KR20250005785A - 선박 - Google Patents

Abstract

하부에 편평한 선저 평면부를 포함하는 선체; 선저 평면부에 형성되는 복수개의 기체 분사구; 및 상기 기체 분사구에 압축공기를 제공하는 압축기를 포함하며, 상기 복수개의 기체 분사구는 상기 선저 평면부의 최외곽선에서 0.5m이상 3m이하의 범위에 배치되는 복수개의 제1 기체 분사구를 포함할 수 있다.

Description

선박{Ship}

본 발명은 마찰저감장치를 구비한 선박에 관한 것이다.

해상을 항해하는 선박은 선체의 상당 부분이 해수에 잠기므로, 운항 중 해수에 의한 (마찰)저항을 많이 받는다. 해수에 의한 이러한 마찰저항은 저속 선박의 경우에는 전체저항의 약 80%를 차지하고, 고속 선박의 경우에서는 전체저항의 약 50%를 차지한다.

선체에 발생하는 마찰저항은 선체와 접촉하는 물입자의 점성에 기인한다. 따라서, 물의 점성을 차단할 수 있도록 선체와 물 사이에 물의 비중보다 작은 물질층을 형성한다면, 위와 같은 마찰저항을 현저히 경감시킬 수 있다.

선저에 공기를 주입하는 분사노즐을 구비할 수 있으며 주행 중 공기를 분사하여 공기윤활층을 형성하는 마찰저감장치를 통해 마찰저항을 줄여 운행 효율을 향상시킬 수 있다.

마찰저감장치는 압축기, 배관, 기체 분사구를 포함할 수 있다. 기체 분사구는 복수개를 포함하며, 기체 분사구의 개수보다 적은 개수의 압축기에서 압축된 공기를 배관을 통해 복수개의 기체 분사구로 공급할 수 있다.

선박은 그 크기와 형상이 다양하여 선체마다 다른 위치와 다른 배열로 복수개의 기체 분사구를 배치해야 한다. 이때 최적의 배치를 위한 구체적인 기준이 없어 기체 분사구의 설계에 어려움이 있다.

본 발명의 목적은 최적의 위치에 기체 분사구를 배치하여 마찰저감장치의 성능을 최적화한 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 하부에 편평한 선저 평면부를 포함하는 선체; 선저 평면부에 형성되는 복수개의 기체 분사구; 및 상기 기체 분사구에 압축공기를 제공하는 압축기를 포함하며, 상기 복수개의 기체 분사구는 상기 선저 평면부의 최외곽선에서 0.5m이상 3m이하의 범위에 배치되는 복수개의 제1 기체 분사구를 포함하는 선박을 제공한다.

상기 제1 기체 분사구의 너비방향 위치는 상기 선저 평면부의 최대 폭의 95% 이내에 위치할 수 있다.

상기 제1 기체 분사구는 상기 선저 평면부의 최대 폭의 95%를 상기 제1 기체 분사구의 최대폭으로 나눈 값을 8으로 나눈 후 짝수단위 반올림한 수의 2배의 개수를 포함할 수 있다.

상기 선저 평면부는 선단에서 좌우로 넓어지는 제1 선저 평면부; 및 상기 제1 선저 평면부의 후방에 위치하며 너비가 일정한 제2 선저 평면부를 포함하고, 상기 제1 기체 분사구는 상기 제1 선저 평면부에 위치할 수 있다.

상기 제1 기체 분사구는 후방의 선저 평면부 최외곽과의 거리가 선체 길이(LOA)의 35% 이상인 위치에 형성될 수 있다.

상기 기체 분사구는 상기 제1 기체 분사구보다 후방에 위치하며, 상기 선저 평면부의 최대 폭의 33% 이내 공간에 배치되는 제2 기체 분사구를 포함할 수 있다.

상기 제2 기체 분사구는 전방에 위치하는 복수개의 전방 제2 기체 분사구; 및 상기 복수개의 전방 제2 기체 분사구의 후방에 위치하며 상기 복수개의 제2 기체 분사구 사이에 위치하는 후방 제2 기체 분사구를 포함할 수 있다.

상기 선저 평면부는 선단에서 좌우로 넓어지는 제1 선저 평면부; 상기 제1 선저 평면부의 후방에 위치하며 너비가 일정한 제2 선저 평면부를 포함하고, 상기 제2 기체 분사구는 상기 제1 선저 평면부 상에 위치할 수 있다.

상기 복수개의 제2 기체 분사구는 상기 복수개의 제1 기체 분사구의 개수를 3으로 나눈 수의 짝수단위 반올림한 개수를 포함할 수 있다.

하부에 편평한 선저 평면부를 포함하는 선체; 상기 선저 평면부에 형성되는 복수개의 기체 분사구; 및 상기 기체 분사구에 압축공기를 제공하는 압축기를 포함하며, 상기 선저 평면부는 선단에서 좌우로 넓어지는 제1 선저 평면부; 상기 제1 선저 평면부의 후방에 위치하며 너비가 일정한 제2 선저 평면부를 포함하고, 상기 복수개의 기체 분사구는 상기 제1 선저 평면부의 최외곽선에 인접하여 상기 최외곽선을 따라 배치되는 복수개의 제1 기체 분사구; 및 상기 제1 기체 분사구보다 후방에 위치하며, 제1 선저 평면부의 수평방향으로 중앙부분에 형성된 제2 기체 분사구를 포함하는 선박을 제공한다.

본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 기체 분사구에서 배출되는 공기가 최대한 선저 평면부를 통과할 수 있도록 배치하여 마찰저감장치의 성능을 제고한 선박을 제공할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 기체 분사구와 압축기의 배관을 도시한 도면이다.
도 3은 기체 분사구가 배치된 선체의 내부 바닥면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 기체 분사구의 배치를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 일 실시 예에 따른 선박(100)을 설명한다.

본 실시 예에 따른 선박(100)은 운항에 필요한 추진장치를 포함한다. 예를 들어, 선박(100)은 내연기관에 의해 작동하는 프로펠러(120)를 포함한다. 프로펠러(120)는 선체(110)의 선미 측에 배치된다. 프로펠러(120)는 복수로 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로펠러(120)는 선박(100)의 운항속도 또는 선박(100)의 운항능력을 향상시키기 위해 선체(110)의 선미 좌우 양측에 각각 배치될 수 있다.

선박(100)은 선체(110)와 해수 또는 담수 간의 마찰저항을 최소화할 수 있는 장치를 포함한다. 예를 들어, 선박(100)은 선체(110)의 선저, 바람직하게는 선저의 평면부로 기체(또는 공기)를 분사하도록 구성된　마찰저감장치(200)를 포함한다.

마찰저감장치(200)는 압축기(210), 주배관(220), 보조배관(230), 기체 분사구(240)를 포함한다. 그러나　마찰저감장치(200)의 구성이 전술된 요소들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어,　마찰저감장치(200)는 주배관(220) 및 보조배관(230)에 각각 배치되는 밸브 등을 더 포함할 수 있다.

압축기로 압축한 고압의 공기를 주배관 및 보조배관을 통해 각 기체 분사구로 공급할 수 있다. 압축된 고압공기는 미세기포를 형성하며 분사되며 선체 표면을 따라 이동하면서 선체(110)에 공기층을 형성할 수 있다.

마찰저감장치(200)는 선체(110)의 선수 측에 배치될 수 있으나　마찰저감장치(200)의 배치위치가 선체(110)의 선수 측으로 한정되는 것은 아니다.　

압축기(210)는 도 1에 도시된 바와 같이 선체(110)의 선수 측에 배치된다. 아울러, 압축기(210)는 원활한 압축공기(또는 압축기체) 생성 및 작동효율을 위해 선체(110)의 만재 홀수선보다 높게 배치되는 것이 바람직하다.

주배관(220)은 압축기(210)와 연결되며, 압축기(210)에 의해 생성된 압축공기가 선미방향으로 유동하도록 유도한다. 주배관(220)은 복수로 구성될 수 있다. 예를 들어, 주배관(220)은 2개로 구성될 수 있다.

보조배관(230)은 주배관(220)으로부터 분기 형성된다. 보조배관(230)은 도 2에 도시된 바와 같이 주배관(220)의 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 선폭 방향으로 분기된 후, 선저 및 선미 방향으로 연장될 수 있다. 주배관(220)으로부터 분기되는 보조배관(230)의 선폭 방향 길이는 도 2에 도시된 바와 같이 선미 측으로 갈수록 길어질 수 있다.

예를 들어, 주배관(220)으로부터 첫 번째로 분기되는 보조배관(230)의 선폭 방향 길이는 주배관(220)으로부터 두 번째로 분기되는 보조배관(230)의 선폭 방향 길이보다 작고, 주배관(220)으로부터 두 번째로 분기되는 보조배관(230)의 선폭 방향 길이는 주배관(220)으로부터 세 번째로 분기되는 보조배관(230)의 선폭 방향 길이보다 작을 수 있다.

보조배관(230)의 내경은 기체분사압력이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 주배관(220)의 내경보다 작은 것이 바람직하다. 아울러, 보조배관(230)의 내경은 주배관(220)으로부터 분기되는 위치에 따라 다르게 형성할 수 있다.

예를 들어, 주배관(220)으로부터 첫 번째로 분기되는 보조배관(230)의 내경은 주배관(220)으로부터 두 번째로 분기되는 보조배관(230)의 내경보다 크고, 주배관(220)으로부터 두 번째로 분기되는 보조배관(230)의 내경은 주배관(220)으로부터 세 번째로 분기되는 보조배관(230)의 내경보다 클 수 있다. 그러나 필요에 따라 보조배관(230)의 내경을 모두 동일한 크기로 형성할 수도 있다.

기체 분사구(240)는 보조배관(230)과 연결된다. 기체 분사구(240)는 보조배관(230)을 통해 공급된 압축공기를 해수 중으로 분사시키도록 구성된다. 바람직하게는, 기체 분사구(240)는 압축공기가 선체(110)의 표면(구체적으로는 선저면의 평면부)을 따라 유동하도록 압축공기를 분사시킬 수 있다. 이를 위해 기체 분사구(240)의 최종 토출방향은 선체(110)의 선저면과 대체로 평행한 것이 좋다.

도 3은 기체 분사구(240)가 배치된 선체(110)의 내부 바닥면을 도시한 도면이다. 선체(110)는 외관을 형성하는 주판과 주판의 강성을 위해 내측에 선체(110)의 길이방향(종방향)으로 결합된 보강부재인 론지(113)(longi)를 포함할 수 있다.

론지(113)에 수직하게 배치되는 격벽(미도시)을 포함할 수 있으며, 도면상으로는 격벽이 배치될 수 있는 부분의 바닥면에 선을 표시하였다. 격벽은 선체(110)의 폭방향으로 연장되고 종방향으로 복수개가 이격되어 배치될 수 있다. 격벽은 선체(110)의 각 공간을 구획하고, 론지(113)와 함께 보강부재로서 역할을 할 수 있다.

론지(113)와 격벽은 격자를 이루며 선체(110)의 하부의 보강구조를 이룰 수 있으며, 기체 분사구(240)는 론지(113) 사이에 위치할 수 있다. 론지(113)는 반드시 동일한 간격으로 형성되지 않으며, 따라서 각 기체 분사구(240)의 간격은 균일하지 않을 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박(100)의 기체 분사구(240)의 배치를 도시한 도면이다. 선체(110)의 가장 하부 바닥인 선저는 편평한 선저 평면부(115)를 포함할 수 있다. 선체(110)는 물과의 저항성을 고려하여 유선형으로 구성될 수 있으며 선저도 그에 상응하여 선저 평면부(115)의 형상도 유선형을 가질 수 있다.

기체 분사구(240)는 선저 평면부(115)에 형성할 수 있다. 선체(110)의 측면부에 기체 분사구(240)를 형성하는 경우 기체가 선체(110) 측면을 따라 해수면으로 이동하여 마찰저감효과가 미미하다.

선저 평면부(115)에 위치하는 기체 분사구(240)에서 배출된 공기는 바로 해수면으로 이동하지 않고 선저에 머무르면서 선체(110)와 물의 마찰력을 줄일 수 있다.

선저 평면부(115)는 선수에서 선미 방향으로 너비가 넓어지는 제1 선저 평면부(115a), 너비가 일정하게 선미방향으로 이어지는 제2 선저 평면부(115b)를 포함할 수 있다.

제1 선저 평면부(115a)가 제일 전방에 위치할 수 있다. 제1 선저 평면부(115a)의 너비가 선저 평면부(115) 최대폭에 이르면 이어서 제2 선저 평면부(115b)가 후방에 위치할 수 있다.

기체 분사구(240)는 촘촘하게 많이 배치하면 마찰저감 효과가 우수하나, 마찰저감장치(200)의 구동을 위해서 에너지를 소모하므로 절약되는 에너지가 마찰저감장치(200)의 구동에너지 보다 충분히 크도록 기체 분사구(240)의 개수를 제한할 수 있다.

제한된 기체 분사구(240)로 최대의 효과를 얻기 위해 최적의 위치에 기체 분사구(240)를 배치할 필요가 있다. 기체 분사구(240)는 기체 분사구(240)에서 배출되는 공기가 선저 평면부(115)의 가능한 넓은 범위를 커버하고, 동시에 선체(110) 측면을 따라 해수면으로 이동하는 기체의 양을 최소화 할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.

선체(110)는 선수방향으로 이동하므로 기체 분사구(240)에서 배출되는 기체는 선저 평면부(115)를 따라 선미방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 기체 분사구(240)는 가능한 선수방향에 위치하는 것이 바람직한 바, 본 발명의 기체 분사구(240)는 제1 선저 평면부(115a)에 위치할 수 있다.

제1 선저 평면부(115a)는 선수의 너비가 가장 좁고 배면으로 갈수록 너비가 넓어진다. 제1 선저 평면부(115a)의 선저 평면부 최외곽선(114)은 부드러운 곡선을 그리며 배면 방향으로 이어질 수 있다. 제2 선저 평면부(115b)는 너비가 일정하며, 좌측과 우측의 선저 평면부 최외곽선(114)이 평행한 구간이다.

제2 선저 평면부(115b)의 후방에 위치하는 제3 선저 평면부(115c)는 너비가 좁아지는 형태를 가지면서 선저 평면부(115)의 전체 형상은 유선형을 가질 수 있다.

제1 선저 평면부(115a)에 위치하는 기체 분사구(240)는 가능한 넓은 면적을 커버하기 위해 도 4와 같이 제1 선저 평면부(115a)의 최외곽선(114을 따라 배치되는 복수개의 제1 기체 분사구(241)를 포함할 수 있다.

제1 선저 평면부는 후방으로 갈수록 너비가 넓어지므로 최외곽선(114을 따라 제1 기체 분사구(241)가 위치하면 제1 기체 분사구(241)에서 배출되는 공기는 선저 평면부(115)를 따라 이동할 수 있다. 최외곽선(114)에 가까울수록 제1 기체 분사구(241)에서 배출되는 공기가 선저 평면부(115)를 따라 이동하는 면적이 넓어질 수 있다. 다만, 최외곽선(114)에 너무 가까우면 공기가 선체(110) 측면을 따라 해수면으로 이동할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제1 기체 분사구(241)는 제1 선저 평면부(115a)의 최외곽선(114)에서 0.5m 이상 3m 이내의 범위(116)에 배치할 수 있다. 전술한 바와 같이 기체 분사구(240)는 격자 보강구조 사이에 위치하므로 상기 제1 기체 분사구(241)의 배치 영역(116) 내에 격자 내에 위치시킬 수 있다.

제1 기체 분사구(241)에서 배출된 공기는 후방으로 이동하면서 부채꼴형상으로 퍼지므로 너비방향으로 최외곽에 위치하는 제1 기체 분사구(241)가 선저 평면부 최대폭(W0)보다 최소 95% 이내에 위치해야 선체(110) 측면을 따라 이동하여 해수면으로 손실되는 공기량을 줄일 수 있다. 즉 제1 기체 분사구(241)의 배치 영역의 너비(W1)는 선저 평면부 최대폭(W0)보다95%로 설정할 수 있다.(W1= W0*0.95).

제1 기체 분사구(241) 선저 평면부 최대폭(W0)의 80~90% 이내에 배치하면 선체(110) 측면을 따라 해수면으로 손실되는 공기를 최소화 할 수 있다.

한편, 제1 기체 분사구(241)에서 배출된 공기가 선저 평면부(115)를 통과하는 구간이 충분히 길어야 마찰저감 효과가 높아질 수 있다. 제1 기체 분사구(241)에서 배출된 공기가 선저 평면부에서 이동하는 거리가 선체(110) 길이의 35% 이하인 경우 마찰저감장치(200)의 설치 및 구동비용 대비 마찰저감에 따른 에너지 절약 효과가 작다.

따라서, 제1 기체 분사구(241)는 후방으로 선저 평면부(115)의 최외곽선(114)까지 길이(D1)가 전체 선체(110) 길이(LOA)의 35% 이상이 되는 구간에 배치할 수 있다. (D1>LOA*0.35)

제1 기체 분사구(241)는 촘촘히 배치하면 마찰저감 효과가 우수하나 설치 및 유지비용이 과다하게 소요될 수 있는 바, 너비 방향으로 적어도 2개의 론지(113)가 지나가는 정도의 간격으로 배치할 수 있다.

제1 기체 분사구(241) 사이의 간격은 론지(113) 사이의 간격의 2배 이상이 될 수 있다. 제1 기체 분사구(241)는 론지(113) 사이에 위치하기 위해 너비는 론지(113) 사이의 너비보다 작다. 따라서, 제1 기체 분사구(241)는 너비방향으로 제1 기체 분사구(241)의 최대 너비의 3-4배 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.

전술한 바와 같이 선체(110) 측면으로 이동하여 손실되는 공기를 줄이기 위해 선저 평면최대폭의 95% 이내에 위치할 수 있으며, 제1 기체 분사구(241)는 [(선저 평면부 최대폭 x 0.95) / (기체 분사구최대폭 x 4)] 이상 [(선저 평면부 최대폭 x 0.95) / (기체 분사구최대폭 x 3)] 이하의 개수를 가질 수 있다.

제1 기체 분사구(241)는 용골(111)을 중심으로 좌우 대칭이므로 상기 범위의 값 중 짝수를 선택할 수 있다.

이를 하나의 공식으로 표현하면 하기 [수식 1]과 같이 제1 기체 분사구(241)가 배치될 수 있는 너비방향 영역에서 기체 분사구 최대폭 의 4배 값을 나눠 반올림하여 구할 수 있다.

[수식 1]

제1 기체 분사구의 개수 = (선저 평면부 최대폭 x 1/2 x 0.95) / (기체 분사구최대폭 x 4)의 반올림 x 2

선저 평면부 최대폭 x 1/2 x 0.95는 제1 기체 분사구(241)가 선저 평면부(115) 좌측 또는 우측 일측에 배치될 수 있는 영역의 너비방향 크기이다. 전술한 바와 같이 제1 기체 분사구(241) 사이의 간격은 기체 분사구(240) 최대 너비의 3-4배 간격으로 배치하기 위해 제1 기체 분사구(241) 배치영역의 너비를 기체 분사구(240) 최대 너비의 3배 또는 4배의 값으로 나눌 수 있다.

최소한의 기체 분사구(240) 배치를 위해 4로 나눈 값을 반올림하여 선저 평면부(115)의 일측에 배치되는 제1 기체 분사구(241)의 개수를 구할 수 있다. 이를 2배하면 전체 제1 기체 분사구(241)의 개수를 산출할 수 있다.

선체(110)의 크기가 커짐에 따라 제1 기체 분사구(241)의 개수가 늘어날 수 있으며 제1 기체 분사구(241)와 연결되는 보조 배관(230)의 개수도 증가하게 된다. 각 제1 기체 분사구(241)와 연결되는 보조 배관(230)은 각각 공기공급여부를 결정하는 밸브를 포함하므로, 밸브개수의 증가로 인한 설치 및 제어 비용도 증가한다.

밸브의 개수를 줄이기 위해 밸브를 포함하는 하나의 보조 배관(230)을 다시 분기하여 브랜치 배관(미도시)을 구비하고 브랜치 배관은 밸브를 생략하여 비용을 절약할 수 있다.

즉, 하나의 보조배관은 2개의 기체 분사구(240)와 연결될 수 있으므로, [수식 2]와 같은 공식을 통해 산출할 수 있다.

[수식 2]

제1 기체 분사구의 개수 = (선저 평면부 최대폭 x 1/2 x 0.95) / (기체 분사구최대폭 x 4)의 짝수 단위 반올림 x 2

즉, 짝수단위 반올림을 통해 일측에 배치되는 기체 분사구(241)의 개수를 짝수 개로 구성할 수 있다. 전체 제1 기체 분사구(241)의 개수는 4의 배수가 되므로 [수식 3]과 같이 표현할 수도 있다.

[수식 3]

제1 기체 분사구의 개수 = (선저 평면부 최대폭 x 1/4 x 0.95) / (기체 분사구최대폭 x 4)의 반올림 x 4

예를 들어 56m의 선폭에 6m의 빌지부 반지름을 가지는 선박은 선저 평면부 최대폭이 44m가 된다. 이러한 선박의 선저 평면부(115)에 400mm의 기체 분사구를 배치할 제1 기체 분사구(241)의 개수는 다음과 같이 구해질 수 있다.

((56.0-(6.0 x 2)) x 0.5 x 0.95) / (0.4 x 4) = 13.1

이를 반올림하면 14개이고 양측에 모두 28개의 제1 기체 분사구(241)을 배치할 수 있다.

선저 평면부(115)는 중앙 용골(111)부분의 길이가 길다. 따라서, 선수에 위치하는 제1 기체분사구에서 배출된 공기는 선미의 용골(111)부분까지 미치지 못하고 좌우 방향으로 퍼질 수 있다. 길이가 긴 선저 평면부(115)의 중앙부분에 추가적으로 공기를 공급하기 위해 너비방향으로 중앙부분에 위치하는 제2 기체 분사구(242)를 더 포함할 수 있다.

제2 기체 분사구(242)는 가장 후방에 위치하는 제1 기체 분사구(241)보다 더 선미방향에 위치할 수 있으며, 제2 기체 분사구(242)에서 배출된 기체가 선저 평면부(115)를 통과하는 면적을 최대화하기 위해 제1 선저 평면부(115a)에 위치할 수 있다.

제2 기체 분사구(242)는 길이가 긴 선저 평면부(115)의 중앙부분을 커버하기 위함인 바, 선저 평면부(115) 의 최대폭의 1/3 구간, 즉 33% 이내의 공간에 배치할 수 있다.

제2 기체 분사구(242)는 복수 개를 나란히 배치하기 보다 배관의 편의성 및 이웃하는 기체 배출구에서 배출된 공기간의 간섭으로 인한 와류 발생을 최소화 하고자 도 4에 도시된 바와 같이 두 줄로 배치할 수 있다. 후방 제2 기체 분사구(242)는 전방 제2 기체 분사구(242)와 사이에 위치시켜 제2 기체 분사구(242)에서 배출되는 공기가 퍼지는 공간을 확보할 수 있다.

제2 기체 분사구(242)는 제1 기체 분사구(241)보다 약 1/3 공간에 배치되므로 그 개수도 제1 기체 분사구(241)의 1/3 에 가까운 짝수 개로 구성할 수 있다.

전술한 제1 기체 분사구(241)의 예시에서 제1 기체 분사구(241)가 28개인경우 제2 기체 분사구(242)는 3으로 나눈 값은 9.3 이므로 10개의 제2 기체 분사구(242)를 제1 선저 평면부(115a)에 배치할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 기체 분사구(240)에서 배출되는 공기가 최대한 선저 평면부를 통과할 수 있도록 배치하여 마찰저감장치(200)의 성능을 제고한 선박(100)을 제공할 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 선박
110: 선체
114: 선저 평면부 최외곽
115: 선저 평면부
115a: 제1 선저 평면부
115b: 제2 선저 평면부
116: 제1 기체 분사구 영역
120: 프로펠러
200: 마찰저감장치
210: 압축기
220: 주배관
230: 보조배관
241: 제1 기체 분사구
242: 제2 기체 분사구

Claims (10)

1. 하부에 편평한 선저 평면부를 포함하는 선체;
   상기 선저 평면부에 형성되는 복수개의 기체 분사구; 및
   상기 기체 분사구에 압축공기를 제공하는 압축기를 포함하며,
   상기 복수개의 기체 분사구는
   상기 선저 평면부의 최외곽선에서 0.5m이상 3m이하의 범위에 배치되는 복수개의 제1 기체 분사구를 포함하는
   선박.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기체 분사구의 너비방향 위치는
   상기 선저 평면부의 최대 폭의 95% 이내에 위치하는 것을 특징으로 하는
   선박.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 기체 분사구는
   상기 선저 평면부의 최대 폭의 95%를 상기 제1 기체 분사구의 최대폭으로 나눈 값을 8로 나눈 후 짝수단위 반올림한 수의 2배의 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는
   선박.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 선저 평면부는
   선단에서 좌우로 넓어지는 제1 선저 평면부;
   상기 제1 선저 평면부의 후방에 위치하며 너비가 일정한 제2 선저 평면부를 포함하고,
   상기 제1 기체 분사구는
   상기 제1 선저 평면부에 위치하는 것을 특징으로 하는
   선박.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기체 분사구는
   후방의 선저 평면부 최외곽과의 거리가 선체 길이(LOA)의 35% 이상인 것을 특징으로 하는
   선박.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 기체 분사구는
   상기 제1 기체 분사구보다 후방에 위치하며,
   상기 선저 평면부의 최대 폭의 33% 이내 공간에 배치되는 제2 기체 분사구를 포함하는
   선박.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2 기체 분사구는
   전방에 위치하는 복수개의 전방 제2 기체 분사구;
   상기 복수개의 전방 제2 기체 분사구의 후방에 위치하며 상기 복수개의 제2 기체 분사구 사이에 위치하는 후방 제2 기체 분사구를 포함하는 것을 특징으로 하는
   선박.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 선저 평면부는
   선단에서 좌우로 넓어지는 제1 선저 평면부;
   상기 제1 선저 평면부의 후방에 위치하며 너비가 일정한 제2 선저 평면부를 포함하고,
   상기 제2 기체 분사구는
   상기 제1 선저 평면부 상에 위치하는 것을 특징으로 하는
   선박.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 복수개의 제2 기체 분사구는
   상기 복수개의 제1 기체 분사구의 개수를 3으로 나눈 수의 짝수단위 반올림한 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는
   선박.
   
10. 하부에 편평한 선저 평면부를 포함하는 선체;
    상기 선저 평면부에 형성되는 복수개의 기체 분사구; 및
    상기 기체 분사구에 압축공기를 제공하는 압축기를 포함하며,
    상기 선저 평면부는
    선단에서 좌우로 넓어지는 제1 선저 평면부;
    상기 제1 선저 평면부의 후방에 위치하며 너비가 일정한 제2 선저 평면부를 포함하고,
    상기 복수개의 기체 분사구는
    상기 제1 선저 평면부의 최외곽선에 인접하여 상기 최외곽선을 따라 배치되는 복수개의 제1 기체 분사구; 및
    상기 제1 기체 분사구보다 후방에 위치하며, 제1 선저 평면부의 수평방향으로 중앙부분에 형성된 제2 기체 분사구를 포함하는
    선박.
    

Images