KR20230146539A - 유체역학적 항력 감소 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박(10)의 유체역학적 항력 감소 장치(40)에 관한 것으로,
선체(20);
연료 전지(30); 및
연료 전지(30)에 의해 배출된 제1 공기량을 선체(20)에 포함된 적어도 하나의 분사 수단(50)으로 운반하는 수단(42)으로서, 분사 수단(50)은 침수 예정 선체(20)의 표면(22) 반대편에 상기 제1 공기량을 분사하도록 배열되는, 상기 운반 수단(42)을 포함한다.

Description

유체역학적 항력 감소 장치

본 발명은 해군 분야에 관한 것이다. 보다 정확하게는, 본 발명은 선박의 유체역학적 항력(hydrodynamic drag)을 감소시키기 위한 장치에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 선박의 에너지 효율을 상승시키는 분야에 관한 것이다. 본 발명은 또한 차량의 모터에 전력을 공급하는 전기 에너지를 제공하기 위해 연료 전지를 사용하는 선박의 분야에 관한 것이다.

항력은 유체에 잠긴 물체의 움직임에 반대되는 힘이다. 이 힘은 물체에 대한 유체의 마찰에 의해 유체 내에서 움직이는 물체에 적용된다.

따라서, 유체역학적 항력의 감소는 선박에 의해 소비되는 에너지를 제한함으로써 선박의 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서, 유체역학적 항력 감소 장치는 차량의 효율을 증가시킬 수 있다.

선박의 선체와 접촉하는 정적 공기층 또는 공기 유량의 사용은 선체에 물이 가하는 마찰력을 감소시킬 수 있다는 것이 종래 기술로부터 공지되어 왔다.

물과 접촉할 수 있는 선체 표면의 일부를 커버하는 에어 쿠션의 생성을 가능하게 하는 맞춤 공동을 그 선체에서 포함하는 종래 기술의 선박들이 특히 존재한다. 이러한 장치는 US 2003/159637 A1호 공보로부터 특히 잘 공지되어 있다. 이러한 장치는 선박의 유체역학적 항력을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 그러나, 이러한 유형의 장치는 파도가 선박 아래에 형성된 에어 쿠션을 "파괴"하기 때문에 너울(swell)이 너무 강할 때에는 효과가 없다. 또한, 선박 아래에 에어 쿠션의 형성과 유지 관리에 필요한 압력을 제공할 수 있는 압축기를 사용해야 한다. 압축기의 작동은 에너지를 소비하므로, 이러한 장치의 에너지 효율은 충분하지 않다. 또한, 압축기의 존재는 선박의 중량을 증가시켜서 선박의 에너지 효율을 감소시키는 데 기여한다.

선체와 접촉하는 공기를 직접 분사하기 위해 선체 아래에 위치한 인젝터를 사용하여 것이 또한 공지되어 있다. 이러한 장치는 KR 2020-0011300 A1호 공보에 공지되어 있고, 이 공보는 선박의 선체 아래에 배치된 인젝터를 포함하는 유체역학적 항력 감소 장치를 개시한다. 인젝터는 선체와 물에 직접 접촉하는 공기량을 분사하고, 이 공기량은 선체를 윤활하여 항력을 감소시킨다. 이러한 장치는 효과적이지만 공기 분사를 위해 사용되는 압축기를 작동시키기 위해 에너지를 사용해야 하는 단점이 있다. 이러한 에너지의 사용은 그러한 시스템의 효율성을 크게 감소시킨다. 또한, 압축기의 존재는 선박의 중량을 증가시켜서 선박의 에너지 효율을 감소시키는 데 기여한다.

또한, 모터에 전기적으로 동력을 공급하기 위해 연료 전지를 사용하는 종래 기술의 선박이 공지되어 있다. 연료 전지에 전력을 공급하고 모터에 전기 에너지를 공급하기 위해 수소를 사용하는 선박들이 특히 공지되어 있다. 일반적으로, 연료 전지는 탱크에서 공급되는 이수소(dihydrogen)와 주변 공기에서 발견되는 이산소(dioxygen) 사이의 화학 반응을 사용하여 일정량의 전기 에너지를 제공한다. 이 과정에서 연료 전지는 따뜻하고 습한 공기를 주변 환경으로 방출한다. 또한 전지는 전기 에너지를 생성하는 동안 일정량의 물을 배출한다. 이러한 선박은 온실 가스 배출을 제한하는 동력화를 제공하는 데 관심이 있다.

따라서, 본 발명은 기존 장치의 단점을 극복할 수 있는 유체역학적 항력 감소 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 위해, 본 발명은 선박의 유체역학적 항력 감소 장치에 관한 것으로, 상기 장치는:

유체의 적어도 하나의 제1 분사 수단(means of injection)을 포함하는 선체;

연료 전지; 및

연료 전지에 의해 배출된 제1 공기량을 적어도 제1 분사 수단으로 운반하는 수단으로서, 상기 제1 분사 수단은 침수 예정된 선체의 표면을 따라 상기 제1 공기량을 분사하도록 배열되는, 상기 운반 수단(means of conveyance)을 포함한다.

본 발명에 따른 유체역학적 항력 감소 장치는 양호하게는 연료 전지의 사용을 제안함으로써 온실 가스 배출의 제한으로부터 이점을 얻을 수 있는 장점이 있다. 유사하게, 분사 수단의 사용 덕분에, 이 장치는 선체 아래에 일정량의 공기를 분사하여 선박의 유체역학적 항력을 감소시킨다.

마지막으로, 본 발명에 따른 장치는 선체 아래에 공기를 분사하기 위해 연료 전지로부터 빠져나가는 공기를 재사용 할 수 있게 한다. 이러한 배열은 선체 아래에 공기를 분사하는 전용 압축기의 사용을 회피할 수 있기 때문에 특히 양호하다. 따라서, 본 발명에 따른 장치는 압축기에 의해 사용되는 에너지가 절약되기 때문에 기존 항력 감소 시스템의 에너지 효율을 크게 증가시킬 수 있다. 전용 압축기가 없다는 사실은 또한 선박의 중량을 감소시킬 수 있다. 선박의 중량 감소는 또한 선박의 에너지 소비의 감소를 가능하게 하여 선박의 에너지 효율을 증가시킨다.

일 실시예에 따르면, 제1 분사 수단은 운반 수단으로 일정량의 물의 상승을 제한하거나 방지하기 위한 밀봉 요소를 포함한다. 이러한 배열은 운반 수단 및/또는 연료 전지에서 물의 상승을 방지할 수 있게 한다.

일 실시예에 따르면, 제1 공기량은 기포의 형태로 분사 수단에 의해 분사되고, 상기 기포는 바람직하게는 5 밀리미터 미만의 직경을 갖는다. 기포는 유체역학적 항력을 감소시키는 효과적인 방법이다. 5 밀리미터의 직경은 선체 부근에서 경계층의 두께에 해당하므로 항력 감소가 매우 효과적인 치수를 나타낸다.

일 실시예에 따르면, 제1 공기량은 기포의 형태로 분사 수단에 의해 분사되고, 상기 기포는 바람직하게는 0.4 밀리미터 내지 1.3 밀리미터 사이에 포함된 직경을 갖는다. 이러한 직경 값은 유체역학적 항력을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 선체는 침수 예정된 물 날개(water wing)을 포함하고, 상기 물 날개는 제1 공기량의 적어도 일부를 분사하도록 배열된 적어도 하나의 제2 분사 수단을 포함한다. 이러한 배열은 물 날개를 포함하는 선박의 유체역학적 항력을 감소시킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 물 날개의 제2 분사 수단은 물 날개의 수직 표면을 따라 제1 공기량의 일부를 분사하도록 배열된다. 이러한 배열에 따르면, 수직 표면에서 공기의 분사는 이 분사가 효과적일 때 물 날개의 양력을 감소시키지 않을 수 있다.

일 실시예에 따르면, 선체는 선박의 이동 방향에 대해 제1 분사 수단의 상류에 셋백을 형성하는 추가 부분을 포함한다. 이러한 배열은 추가 부분의 하류에 함몰부(depression)를 생성하는 것을 가능하게 한다. 이 함몰부는 공기를 분사하는 분사 수단을 통해 공기를 흡입하여 항력을 감소시킬 수 있다. 이러한 배열은 또한 유체역학적 항력을 감소시키기 위해 분사된 공기의 효율을 강화하는 난류를 국부적으로 생성하는 것을 가능하게 한다.

일 실시예에 따르면, 장치는 운반 수단에서 공기 유량을 명령하고 제어하는 장치를 포함한다. 이러한 배열은 분사된 공기 유량을 제어하여 유체역학적 항력의 감소를 최적화할 수 있게 한다.

일 실시예에 따르면, 운반 수단은 적어도 하나의 공기 유량 센서를 포함한다. 이러한 배열은 운반 수단의 공기 유량을 알 수 있게 한다. 또한 측정된 값을 고려하여 이 유량을 조정할 수 있다. 본 발명에 따른 장치가 명령 제어 장치를 포함하는 경우, 유량 정보는 명령 제어 장치에 유량 정보를 제공하여 상기 유량을 보다 효율적으로 제어할 수 있게 한다.

일 실시예에 따르면, 장치는 차량의 겉보기 바람으로부터 제2 공기량의 회수 수단을 포함하고, 상기 회수 수단은 제2 공기량을 운반 수단으로 운반할 수 있다. 이러한 배열은 분사 수단으로 운반되는 공기 유량을 겉보기 바람으로 보충하는 것을 가능하게 한다.

일 양태에 따르면, 본 발명은 또한 선박의 유체역학적 항력 감소 방법에 관한 것으로, 상기 방법은:

- 운반 수단에 의한 연료 전지에 의해 배출된 제1 공기량을 선체에 의해 포함된 분사 수단으로 운반하는 단계;

- 침수 예정된 선체의 표면을 따라 분사 수단에 의해 제1 공기량을 분사하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 양호하게는 연료 전지의 사용을 제안함으로써 온실 가스 배출의 제한으로부터의 이점을 얻을 수 있는 장점이 있다. 유사하게, 분사 수단의 사용 덕분에, 선체 아래에 분사되는 공기의 양은 선박의 유체역학적 항력을 감소시킨다.

마지막으로, 본 발명에 따른 방법은 선체 아래로 공기를 분사하기 위해 연료 전지로부터 빠져나가는 공기를 재사용 할 수 있게 한다. 이러한 배열은 선체 아래에 공기를 분사하는 전용 압축기의 사용을 회피할 수 있기 때문에 특히 유리한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 압축기에 의해 사용되는 에너지가 절약되기 때문에 기존 항력 감소 시스템의 에너지 효율을 크게 증가시킬 수 있다. 또한 전용 압축기가 없다는 사실은 선박의 중량을 감소시킬 수 있다. 선박의 중량 감소는 또한 선박의 에너지 소비의 감소를 가능하게 하여 선박의 에너지 효율을 증가시킨다.

본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들을 참조하여 하기 상세한 설명을 읽으면 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 항력 감소 장치를 포함하는 선박의 개략적인 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 항력 감소 장치를 포함하는 선박의 개략적인 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 항력 감소 장치를 포함하는 선박 선체의 개략적인 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박 선체의 단면도이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 도시한다. 이 도면은 본 발명에 따른 유체역학적 항력(hydrodynamic drag) 감소 장치를 포함하는 선박(10)의 개략적인 단면도이다. 선박(10)은 본 출원에서 임의의 유형의 부유(floating) 차량을 의미한다. 따라서 본 발명은 예를들어 보트 및 바지선과 같은 해양 차량 모두에 관한 것이다. 모든 유형의 부유 장치는 본 발명의 범위에 속한다. 부유 및/또는 잠수 장치도 본 발명의 범위에 속한다. 본 명세서의 후반부에서 선박(vessel)(10)과 보트(boat)(10)라는 용어가 혼용하여 사용될 것이다.

본 발명에 따른 유체역학적 항력 감소 장치의 모든 특징들은 본 발명에 따른 유체역학적 항력 감소 방법에도 또한 적용될 수 있다.

선박(10)은 선체(hull)(20)를 포함한다. 선체(20)는 선박(10)이 부유하는 및/또는 잠수되어 물과 접촉하는 선박(10)의 외부 케이싱이다.

도 1에서 선박은 연료 전지(30)를 포함한다. 연료 전지(30)는 수소를 사용하여 전기 에너지를 생성한다. 이 전기 에너지는 선박에 에너지를 공급하기 위해 사용된다. 연료 전지에 의해 생성된 에너지는 전기 모터(30)를 동력화하기 위해 사용될 수 있다. 전기 모터(30)는 선박(10)을 추진하기 위해 작용한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 연료 전지(30)는 조명, 난방 또는 다른 시스템과 같은 온보드(on-board) 시스템에 전기 에너지를 공급한다. 본 발명은 또한 수소를 사용하지 않는 연료 전지에 관한 것이다. 따라서, 개질된 메탄올 또는 직접 메탄올로 작동하는 연료 전지를 갖는 것이 가능하다. 또한 직접 수소화 붕소, 포름산, 인산, 용융 탄산염 또는 양성자 세라믹으로 작동하는 연료 전지를 제공할 수도 있다. 모든 유형의 연료 전지 화학 반응이 예상될 수 있다.

연료 전지(30)는 연료 전지 시스템 어셈블리를 의미한다. 따라서, 우리는 연료 전지의 핵심, 즉 공기 중의 산소와 같은 산화제의 다른 전극에서의 환원과 결합된 환원 연료의 산화에 의해 전압의 발생이 달성되는 산화환원 화학반응에 의해 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전기를 발생시키는 전기 화학 장치, 및 상기 연료 전지의 보조 시스템, 즉 다른 것들 중에서 배터리 관리 전자 장치와 연료 전지의 코어에 공기를 공급하여 산소를 공급하는 압축기에 대해 말한다.

연료 전지(30)는 전기 에너지를 생성하기 위해 주변 공기로부터 취한 이수소(dihydrogen)와 이산소(dioxygen) 사이의 화학 반응을 사용한다. 연료 전지(30)의 작동은 일반적으로 수소 동력 보트를 위해 주변 환경으로 배출되는 공기의 배출을 생성한다. 전술한 연료 전지와 같이 연료 전지에 수소가 공급되지 않는 경우, 연료 전지는 또한 작동하면서 공기를 배출한다. 따라서 전후에 설명한 특징들은 수소 연료 전지 이외의 연료 전지에도 적용된다.

본 발명의 범위 내에서, 유체역학적 항력 감소 장치(40)는 공기의 운반 수단(42)을 포함한다. 공기의 운반 수단(42)은 연료 전지(30)의 출구에 배열된다. 이 운반 수단(42)은 연료 전지(30)의 정상 작동 동안 연료 전지(30)로부터 빠져나가는 가스를 수집한다. 운반 수단(42)은 연료 전지(30)의 배기 출구에 직접 연결된다.

운반 수단(42)은 분사 수단(50)에 연결된다. 분사 수단(50)은 선체(20)에 통합된다. 분사 수단(50)은 운반 수단(42)에 의해 운반된 공기를 분사하도록 구성된다. 이를 위해, 보트(10)가 운항 중일 때 침수 예정 선체(20)의 표면 반대편에 선체(20) 부근에서 일정량의 공기(52)를 분사한다. 따라서, 분사 수단(50)은 선박(10)의 흘수선(waterline) 아래에 위치된다. 보다 정확하게는, 분사 수단(50)은 침수 예정 선체(20)의 표면(22) 부근에서 공기(52)를 분사한다.

유체역학적 항력 감소 시스템(40)의 작동이 이제 설명될 것이다.

선박(10)이 작동 중일 때, 연료 전지(30)는 선박을 위한 전기 에너지를 생성한다. 전기 에너지를 생성할 때, 연료 전지는 제1 공기량을 방출한다. 이 제1 공기량은 연료 전지(30)의 배출물이다. 제1 공기량은 운반 수단(42)에 의해 수집된다. 운반 수단(42)은 제1 공기량을 분사 수단(50)으로 이송한다. 이 분사 수단은 선박(10)의 선체(20) 아래에 위치된다. 분사 수단(50)은 침수 예정 선체(20)의 표면(22) 반대편에 제1 공기량(52)을 분사한다. 침수 예정 선체(20)의 표면(22)은 선박(10)의 흘수선 아래에 배치된 선체(20)의 표면(22)을 의미한다.

따라서, 유체역학적 항력 감소 장치는 연료 전지(30), 운반 수단(42), 선체(20) 및 분사 수단(50)을 포함한다.

따라서, 본 발명에 따른 유체역학적 항력 감소 장치는 연료 전지가 전기 에너지를 생성할 때 연료 전지로부터 방출되는 공기를 재사용할 수 있게 한다. 연료 전지에서 방출되는 공기는 연료 전지 내부에서 일어나는 화학 반응 중에 생성되는 공기를 의미한다.

분사 수단(50)으로 운반되는 제1 공기량의 재사용은 상기 공기량을 선체(20) 부근에서 분사할 수 있게 한다. 이러한 공기 분사는 물이 선체(20)에 가하는 유체역학적 항력을 감소시키는 선체(20)의 "윤활"을 허용한다. 따라서, 본 발명에 따른 장치(40)는 선박(10)의 에너지 소비를 감소시키게 하는 유체역학적 항력을 감소시킬 수 있다. 또한, 공기는 연료 전지로부터 직접 취해지므로, 장치(40)는 분사를 실행하기 위해 공기를 가압하는 외부 수단이 없다. 따라서, 본 발명에 따른 장치(20)는 공기를 분사하기 위해 에너지를 소비하지 않기 때문에, 종래 기술의 장치로 이용 가능한 출력을 상당히 증가시킬 수 있게 하고, 후자는 연료 전지(30)의 전기 에너지 생성의 부산물이다. 또한, 본 발명에 따른 항력 감소 장치는 압축기가 무거운 장치이기 때문에 선박(10)의 중량을 감소시킬 수 있게 한다. 중량의 감소는 또한 선박(10)의 에너지 효율을 증가시키는 것을 가능하게 한다. 대안적으로, 항력 감소 장치(40)는 추가 압축기를 포함할 수 있다. 추가 압축기는 운반 수단(42)에서 공기 흐름을 보충한다. 이러한 방식으로, 연료 전지(30)에 의해 제공되는 유량 및/또는 공기압이 불충분하면, 추가 압축기는 필요한 유량 및/또는 압력을 공급한다. 추가 압축기가 있음에도 불구하고, 항력 감소 장치(40)는 필요한 추가 압축기가 종래 기술의 장치에서 사용되는 압축기보다 더 낮은 동력 및 중량을 포함하기 때문에 종래 기술의 항력 감소 장치에 비해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

선박(10)은 수소 탱크(32)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 예시에서, 선박(10)은 3개의 수소 탱크(32)를 포함한다. 이들 탱크(32)는 선박(10)의 루프(roof)에 배치된다. 수소 탱크(32)는 기체 및/또는 액체 형태로 이수소를 저장하기 위한 효과적인 수단이고, 이는 그 작동을 위해 연료 전지(30)에 의해 사용될 것이다. 이수소 이외의 다른 연료 전지가 작동하는 맥락에서, 탱크(32)는 이수소 이외의 가스를 저장하기 위해 사용될 수 있다.

선박(10)은 양호하게는 쌍동선(catamaran)일 수 있다. 쌍동선은 두 개의 선체 또는 플로터(floater)를 포함하는 선박을 의미한다. 이는 특히 도시된 선체(20)의 일부가 상기 선체(20)를 포함하는 두 개의 부유물들 중 하나인 본 출원의 도면들에 도시된 선박(10)의 경우이다. 그러나, 본 발명은 또한 단일 선체 또는 다중 선체 선박에 관한 것이다. 따라서, 본 출원에서 제시된 본 발명에 따른 항력 감소 장치(40)의 모든 특징들은 단일 선체 선박, 쌍동선, 다중 선체 선박들 또는 임의의 다른 유형의 선박에 동일하게 적용된다.

선박(10)은 배기 스택(37)을 포함할 수 있다. 배기 스택은 연료 전지(30)에서 형성될 수 있는 가스 과압의 배출을 허용한다. 이 스택(37)은 연료 전지에 연결되고, 연료 전지(30)에서 과압이 발생하는 경우에 사용된다. 배기 스택(37)은 예를들어 분배 시스템 또는 탱크와 같은 연료 전지(30)의 보조 시스템에서 과압의 경우에도 사용된다.

일 양태에 따르면, 연료 전지(30)는 전기 모터(35)에 전기를 공급한다. 이 전기 모터(35)는 선박(10)의 추진을 가능하게 한다.

일 양태에 따르면, 연료 전지(30)는 충전하는 하나 이상의 전기 배터리에 전기를 공급한다. 이러한 양태에 따르면, 전기 모터(35)에 전기를 공급하는 것은 전기 배터리이다.

일 양태에 따르면, 선박(10)은 여객 수송 선박이다. 이러한 특성에 따르면, 승객들은 선박(10)의 객실(cabin)(12)에서 수송된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 선박(10)은 화물 운송, 낚시, 레크리에이션, 군사용 등과 같은 다른 목적으로 전용되는 선박이다. 이 선박(10)의 사용 목록은 완전하지 않다.

제1 공기량 운반(Conveyance of the first amount of air))

일 양태에 따르면, 연료 전지(30)에 의해 배출되는 공기의 운반 수단은 도관이다. 도관은 서로 연결된 파이프 또는 파이프 세트와 같은 임의 유형의 수단을 의미한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 운반 수단(42)은 튜브, 바람직하게는 가요성 튜브이다. 운반 수단(42)은 또한 서로 연결된 튜브 세트일 수도 있다. 예를들어, 직렬로 배치된 강성 튜브 및 가요성 튜브를 포함하는 운반 수단이 제공될 수 있다.

일 양태에 따르면, 운반 수단(42)은 그 통로에 있는 열 교환기(44)를 포함한다. 열 교환기(44)는 연료 전지(30)에 의해 배출되는 제1 공기량으로부터 열을 회수한다. 연료 전지(30)에 의해 배출되는 공기는 뜨겁다는 것을 알 수 있다. 양호하게는, 열 교환기(30)에 의해 회수된 열은 선박(10)의 객실(12)을 가열하기 위해 사용된다.

일 양태에 따르면, 유체역학적 항력 감소 장치는 운반 수단(42)에 의해 운반되는 공기의 흐름을 위한 명령 제어 장치를 포함한다. 이러한 양태에 따르면, 명령 제어 장치는 운반 수단(42)을 통과하는 흐름을 제어할 수 있게 한다. 이러한 배열은 연료 전지(30)로부터 나오는 공기 유동을 제어하는 것을 가능하게 한다. 이러한 배열은 또한 분사 수단(50)에 의해 분사되는 공기 유량을 제어하는 것을 가능하게 한다. 이러한 방식으로, 분사된 공기 유량은 공기에 의한 선체(20)의 윤활을 최적화하도록 제어될 수 있다. 일 양태에 따르면, 운반 수단(42)은 과도한 공기 유량을 방출할 수 있도록 하는 배기구(도면에는 도시되지 않음)를 포함한다. 이러한 방식으로, 연료 전지(30)로부터 나오는 공기 유량이 윤활을 위해 필요한 것보다 많은 경우, 이 흐름의 일부를 주변 공기 또는 주변 물로 방출하여 분사 수단(50)에 의해 방출된 흐름을 조정하는 것이 가능하다.

일 양태에 따르면, 명령 제어 장치는 또한 연료 전지(30)의 작동을 제어한다. 예를들어, 연료 전지(30)에 의해 발생된 전력뿐만 아니라 수소와 같은 시약 공급을 제어할 수 있다. 명령 제어 장치는 항력 감소 장치(10) 외에 선박(10)의 다른 요소들을 제어하기 위해 사용될 수도 있다.

일 양태에 따르면, 유체역학적 항력 감소 장치(10)는 적어도 하나의 유량 센서(46)를 포함한다. 유량 센서(46)는 공기 유량을 측정한다. 유량 센서(46)는 연료 전지(30)의 출구에 배치될 수 있다. 유량 센서는 예를들어, 공기의 운반 수단(42)에 의해 구성될 수 있다. 예를들어, 유량 센서는 연료 전지(30)의 출구에 운반 수단(42)의 공기 유량을 측정하기 위해 배치될 수 있다. 분사 수단(50) 이전에, 운반 수단(42)의 출구에 유량 센서(46)가 제공될 수도 있다. 일 양태에 따르면, 장치(10)는 여러 유량 센서(46)를 포함한다. 이러한 센서들은 예를들어, 운반 수단(42)의 입구 및 출구에 배치될 수 있다.

일 양태에 따르면, 유체역학적 항력 감소 장치(10)는 적어도 하나의 압력 센서(48)를 포함한다. 압력 센서(48)는 공기압을 측정한다. 압력 센서(48)는 연료 전지(30)의 출구에 배치될 수 있다. 압력 센서(48)는 예를들어, 공기의 운반 수단(42)에 의해 구성될 수 있다. 예를들어, 압력 센서는 연료 전지(30)의 출구에 운반 수단(42)의 공기압을 측정하기 위해 배치될 수 있다. 분사 수단(50) 이전에, 운반 수단(42)의 출구에 압력 센서(48)가 제공될 수도 있다. 일 양태에 따르면, 장치(10)는 여러 압력 센서(48)를 포함한다. 이러한 압력 센서들(48)은 예를들어, 운반 수단(42)의 입구 및 출구에 배치될 수 있다.

일 양태에 따르면, 운반 수단(42)은 적어도 하나의 압력 센서(48) 및 적어도 하나의 유량 센서(46)를 포함한다. 도 1에 도시된 실시예에 따르면, 운반 수단(42)은 연료 전지(30)의 출구에서 유량 센서(46) 및 압력 센서(48)를 포함한다. 이 실시예에 따르면, 운반 수단(42)은 분사 수단(50)의 상류에서 운반 수단(42)의 출구에 유량 센서(46) 및 압력 센서(48)를 또한 포함한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 유체역학적 항력 감소 장치(40)는 공기 유량 명령-제어 시스템을 포함한다. 이 양태에 따르면, 장치(40)는 적어도 하나의 압력 센서(48)와 하나의 유량 센서(46)를 포함한다. 이러한 양태에 따르면, 장치(40)는 또한 전술한 바와 같은 적어도 하나의 배기구를 포함한다. 이러한 양태에 따르면, 명령 제어 장치는 센서들(46, 48)에 의해 전송된 압력 및/또는 유량 정보의 함수로서 배기구를 개방할 수 있다. 이러한 배열은 예를들어 과압의 경우에 회로의 자동 개방을 허용한다.

일 양태에 따르면, 항력 감소 장치(40)는 계산기를 포함한다. 계산기는 압력 데이터 또는 압력 센서(48)의 함수로서 배기구의 개방을 명령하도록 구성된다. 계산기는 또한 유량 센서(46)로부터의 유량 데이터의 함수로서 배기구의 개방을 명령할 수 있다.

겉보기 바람의 캡처(Capture of the apparent wind)

도 3에 도시된 일 실시예에 따르면, 항력 감소 장치(40)는 선박(10)의 겉보기 바람(apparent wind; 표면 바람)으로부터 공기의 회수 수단(43)을 포함한다. 겉보기 바람은 상기 선박(10)이 이동할 때 선박(10)에서 경험하는 바람을 의미한다. 겉보기 바람은 실제 바람과 선박(10)의 이동에 의해 생성되는 상대적인 바람의 합성이다.

겉보기 바람의 회수 수단(43)은 상기 선박(10)의 흘수선 위의 레벨에서 선박(10)에 위치한다. 따라서, 회수 수단(43)은 물이 아닌 겉보기 바람을 회수한다.

회수 수단(43)은 제2 공기량을 운반 수단(42)으로 운반한다. 이러한 방식으로, 제2 공기량은 연료 전지(30)로부터 나오는 제1 공기량에 추가된다. 따라서, 하나 이상의 분사 수단(50)으로 운반되는 공기 유량이 증가될 수 있다. 유사하게, 연료 전지(30)가 충분한 항력 감소를 보장하기에 충분한 공기를 제공하지 않는 경우, 충분한 양의 공기를 분사하기 위해 제2 공기량이 추가될 수 있다.

일 양태에 따르면, 회수 수단(43)은 겉보기 바람이 수집되는 개구(45)를 포함한다. 이 개구(45)는 외부 공기에 대한 흡입 개구일 수 있다.

일 양태에 따르면, 회수 수단(43)은 튜브 또는 파이프를 포함한다. 이 튜브 또는 파이프는 강성이거나 가요성일 수 있다. 이는 개구(45) 또는 회수 수단(43)의 흡입구를 운반 수단(42)에 연결한다.

일 양태에 따르면, 회수 수단(43)은 접합부(47)의 레벨에서 운반 수단(42)에 연결된다.

일 양태에 따르면, 회수 수단(43)은 섹션(49)의 감소를 포함한다. 이러한 배열에 따르면, 회수 수단(43)의 튜브 또는 파이프는 정상 섹션을 포함한다. 정상 섹션은 튜브 또는 파이프를 따라 실질적으로 일정하다. 섹션(49)의 감소 레벨에서, 이것은 좁아진다. 이러한 배열은 벤츄리 효과에 의해 회수 수단(43)으로 공기의 흐름을 가속화할 수 있게 한다.

일 양태에 따르면, 운반 수단(42)과 회수 수단(43) 사이의 접합부(47)는 회수 수단(43)의 섹션(49)에서 감소 레벨에 위치한다. 이러한 배열은 도 3에서 볼 수 있다. 이러한 배열은 벤츄리 효과에 의해 운반 수단(42)으로부터 나오는 제1 공기량의 흐름을 가속화하는 것을 가능하게 한다.

일 양태에 따르면, 접합부(47)는 운반 수단의 섹션(41)의 감소 레벨에 위치된다. 이러한 배열은 벤츄리 효과에 의해 회수 수단(43)으로부터의 제2 공기량의 흐름을 가속시킨다.

일 실시예에 따르면, 회수 수단(43)은 적어도 하나의 압력 센서(도시 생략)를 포함한다. 압력 센서는 회수 수단(43)의 공기압을 측정한다.

일 실시예에 따르면, 회수 수단(43)은 적어도 하나의 유량 센서(도시 생략)를 포함한다. 유량 센서는 회수 수단(43)의 공기 유량을 측정한다.

일 양태에 따르면, 회수 수단(43)의 유량 센서 및/또는 회수 수단(43)의 압력 센서는 명령-제어 시스템에 연결된다. 이 시스템은 회수 수단(43)의 개방 또는 폐쇄를 제어하여 그로부터 운반 수단(42)으로 유입되는 공기 유량을 제어할 수 있다.

겉보기 바람의 회수 수단(43)과 관련하여 본 명세서에 설명된 모든 배열들은 다른 실시예들에서 설명된 특징들과 양립할 수 있다.

공기 분사(Air injection)

전술한 바와 같이, 항력 감소 장치(40)는 적어도 하나의 공기 분사 수단(50)을 포함한다.

분사 수단(50)은 예를들어 인젝터(50)를 의미한다. 분사 수단은 또한 선박(10)의 선체(20) 레벨에 있는 운반 수단(42)의 개구일 수도 있다.

하나의 배열에 따르면, 선체(20)는 도 1에 도시된 분사 수단(50)에 더하여 복수의 분사 수단(50)을 포함한다. 예를들어, 선체(50)는 2개의 분사 수단(50)을 포함할 수 있는데, 하나는 선박(10)의 선체의 길이방향 축에 대해 약간 좌현(port)에 위치하고, 다른 하나는 우현(starboard)에 위치한다. 이러한 방식에서, 선체(50)의 잠긴 부분들은 선체(50)의 전체 폭에 걸쳐 분사된 공기에 의해 윤활된다. 여러 분사 수단(50)은 또한 선박(10)의 선수에서 선미로 이어지는 축에 제공될 수 있다. 일 양태에 따르면, 복수의 분사 수단(50)은 선체(20)의 침수 예정 표면(22)의 대부분을 커버한다. 항력 감소 시스템(40)이 여러 분사 수단(50)을 포함하는 경우, 운반 수단(42)은 모든 분사 수단(50)에 공기를 공급하기 위한 여러 분기들을 포함한다.

침수 예정 선체(20)의 표면(22)을 따라 배치된 복수의 분사 수단(50)이 또한 제공될 수 있다. 예를들어, 선체(20) 아래에 각각 "V"자를 형성하는 두 개의 라인들을 따라 정렬된 복수의 분사 수단(50)이 있을 수 있다. "V"자의 팁(tip)은 선박(10)의 선수를 향하거나 선박(10)의 선미를 향할 수 있다. 선박(10)의 길이방향 축에 수직인 선체(20)의 라인을 따라 배열된 여러 분사 수단(50)이 또한 제공될 수 있다. 선체(20)를 따라 분사 수단(50)의 여러 라인들이 제공될 수도 있다. 예를들어, 2개의 평행한 라인들이 제공될 수 있는데, 각각은 복수의 분사 수단(50)을 포함하고, 두 라인들은 선박(10)의 길이방향 축에 수직하다. 각 라인을 따른 분사 수단(50)의 수는 라인마다 다를 수 있다. 예를들어, 라인당 10개의 분사 수단(50)이 있을 수 있다. 또한, 10개의 분사 수단(50)을 갖는 하나의 라인과 5개의 분사 수단(50)을 갖는 다른 라인이 있을 수도 있다.

분사 수단(50)의 개수 및 분포는 유체역학적 항력의 감소 효율을 최대화하기 위해 당업자의 재량에 따른다.

일 실시예에 따르면, 선체(20)의 침수 예정 표면(22)은 실질적으로 평평한 바닥을 포함한다. 이러한 배열에 따르면, 평평한 바닥은 분사된 공기 유량을 선체 아래에서 유지할 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 공기는 선체(20)의 측면을 통해 수면으로 상승하지 않는다. 결과적으로 분사된 공기 유량은 에지들에서 빠져나가는 대신 더 넓은 표면을 커버한다. 이러한 방식으로, 침수 예정 표면(22)의 더 큰 부분이 공기 유량에 의해 커버된다. 따라서 선체(20)의 윤활은 보다 효율적으로 이루어진다.

일 양태에 따르면, 분사 수단(50)은 역류 방지 수단을 포함한다. 역류 방지 수단은 운반 수단(42)에 의해 선박(10) 외부로부터 물의 상승을 방지하는 장치이다. 이러한 배열은 선박 내부, 특히 연료 전지(30)로의 물의 상승을 방지할 수 있게 한다.

일 양태에 따르면, 역류 방지 수단은 역류 방지 밸브이다. 대안적으로, 역류 방지 수단은 밸브, 바람직하게는 명령 제어 시스템에 의해 명령되는 솔레노이드 밸브이다.

일 양태에 따르면, 분사 수단(50)은 역류 방지 수단을 포함하지 않는다. 이 대안 예에 따르면, 외부 물은 운반 수단(42)으로 진입할 수 있다. 공기가 분사되지 않으면, 물은 운반 수단(42)에서 선박(10)의 흘수선까지 상승한다. 항력 감소 장치(40)가 스위치 온(switched on)되면, 분사된 공기는 물을 운반 수단(42)으로부터 밀어낸다.

일 양태에 따르면, 분사 수단(50)에 의해 분사되는 공기는 기포(air bubbles)의 형태로 분사된다. 기포는 선체(20)의 매우 효과적인 공기 윤활 수단이다.

일 양태에 따르면, 분사된 기포는 0.1 밀리미터 내지 100 밀리미터 사이에 포함된 직경을 갖는다. 일 양태에 따르면, 분사된 기포는 0.2 밀리미터 내지 20 밀리미터 사이에 포함된 직경을 갖는다.

일 양태에 따르면, 기포는 5밀리미터 미만의 직경을 갖는다. 따라서, 이러한 배열에 따르면, 기포는 선체(20) 부근에서 유체 흐름 경계층의 두께에 해당하는 거리인 5mm 미만의 직경을 갖는다.

일 양태에 따르면, 분사된 기포는 0.4 내지 1.3 밀리미터 사이에 포함된 평균 직경을 갖는다. 이러한 범위의 직경을 갖는 기포는 유체역학적 항력을 감소시키는 데 매우 효율적이다.

일 실시예에 따르면, 분사된 기포는 선박의 선체 아래에 공기의 시트를 형성한다. 일 실시예에 따르면, 기포는 분사 수단을 빠져나온 후 합쳐지기에 충분한 유속으로 분사된다. 이러한 배열은 선체 아래에 공기 시트를 형성하는 것을 가능하게 하며, 이 시트는 상기 선체에 대한 마찰을 상당히 감소시킬 수 있다. 따라서 유체역학적 항력이 크게 감소된다.

일 실시예에 따르면, 기포는 선체 아래에 혼합층을 형성한다. 혼합층은 시트 형태인 부분과 기포 형태인 부분을 포함하는 층을 의미한다. 이러한 배열은 시트의 경우보다 분사되는 공기 유량을 적게 요구하면서 선박 선체의 마찰을 감소시킬 수 있다.

일 양태에 따르면, 분사 수단(50)은 적응 가능한 노즐을 포함한다. 이러한 양태에 따르면, 노즐은 공기 분사에 적응할 수 있는 형상을 갖는다. 일 양태에 따르면, 노즐의 직경은 적응 가능하다. 이러한 양태에 따르면, 노즐의 직경은 분사되는 기포의 크기를 제어하기 위해 조정된다. 일 양태에 따르면, 노즐의 적응은 명령 제어 장치에 의해 제어된다. 이러한 방식에서, 명령 제어 장치는 공기 분사를 제어할 수 있다. 바람직하게는, 명령 제어 장치는 노즐의 직경을 제어한다. 따라서, 기포의 직경은 명령 제어 장치에 의해 직접 제어된다.

물 날개(Water wings)

일 실시예에 따르면, 선체(20)는 적어도 하나의 물 날개(water wing)(60)를 포함한다. 선체는 또한 하나, 둘, 셋, 넷 또는 그 이상의 추가 물 날개(60)를 포함할 수도 있다. 물 날개(60)는 선박(10)이 이동하는 동안 선박을 승강시킬 수 있게 하는 유체역학적 프로파일을 포함하는 선체(20)의 일부이다. 이러한 유형의 장치는 종종 하이드로포일 또는 포일이라고도 한다.

선박(10)이 움직이는 동안 선박(10)을 들어 올리는 것은 물 속에 있는 선박의 표면과 부피를 감소시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이러한 유형의 장치는 주변 물에 의한 선박(10)의 움직임에 반대하는 힘을 감소시키는 것을 가능하게 한다.

도 2는 2개의 물 날개(60)를 포함하는 선체(20)의 경우를 도시한다. 도 2는 또한 선박의 흘수선(70)을 도시한다. 이 흘수선(70)은 물 날개(60)의 영향 하에서 정지 시 선박(10)의 흘수선보다 선체(30)에서 더 낮게 위치한다. 따라서, 보트(10)가 이동하고 아르키메데스 모드(Archimedean mode)에서 흘수선(70)의 레벨에서 흘수선에 있을 때, 보트의 움직임에 반대하는 물의 힘은 물 날개(60)가 없는 경우보다 낮다.

일 양태에 따르면, 물 날개(60)는 운반 수단(42)에 의해 운반되는 공기의 적어도 하나의 분사 수단(50)을 포함한다. 물 날개(60)의 분사 수단(50)은 물 날개(60)의 표면을 윤활하는 것을 가능하게 한다. 이러한 배열은 물 날개(60)가 받는 유체역학적 항력을 감소시킴으로써 항력 감소 장치(40)의 효율을 증가시킬 수 있게 한다. 선체(20)가 여러 물 날개(60)를 포함하는 경우, 그들 각각은 적어도 하나의 분사 수단(50)을 포함할 수 있다.

일 양태에 따르면, 물 날개(60)의 분사 수단(50)은 물 날개의 수직 부분들에만 위치한다. 이러한 배열에 따르면, 물 날개(60) 부근에 분사된 공기는 그 수평 부분의 부근에 관여하지 않는다. 물 날개의 수평 부분들은 상기 물 날개(60)의 양력을 담당한다. 다시 말해, 선박(10)이 이동할 때 선박(10)을 들어올릴 수 있게 하는 것은 물 날개(60)의 수평 부분이다. 분사된 공기로 이러한 부품들을 윤활하지 않는 것은 상기 물 날개(60)와 관련된 양력을 감소시키지 않는 것을 가능하게 한다. 이러한 방식으로, 물 날개(60)의 상승 효과는 제한되지 않는다.

일 양태에 따르면, 명령 제어 시스템은 하나 또는 다수의 분사 수단(50)의 레벨에서 공기 분사를 중지할 수 있게 한다.

일 양태에 따르면, 명령 제어 시스템은 운반 수단(42)의 밸브의 폐쇄를 제어할 수 있다. 따라서, 명령 제어 시스템은 원하는 분사 수단(50)에 공기 분사를 중지할 수 있다.

선체의 레이아웃(Layout of the hull)

본 발명의 일 양태에 따르면, 선체(20)는 셋백(setback)(24)을 포함한다. 이 셋백(24)은 도 3에 도시되어 있다. 셋백(24)은 선박(10)이 수면에 있을 때 수직인 표면을 포함하는 선체(24)의 단계이다. 셋백(24)의 수직 표면은 선박(10)의 선미를 향해 자유측으로 배향된다.

일 양태에 따르면, 분사 수단(50)은 셋백(24)의 수직 표면 상에 배치된다. 이러한 방식으로, 분사 수단(50)은 보트(10)의 전방에서 후방으로 향하는 방향으로 공기를 수중으로 분사한다. 셋백(24)은 양호하게는 보트(10)가 이동할 때, 상기 셋백(24) 뒤에 물 함몰부(water depression)를 생성하는 것을 가능하게 한다. 이 함몰부는 분사 수단(50)에 의해 운반 수단(42)으로부터 공기를 빨아들인다. 따라서, 이러한 배열은 공기 분사를 용이하게 한다. 또한, 셋백(24)은 셋백(24) 근처에서 물의 흐름을 난류로 만드는 것을 가능하게 한다. 셋백(24) 근처와 뒤에서 난류를 생성하면 선체(30)의 길이를 따라 분사된 기포를 진동시킬 수 있다. 분사된 기포의 진동은 윤활 효율을 증가시키고 따라서 항력 감소 장치(40)의 효율을 증가시킨다.

일 양태에 따르면, 선체(20)는 만입부(indentation)(26)를 포함한다. 만입부(26)는 선체(26)로부터 안쪽으로 밀리는 선체(20)의 일부이다. 양호하게는, 만입부(26)는 셋백(24)을 포함한다. 또한 적어도 2개의 다른 측면 셋백들에 의해 형성된다. 만입부(26)는 선체(20)와 접촉하는 분사된 공기를 유지하는 선체(20)의 표면(22)에 캐비티를 형성하여 선체(20)의 측면에서 상승하는 것을 방지한다. 이러한 방식으로, 분사된 공기는 전체 길이를 따라 선체를 따라간다. 따라서, 선체(20)의 후방은 분사된 공기에 의해 잘 윤활된다. 따라서, 만입부(26)는 분사된 공기를 위한 채널을 형성한다.

일 실시예에 따르면, 선체(20)는 그 표면(22)에 배열된 적어도 하나의 슬라이더를 포함한다. 슬라이더는 선체(20)로부터 돌출된 비드 형태를 의미한다. 돌출부는 바람직하게는 높이가 낮고, 따라서 슬라이더 하류의 물 흐름을 난류로 만들 수 있다. 즉, 슬라이더는 선체(20)에 배열된 비드 또는 반비드 형상을 갖는다. 반원통 형상을 갖는 하나 이상의 슬라이더가 제공될 수도 있다. 슬라이더는 바람직하게는 유선형 형상을 갖는다. 유선형 형상은 이 형상을 둘러싸는 유체의 유동에 거의 저항하지 않는 형상을 의미한다. 바람직하게는, 이 슬라이더는 하나 이상의 분사 수단(50)의 바로 상류에 위치할 수 있다. 이 슬라이더는 또한 하나 이상의 분사 수단(50)의 바로 하류에 위치할 수도 있다. 슬라이더는 양호하게는 상기 슬라이더의 통로에서 물의 흐름을 난류로 만드는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이러한 배열은 분사된 공기에 의한 윤활을 보다 효과적으로 만든다. 또한, 선체(20)는 각 분사 수단(50)의 상류 및 하류에 위치하는 복수의 슬라이더를 포함할 수 있다. 슬라이더들은 또한 분사 수단(50)의 하류에 제공될 수 있지만, 분사 수단(50)으로부터 더 멀리 위치할 수 있다. 이러한 슬라이더들은 분사된 공기가 통과하는 동안 선체와 접촉하는 난류를 유지하기 위해 선체와 접촉하는 흐름이 층류가 되는 것을 방지할 수 있다.

10: 선박
12: 객실
20: 선체
22: 침수 예정 선체의 표면
24: 선체의 셋백
26: 선체의 만입부
30: 연료 전지
32: 수소 탱크
35: 모터
37: 배기 스택
40: 유체역학적 항력 감소 장치
42: 연료 전지에서 배출된 공기의 운반 수단
43: 겉보기 바람의 회수 수단
44: 열 교환기
45: 겉보기 바람의 회수 수단의 개구
46: 공기 유량 센서
47: 접합부
48: 압력 센서
49: 겉보기 바람의 회수 수단 섹션에서의 감소부
50: 제1 공기량 분사 수단
52: 분사 수단에 의해 분사된 공기
60: 물 날개
70: 흘수선

Claims (10)

1. 선박(10)의 유체역학적 항력 감소 장치(40)에 있어서,
   유체의 적어도 하나의 제1 분사 수단(means of injection)(50)을 포함하는 선체(20);
   연료 전지(30); 및
   상기 연료 전지(30)에 의해 배출된 제1 공기량을 적어도 상기 제1 분사 수단(50)으로 운반하는 수단(42)으로서, 상기 제1 분사 수단(50)은 침수 예정된 상기 선체(20)의 표면(22)을 따라 상기 제1 공기량을 분사하도록 배열되는, 상기 운반 수단(means of conveyance)(42);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치(40).
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 분사 수단(50)은 상기 운반 수단(42)으로 일정량의 물의 상승을 제한하거나 방지하기 위한 밀봉 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치(40).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 공기량은 기포(air bubbles)의 형태로 상기 분사 수단(50)에 의해 분사되고, 상기 기포는 바람직하게는 5 밀리미터 미만의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치(40).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선체(20)는 침수 예정된 물 날개(water wing)(60)를 포함하고, 상기 물 날개(60)는 상기 제1 공기량의 적어도 일부를 분사하도록 배열된 적어도 하나의 제2 분사 수단(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치(40).
5. 제4항에 있어서, 상기 물 날개(60)의 제2 분사 수단(50)은 상기 물 날개(60)의 수직 표면을 따라 상기 제1 공기량의 일부를 분사하도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 장치(40).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선체(20)는 상기 선박(10)의 이동 방향에 대해 상기 제1 분사 수단(50)의 상류에 셋백(setback)을 형성하는 추가 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치(40).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치(40)는 상기 운반 수단(42)에서 상기 공기 유량을 위한 명령 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치(40).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운반 수단(42)은 적어도 하나의 공기 유량 센서(46)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치(40).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치(40)는 상기 선박(10)의 겉보기 바람(apparent wind)으로부터 제2 공기량의 회수 수단(means of recovery)(43)을 포함하고, 상기 회수 수단(43)은 상기 제2 공기량을 상기 운반 수단(42)으로 운반할 수 있는 것을 특징으로 하는, 장치(40).
10. 선박(10)의 유체역학적 항력 감소 방법에 있어서,
    운반 수단(42)에 의한 연료 전지(30)에 의해 배출된 제1 공기량을 선체(20)에 포함된 분사 수단(50)으로 운반하는 단계;
    침수 예정된 상기 선체(20)의 표면(22)을 따라 상기 분사 수단(50)에 의해 상기 제1 공기량을 분사하는 단계;를 포함하는, 방법.