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KR101869029B1 - 선박 비상 정지 제어장치 및 선박 비상 정지 제어장치를 이용한 선박 비상 정지 수행 방법 - Google Patents

선박 비상 정지 제어장치 및 선박 비상 정지 제어장치를 이용한 선박 비상 정지 수행 방법 Download PDF

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KR101869029B1
KR101869029B1 KR1020177020618A KR20177020618A KR101869029B1 KR 101869029 B1 KR101869029 B1 KR 101869029B1 KR 1020177020618 A KR1020177020618 A KR 1020177020618A KR 20177020618 A KR20177020618 A KR 20177020618A KR 101869029 B1 KR101869029 B1 KR 101869029B1
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propulsion
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리스토 길덴
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에이비비 슈바이쯔 아게
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Abstract

선박의 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 제어 장치가 제공된다. 제어 장치는 급정지 절차를 활성화하기 위한 급정지 활성화 부재를 포함하며, 급정지 절차가 실행된 이후에, 방위각 추진 장치의 방위 및 추진 속도는 급정지 절차가 활성화되는 순간부터 선박의 전진 속도가 적어도 감소될 때까지 제어된다.

Description

선박 비상 정지 제어장치 및 선박 비상 정지 제어장치를 이용한 선박 비상 정지 수행 방법
본 발명은 방위각 추진 장치(azimuthing propulsion unit)(들)가 제공된 선박의 급정지 또는 비상 정지에 관한 것이다.
방위각 추진 장치는 임의의 각도로 수평으로 회전될 수 있는 선박 프로펠러의 구성요소이다. 이는 고정식 프로펠러 및 키 시스템(rudder system)보다 더 양호한 조종성을 제공한다.
통상적으로, 선박은 서로 인접한 두 개의 방위각 추진 장치를 가진다. 각각의 방위각 추진 장치는 추진 장치를 제어하기 위한 수동 제어기를 가질 수 있다.
비상 정지 상황에서, 정지 거리, 정지 방향 및 선박 장비와 선박 내부의 사람들에 대한 정지 절차의 안정성과 같은 복수의 요인들이 고려될 필요가 있다.
종래의 비상 정지 절차에서, 추진 장치의 방위는 순항 위치로 유지된다. 즉, 프로펠러는 실질적으로 선박의 트랜섬(transom) 쪽으로 지향된다. 그러나, 프로펠러의 회전 방향은 역방향이다. 프로펠러가 푸싱 모드(pushing mode)에 최적화되면, 역-작동인 풀링 모드(pulling mode)는 선박을 최적 거리에 정지시키는데 실패한다.
선박을 정지시키기 위한 더욱 효율적인 방법은 프로펠러가 적어도 실질적으로 선박의 머리 쪽으로 지향되도록 추진 장치가 회전되는 소위, 포드웨이 급정지 절차(podway crash stop procedure)이다. 그에 의해서 프로펠러의 효율적인 푸싱 모드가 선박을 정지시키는데 사용될 수 있다.
그러나, 비상 정지 절차가 종종, 고압하에서 그리고 한정된 공간 내에서 수행되기 때문에, 비상 정지 절차는 매우 어렵고 많은 훈련과 경험을 요구한다. 그러한 경험과 자신감이 결핍되면, 선박의 조종사는 종래의 비상 정지 절차를 적용하고 싶고 더 효율적이나 위험한 포드웨이 급정지 절차의 사용을 피하려고 할 것이다.
따라서, 개선된 비상 정지 장비 및 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은 독립항에서 정의되는 제어 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다. 몇몇 실시예들이 종속항에 개시된다.
다음에, 본 발명은 첨부 도면을 참조한 몇몇 실시예들에 의해서 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 선박의 급정지를 수행하는 방법의 실시예를 도시한다.
실시예는 선박, 및 특히 비상 정지/급정지 절차 그리고 선박의 그러한 비상 정지를 수행하는 장치에 관한 것이다.
실시예에 따른 선박은 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 포함한다. 방위각 추진 장치는 선박의 바닥에 배열되고 원하는 대로 수평으로 회전될 수 있다. 심지어 임의의 위치로 회전될 때에도 방위각 추진 장치가 선박의 외부 치수에 꼭 맞을 수 있을 정도의 공간이 선박의 바닥에 배열될 수 있다. 방위각 추진 장치는 선박의 스케그(skeg) 뒤에 서로 인접하게 대칭으로 배열될 수 있다.
방위각 추진 장치는 스트럿(strut)에 고정되게 배열되는 포드(pod)를 포함한다. 스트럿은 베어링/회전 장치에 의해 선박의 바닥에 회전 가능하게 배열된다. 포드는 포드의 단부에 있는 허브(hub)에 고정되는 프로펠러를 회전시키기 위한 전기 추진 모터를 수용한다. 전기 모터에 의해 회전되는 샤프트는 프로펠러를 회전시키거나 적어도 그에 동축인 동일한 샤프트이다.
방위각 추진 장치의 하나의 주요 작동 모드는 프로펠러가 선박의 후방 쪽으로 지향되는 순항 모드이고 푸싱 모드이다. 비상 상황에서, 추진 장치는 푸싱 작동 모드를 유지하면서 순항 모드로부터 회전될 수 있다.
방위각 추진 장치는 선박의 컨트롤 브릿지(control bridge)로부터 제어될 수 있다. 각각의 추진 장치를 위한 제어 레버가 제공될 수 있다. 제어 레버를 사용함으로써, 선박의 운전자/선장은 방위각 추진 장치의 방위 및/또는 추진력(회전 속도)을 제어할 수 있다. 하나의 레버와 함께 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 휠 또는 미니휠이 또한 제공될 수 있다.
비상 정지 절차 중에 추진 장치를 수동으로 작동하기 위한 극도의 복잡성으로 인해, 자동화된 비상 정지 절차가 제공된다. 이러한 자동 절차는 예를 들어, 선박의 제어 패널/브릿지 상의 푸시 버튼 또는 레버에 의해 개시될 수 있다. 자동 비상 정지 절차는 추진 장치(들)의 방위 및/또는 회전 속도가 제어될 수 있는 하나 이상의 단계를 가질 수 있다. 기본 모드에서, 두 개의 추진 장치는 선박이 직선 코스를 유지하도록 대칭으로 제어된다.
실시예에서, 급정지 절차는 복수의 단계를 포함한다. 제 1 단계에서, 추진 장치의 방위는 유지될 수 있으나, 프로펠러의 회전 속도는 감소된다. 이러한 단계는 선박의 속도가 미리 결정된 임계값 아래로 감소될 때까지 적용될 수 있다.
그 다음에, 제 1 단계 후에 추진 장치는 제 2 임계값 미만으로 선박의 속도를 감소시키기 위해 적어도 90도 그러나 180도 미만으로 회전될 수 있다. 실시예에서, 프로펠러의 방위는 프로펠러가 선박의 트랜섬 쪽으로 지향되는 최초 위치로부터 약 135도이다.
선박의 속도가 제 2 임계값 아래로 감소될 때, 최초 위치로부터 실질적으로 180도인 각도로 방위각 추진 장치의 선회가 완료될 수 있다. 이러한 모드는 선박의 회전 속도가 제 3 임계값 아래로 감소할 때까지 적용된다.
마지막으로, 추진 장치는 추진 장치의 프로펠러가 서로 마주보도록 약 90도로 회전될 수 있다. 이러한 단계는 선박의 균형을 위해 적용될 수 있다.
실시예에서, 수동 제어 장치(들)는 자동 급정지 절차를 적어도 얼마쯤은 무시할 수 있다. 수동 제어 장치는 예를 들어, 추진 장치들 중의 하나의 회전을 감속시킬 수 있으며, 그 회전은 급정지 절차에 의해 결정된다. 이러한 방식으로, 감속되는 추진 장치의 제동 효과가 감소될 수 있으며, 그에 의해서 선박은 다른 쪽으로 선회된다. 대안으로 또는 부가적으로, 수동 제어 장치(들)는 하나 또는 두 개의 추진 장치의 방위를 조절하도록 적용될 수 있다.
미니휠과 추진 장치 사이의 의존성은 예를 들어, 조종사가 미니휠을 우측으로 회전시켜 선박을 우측으로 회전시키려고 할 때, 제어 시스템이 우측으로의 추진 장치의 제동력을 감소시키는 정도일 수 있다.
급정지 모드에서, 두 개의 방위각 추진 장치는 두 개의 추진 장치가 선박의 후방 쪽으로 지향되는 최초 순항 모드 위치로부터 적어도 90도로 회전된다. 급정지 모드가 개시될 때, 방위각 추진 장치는 바람직하게, 서로 대칭으로 작동된다. 즉, 방위각 추진 장치는 선체에 대해 동일한 각도로 모두 작동되며 이들의 추진력은 서로 동일하다. 이런 방식으로, 선박은 급정지 모드 동안에 직진으로 전진한다.
도 1은 방법의 실시예를 도시한다. 단계(100)에서, 사용자는 급정지 절차를 개시하기 위한 입력을 제공한다. 입력은 예를 들어, 푸시 버튼에 의해서 컨트롤 브릿지에 제공될 수 있다. 대안으로, 절차를 달성하기 위한 레버가 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 원한다면, 동일한 버튼 또는 레버가 절차를 중단시키는데 사용될 수 있다.
단계(102)에서, 방위각 추진 장치가 급정지 절차를 수행하도록 제어될 수 있다. 전술한 바와 같이, 급정지 절차는 방위 및 추진력과 같은 추진 장치의 제어 매개변수가 미리 정해진 또는 계산된 임계값 설정에 따라서 조절되는 여러 단계를 포함할 수 있다.
급정지 절차는 소프트웨어 및/또는 하드웨어에 의해서 실시될 수 있다. 제어 절차는 브릿지 보드에 제공되는 제어 장치가 제어 절차의 단계들과 물리적으로 반응하게 할 수 있다. 즉, 방위각 레버, 미니휠 또는 휠과 같은 제어 레버가 물리적으로 회전될 수 있거나 속도 제어가 제어 절차에 따라서 조절될 수 있다.
단계(104)에서, 제어 장치/레버는 급정지 절차가 진행중이더라도 작동될 수 있다. 즉, 사용자는 예를 들어, 선박의 회피 조치를 수행하기 위해 방위각 레버 또는 미니휠을 회전시킴으로써 선박의 코스를 조절할 수 있다. 사용자가 회피 조치의 수행을 완료하면, 급정지 절차는 다시 직진 경로를 떠맡고 가능한 한 빨리 직진 경로에 있는 선박을 계속해서 정지시킬 수 있다.
실시예는 여러 장점을 제공한다. 급정지 절차가 자동화되는 기본 모드는 선박의 효율적이고 안정한 정지 절차를 위한 매우 양호한 기반을 제공한다. 추진 장치가 동시에, 일제히 그리고 대칭적으로 제어될 때, 선박이 기울어질 위험이 예방될 수 있다. 또한, 추진 장치의 방위가 선박의 속도를 기준으로 할 때, 너무 빠른 제어 운동으로 인한 선박 구성요소의 파괴가 예방될 수 있다.
기본 급정지 절차가 주요 부분에 대해 자동화될 때, 선박의 선장은 급정지 절차를 최적으로 수행하는데 회피 조치가 필요한지에 대한 평가에 집중할 수 있다. 선장이 예를 들어, 수동 제어기 또는 음성 제어기에 의한 회피 조치를 수행할 때, 그 제어 조치는 적어도 부분적으로 기본 비상 정지 절차를 무시할 수 있다. 항상, 급정지 절차는 급정지 절차의 안정성을 유지하기 위해 회피 조치를 취해야 하는 한계범위를 설정할 수 있다.
기술이 진보함에 따라서 본 발명의 개념이 다양한 방식으로 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 본 발명 및 그의 실시예는 전술한 예에만 한정되는 것이 아니며 청구범위의 범주 내에서 변할 수 있다.

Claims (12)

  1. 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 별개로 또는 공동으로 제어하기 위한 하나 이상의 레버;
    급정지 절차를 활성화하기 위한 급정지 활성화 부재; 및
    급정지 절차가 급정지 활성화 부재에 의해 활성화되는 순간부터 선박의 전진 속도가 적어도 감소될 때까지 방위각 추진 장치의 방위 및 추진 속도가 제어되는 급정지 절차를 수행하는 수단을 포함하는, 선박의 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 제어 장치에 있어서,
    상기 제어 장치는 급정지 절차 중에 하나 이상의 레버에서 수신되는 작동자 제어 동작에 따라서 적어도 하나의 방위각 추진 장치의 방위 및 추진력 중 적어도 하나를 조절함으로써 급정지 절차를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    선박의 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 선박의 제어 브릿지(control bridge)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    선박의 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 제어 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 활성화 부재는 선박의 제어 브릿지에 제공되는 푸시 버튼을 포함하는 것을 특징으로 하는
    선박의 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 제어 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 하나 이상의 레버에서의 급정지 절차에 의해 결정되는 제어 동작을 물리적으로 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    선박의 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 급정지 절차는 방위각 추진 장치의 방위 및 추진력 중 적어도 하나가 변하도록 하나 이상의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    선박의 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 제어 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 급정지 절차는 방위각 추진 장치가 푸싱 모드에서 작동되고, 방위각 추진 장치의 프로펠러가 선박의 트랜섬 쪽으로 지향되는 위치로부터 적어도 90도 회전되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    선박의 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 제어 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 급정지 절차는 방위각 추진 장치의 추진력이 서로 동일하며 방위가 선박의 길이 방향에 대해 대칭이 되도록 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 대칭으로 제어하도록 배열되는 것을 특징으로 하는
    선박의 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 제어 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 급정지 절차는 선박의 속도의 함수로서 방위각 추진 장치의 방위를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    선박의 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 제어 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 급정지 절차는 다음 단계:
    방위각 추진 장치의 프로펠러가 선박의 트랜섬 쪽으로 지향되는 순항 위치로부터 180도 미만으로 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 선회시키도록 배열되고, 선박의 속도가 제 1 임계값 미만으로 감소할 때까지 최대 추진력을 가하는 제 1 단계;
    상기 순항 위치로부터 180도인 각도로 방위각 추진 장치의 선회를 완료하고, 선박의 속도가 제 2 임계값 미만으로 감소할 때까지 최대 추진력을 가하는 제 2 단계; 및
    선박의 균형을 위해 최초 위치로부터 90도의 위치로 방위각 추진 장치를 회전시키는 제 3 단계 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는
    선박의 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 제어하기 위한 제어 장치.
  10. 선박에 있어서,
    상기 선박이 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는
    선박.
  11. 급정지 절차가 시작되도록 선박의 작동자로부터 입력을 수신하는 단계(100); 및
    선박을 정지시키기 위해서 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 자동으로 제어하도록 급정지 절차를 수행하는 단계(102)를 포함하는, 적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 갖는 선박의 비상 정지를 수행하는 방법에 있어서,
    급정지 절차 중에 선박의 코스를 제어하기 위해 수동 제어기를 통한 제어 입력을 수신하는 단계; 및
    적어도 하나의 방위각 추진 장치의 방위 및 추진력 중 적어도 하나가 급정지 절차에 의해 결정되는 각각의 값으로부터 벗어나도록 급정지 절차를 조절하는 단계(104)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 갖는 선박의 비상 정지를 수행하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 급정지 절차는 방위각 추진 장치의 방위가 선박의 속도의 함수로서 변하는 하나 이상의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    적어도 두 개의 방위각 추진 장치를 갖는 선박의 비상 정지를 수행하는 방법.
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