KR20110118281A - Super lightweight hull structure of aluminum leisure vessel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알루미늄 합금판으로 제작된 간단한 보강재만으로도 충분한 구조강도를 확보할 수 있는 알루미늄제 레저선박의 초경량 선체구조에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 늑골 및 거더가 아닌 소수의 보강재를 사용하더라도 레저선박에 필요한 구조강도를 충분히 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 늑골 및 거더와 같은 보강재의 과도한 사용을 생략함으로써 레저선박의 경량화가 가능해진다. 또한 한 가지 두께의 알루미늄 합금판으로 선체를 제작하므로 용접가공이 용이하여 작업공수와 제작기간을 상당히 단축시킬 수 있다.The present invention relates to an ultralight hull structure of an aluminum leisure vessel that can secure sufficient structural strength even with a simple reinforcement made of an aluminum alloy plate. According to the present invention, even if a small number of reinforcements other than the ribs and girders are used, not only can sufficiently secure the structural strength required for the leisure ship, but also the weight of the leisure ships can be reduced by omitting excessive use of the reinforcement such as the ribs and the girders. . In addition, since the hull is made of an aluminum alloy plate of one thickness, it is easy to weld and can significantly reduce the labor and manufacturing time.
Description
본 발명은 레저선박 관련 기술분야에 속하는 것이다.The present invention belongs to the technical field related to leisure vessels.
최근 해양레저에 관한 사회적 관심의 증대에 따라 모터보트, 요트 등의 개발과 제품화가 많이 이루어지고 있으나, 선진국에 비하여 레저선박의 경쟁력이 떨어지고 있어 기존의 레저선박과 차별되는 새로운 레저선박의 개발을 통하여 차별화된 경쟁력 확보가 필요하게 되었다.Recently, as the social interest on marine leisure has increased, motor boats and yachts have been developed and commercialized. However, the competitiveness of leisure ships is less than that of developed countries. It is necessary to secure differentiated competitiveness.
기존의 레저선박은, 도 1에 도시된 바와 같이, 선각(1) 내부에 늑골(2)을 용접하고, 거더(3)를 다수 결합시킨 선체구조를 통하여 종변형 및 횡변형을 방지하기 위한 강도를 유지한다. 그리고 이러한 선체구조에는 도 2에 도시된 바와 같은 늑골(2) 및 거더(3)의 복합구성이나 도 3에 도시된 바와 같은 거더(3)만의 구성 등이 사용된다. 하지만 이러한 기존의 기술에 따르면, 거더(3) 및 늑골(2) 등 많은 수의 보강재를 사용하여야 하며, 이로 인해 레저선박의 중량이 과도하게 증가하는 문제가 발생하므로 바람직하지 못하다.Existing leisure vessel, as shown in Figure 1, the strength to prevent longitudinal deformation and transverse deformation through the hull structure of welding the
한편 기존의 레저선박에 적용되는 FRP(Fiberglass Reinforced Plastics) 재료는 중량대비 강도가 뛰어난 장점이 있긴 하지만, 오랜 기간 사용시 수분 흡습성 때문에 선박의 마찰저항이 증가하여 운행효율이 떨어지게 되고, 또한 폐선할 경우 소각이나 분쇄 후 매립 등의 방법을 사용하는 등 많은 환경문제를 유발하고 있다. 이에 자원의 재활용이 가능한 알루미늄을 소재로 한 레저선박의 설계 및 생산기술을 개발할 필요가 있다.Meanwhile, FRP (Fiberglass Reinforced Plastics) material applied to existing leisure vessels has the advantage of high strength to weight, but due to moisture hygroscopicity for long periods of use, the frictional resistance of the ship increases, resulting in a decrease in operating efficiency. However, it causes many environmental problems such as using landfill after grinding. Therefore, it is necessary to develop the design and production technology of leisure vessels made of aluminum that can recycle resources.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 알루미늄 합금판으로 제작된 간단한 보강재만으로도 충분한 구조강도를 확보할 수 있는 알루미늄제 레저선박의 초경량 선체구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an ultra-light hull structure of an aluminum leisure vessel that can secure sufficient structural strength even with a simple reinforcement made of an aluminum alloy plate.
본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other objects and advantages of the present invention will be described below, which are not limited to the matters set forth in the claims and the disclosure of the embodiments thereof, but also to the broader ranges by means and combinations within the range readily recited therefrom. Add that it will be included.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,
레저선박의 기본적인 골격과 외곽을 형성하는 선각;Hull forming the basic skeleton and outline of a leisure vessel;
상기 선각의 내부에 횡방향으로 설치되는 다수 개의 횡격벽 및;A plurality of transverse bulkheads installed transversely inside the hull;
다수 개의 개구부가 형성된 판상의 구조물로서, 상기 선각의 상부를 덮는 상판;을 포함하여 이루어지되,A plate-like structure having a plurality of openings, the upper plate covering the top of the hull;
상기 선각, 횡격벽 및 상판은 한 가지 두께의 알루미늄 합금판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄제 레저선박의 초경량 선체구조를 제시한다.The hull, the transverse bulkhead and the top plate present an ultra-light hull structure of an aluminum leisure vessel, characterized in that the aluminum alloy plate of one thickness.
본 발명에 따르면, 늑골 및 거더가 아닌 소수의 보강재를 사용하더라도 레저선박에 필요한 구조강도를 충분히 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 늑골 및 거더와 같은 보강재의 과도한 사용을 생략함으로써 레저선박의 경량화가 가능해진다. 또한 한 가지 두께의 알루미늄 합금판으로 선체를 제작하므로 용접가공이 용이하여 작업공수와 제작기간을 상당히 단축시킬 수 있다.According to the present invention, even if a small number of reinforcement materials other than the ribs and girders are used, not only can sufficiently secure the structural strength necessary for the leisure ship, but also the weight of the leisure ship can be reduced by omitting excessive use of the reinforcement materials such as the ribs and the girders. . In addition, since the hull is made of an aluminum alloy plate of one thickness, it is easy to weld and can significantly reduce the labor and manufacturing time.
본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other effects of the present invention, as well as those described in the above-described embodiments and claims of the present invention, as well as potential effects that may occur within the range that can be easily estimated therefrom and potential advantages that contribute to industrial development It will be added that it will be covered by a wider scope.
도 1은 기존의 레저선박의 전형적인 선체구조.
도 2는 늑골 및 거더의 복합구성.
도 3은 거더만의 구성.
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄제 레저선박의 초경량 선체구조.
도 5는 한 가지 두께의 알루미늄 합금판으로 본 발명을 제작하는 모습.1 is a typical hull structure of a conventional leisure vessel.
Figure 2 is a composite of the ribs and girders.
3 is the configuration of the girder only.
Figure 4 is an ultra-lightweight hull structure of a leisure boat made of aluminum according to the present invention.
5 is a view showing the production of the present invention by one aluminum alloy plate thickness.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄제 레저선박의 초경량 선체구조를, 도 5는 한 가지 두께의 알루미늄 합금판으로 본 발명을 제작하는 모습을 보여준다.Figure 4 shows the ultra-lightweight hull structure of the leisure vessel made of aluminum according to the present invention, Figure 5 shows the appearance of manufacturing the present invention with an aluminum alloy plate of one thickness.
본 발명은 알루미늄 합금판으로 제작된 간단한 보강재만으로도 충분한 구조강도를 확보할 수 있는 알루미늄제 레저선박의 초경량 선체구조에 관한 것으로, 선각(1), 횡격벽(4) 및 상판(5)을 포함하여 이루어지는 바, 이하에서는 구성요소별로 상세하게 설명한다.
The present invention relates to an ultra-lightweight hull structure of a leisure boat made of aluminum capable of securing sufficient structural strength even with a simple reinforcement made of an aluminum alloy plate, including a hull (1), a transverse bulkhead (4) and a top plate (5). It will be described below in detail for each component.
1. 선각1. Hull
선각(Hull)(1)은 본 발명에서 레저선박(선체)의 기본적인 골격과 외곽을 형성하는 구조물이다.The hull (Hull) (1) is a structure that forms the basic skeleton and the outline of the leisure vessel (hull) in the present invention.
선각(1)은 선박에 통상적으로 요구되는 바와 같이 저항을 최소화 하면서도 복원력을 만족하고 추진효율이 이상적인 선형으로 설계하는 것이 바람직하다. 물론 본 발명의 경우 선각(1)은 레저선박의 용도에 부합할 수 있도록 다양한 선형을 선택하는 것도 가능한 바, 예를 들어 레저선박이 주로 속도를 즐기기 위한 용도로 사용된다면 그 선형은 길이-폭비가 매우 큰 세장형 선형을 선택함으로써 유체역학적으로 최소의 형상저항과 조파저항을 가지도록 하는 것이 바람직할 것이다.
The
2. 2.
횡격벽Transverse bulkhead
횡격벽(4)은 선각(1)의 내부에 횡방향으로 다수 개가 설치되는 판상의 보강재이다.The transverse bulkhead 4 is a plate-shaped reinforcement in which a plurality of transverse bulkheads are provided in the transverse direction in the transverse direction.
횡격벽(4)은 기존의 거더처럼 레저선박의 횡변형을 방지하기 위한 강도를 유지하는 역할을 한다. 하지만, 본 발명에서 횡격벽(4)은 도 4의 A에서 보는 바와 같이 그 높이가 선각(1)의 높이와 일치하는 특징이 있다. 이는 상판(5)과의 결합을 통한 구조적 이점을 도출하기 위한 것인데, 그 자세한 내용은 이하에서 설명한다.
The transverse bulkhead 4 serves to maintain the strength to prevent the transverse deformation of the leisure vessel like the existing girder. However, in the present invention, the transverse bulkhead 4 is characterized in that its height coincides with the height of the
3. 상판3. Tops
상판(5)은 선각(1)의 상부를 덮는 판상의 보강재이다.The
상판(5)에는 레저선박의 내부와 외부를 연결하기 위한 다수 개의 개구부(6)가 형성되어 있는데, 이러한 개구부(6)를 통하여 사람 또는 장비가 안정적으로 승선 또는 장착될 수 있다.The
상판(5)은 선각(1)의 상부 끝단 테두리 및 횡격벽(4)의 상부 끝단 테두리와 동시에 결합하며, 이로써 선각(1), 횡격벽(4) 및 상판(5)은 전체가 하나로서의 합일된 보강구조를 이루게 된다. 상기한 바와 같이 본 발명에서 횡격벽(4)의 높이가 선각(1)의 높이와 일치하도록 한 이유도 바로 상판(5)이 선각(1)의 상부 끝단 테두리 및 횡격벽(4)의 상부 끝단 테두리와 동시에 결합할 수 있도록 하기 위함이다.The
이처럼 상판(5)이 선각(1) 및 횡격벽(4)과 동시에 결합하여 합일된 보강구조를 이룰 뿐만 아니라, 선각(1)의 상부에서 종방향 및 횡방향으로 펼쳐진 판상의 구조로 되어 있는 관계로, 상판(5)은 기존의 늑골과 거더의 복합체적인 역할을 수행하게 된다. 즉, 상판(5)은 기존의 늑골처럼 레저선박의 종변형을 방지하기 위한 강도를 유지하는 역할을 하기도 하지만, 이와 동시에 기존의 거더처럼 레저선박의 횡변형을 방지하기 위한 강도를 유지하는 역할을 하기도 하는 것이다.In this way, the
따라서 본 발명에서는 종변형을 방지하기 위한 별도의 늑골을 사용할 필요가 없다. 뿐만 아니라 본 발명에서는 횡변형을 방지하기 위한 횡격벽(4)을 과도하게 사용할 필요도 없다. 상판(5)과 횡격벽(4)이 결합함으로써 횡변형을 방지하기 위한 강도가 중첩하여 증가하므로 그 증가분에 해당하는 만큼의 횡격벽(4)의 사용을 생략할 수 있기 때문이다.Therefore, in the present invention, there is no need to use a separate rib for preventing longitudinal deformation. In addition, in the present invention, it is not necessary to use the transverse bulkhead 4 excessively to prevent the lateral deformation. This is because the
이처럼 본 발명에서는 늑골을 사용하지 않고 횡격벽(4)도 과도하게 사용할 필요가 없으므로, 그 만큼 레저선박을 더욱 경량화 시킬 수 있게 된다. 또한 늑골과 횡격벽(4)을 제작, 시공하지 않는 것 자체가 레저선박의 제작에 투입되는 작업공수와 제작기간을 상당히 단축시킬 수 있는 요소로 작용한다.
As described above, since the transverse bulkheads 4 do not need to be used excessively without using the ribs, the leisure vessel can be made lighter. In addition, not producing and constructing the ribs and transverse bulkheads 4 acts as a factor that can considerably shorten the labor and production period for the production of leisure vessels.
4. 알루미늄 소재4. Aluminum material
뿐만 아니라 본 발명에서는 한 가지 두께의 알루미늄 합금판으로 선체를 제작하므로 용접가공이 용이하여 작업공수와 제작기간을 더욱 단축시킬 수 있다(도 5).In addition, in the present invention, since the hull is made of an aluminum alloy plate of one thickness, the welding process is easy to further reduce the labor and manufacturing period (Fig. 5).
알루미늄 합금판은 중량대비 강도가 뛰어난 장점이 있다. 이에 더하여 알루미늄 합금판은 기존의 레저선박에 사용되어 오던 FRP와는 달리, 수분 흡습성이 없어 오랜 기간 사용시 선박의 마찰저항이 증가하거나 운행효율이 떨어질 염려가 없고, 재활용이 가능하므로 폐선할 경우 소각이나 분쇄 후 매립 등의 방법에 따른 환경문제를 유발할 염려도 없다.Aluminum alloy plate has the advantage of excellent strength to weight. In addition, unlike FRP, which has been used in the existing leisure vessels, aluminum alloy plate is not hygroscopic, so there is no fear of increased frictional resistance or deterioration of operating efficiency when used for a long time. There is no fear of causing environmental problems by methods such as after-filling.
한편, 본 발명에서는 선체의 제작에 사용되는 알루미늄 합금판의 종류에 대하여 특별한 제한을 두지 않으므로, 레저선박의 특성에 따른 다양한 종류의 알루미늄 합금판의 선택이 가능하다.On the other hand, in the present invention, since there is no particular limitation on the type of aluminum alloy plate used for the manufacture of the hull, it is possible to select various types of aluminum alloy plate according to the characteristics of the leisure vessel.
다만, 알루미늄 합금 중 Al 5083(Mg-4.5%) 합금은 200~300MPa의 인장강도를 가지며, 비열처리 합금으로는 강도가 가장 우수한 것으로, 용접성, 내식성, 가공성이 양호하므로, 본 발명에서도 Al 5083(Mg-4.5%) 합금판을 이용하여 선체를 제작하는 것이 보다 바람직할 것이다.
However, Al 5083 (Mg-4.5%) alloy of the aluminum alloy has a tensile strength of 200 ~ 300MPa, the strength is the most excellent as the non-heat treatment alloy, the weldability, corrosion resistance, workability is good, so Al 5083 ( Mg-4.5%) alloy plate will be more preferable to manufacture the hull.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
1 : 선각
2 : 늑골
3 : 거더
4 : 횡격벽
5 : 상판
6 : 개구부1: angle
2: rib
3: girder
4: transverse bulkhead
5: top plate
6: opening
Claims (3)
상기 선각의 내부에 횡방향으로 설치되는 다수 개의 횡격벽 및;
다수 개의 개구부가 형성된 판상의 구조물로서, 상기 선각의 상부를 덮는 상판;을 포함하여 이루어지되,
상기 선각, 횡격벽 및 상판은 한 가지 두께의 알루미늄 합금판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄제 레저선박의 초경량 선체구조.Hull forming the basic skeleton and outline of a leisure vessel;
A plurality of transverse bulkheads installed transversely inside the hull;
A plate-like structure having a plurality of openings, the upper plate covering the top of the hull;
The hull, the transverse bulkhead and the top plate is an ultra-light hull structure of an aluminum leisure vessel, characterized in that consisting of an aluminum alloy plate of one thickness.
상기 횡격벽의 높이와 상기 선각의 높이가 일치하는 것을 특징으로 하는 알루미늄제 레저선박의 초경량 선체구조.The method of claim 1,
An ultra-light hull structure of an aluminum leisure vessel, wherein the height of the transverse bulkhead and the height of the hull coincide.
상기 알루미늄 합금판은 Al 5083(Mg-4.5%) 합금판인 것을 특징으로 하는 알루미늄제 레저선박의 초경량 선체구조.The method of claim 1,
The aluminum alloy plate is an Al 5083 (Mg-4.5%) alloy plate, the ultra-light hull structure of the leisure vessel made of aluminum.
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2010
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