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KR20120133964A - Hull of Icebreaker - Google Patents

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KR20120133964A
KR20120133964A KR1020110081920A KR20110081920A KR20120133964A KR 20120133964 A KR20120133964 A KR 20120133964A KR 1020110081920 A KR1020110081920 A KR 1020110081920A KR 20110081920 A KR20110081920 A KR 20110081920A KR 20120133964 A KR20120133964 A KR 20120133964A
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KR
South Korea
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stern
icebreaker
pod
linear
hull
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Application number
KR1020110081920A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김성표
최영복
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to KR1020110081920A priority Critical patent/KR20120133964A/en
Publication of KR20120133964A publication Critical patent/KR20120133964A/en
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Abstract

PURPOSE: A hull for an icebreaker is provided to increase icebreaking efficiency and to reduce fuel consumption with increased propulsion efficiency when an icebreaker sails forward by installing an additional stern bulb shaped structure at a stern part or a stem part of the icebreaker. CONSTITUTION: A hull for an icebreaker comprises a POD propulsion device and a streamlined stern bulb hull(300). The POD propulsion device is laterally formed in a stern part or a stem part of an icebreaker. The stern bulb hull is formed toward a hull center part of the POD propulsion device. The top of the stern bulb hull is connected to a stern bulb fairing. The bottom of the tern bulb hull is extended toward the hull center part.

Description

쇄빙선박의 선형{Hull of Icebreaker}Linear of Icebreaker {Hull of Icebreaker}

본 발명은 쇄빙선박에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 2개 이상의 전기추진방식의 아지무스 스러스터(azimuth thruster) 또는 POD 추진장치를 장착한 쇄빙선박이 항해시에 추진효율이 극대화되고, 얼음조각으로부터 야기되는 추진장치 손상도 방지될 수 있도록 한 쇄빙선박의 선형에 대한 것이다. The present invention relates to an icebreaker, and more particularly, an icebreaker equipped with two or more electric propulsion azimuth thrusters or a POD propulsion device maximizes the propulsion efficiency at the time of sailing, resulting from ice chips. It is about the linearity of the icebreaker so that damage to the propulsion system can be prevented.

쇄빙선박(icebreaker)이란 얼음으로 덮인 빙해역을 독자적으로 항행할 수 있는 쇄빙능력을 보유한 선박을 말한다. 다시 말해 빙해역에 수로를 만들어 다른 선박의 항행을 유도하거나(유도쇄빙선) 단독으로 개별적인 활동을 추진하는 선박(단독쇄빙선)을 말한다. An icebreaker is a ship with icebreaker capable of independently navigating an ice-covered iceberg. In other words, it is a vessel (a single icebreaker) that creates a channel in an ice-sea area to induce navigation of another vessel (induced icebreaker) or promotes individual activities by itself.

쇄빙의 방법으로는 선체를 이용하는 방법, 장치를 이용하는 방법, 에너지를 이용하여 빙판을 깨는 방법 등이 있으며, 쇄빙의 방향에 따라 선수 또는 선미에 쇄빙이 가능한 장치를 설치하거나 선박의 선형을 변형하기도 하고, 두 가지 모두 병행하여 설치하기도 한다.Ice breaking methods include the use of hulls, the use of devices, and the use of energy to break ice. Both of these can be installed in parallel.

이러한 쇄빙선박 중 양방향 운항 쇄빙선박은 선박의 전진 및 후진의 경우에도 쇄빙이 가능하도록 제작된 선박이며, 일반적으로 개방된 해상이나 얇은 얼음에서는 전진항해(forward navigation)를 하고, 두꺼운 얼음에서는 후진 항해(asternAmong these icebreaking vessels, two-way icebreaking vessels are designed to make icebreaking even when the ship is moving forward and backward. In general, forward navigation is performed on open seas or thin ice, and backward navigation on thick ice.

navigation)를 한다. navigation).

양방향 운항 쇄빙선박의 선수선형은 얼음이 없는 개방된 운항항로에 적합하도록 최적화되고, 선미선형은 후진 항해시 쇄빙능력이 극대화 되도록 설계된다. The bow line of the two-way icebreaker is optimized for open ice-free open sea lanes and the stern ship is designed to maximize icebreaking capacity in reverse navigation.

전기추진방식의 아지무스 스러스터(azimuth thruster) 또는 POD 추진장치(이하, "POD 추진장치"라 한다)의 프로펠러 회전방향은, 예를 들어 두 개의 POD를 장착한 선박의 경우, 두꺼운 얼음에서의 후진항해시, pushing mode로서 선미에서 선수로 바라봤을 때 좌측프로펠러는 반시계방향, 우측프로펠러는 시계방향이 되어 선체 바깥방향(outward)으로 회전하게 된다. The propeller rotation direction of the electric propulsion azimuth thruster or POD propulsion system (hereinafter referred to as "POD propulsion") is, for example, in thick ice on ships equipped with two PODs. In reverse navigation, the left propeller turns counterclockwise and the right propeller turns clockwise when viewed from the stern as the pushing mode.

개방된 해상이나 얇은 얼음에서의 전진항해시에는 pulling mode로서 선미에서 선수로 바라봤을 때 좌측프로펠러는 시계방향, 우측프로펠러는 반시계방향이 되어 프로펠러는 선체안쪽방향(inward)으로 회전하게 된다. When moving forward in open sea or thin ice, the left propeller turns clockwise and the right propeller turns counterclockwise when viewed from the stern as viewed from the stern, and the propeller rotates inward.

즉, 양방향 운항 쇄빙선박에서 프로펠러의 회전방향은 항상 일정하되, 후진 항해 또는 전진항해는 POD 추진장치의 회전을 통해 이루어지게 된다. That is, the direction of rotation of the propeller in the bi-directional icebreaking vessel is always constant, but the reverse navigation or forward navigation is made through the rotation of the POD propulsion device.

도 1에서는 POD 추진장치를 장착한 종래의 양방향 또는 단방향 운항 쇄빙선박의 선미선형을 도시하였다. 도 1의 (a)는 POD 추진장치를 1개 설치한 단추진 POD 추진장치와 평판형 스케그를 장착한 평저선을 나타낸 사진의 도면이고, 도 1의 (b)는 POD 추진장치를 2개 설치한 다추진 POD 추진장치와 평판형 스케그를 장착한 평저선을 나타낸 사진의 도면이다. 1 shows a stern line of a conventional bi-directional or unidirectional icebreaking ship equipped with a POD propulsion device. FIG. 1 (a) is a view showing a photograph of a flat bottom line equipped with a buttoned POD propulsion device and a flat skew installed with one POD propulsion device, and FIG. 1 (b) shows two POD propulsion devices installed. A photograph of a flat bottom ship equipped with a thrusting POD propulsion system and a flat skew.

도 1에서와 같은 종래의 쇄빙선박(1)의 선미부분은 평편한 형상을 채용한 평저선(pram type) 선미 형상을 하고 있으며, POD 추진장치(2)의 선수방향 선체 중심에 평판 형태의 스케그(skeg, 3)를 구비하였다. The stern portion of the conventional icebreaking vessel 1 as shown in FIG. 1 has a flat type stern shape employing a flat shape, and a flat-shaped skag at the center of the bowing hull of the POD propulsion device 2. (skeg, 3).

이러한 스케그 형태는 단순하여 제작이 용이하고 경제적인 이유로 많이 채용되고 있지만, 유체역학적으로 최적의 형상이라고 볼 수는 없다. Such a skeg form is simple and easy to manufacture and is widely employed for economic reasons, but it is not considered to be an optimal shape hydrodynamically.

이러한 종래의 쇄빙선박(1)은 프로펠러와 엔진의 축이 직접 연결되는 디젤엔진 구동형 선박과 달리 추진축이 필요없으므로 선미 선저부는 평편한 프램 타입(open pram type)으로 제작되었다. The conventional icebreaker 1 does not need a propulsion shaft, unlike a diesel engine driven vessel in which the propeller and the engine shaft are directly connected, so the bottom of the stern is made of a flat pram type.

따라서, 평편한 선저부에는 쇄빙선박의 직진성을 높이기 위해 스케그(3)를 장착하여 항해를 하는데, 이러한 종래의 쇄빙선박에 부착된 평판(plate) 형태의 스케그는 추진 효율에 도움이 되지 않고, 또 두개의 POD와 하나의 평판 스케그를 장착한 쇄빙선박의 경우는 쇄빙 추진시 선저 부분으로 유입되는 얼음조각에 의해 추진장치의 손상우려도 높은 문제점을 가지고 있다. Therefore, the flat bottom portion is sailed by mounting the skeg 3 in order to increase the straightness of the icebreaking vessel, the plate-shaped skeg attached to the conventional icebreaking vessel does not help propulsion efficiency, In the case of icebreaking vessels equipped with two PODs and one flat plate skew, there is a high possibility that the propulsion system may be damaged by ice chips flowing into the bottom part during the icebreaking.

본 발명은 상기의 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, POD 추진장치를 갖는 쇄빙선박의 전진 일반항해시 추진효율을 대폭 향상시켜 연료소모율을 줄이고, 한편으로는 선저부분으로 유입되는 얼음조각으로부터 POD 추진장치의 손상을 방지하여 선박의 운전비용을 줄이는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above-mentioned point, and greatly improves the propulsion efficiency during the forward general navigation of icebreaking vessels having a POD propulsion device, thereby reducing fuel consumption rate and propelling the POD from ice chips flowing into the bottom part. The aim is to reduce the operating costs of the ship by preventing damage to the system.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선저부에 POD 추진장치를 장착한 쇄빙선박의 선형에 있어서, 상기 쇄빙선박의 선미부 또는 선수부 폭방향으로 2개 이상 장착되는 상기 POD 추진장치; 및 상기 POD 추진장치 각각의 선체 중심부 방향으로 형성되는 유선형의 스턴벌브 선형(300);을 포함하되, 상기 스턴벌브 선형(300)의 상부는 만곡부를 형성하는 스턴벌브 페어링(810)과 연결되고, 하부는 선체 중심부 방향으로 연장되는 것;을 특징으로 하는 쇄빙선박의 선형을 제공한다. .According to an aspect of the present invention for achieving the above object, in the linear of the icebreaking vessel equipped with a POD propulsion unit on the bottom, the POD propulsion apparatus is mounted at least two in the width direction of the stern or bow portion of the icebreaking vessel ; And a streamlined stern bulb linear (300) formed in the direction of the hull center of each of the POD propulsion devices, wherein the upper portion of the stern bulb linear (300) is connected to the stern bulb pairing (810) forming a curved portion, The lower portion extends in the direction of the center of the hull; .

상기 스턴벌브 선형(300)은 상기 스턴벌브 페어링(810)보다 선미부 또는 선수부 방향으로 돌출되는 스턴벌브(400);를 포함하되, 상기 스턴벌브(400)가 선미부 또는 선수부 방향으로 돌출되는 부위의 70~80% 지점에 프로펠러 허브(240)의 최대 지름과 동일한 지름을 형성시키는 것;을 특징으로 한다. The stern bulb linear 300 includes a stern bulb 400 protruding in a stern portion or a bow portion direction from the stern bulb pairing 810, but includes a portion in which the stern bulb 400 protrudes in a stern portion or bow portion direction. Characterized by forming the same diameter as the maximum diameter of the propeller hub 240 at 70-80% of the point.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선저부에 POD 추진장치를 장착한 쇄빙선박의 선형에 있어서, 상기 쇄빙선박의 선미부 또는 선수부 폭방향으로 2개 이상 장착되는 상기 POD 추진장치; 및 상기 POD 추진장치(200) 각각의 선체 중심부 방향으로 형성되되, 선체 중심부로부터 선미부 또는 선수부 방향으로 돌출되는 유선형의 부가구조물;을 포함하는 쇄빙선박의 선형을 제공한다.According to another aspect of the present invention, in the linear form of the icebreaking vessel equipped with a POD propulsion unit on the bottom, two or more of the POD propulsion unit mounted in the width direction of the stern or bow portion of the icebreaking vessel; And a streamlined additional structure which is formed in the direction of the hull center of each of the POD propulsion units 200 and protrudes from the center of the hull toward the stern portion or the bow portion.

상기 POD 추진장치(200)는 프로펠러(230)를 회전시키는 구동부를 포함하는 POD 하우징(210);과 상기 POD 하우징(210)을 상기 쇄빙선박(100)의 POD 파운데이션(800)에 고정하는 POD 슬리브(220);를 포함하되, 상기 POD 파운데이션(800)과 수선(D.L.W.L) 간의 거리(H2)는 상기 쇄빙선박(100)이 운항하는 빙해역에 존재하는 얼음이 상기 수선 이하 부분을 차지하는 얼음 두께 이상인 것;을 특징으로 한다.The POD propulsion device 200 includes a POD housing 210 including a drive unit for rotating the propeller 230; and a POD sleeve fixing the POD housing 210 to the POD foundation 800 of the icebreaking vessel 100. Including, 220, the distance (H2) between the POD foundation 800 and the waterline (DLWL) is more than the thickness of the ice that occupies the portion below the waterline ice existing in the ice sea area that the icebreaker 100 operates It is characterized by.

상기 쇄빙선박의 선미부 또는 선수부는 트랜섬(transom) 구조를 가지며; 상기 트랜섬 구조의 트랜섬 너클(600)은 상기 POD 파운데이션(800)과 호그백 구조(700)를 이루면서 하방으로 연결되어 선체 중심부 방향으로 경사지는 것;을 특징으로 한다. The stern portion or bow portion of the icebreaker vessel has a transom structure; The transom knuckle 600 of the transom structure is connected to the bottom while forming a hogback structure 700 with the POD foundation 800 and inclined toward the center of the hull.

상기 트랜섬 너클(600)과 수선(D.L.W.L) 간의 거리(H1)는 상기 쇄빙선박(100)이 운항하는 빙해역에 존재하는 얼음이 상기 수선 이상 부분을 차지하는 얼음 두께 이상인 것;을 특징으로 한다. The distance H1 between the transom knuckle 600 and the waterline D.L.W.L is equal to or greater than the thickness of ice in which the ice existing in the icebreaking area 100 operates occupies a portion above the waterline.

상기 호그백 구조(700)의 경사각은 수선(D.L.W.L)에 대해 20~25°인 것;을 특징으로 한다. The inclination angle of the hog bag structure 700 is 20 to 25 ° with respect to the water line (D.L.W.L);

상기 트랜섬 너클(600)과 상기 호그백 구조(700) 사이를 연결하되; 상기 수선에 대해 30~45°의 경사를 갖는 경사부(650);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Connect between the transom knuckle 600 and the hogback structure 700; It characterized in that it further comprises; inclination portion 650 having a slope of 30 ~ 45 ° with respect to the waterline.

본 발명에 따르면, 쇄빙선박의 선미부 또는 선수부에 스턴 벌브(stern bulb) 형상의 부가구조물을 설치하여, 쇄빙선박의 전진 일반항해시 추진효율을 대폭 향상시켜 연료소모율을 줄이면서도 쇄빙 효율을 증대시킬 수 있다. According to the present invention, by installing a stern bulb-shaped additional structure at the stern part or the bow part of the icebreaker ship, the propulsion efficiency is greatly improved during the forward general navigation of the icebreaker ship, thereby reducing the fuel consumption rate and increasing the icebreaking efficiency. Can be.

또한, 선저부분으로 유입되는 얼음조각으로부터 POD 추진장치의 손상을 방지하여 선박의 운전비용을 줄이고, 내구성을 향상시킬 수 있다. In addition, it is possible to prevent damage to the POD propulsion device from the ice flakes flowing into the bottom portion to reduce the operating cost of the ship, it is possible to improve the durability.

도 1은 종래의 쇄빙선박의 선미선형을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 쇄빙선박의 전진항해 조건(pulling mode)인 경우의 선형을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 쇄빙선박의 전진항해 조건(pulling mode)인 경우의 선형을 개략적으로 나타낸 측면도.
도 4는 종래의 쇄빙선박과 본 발명에 따른 쇄빙선박의 추진효율을 비교한 도면.
도 5는 쇄빙선박의 프로펠러로 유입되는 물의 흐름인 추진장치 유입류 도면으로, (a)는 종래의 쇄빙선박에 대한 도면이고, (b)는 본 발명에 따른 쇄빙선박에 대한 도면. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing a stern linear shape of a conventional icebreaker ship.
Figure 2 schematically shows the linearity in the case of the forwarding (pulling mode) of the icebreaker ship according to the present invention.
3 is a side view schematically showing the linearity in the case of the forwarding (pulling mode) of the icebreaker ship according to the present invention.
4 is a view comparing the propulsion efficiency of the icebreaker according to the present invention and the conventional icebreaker.
5 is a drawing of a propulsion device inflow which is a flow of water flowing into a propeller of an icebreaker, (a) is a view of a conventional icebreaker, and (b) is a view of an icebreaker according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. The same reference numerals in the drawings denote like elements throughout the drawings.

본 발명의 쇄빙선박은 빙해역을 독자적으로 항해가 가능한 쇄빙 능력을 보유한 선박을 말하므로, 쇄빙 능력을 보유하였다면, 선박의 종류에 무관하게 본 발명의 쇄빙선박에 포함된다. 따라서, 쇄빙 유조선, 쇄빙 콘테이너선, 쇄빙 시추선 등 쇄빙 능력을 보유한 모든 쇄빙선박을 포함한다. The icebreaking ship of the present invention refers to a ship having an icebreaking ability capable of independently navigating an ice-sea area, so if the icebreaking capacity is retained, it is included in the icebreaking ship of the present invention regardless of the type of the vessel. Thus, it includes all icebreakers with icebreaking capabilities, such as icebreaker tankers, icebreaker container ships, icebreaker drilling ships.

또한, 본 발명에 따른 선형은 단방향 쇄빙선박은 물론 양방향 쇄빙선박에 적용될 수 있고, 선미 또는 선수부에 형성할 수도 있다. In addition, the linear according to the present invention can be applied to unidirectional icebreaking vessels as well as bidirectional icebreaking vessels, and may be formed on the stern or bow part.

도 2는 본 발명에 따른 쇄빙선박의 전진항해 조건(pulling mode)인 경우의 선형을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 쇄빙선박의 전진항해 조건(pulling mode)인 경우의 선형을 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 4는 종래의 쇄빙선박과 본 발명에 따른 쇄빙선박의 추진효율을 비교한 도면이고, 도 5는 쇄빙선박의 프로펠러로 유입되는 물의 흐름인 추진장치 유입류 도면으로, (a)는 종래의 쇄빙선박에 대한 도면이며, (b)는 본 발명에 따른 쇄빙선박에 대한 도면이다. 2 is a view schematically showing the linearity in the case of the advance navigation condition (pulling mode) of the icebreaker ship according to the present invention, Figure 3 is a linear view in the case of the advance navigation condition (pulling mode) of the icebreaker ship according to the present invention Figure 4 is a schematic side view, Figure 4 is a view comparing the propulsion efficiency of the icebreaker according to the present invention and the conventional icebreaker, Figure 5 is a flow diagram of the propulsion device inflow flow which flows into the propeller of the icebreaker, ( a) is a view of a conventional icebreaker, and (b) is a view of an icebreaker according to the present invention.

본 발명에 따른 쇄빙선박(100)의 선형은, 선저부에 POD 추진장치를 장착한 쇄빙선박의 선형으로서, POD 추진장치(200), 스턴벌브(stern bulb) 선형(300)을 구비한다. The linear form of the icebreaking vessel 100 according to the present invention is a linear form of an icebreaking vessel equipped with a POD propulsion device at the bottom, and includes a POD propulsion device 200 and a stern bulb linear 300.

POD 추진장치(200)는 쇄빙선박의 선미부 또는 선수부 폭방향으로 2개 이상 장착될 수 있는데, 선저부의 횡방향 폭을 고려하여 장착하며, 바람직하게는 도 2와 같이 선체 측부에 각각 1개씩 2개의 POD 추진장치(200)를 장착할 수 있다. Two or more POD propulsion devices 200 may be mounted in the width direction of the stern part or the bow part of the icebreaking ship. The POD propulsion device 200 may be mounted in consideration of the transverse width of the bottom part of the icebreaking ship. POD propulsion device 200 can be mounted.

이 때 POD 추진장치(200)의 선체 중심부 방향 각각에 스턴벌브 선형(300)을 형성하여 쇄빙선박(100)의 추진효율을 증대시킬 수 있다. At this time, by forming the stubble linear (300) in each of the hull center direction of the POD propulsion apparatus 200 can increase the propulsion efficiency of the icebreaker (100).

스턴벌브 선형(300)은 POD 추진장치(200)의 선체 중심부 방향향으로 형성되는 유선형의 형상을 한 구조물로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 스턴벌브 선형(300)의 상부는 쇄빙선박(100)의 선미부 또는 선수부 선저에 형성되는 만곡부인 스턴벌브 페어링(810, stern bulb fairing)과 연결되고, 스턴벌브 선형(300)의 하부는 체 중심부 방향으로 연장되도록 형성된다. Sternbulb linear 300 is a streamlined structure formed in the direction of the hull center of the POD propulsion device 200, as shown in Figure 3, the top of the stubblebulb 300 is an icebreaker (100) It is connected to the stern bulb fairing (810, stern bulb fairing) that is a curved portion formed on the stern portion or the bottom of the fore, the lower portion of the stern bulb linear 300 is formed to extend in the direction of the body center.

POD 추진장치를 장착한 종래의 쇄빙선박은 평저선(pram type) 선미선형을 갖추고 있으며, 항해(navigation)를 할 때, 선박의 직진 안정성을 확보하기 위한 목적으로 선저부에 평판(plate) 모양의 스케그(skeg)를 형성하고 있어, 쇄빙선박의 추진효율이 낮아지게 된다. Conventional icebreaking ship equipped with a POD propulsion system is equipped with a pram type stern type, and a plate-shaped skeg on the bottom of the ship for the purpose of securing the straight stability of the ship during navigation. As the skeg is formed, the propulsion efficiency of the icebreaker ship is lowered.

그러나, 본 발명은, 도 2 및 도 3에서와 같이, 유선형의 형상을 한 스턴벌브 선형(300)을 사용하기 때문에, 유선형의 스턴벌브 선형(300)은, POD 추진장치(200)의 프로펠러(230)로 유입되는 물이 유선형의 형상을 지날 때, 유입되는 물에 프로펠러 회전방향과는 반대방향의 흐름(counter swirl)을 형성시키므로 쇄빙선박(100)의 추진효율이 향상될 수 있도록 한다. However, since the present invention uses the stern bulb linear 300 having a streamlined shape, as shown in FIGS. 2 and 3, the streamlined stern bulb linear 300 is a propeller of the POD propulsion device 200. When the water flowing into the 230 flows in a streamlined shape, a counter swirl in a direction opposite to the propeller rotation direction is formed in the incoming water so that the propulsion efficiency of the icebreaking vessel 100 can be improved.

도 5의 (a)에 도시된 종래의 쇄빙선박이 전진 항해를 할 때 프로펠러로 유입되는 물의 흐름인 추진장치 유입류와 도 5의 (b)에 도시된 본 발명에 따른 쇄빙선박이 전진 항해를 할 때 프로펠러로 유입되는 물의 흐름인 추진장치 유입류를 비교해보면, 프로펠러의 회전각 210°부근의 유입류에 있어서, 종래의 쇄빙선박은 거의 회전류가 없으나, 본 발명에 따른 쇄빙선박은 프로펠러 회전의 반대방향으로 강한 회전류가 흐르므로 추진장치의 추진 효율이 증대됨을 알 수 있다. When the icebreaker according to the present invention shown in Figure 5 (b) of the propulsion device inflow and the flow of water flowing into the propeller when the conventional icebreaker shown in Figure 5 (a) sails forward. Comparing the propeller inflow, which is the flow of water into the propeller, in the inflow near the rotation angle of 210 ° of the propeller, the conventional icebreaking vessel has almost no rotational flow, but the icebreaking vessel according to the present invention has the opposite direction of the propeller rotation. It can be seen that the propulsion efficiency of the propulsion apparatus is increased because a strong rotational flow flows.

도 4에 POD 추진을 하는 평저선(pram type) 선미선형을 갖는 종래의 쇄빙선박(SHIP 1, SHIP 2, SHIP 3, SHIP 4)과 본 발명의 일실시예에 따른 스턴벌브(stern bulb) 선형을 갖는 쇄빙선박(DSME Aframax Tanker)의 추진 효율을 비교하였는데, 본 발명에 따른 쇄빙선박이 약 15%의 효율증가를 달성하였음을 알 수 있다. Figure 4 shows a conventional icebreaking vessel (SHIP 1, SHIP 2, SHIP 3, SHIP 4) having a flat type stern linear to the POD propulsion and a stern bulb (stern bulb) according to an embodiment of the present invention The propulsion efficiency of the DSME Aframax Tanker was compared, and it can be seen that the icebreaking vessel according to the present invention achieved an efficiency increase of about 15%.

또한, 스턴벌브 선형(300)을 POD 추진장치(200)의 선체 중심부 방향으로 형성시킴으로써 쇄빙선박의 전진 항해(forward navigation)시 선저부 쪽으로 유입되는 얼음조각이 POD 추진장치(200)에 부딪혀 POD 추진장치를 손상케 하는 것을 막아 POD 추진장치(200)를 보호하는 역할도 할 수 있다. In addition, by forming the stubble linear (300) in the direction of the hull center of the POD propulsion device 200, the ice pieces introduced into the bottom portion during the forward navigation of the icebreaking ship hit the POD propulsion device 200 to propel the POD It may also serve to protect the POD propulsion device 200 by preventing damage to the device.

스턴벌브 선형(300)은 스턴벌브(400)를 포함할 수 있다. Sternbulb linear 300 may include stubble 400.

스턴벌브(400)는 스턴벌브 페어링(810)보다 선미부 또는 선수부 방향(선체 종방향으로 선체 외측방향)으로 돌출되며, 돌출되는 부위 70~80% 지점에 프로펠러 허브(240)의 최대 지름과 동일한 지름을 형성시킬 수 있다. Sternbulb 400 is projected in the stern or bow direction (hull outward in the longitudinal direction of the hull) than the sternbulb pairing 810, the same as the maximum diameter of the propeller hub 240 at 70-80% of the protruding portion The diameter can be formed.

스턴벌브 페어링(810, stern bulb fairing)은 쇄빙선박(100)의 선미부 또는 선수부의 선저에 형성되는 만곡부를 말하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 스턴벌브(stern bulb)가 선미부 또는 선수부 방향(선체 종방향으로 선체 외측방향)으로 돌출됨으로써 선미부 또는 선수부 선저에 형성된다. Stern bulb fairing (810, stern bulb fairing) refers to the bent portion formed on the stern or the bottom of the bow portion of the icebreaking vessel 100, as shown in Figure 3, the stern bulb (stern bulb) stern or bow portion direction It protrudes in the longitudinal direction of the hull and is formed in the bottom of the stern part or the bow part.

도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, POD 추진장치(200)의 프로펠러 허브(240)로는 물의 입출입이 없어 유입류가 생기지 않으므로 프로펠러 허브(240) 방향(수평방향)으로의 유선형 유입류를 만들기 위한 수평방향의 유선형이 필요 없게 되므로, 프로펠러 허브(240)의 최대지름과 동일한 크기의 스턴벌브(400) 지름을 스턴벌브(400)의 돌출되는 부위 70~80% 지점상에 위치시키게 되면 추진 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 5, the propeller hub 240 of the POD propulsion device 200 does not have an inflow and outflow of water so that no inflow occurs, thereby making a streamlined inflow in the propeller hub 240 direction (horizontal direction). Since the horizontal streamline for the need not be necessary, the propulsion efficiency is to be placed on the 70 ~ 80% point of the projected portion of the stub bulb 400 of the diameter of the stub bulb 400 of the same size as the maximum diameter of the propeller hub 240 Can be effectively improved.

다시 설명하면, 스턴벌브(400)의 돌출되는 부위 70~80% 지점에 프로펠러 허브(240)의 최대지름과 동일한 지름을 위치시키면 그 지점을 기준으로 선미부 또는 선수부(선체 종방향으로 선체 내측방향)는 유선형의 유입류를 생성할 수 있는 수평방향의 유선형이 형성되어 유선형의 유입류가 프로펠러(230)로 들어갈 수 있게 되므로 추진 효율을 향상시킬 수 있게 된다. In other words, if the same diameter as the maximum diameter of the propeller hub 240 is positioned at the 70-80% point of the protruding portion of the stubble 400, the stern part or the bow part (the hull in the longitudinal direction of the hull) ) Is a horizontal streamline is formed to create a streamlined inflow can be streamlined inflow flows into the propeller 230, so it is possible to improve the propulsion efficiency.

그리고, 상기 지점을 기준으로 선미부 또는 선수부 측은 도 3에서와 같이 스턴벌브(400)의 곡면들이 만나게 되도록 형성되므로 완만한 곡선을 가지는 볼록한 형상이 되고, 수평방향의 유선형 유입류가 생성되기 어려운 형상을 가지게 되나, 이는 프로펠러 허브(240)가 위치하는 부분이므로 수평방향의 유선형 유입류가 필요없어도 추진 효율을 향상시키는 데 아무런 문제가 없게 된다. And, the stern or bow side is formed to meet the curved surface of the stern bulb 400, as shown in Figure 3 on the basis of the point becomes a convex shape with a gentle curve, it is difficult to form a streamlined inflow in the horizontal direction However, since it is a portion where the propeller hub 240 is located, there is no problem in improving the propulsion efficiency even if the horizontal streamlined inflow is not required.

POD 추진장치(200)는 POD 하우징(210), POD 슬리브(220), 프로펠러(230), 프로펠러 허브(240)를 포함할 수 있다. The POD propulsion device 200 may include a POD housing 210, a POD sleeve 220, a propeller 230, and a propeller hub 240.

POD 하우징(210)은 프로펠러(230)를 회전시키는 구동부를 포함하고 있고, POD 슬리브(220)는 POD 하우징(210)을 쇄빙선박(100)의 POD 파운데이션(800)에 고정하며, 프로펠러(230)는 프로펠러 허브(240)에 부착되어 회전 구동에 의해 쇄빙선박(100)을 움직이게 한다. POD 파운데이션(800)은 POD 추진장치(200)를 쇄빙선박(100)의 선저부에 설치할 수 있도록 쇄빙선박(100)의 선저부에 마련된다. The POD housing 210 includes a drive for rotating the propeller 230, and the POD sleeve 220 fixes the POD housing 210 to the POD foundation 800 of the icebreaking vessel 100, and the propeller 230. Is attached to the propeller hub 240 to move the icebreaker 100 by rotational drive. The POD foundation 800 is provided at the bottom of the icebreaking vessel 100 so that the POD propulsion device 200 can be installed at the bottom of the icebreaking vessel 100.

POD 하우징(210)이 포함하고 있는 프로펠러(230)의 구동부는 프로펠러(230)를 회전시키는 동력을 생산하고 프로펠러(230)로 전달하는 장치 뿐만 아니라, 선체에서 생산된 프로펠러(230)의 회전동력을 공급받아 프로펠러(230)로 단순히 전달하는 장치(축(shaft) 및 기어 등)를 포함하는 개념이다. The driving unit of the propeller 230 included in the POD housing 210 produces a power for rotating the propeller 230 and transmits the power to the propeller 230, as well as the rotational power of the propeller 230 produced in the hull. It is a concept including a device (shaft and gear, etc.) to simply receive the propeller 230 to be supplied.

POD 추진장치(200)는 POD 파운데이션(800)에 부착되는 POD 슬리브(220)를 360°회전할 수 있도록 하여 POD 추진장치(200)의 방향을 임의로 조절하며, 쇄빙선박(100)을 전방(ahead direction) 또는 후방(astern direction) 뿐만 아니라 선회 등 다양한 운행을 가능하도록 한다. The POD propulsion device 200 may rotate the POD sleeve 220 attached to the POD foundation 800 by 360 ° to arbitrarily adjust the direction of the POD propulsion device 200 and forward the icebreaking vessel 100 to the front (ahead). It enables a variety of driving, such as turning, as well as the direction (astern).

본 발명에 따른 쇄빙선박(100)의 POD 슬리브(220)의 상단부와 수선(designed load water line;D.L.W.L.) 간의 거리(H2)는 쇄빙선박(100)이 운항하는 빙해역에 존재하는 얼음이 상기 수선 이하 부분을 차지하는 얼음 두께 이상이 될 수 있도록 제작할 수 있다. The distance H2 between the upper end of the POD sleeve 220 of the icebreaking vessel 100 and the designed load water line (DLWL) of the icebreaking vessel 100 according to the present invention is the ice existing in the ice-sea area in which the icebreaking vessel 100 operates. It can be manufactured to be more than the thickness of the ice occupying the lower portion.

이는 쇄빙선박(100)이 쇄빙 작용도 원할히 하면서, 동시에, 수선(D.L.W.L) 이하의 얼음이 POD 추진장치(200)와 직접 충돌하지 않도록 하여 손상을 미연에 방지하기 위함이다. This is for the icebreaking vessel 100 to smooth the ice-breaking action, and at the same time, to prevent the ice below the waterline (D.L.W.L) from directly colliding with the POD propulsion device 200 to prevent damage in advance.

쇄빙선박(100)의 선미부 또는 선수부는 트랜섬(transom) 구조를 갖되, 트랜섬 구조의 하단부 모서리를 형성하는 트랜섬 너클(600)은 POD 파운데이션(800)과 하방으로 연결되어 선체방향으로 경사지는 호그백 구조(700)를 형성한다. The stern or bow of the icebreaker 100 has a transom structure, but the transom knuckle 600, which forms the lower edge of the transom structure, is connected downwardly with the POD foundation 800 to be inclined in the hull direction. Form a hogback structure 700.

이는 일정한 두께의 얼음은 선박의 수직전단력에 의해 쇄빙하는 것이 가장 효과적이어서, 얼음과 접촉하는 선박의 면의 기울기가 수평에 가까울수록 쇄빙 능력이 커지므로 호그백 구조(700)을 선수 하방으로 경사지도록 하는 것이다. This is because ice of a certain thickness is most effective for icebreaking due to the vertical shear force of the ship, and as the inclination of the ship's surface in contact with the ice becomes horizontal, the icebreaking ability increases, so that the hogback structure 700 is inclined downward. It is.

이 때, 호그백 구조(700)의 기울기가 너무 경사가 지면 선박의 쇄빙능력보다 선박 고유의 기능을 잃어 버리기 때문에 수선(D.L.W.L)에 대해 20~25°정도의 기울기를 형성하는 것이 바람직하다. At this time, if the inclination of the hog bag structure 700 is too inclined, the intrinsic function of the ship is lost rather than the icebreaking capacity of the ship.

또한, 트랜섬 너클(600)과 수선(D.L.W.L) 간의 거리(H1)는 선박(100)이 운항하는 빙해역에 존재하는 얼음이 상기 수선 이상 부분을 차지하는 얼음 두께 이상이 되도록 제작할 수 있다. In addition, the distance H1 between the transom knuckle 600 and the waterline D.L.W.L may be manufactured so that the ice existing in the ice sea area in which the ship 100 operates is equal to or greater than the ice thickness occupying the portion of the waterline or more.

이는 얼음이 쇄빙선박(100)의 트랜섬에 부딪힐 경우 선체에 충격을 주는 것은 물론 쇄빙효과도 떨어지므로 쇄빙을 위한 선체의 경사가 시작되는 부위를 얼음의 높이보다 크게 하여 선체의 손상을 미연에 방지하기 위함이다. When the ice hits the transom of the icebreaker 100, it not only impacts the hull but also reduces the icebreaking effect. Therefore, the area where the inclination of the hull for icebreaking starts is greater than the height of the ice, thus preventing damage to the hull. This is to prevent.

또한, 쇄빙선박(100)의 트랜섬 너클(600)에서 쇄빙을 위한 경사가 바로 시작되는 경우 얼음과의 충돌시 트랜섬 너클(600)의 손상가능성이 높으므로 쇄빙 작용도 원할히 하면서 동시에 얼음과의 충돌시 선체에 가해지는 충격도 완화하기 위해 완만한 경사의 경사부(650)를 추가로 둘 수 있다. In addition, when the inclination for icebreaking is immediately started in the transom knuckle 600 of the icebreaker 100, the possibility of damage of the transom knuckle 600 during the collision with ice is high. In order to mitigate the impact on the hull during a collision, the inclined portion 650 of a gentle inclination may be further provided.

이 때, 경사부(650)의 경사각은 수선(D.L.W.L.)에 대해 30~35°정도의 기울기를 형성하는 것이 바람직하다. At this time, the inclination angle of the inclined portion 650 preferably forms an inclination of about 30 to 35 degrees with respect to the water line D.L.W.L ..

다른 실시예로, 본 발명에 따른 쇄빙선박(100)의 선형은, 선저부에 POD 추진장치를 장착한 쇄빙선박으로서, POD 추진장치의 선체 중심부 방향으로 형성되되, 선체 종방향의 선체 외측방향으로 돌출되는 유선형의 부가구조물을 구비할 수 있다. In another embodiment, the linear shape of the icebreaking vessel 100 according to the present invention is an icebreaking vessel equipped with a POD propulsion device on the bottom, and is formed in the direction of the hull center of the POD propulsion device, in the hull outward direction in the longitudinal direction of the hull. It may have a streamlined additional structure that protrudes.

또한, POD 추진장치는 선미부 또는 선수부 선저 측부에 2개 설치하되, 부가구조물은 POD 추진장치 각각의 선체 중심부 방향에 형성될 수 있다. In addition, two POD propulsion units may be installed at the stern part or the bottom of the bow part, and additional structures may be formed in the hull center direction of each of the POD propulsion units.

부가구조물은 추진장치로 유입되는 물의 흐름에 유선형을 형성할 수 있어 상술한 바와 동일하게 선박의 추진효율을 대폭 증대시킬 수 있다. The additional structure can form a streamline in the flow of water flowing into the propulsion device can significantly increase the propulsion efficiency of the vessel as described above.

또한, 전술한 실시예에서와 마찬가지의 구성들을 부가하여 동일한 쇄빙능력 및 추진효율 향상의 효과를 달성할 수 있다. Also, by adding the same configurations as in the above-described embodiment, it is possible to achieve the same effect of improving icebreaking capacity and propulsion efficiency.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.

100: 쇄빙선박 200: POD 추진장치
210: POD 하우징 220: POD 슬리브
230: 프로펠러 240: 프로펠러 허브
300: 스턴벌브 선형 400: 스턴벌브
410: 스턴벌브 길이 600: 트랜섬 너클
650: 경사부 700: 호그백 구조
800: POD 파운데이션 810: 스턴벌브 페어링
D.L.W.L: 흘수선(desinged load water line)100: icebreaker 200: POD propulsion device
210: POD housing 220: POD sleeve
230: propeller 240: propeller hub
300: Stunbulb Linear 400: Stunbulb
410: Sternbulb length 600: transom knuckle
650: inclined portion 700: hog bag structure
800: POD Foundation 810: Sternbulb Pairing
DLWL: Desired Load Water Line

Claims (8)

선저부에 POD 추진장치를 장착한 쇄빙선박의 선형에 있어서,
상기 쇄빙선박의 선미부 또는 선수부에 폭방향으로 2개 이상 장착되는 상기 POD 추진장치; 및
상기 POD 추진장치 각각의 선체 중심부 방향으로 형성되는 유선형의 스턴벌브 선형(300);을 포함하되,
상기 스턴벌브 선형(300)의 상부는 만곡부를 형성하는 스턴벌브 페어링(810)과 연결되고, 하부는 선체 중심부 방향으로 연장되는 것;
을 특징으로 하는 쇄빙선박의 선형.In the linear form of an icebreaker ship equipped with a POD propulsion device at the bottom,
Two or more POD propulsion devices mounted in the width direction of the stern portion or the bow portion of the icebreaking vessel; And
Includes; streamlined sternbulb linear 300 is formed in the direction of the hull center of each of the POD propulsion device,
An upper portion of the stern bulb linear 300 is connected to a stern bulb pairing 810 that forms a curved portion, and a lower portion thereof extends in a hull center direction;
Linear icebreaker characterized in that. 청구항 1에 있어서,
상기 스턴벌브 선형(300)은 상기 스턴벌브 페어링(810)보다 선미부 또는 선수부 방향으로 돌출되는 스턴벌브(400);를 포함하되,
상기 스턴벌브(400)가 선미부 또는 선수부 방향으로 돌출되는 부위의 70~80% 지점에 프로펠러 허브(240)의 최대 지름과 동일한 지름을 형성시키는 것;
을 특징으로 하는 쇄빙선박의 선형.The method according to claim 1,
The stern bulb linear 300 includes a stern bulb 400 protruding in a stern portion or a bow portion direction from the stern bulb pairing 810.
Forming a diameter equal to the maximum diameter of the propeller hub 240 at the 70-80% point of the stern bulb 400 protruding in the stern or bow portion direction;
Linear icebreaker characterized in that. 선저부에 POD 추진장치를 장착한 쇄빙선박의 선형에 있어서,
상기 쇄빙선박의 선미부 또는 선수부 폭방향으로 2개 이상 장착되는 상기 POD 추진장치; 및
상기 POD 추진장치(200) 각각의 선체 중심부 방향으로 형성되되, 선체 중심부로부터 선미부 또는 선수부 방향으로 돌출되는 유선형의 부가구조물;
을 포함하는 쇄빙선박의 선형.In the linear form of an icebreaker ship equipped with a POD propulsion device at the bottom,
Two or more POD propulsion devices mounted in the stern portion or bow portion width direction of the icebreaking vessel; And
A streamlined additional structure which is formed in the direction of the hull center of each of the POD propulsion devices 200 and protrudes in the direction of the stern portion or the bow portion from the center of the hull;
Linear of icebreaking vessel comprising a. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 POD 추진장치(200)는 프로펠러(230)를 회전시키는 구동부를 포함하는 POD 하우징(210);과 상기 POD 하우징(210)을 상기 쇄빙선박(100)의 POD 파운데이션(800)에 고정하는 POD 슬리브(220);를 포함하되,
상기 POD 파운데이션(800)과 수선(D.L.W.L) 간의 거리(H2)는 상기 쇄빙선박(100)이 운항하는 빙해역에 존재하는 얼음이 상기 수선 이하 부분을 차지하는 얼음 두께 이상인 것;
을 특징으로 하는 쇄빙선박의 선형.The method according to claim 1 or 3,
The POD propulsion device 200 includes a POD housing 210 including a drive unit for rotating the propeller 230; and a POD sleeve fixing the POD housing 210 to the POD foundation 800 of the icebreaking vessel 100. (220);
The distance H2 between the POD foundation 800 and the waterline DLWL is equal to or greater than the thickness of the ice that occupies a portion below the waterline in the ice in the ice-sea area in which the icebreaking ship 100 operates;
Linear icebreaker characterized in that. 청구항 4에 있어서,
상기 쇄빙선박의 선미부 또는 선수부는 트랜섬(transom) 구조를 가지며;
상기 트랜섬 구조의 트랜섬 너클(600)은 상기 POD 파운데이션(800)과 호그백 구조(700)를 이루면서 하방으로 연결되어 선체 중심부 방향으로 경사지는 것;
을 특징으로 하는 쇄빙선박의 선형.The method of claim 4,
The stern portion or bow portion of the icebreaker vessel has a transom structure;
The transom knuckle 600 of the transom structure is connected downwardly while forming a hogback structure 700 with the POD foundation 800 and inclined toward the center of the hull;
Linear icebreaker characterized in that. 청구항 5에 있어서,
상기 트랜섬 너클(600)과 수선(D.L.W.L) 간의 거리(H1)는 상기 쇄빙선박(100)이 운항하는 빙해역에 존재하는 얼음이 상기 수선 이상 부분을 차지하는 얼음 두께 이상인 것;
을 특징으로 하는 쇄빙선박의 선형.The method according to claim 5,
The distance H1 between the transom knuckle 600 and the waterline DLWL is equal to or greater than the thickness of the ice that occupies a portion above the waterline in the ice existing in the icebreaking vessel 100;
Linear icebreaker characterized in that. 청구항 6에 있어서,
상기 호그백 구조(700)의 경사각은 수선(D.L.W.L)에 대해 20~25°인 것;
을 특징으로 하는 쇄빙선박의 선형.The method of claim 6,
The inclination angle of the hog bag structure 700 is 20 to 25 ° with respect to the water line DLWL;
Linear icebreaker characterized in that. 청구항 7에 있어서,
상기 트랜섬 너클(600)과 상기 호그백 구조(700) 사이를 연결하되;
상기 수선에 대해 30~45°의 경사를 갖는 경사부(650);를 더 포함하는 것
을 특징으로 하는 쇄빙선박의 선형.The method of claim 7,
Connect between the transom knuckle 600 and the hogback structure 700;
Further comprising a; inclined portion 650 having an inclination of 30 ~ 45 ° with respect to the waterline
Linear icebreaker characterized in that.
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