트렁크 내부에서 캐니스터와 스러스터를 승강시키는 것이다.

한편, 스러스터와 캐니스터를 설치하는 상기와 같은 방법은, 선박을 목적하는 위치에 유지시키는 자기위치 제어를 수행하고자 하는 경우에는 스러스터가 선체의 바닥면으로부터 돌출되고 캐니스터의 저면이 트렁크의 하부 끝단부까지 내려가게 되므로, 트렁크 내부로의 해수 침투에 대한 위험성이 작다.

그러나, 스러스터 및 캐니스터가 트렁크의 내부로 인입된 경우에 트렁크의 하부 끝단부가 개방되므로 해수가 트렁크 내부로 유입된다.

특히, 스러스터 수리, 보수는 트렁크의 내부에 마련된 정비공간까지 스러스터를 상승시키고, 정비공간 내에서 작업자가 스러스터를 수리, 보수 등의 작업을 수행하게 된다.

정비공간은 흘수선의 근처에 위치하므로 파랑에 의한 선박의 롤링, 피칭운동 등의 요동에 의해 트렁크의 내부에 유입된 해수가 선박의 흘수선보다 높은 위치까지 상승되고, 상승된 해수가 정비공간을 침수시키는 경우에 작업자의 안전을 해하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 특2001-0108293 (글로벌 마린 인코포레이티드) 2001.12.07.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 파랑에 의한 선박의 요동에도 불구하고 해수가 트렁크에 마련된 정비공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있는 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 스러스터; 상기 스러스터의 상부에 결합되며, 상기 스러스터를 구동시키는 캐니스터; 상기 스러스터 및 상기 캐니스터가 삽입되어 승강되도록 선체의 높이방향으로 관통 형성되며, 흘수선의 상부에 마련된 정비공간을 구비한 트렁크; 및 상기 스러스터가 상기 정비공간의 상부에 위치된 경우에, 해수가 상기 흘수선의 상부로 상승되어 상기 정비공간으로 유입되는 것을 방지하도록, 상기 트렁크 내벽의 상기 정비공간의 하부에 마련되되, 상기 흘수선에 대응되는 위치에 있는 상기 트렁크 내부의 해수를 하방으로 순환시키는 해수 순환유닛을 포함하는 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박이 제공될 수 있다.

상기 해수 순환유닛은, 상기 트렁크 내벽의 상기 정비공간의 하부에 마련되되, 상기 트렁크 내부의 상기 흘수선에 대응되는 위치에서 해수를 분사하는 해수 분사모듈을 포함할 수 있다.

상기 해수 분사모듈은, 상기 흘수선에 대응되는 위치에 배치되되, 해수를 분사하는 노즐부; 상기 노즐부의 하부에 배치되되, 상기 트렁크에 유입된 해수를 흡입하는 흡입부; 및 상기 흡입부에서 흡입된 해수를 상기 노즐부에 공급하는 펌프를 포함할 수 있다.

상기 해수 순환유닛은, 상기 트렁크 내벽의 상기 노즐부에 대향되는 위치에 마련되되, 상기 노즐부에 의해 강제이동되는 해수가 트렁크의 내부에서 하방으로 이동되도록 안내하는 제1 가이드부를 더 포함할 수 있다.

상기 해수 순환유닛은, 상기 트렁크 내벽의 상기 흡입부에 대향되는 위치에 마련되되, 상기 제1 가이드부에 의해 하방으로 안내된 해수가 상기 흡입부 방향으로 이동되도록 안내하는 제2 가이드부를 더 포함할 수 있다.

상기 스러스터가 상기 정비공간의 상부에 위치된 경우에, 상기 트렁크 내벽의 상기 정비공간과 상기 노즐부 사이에 마련되되, 해수가 상기 정비공간으로 유입되는 것을 방지하는 해수유입 방지유닛을 더 포함하며, 상기 해수유입 방지유닛은, 상기 정비공간과 상기 노즐부의 사이에 배치되어, 상기 트렁크의 내벽에서 출몰하는 격벽; 및 상기 격벽에 연결되되, 상기 격벽을 출몰가능하게 하는 구동부를 포함할 수 있다.

상기 격벽의 상부에 마련되되, 상기 트렁크의 내벽에서 상기 격벽이 돌출된 경우에 상기 격벽의 상부에 잔존하는 해수를 상기 선체를 관통하여 배출하는 해수 배출유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 해수 배출유닛은, 일단부가 상기 격벽의 상부에 배치되고 타단부가 상기 선체의 외측에 배치되되, 상기 격벽의 상부에 잔존하는 해수를 상기 선체를 관통하여 배출하는 배수 파이프라인; 및 상기 배수 파이프라인에 연결된 배수펌프를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 해수가 트렁크의 내부에서 흘수선의 상부로 상승하여 정비공간으로 유입되는 것을 방지함으로써, 작업 안정성을 향상시킬 수 있으며 또한 정비공간에 마련된 각종 장비가 해수에 침수되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따라 스러스터가 제1 위치에 위치한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 A-A 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따라 스러스터가 제2 위치에 위치한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 A-A 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따라 스러스터가 제3 위치에 위치한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 순환유닛, 해수유입 방지유닛 및 해수 배출유닛을 나타내는 확대 사시도이다.
도 7은 스러스터가 제3 위치로 상승된 상태에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 순환유닛, 해수유입 방지유닛 및 해수 배출유닛의 동작상태를 나타내는 단면도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명에 따른 선박은 해저 원유를 시추하는 드릴쉽, 사람이나 화물을 이송하는 선박, 액화천연가스-부유식 생산저장설비(LNG-FPSO : Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading), 부유식 원유 저장 설비(FSU : Floating Storage Unit) 등 부유식 해상 구조물을 포함할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하되, 우선 본 발명의 일 실시예에 따른 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따라 스러스터가 제1 위치에 위치한 상태를 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 1의 A-A 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따라 스러스터가 제2 위치에 위치한 상태를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 1의 A-A 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따라 스러스터가 제3 위치에 위치한 상태를 나타내는 단면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 순환유닛, 해수유입 방지유닛 및 해수 배출유닛을 나타내는 확대 사시도이고, 도 7은 스러스터가 제3 위치로 상승된 상태에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 순환유닛, 해수유입 방지유닛 및 해수 배출유닛의 동작상태를 나타내는 단면도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박은, 스러스터(200)와, 스러스터(200)의 상부에 결합되며 스러스터(200)를 구동시키는 구동장치(미도시)가 내부에 설치된 캐니스터(300)와, 스러스터(200) 및 캐니스터(300)가 삽입되어 승강되도록 선체의(100) 높이방향으로 관통 형성되며, 흘수선(150)의 상부에 마련된 정비공간(430)을 구비한 트렁크(400)와, 스러스터(200)가 정비공간(430)의 상부에 위치된 경우에, 해수가 흘수선(150)의 상부로 상승되어 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지하도록, 트렁크(400) 내벽의 정비공간(430)의 하부에 마련되되, 흘수선(150)에 대응되는 위치에 있는 트렁크(400) 내부의 해수를 하방으로 순환시키는 해수 순환유닛(600)을 포함한다.

스러스터(200)는 선체의 바닥면(110) 하부에 배치되어, 선박을 추진, 역추진 또는 회전시키고 또한 선박의 자기위치 제어를 위해 추진력을 제공하는 역할을 한다.

특히, 본 실시예에서 스러스터(200)는 특정 위치로 선박을 이동시키고, 그 위치에서 선박을 유지하는 자기위치 제어를 위해 주로 사용된다.

스러스터(200)는 선체의 선미부 및 선수부에 복수 개 마련된다.

선박을 이동시키는 경우에 선수부에 위치한 스러스터(200)는 저항체가 되므로 트렁크(400)의 내부로 인입하고, 선미부에 위치한 스러스터(200)를 이용하여 추진력을 제공한다.

그리고, 선박의 자기위치를 제어하는 경우에 선수부 및 선미부에 위치한 스러스터(200)를 선체의 바닥면(110)으로부터 하부로 돌출시켜 자기위치를 제어한다.

또한, 본 실시예에서 스러스터(200)는 추진과 자기위치 제어에 사용되는 선회식 스러스터(azimuth thruster)를 사용하고 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않고 선체의 바닥면(110) 하부에 설치하여 선체(100)에 추진력 등을 제공하는 추진장치도 이에 해당될 수 있다.

한편, 이하에서 설명하는 스러스터(200)는 선회식 스러스터를 예를들어 설명하기로 한다.

스러스터(200)는, 원형 노즐 보호판(250)의 내부에 배치되어 회전에 따라 추진력을 제공하는 프로펠러(210)와, 내부에 기어장치로 구성된 동력전달장치(미도시)를 구비하여 프로펠러(210)에 회전력을 전달하는 허브(230)를 포함한다.

허브(230)는 캐니스터(300)의 내부에 설치한 구동장치(미도시)로부터 전달된 동력을 수직축(270)을 통하여 전달받고, 전달된 동력을 내부에 설치된 동력전달장치(미도시)를 통하여 프로펠러(210)에 회전력을 제공한다.

캐니스터(300)는 스러스터(200)의 상부에 결합되어 스러스터(200)에 동력을 전달하는 역할을 한다. 또한, 캐니스터(300)는 스러스터(200)를 지지하는 역할도 한다.

스러스터(200)가 선체의 바닥면(110) 하부에서 동작하는 경우에 캐니스터(300)는 스러스터(200)의 추진력에 대하여 스러스터(200)를 지지하고 선체의 바닥면(110) 하부에 위치하는 스러스터(200)의 위치를 유지시킨다.

본 실시예에서 캐니스터(300)는 다수의 격실(미도시)로 구성되며, 각각의 격실은 상호 격리되게 형성된다. 격실 내부에는 스러스터(200)의 프로펠러(210)를 구동하기 위한 구동장치(미도시)가 설치된다.

한편, 캐니스터(300)에는 내부에 출입할 수 있도록 입출구(미도시)가 형성된다. 그리고, 캐니스터(300)는 승강장치(500)에 의해 트렁크(400)의 내부, 즉 공간부(410)에서 승강하게 되는데, 이때, 캐니스터(300)에 결합된 스러스터(200)도 함께 승강된다.

트렁크(400)는 스러스터(200) 및 캐니스터(300)가 승강하는 통로 역할을 한다.

트렁크(400)는 선체의 바닥면(110)에서 갑판(130, deck)까지 개구(開口)되게, 즉 선체(100)의 높이방향으로 수직되게 관통 형성된다.

즉, 트렁크(400)의 내부에 공간부(410)가 형성되고, 공간부(410)에서 스러스터(200) 및 캐니스터(300)가 삽입되어 승강된다. 이러한 공간부(410)와 트렁크(400)는 선체(100) 내부와 수밀되는 구조를 갖는다.

또한 본 실시예에서 트렁크(400)는 선체(100)의 길이방향을 중심축으로 좌우 대칭되게 선체(100)의 선미부, 선수부에 복수 개 형성되며, 선박의 추진력 및 자기위치 제어를 위해 공간부(410)에서 스러스터(200)와 캐니스터(300)를 수직으로 승강시킨다.

그리고, 도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 트렁크(400)의 하부 끝단부에 위치한 내벽 둘레를 따라 공간부(410)의 내부로 돌출된 스토퍼(450)를 설치한다. 그리고, 캐니스터(300)의 하부에 위치한 외벽에는 스토퍼(450)에 안착되는 돌출부(310)를 설치한다.

스토퍼(450)는 트렁크(400)의 하부 내벽 둘레를 따라 소정간격 이격되게 복수 개 설치되거나 트렁크(400) 하부 내벽 둘레를 따라 연속되게 일체로 설치될 수 있다.

그리고, 돌출부(310)는 스토퍼(450)에 대응되게 캐니스터(300)의 하부 외벽 둘레를 따라 소정간격 이격되게 복수 개 설치되거나 캐니스터(300)의 하부 외벽을 따라 연속되게 일체로 설치될 수 있다.

이와 같이, 트렁크(400)의 하부 및 캐니스터(300)의 하부에 각각 스토퍼(450) 및 돌출부(310)를 설치하여, 스러스터(200) 및 캐니스터(300)가 정해진 범위를 벗어나 하강하는 것을 방지함은 물론 도 2에서 도시한 바와 같이 스토퍼(450)와 둘출부(310)를 각각 트렁크(400)의 내벽 및 캐니스터(200)의 외벽에 설치하고 이를 상호 밀착하여 해수가 트렁크(400)의 하부에서 상부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

승강장치(500)는 스러스터(200) 및 캐니스터(300)를 트렁크(400)의 공간부(410)에서 승강시키는 역할을 한다.

보다 상세하게는 승강장치(500)는, 도 2에서 도시한 바와 같이 스러스터(200)를 선체의 바닥면(110) 하측에 배치하여 선체(100)의 자기위치 제어를 할 수 있도록 하는 제1 위치(일명, Dynamic positioning mode)와, 도 3에서 도시한 바와 같이 선수부에 위치한 스러스터(200)를 선체의 바닥면(110)과 선체가 해수에 잠기는 흘수선(150) 사이로 인입하여 선박의 운항 시에 저항을 줄이도록 하는 제2 위치(일명, Transit mode)와, 도 4에서 도시한 바와 같이 스러스터(200)를 흘수선(150)의 상측에 배치하여 설치, 해제, 수리, 보수 등의 작업을 수행하는 제3 위치(일명, Maintenance mode)에 위치되게 할 수 있다.

한편, 제3 위치에서 스러스터(200)에 대한 수리, 보수 등의 작업을 수행하는 경우에 스러스터(200)에 대한 접근성을 용이하게 하고 안전하게 작업을 실현할 수 있도록, 트렁크(400)의 내벽에는 흘수선(150)의 상부에 정비공간(430)이 형성된다.

정비공간(430)은 흘수선(150)의 상부에 위치하며, 작업자가 스러스터(200)의 프로펠러(210) 등을 분리한 후 적재할 수 있도록 충분한 공간이 확보된다.

본 실시예에서 승강장치(500)는 선체(100)의 갑판(130)에 수직되게 설치한 프레임(530)에 엑츄에이터(510)를 결합하고, 엑츄에이터(510)를 캐니스터(300)의 상부에 연결시켜 스러스터(200) 및 캐니스터(300)를 트렁크(400)의 내부, 공간부(410)에서 승강시킨다.

여기서, 엑츄에이터(510)는 유압식 실린더, 공압식 실린더 및 이들을 조합한 것 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

스러스터(200) 및 캐니스터(300)는 엑츄에이터(510)의 신장 및 수축동작에 의해 트렁크(400)의 내부, 즉 공간부(410)에서 승강된다.

본 실시예에서 승강장치(500)는 엑츄에이터(510)를 포함하나, 이에 한정되지 않고 승강장치(500)는 스러스터(200) 및 캐니스터(300)를 트렁크(400)의 내부에서 승강시킬 수 있는 수단이면 어느 것이든 사용 가능하다.

예를들어, 본 실시예에서는 도시되지 않았으나, 승강장치(500)는 캐니스터(300)에 연결되는 케이블(미도시)과, 선체(100)의 갑판(130)에 설치되되 케이블을 권취하는 케이블 권취유닛(미도시)을 포함할 수 있다.

여기서 케이블은 와이어로프, 체인 등이 사용될 수 있으며, 케이블 권취유닛은 윈치 등이 사용될 수 있다.

즉, 케이블의 일단부를 캐니스터(300)에 연결하고, 케이블의 타단부를 케이블 권취유닛에 감거나 푸는 동작을 반복함으로써 스러스터(200) 및 캐니스터(300)를 트렁크(400)의 공간부(410)에서 승강시킬 수 있다.

또한, 승강장치(500)는 트렁크(400)의 내벽에 피니언 기어(미도시)를 설치하고, 캐니스터(300)에 랙 기어(미도시)를 설치하여, 랙 기어와 피니언 기어의 치합에 의해 스러스터(200)와 캐니스터(300)를 트렁크(400)의 내부, 즉 공간부(410)에서 승강시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박은, 스러스터(200)가 제1, 2, 3 위치에서 안정되게 위치되도록 캐니스터(300)를 트렁크(400)에 고정하는 락킹장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.

락킹장치는 파랑 등의 외란에 대해 캐니스터(300)가 이동되어 트렁크(400)의 내벽에 충돌되는 것을 방지하는 역할을 한다.

락킹장치는 트렁크(400)의 공간부(410), 즉 트렁크(400)의 내벽에 상호 소정간격 이격되게 설치한 복수 개의 락킹 핀(미도시)과, 캐니스터(300)의 외측벽에 상호 소정간격 이격되게 형성되어 복수 개의 락킹 핀이 삽입되는 복수 개의 홈부(미도시)를 포함한다. 여기서 락킹 핀은 유압 시스템에 의해 공간부(410)로 출몰하도록 설치될 수 있다.

스러스터(200)가 제1, 2, 3 위치 중 원하는 위치에 도달한 것으로 판단된 경우에, 승강장치(500)를 정지시키고 락킹 핀을 공간부(410)로 돌출시켜 홈부에 삽입한다.

락킹 핀과 홈부의 결합에 의해 캐니스터(300)는 공간부(410) 상에 고정되고, 스러스터(200)를 원하는 위치에 안정되게 배치할 수 있다.

그리고, 스러스터(200)를 트렁크(400)의 내부, 즉 제3 위치로 상승시킨 상태에서 스러스터(200)를 수리, 보수하는 경우에, 파랑에 의한 선체(100)의 롤링, 피칭 운동 등의 요동에 의한 슬러싱 현상에 의해 해수가 선박의 흘수선(150)보다 높은 위치로 상승할 수 있다.

따라서, 해수 순환유닛(600)은 선박의 슬러싱 현상에 의한 해수의 상승을 차단함으로써, 해수가 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

특히, 해수 순환유닛(600)은 트렁크(400)에 형성된 정비공간(430)의 하부에 마련되어 해수가 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지한다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 해수 순환유닛(600)은, 트렁크(400) 내벽의 정비공간(430)의 하부에 마련되되, 트렁크(400) 내부의 흘수선(150)에 대응되는 위치에서 해수를 분사하는 해수 분사모듈(610)을 포함한다.

그리고, 해수 분사모듈(610)은, 흘수선(150)에 대응되는 위치에 배치되되 해수를 분사하는 노즐부(611)와, 노즐부(611)의 하부에 배치되되 트렁크(400)에 유입된 해수를 흡입하는 흡입부(613)와, 흡입부(613)에서 흡입된 해수를 노즐부(611)에 공급하는 펌프(615)를 포함한다.

스러스터(200)를 수리, 보수하는 경우에, 스러스터(200)는 정비공간(430)의 상부인 제3 위치로 상승된다. 이때, 선박의 흘수선(150)은 정비공간(430)의 하부에 위치된다.

노즐부(611)는, 트렁크(400)의 내벽에 마련되되 정비공간(430)의 하부에 배치된다. 그리고, 노즐부(611)는 정비공간(430)의 하부에서 트렁크(400)의 내벽 둘레를 따라 상호 이격된 복수의 해수 분사노즐(612)을 포함한다.

복수의 해수 분사노즐(612)은 정비공간(430)이 위치한 트렁크(400)의 내벽에서 대향되는 반대편 트렁크(400)의 내벽 방향으로 해수를 강한 압력으로 분사하여 흘수선(150) 상에 위치한 해수를 강제로 이동시킨다. 따라서, 복수의 해수 분사노즐(612)은 흘수선(150) 상에 설치된다.

그리고, 해수 분사노즐(612)에 의해 이동되는 해수를 하방으로 순환시키기 위해, 본 실시예에서 해수 순환유닛(600)은 트렁크(400)의 내벽의 노즐부(611)에 대향되는 위치에 마련되되 노즐부(611)에 의해 강제이동되는 해수가 트렁크(400)의 내부에서 하방으로 이동되도록 안내하는 제1 가이드부(620)를 더 포함한다.

제1 가이드부(620)는 노즐부(611)에 대향되는 위치에 마련된다. 그리고, 제1 가이드부(620)에는 노즐부(611)에 의해 강제이동된 해수에 대향되는 면에 해수가 트렁크(400)의 하방으로 원활하게 안내되도록 원호형상의 제1 오목홈(621)이 형성된다.

또한, 제1 가이드부(620)는 흘수선(150) 상에 설치된 복수의 해수 분사노즐(612)과 동일 평면상에 위치된다.

그리고, 제1 가이드부(620)는 노즐부(611)에 대향되는 트렁크(400)의 내벽 둘레를 따라 연속적으로 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 복수의 제1 가이드부(620)가 상호 이격되게 설치될 수도 있다.

한편, 복수의 해수 분사노즐(612)은 트렁크(400)에 유입된 해수를 흡입하여 이를 분사하는 것으로, 복수의 해수 분사노즐(612)의 하부에는 트렁크(400)에 유입된 해수를 흡입하는 흡입부(613)가 배치된다.

그리고, 흡입부(613)에 의해 흡입된 해수는 펌프(615)를 통해 복수의 해수 분사노즐(612)에 공급된다.

이처럼, 본 실시예에 따른 해수 순환유닛(600)은 흡입부(613)에서 해수를 흡입한 후 노즐부(611)로 공급하도록 구성되므로, 흘수선(150) 상의 해수는 노즐부(611)에 의해 트렁크(400)의 내벽 일측방향으로 강제되고, 흡입부(613) 상의 해수는 흡입부(613)에 의해 흡입되는 과정에서 흡입부(613)로 유입되는 방향으로 이동된다.

따라서, 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 해수 순환유닛(600)에 의해 트렁크(400)의 내부에 유입된 해수는 흘수선(150) 근처에서 상부 순환류(640)를 형성하게 된다.

그리고, 상부 순환류(640)의 강도를 크게 하고, 해수의 순환을 원활하게 하기 위해 본 실시예에서 해수 순환유닛(600)은, 트렁크(400) 내벽의 흡입부(613)에 대향되는 위치에 마련되되 제1 가이드부(620)에 의해 하방으로 안내된 해수가 흡입부(613) 방향으로 이동되도록 안내하는 제2 가이드부(630)를 더 포함한다.

제2 가이드부(630)는 흡입부(613)에 대향되는 위치에 마련된다. 그리고, 제2 가이드부(630)에는 제1 가이드부(620)에서 하방으로 이동되는 해수가 흡입부(613) 방향으로 원활하게 안내되도록 원호형상의 제2 오목홈(631)이 형성된다.

또한, 제2 가이드부(630)는 흡입부(613)와 동일 평면상에 위치된다.

그리고, 제2 가이드부(630)는 흡입부(613)에 대향되는 트렁크(400)의 내벽 둘레를 따라 연속적으로 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 복수의 제2 가이드부(630)가 상호 이격되게 설치될 수도 있다.

전술한 바와 같이, 해수 순환유닛(600)에 의해 형성되는 상부 순환류(640)는 선박의 슬러싱 현상에 의해 해수가 흘수선(150)의 상부로 상승하려는 에너지를 흡수하므로, 해수가 흘수선(150)의 상부로 상승하여 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상부 순환류(640)는 노즐부(611)에 대응되는 위치에 해수의 이동에 따른 제1 유체벽(641)을 형성하고, 흡입부(613)에 대응되는 위치에 해수의 이동에 따른 제2 유체벽(643)을 형성하므로, 해수의 상승을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다.

그리고, 본 실시예에 따른 해수 순환유닛(600)에 의해 상부 순환류(640)가 발생된 경우에, 트렁크(400)의 내부에서는 상부 순환류(640)에 의해 하부 순환류(645)가 부수적으로 발생된다.

하부 순환류(645)는 제2 유체벽(643)을 경계로 흡입부(613) 방향으로 이동하는 해수에 의해 발생되는데, 상부 순환류(640)와 반대방향으로 순환된다.

상부 순환류(640)에 의해 파생된 하부 순환류(645)도 역시 선박의 슬러싱 현상에 의해 해수가 트렁크(400)의 내부에서 상승하려는 에너지를 흡수하므로, 선박의 슬러싱 현상에 의한 해수의 상승을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 인입 가능한 스러스터(200)를 구비한 선박은, 스러스터(200)가 정비공간(430)의 상부에 위치된 경우에, 트렁크(400) 내벽의 정비공간(430)과 노즐부(611) 사이에 마련되되, 해수가 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지하는 해수유입 방지유닛(650)을 더 포함한다.

여기서, 해수유입 방지유닛(650)은, 정비공간(430)과 노즐부(611)의 사이에 배치되어 트렁크(400)의 내벽에서 출몰하는 격벽(651)과, 격벽(651)에 연결되되 격벽(651)을 출몰가능하게 하는 구동부(652)를 포함한다.

격벽(651)은, 스러스터(200)를 수리, 보수하기 위하여 제3 위치로 상승시킨 상태에서 해수가 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

격벽(651)은 정비공간(430)과 노즐부(611) 사이에 배치된다, 즉, 격벽(651)은 노즐부(611)의 상부에 소정간격 이격되게 배치된다. 그리고, 격벽(651)은 플레이트 형상으로 형성된다.

따라서, 노즐부(611)에 의해 해수가 분사되는 과정에서 노즐부(611)에 의해 분사되는 해수가 트렁크(400)의 내부에 유입된 해수에 부딪혀 흘수선(150)의 상부로 스프레이 또는 튀는 경우에, 스프레이되는 해수가 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지한다.

그리고, 격벽(651)은 트렁크(400)의 내벽에 수납된 상태에서 후술할 구동부(652)의 동작에 의해 일단부가 트렁크(400)의 중심방향으로 직선 왕복운동한다.

즉, 격벽(651)의 일단부가 트렁크(400)의 내벽에서 소정길이 돌출되어 노즐부(611)에 의해 스프레이되는 해수가 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지한다.

그리고, 구동부(652)는 격벽(651)에 연결되어 신장 및 수축함에 따라 격벽(651)을 트렁크(400)의 내벽에서 출몰가능하게 하는 엑츄에이터를 포함한다.

여기서, 엑츄에이터(652)는 유압식 실린더, 공압식 실린더 및 이들을 조합한 것 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

엑츄에이터(652)가 수축된 상태에서는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 격벽(651)이 트렁크(400)의 내벽에 수납 또는 내재되며, 엑츄에이터(652)가 신장된 상태에서는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 격벽(651)이 트렁크(400)의 중심방향으로 돌출된다.

전술한 바와 같이, 트렁크(400)의 내벽에 수납된 격벽(651)의 일단부는 엑츄에이터(652)의 신장 및 수축에 의해 직선 왕복운동되며, 노즐부(611)의 상부에서 출몰하게 된다.

한편, 노즐부(611)를 이용하여 해수를 분사하는 과정 및 노즐부(611)의 상부에 격벽(651)을 돌출하는 과정에서, 격벽(651)의 상부에 갖힌 해수는 선박의 요동에 의한 슬러싱 현상에 의해 정비공간(430)으로 유입될 수 있다.

따라서, 정비공간(430) 내에서 안전한 작업을 위해 해수를 배출하여야 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 인입 가능한 스러스터(200)를 구비한 선박은, 격벽(651)의 상부에 마련되되, 트렁크(400)의 내벽에서 격벽(651)이 돌출된 경우에 격벽(651)의 상부에 잔존하는 해수를 선체(100)를 관통하여 배출하는 해수 배출유닛(670)을 더 포함한다.

해수 배출유닛(670)은 격벽(651)의 상부에 잔존하는 해수를 트렁크(400) 및 선체(100)의 외부로 배출하는 역할을 한다.

해수 배출유닛(670)은, 일단부가 격벽(651)의 상부에 배치되고 타단부가 선체(100)의 외측에 배치되되 격벽(651)의 일단부가 트렁크(400)의 내벽에서 돌출된 경우에 격벽(651)의 상부에 잔존하는 해수를 선체(100)를 관통하여 배출하는 배수 파이프라인(671)과, 배수 파이프라인(671)에 연결되되 선체(100)에 마련된 배수펌프(673)를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 인입 가능한 스러스터(200)를 구비한 선박의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 7에서 도시한 바와 같이, 수리, 보수를 위하여 스러스터(200)는 제3 위치로 상승된다. 따라서, 트렁크(400)의 하부를 통하여 해수가 트렁크(400)의 내부로 유입된다.

유입된 해수는 선체(100)의 요동에 의한 슬러싱 현상에 의해 흘수선(150)의 근처에 마련된 정비공간(430)으로 유입되어 작업자의 안전을 해할 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에서는 선체(100)의 요동에 의한 슬러싱 현상에 의해 해수가 흘수선(150)의 상부로 상승하여 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 해수 순환유닛(600), 해수유입 방지유닛(650) 및 해수 배출유닛(670)이 구비된다.

해수 순환유닛(600)은, 흘수선(150)에 대응되는 위치에 배치되되 해수를 분사하는 노즐부(611)와 노즐부(611)의 하부에 배치되되 트렁크(400)에 유입된 해수를 흡입하는 흡입부(613)와 흡입부(613)에서 흡입된 해수를 노즐부(611)에 공급하는 펌프(615)를 구비한 해수 분사모듈(610)과, 트렁크(400)의 내벽의 노즐부(611)에 대향되는 위치에 마련되되 노즐부(611)에 의해 강제이동되는 해수가 트렁크(400)의 내부에서 하방으로 이동되도록 안내하는 제1 가이드부(620)와, 트렁크(400) 내벽의 흡입부(613)에 대향되는 위치에 마련되되 제1 가이드부(620)에 의해 하방으로 안내된 해수가 흡입부(613) 방향으로 이동되도록 안내하는 제2 가이드부(630)를 포함한다.

즉, 해수 순환유닛(600)은 흡입부(613)로 해수를 흡입하고 이를 흘수선(150) 상에서 노즐부(611)를 통하여 분사하며, 제1 가이드부(620) 및 제2 가이드부(630)를 이용하여 트렁크(400)의 내부에 유입된 해수를 순환시킨다.

따라서, 해수 순환유닛(600)에 의해 형성된 상부 순환류(640) 및 상부 순환류(640)에 의해 부수적으로 발생되는 하부 순환류(645)에 의해 흘수선(150) 상부로 상승하려는 해수의 에너지를 흡수하여, 선박의 슬러싱 현상에 의해 해수가 흘수선(150)의 상부로 상승하여 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상부 순환류(640)는 노즐부(611)에 대응되는 위치에 해수의 이동에 따른 제1 유체벽(641)을 형성하고, 흡입부(613)에 대응되는 위치에 해수의 이동에 따른 제2 유체벽(643)을 형성하므로, 해수의 상승을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다.

그리고, 해수유입 방지유닛(650)은, 스러스터(200)가 제3 위치에 위치된 경우에, 트렁크(400) 내벽의 정비공간(430)과 노즐부(611) 사이에 마련되어 해수가 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지한다.

해수유입 방지유닛(650)은, 정비공간(430)과 노즐부(611)의 사이에 배치되어 트렁크(400)의 내벽에서 출몰하는 격벽(651)과, 격벽(651)에 연결되되 격벽(651)을 출몰가능하게 하는 구동부(652)를 포함한다.

해수유입 방지유닛(650)은, 격벽(651)이 트렁크(400)의 내벽에서 노즐부(611)의 상부로 돌출되어, 노즐부(611)에서 분사되는 해수가 스프레이되는 경우에도 스프레이된 해수가 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지한다.

해수 배출유닛(670)은, 격벽(651)의 상부 및 정비공간(430)에 잔존하는 해수를 트렁크(400) 및 선체(100)의 외부로 배출한다.

해수 배출유닛(670)은 일단부가 제3 격벽(651)의 상부에 배치되고 타단부가 선체(100)의 외측에 배치되어 격벽(651)의 상부 및 정비공간(430)에 잔존하는 해수를 배출하는 배수 파이프라인(671)과, 배수 파이프라인(671)에 연결된 배수펌프(673)를 포함한다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 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 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100: 선체 110: 선체의 바닥면
130: 갑판 150: 흘수선
200: 스러스터 210: 프로펠러
230: 허브 250: 원형 노즐 보호판
270: 수직축 300: 캐니스터
310: 돌출부 400: 트렁크
410: 공간부 430: 정비공간
450: 스토퍼 500: 승강장치
510: 엑츄에이터 530: 프레임
600: 해수 순환유닛 610: 해수 분사모듈
611: 노즐부 612: 해수 분사노즐
613: 흡입부 615: 펌프
620: 제1 가이드부 630: 제2 가이드부
650: 해수유입 방지유닛 651: 격벽
652: 구동부 670:해수 배출유닛
671: 배수 파이프라인 673: 배수펌프

Claims (8)

1. 스러스터(200);
   상기 스러스터(200)의 상부에 결합되며, 상기 스러스터(200)를 구동시키는 캐니스터(300);
   상기 스러스터(200) 및 상기 캐니스터(300)가 삽입되어 승강되도록 선체(100)의 높이방향으로 관통 형성되며, 흘수선(150)의 상부에 마련된 정비공간(430)을 구비한 트렁크(400);
   상기 스러스터(200)가 상기 정비공간(430)의 상부에 위치된 경우에, 해수가 상기 흘수선(150)의 상부로 상승되어 상기 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지하도록, 상기 트렁크(400) 내벽의 상기 정비공간(430)의 하부에 마련되되 상기 트렁크(400)의 내부의 상기 흘수선(150)에 대응되는 위치에서 해수를 분사하는 해수 분사모듈(610)을 구비하여 상기 트렁크(400) 내부의 해수를 하방으로 순환시키는 해수 순환유닛(600); 및
   상기 스러스터(200)가 상기 정비공간(430)의 상부에 위치된 경우에, 상기 트렁크(400) 내벽의 상기 정비공간(430)과 상기 해수 분사모듈(610) 사이에 마련되되, 해수가 상기 정비공간(430)으로 유입되는 것을 방지하는 해수유입 방지유닛(650)을 포함하며,
   상기 해수 분사모듈(610)은,
   상기 흘수선(150)에 대응되는 위치에 배치되되, 해수를 분사하는 노즐부(611);
   상기 노즐부(611)의 하부에 배치되되, 상기 트렁크(400)에 유입된 해수를 흡입하는 흡입부(613); 및
   상기 흡입부(613)에서 흡입된 해수를 상기 노즐부(611)에 공급하는 펌프(615)를 포함하며,
   상기 해수유입 방지유닛(650)은,
   상기 정비공간(430)과 상기 노즐부(611)의 사이에 배치되어, 상기 트렁크(400)의 내벽에서 출몰하는 격벽(651); 및
   상기 격벽(651)에 연결되되, 상기 격벽(651)을 출몰가능하게 하는 구동부(652)를 포함하는 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 해수 순환유닛(600)은,
   상기 트렁크(400) 내벽의 상기 노즐부(611)에 대향되는 위치에 마련되되, 상기 노즐부(611)에 의해 강제이동되는 해수가 상기 트렁크(400)의 내부에서 하방으로 이동되도록 안내하는 제1 가이드부(620)를 더 포함하는 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박.
5. 제4항에 있어서,
   상기 해수 순환유닛(611)은,
   상기 트렁크(400) 내벽의 상기 흡입부(613)에 대향되는 위치에 마련되되, 상기 제1 가이드부(620)에 의해 하방으로 안내된 해수가 상기 흡입부(613) 방향으로 이동되도록 안내하는 제2 가이드부(630)를 더 포함하는 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 격벽(651)의 상부에 마련되되, 상기 트렁크(400)의 내벽에서 상기 격벽(651)이 돌출된 경우에 상기 격벽(651)의 상부에 잔존하는 해수를 상기 선체(100)를 관통하여 배출하는 해수 배출유닛(670)을 더 포함하는 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박.
8. 제7항에 있어서,
   상기 해수 배출유닛(670)은,
   일단부가 상기 격벽(651)의 상부에 배치되고 타단부가 상기 선체(100)의 외측에 배치되되, 상기 격벽(651)의 상부에 잔존하는 해수를 상기 선체(100)를 관통하여 배출하는 배수 파이프라인(671); 및
   상기 배수 파이프라인(671)에 연결된 배수펌프(673)를 포함하는 인입 가능한 스러스터를 구비한 선박.

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