실습선 한바다호의 운항성능에 관한 연구(II) - 상하가속도를 이용한 승선감 평가 - A Study on the Ship's Performance of T.S. HANBADA(II) - The Evaluation of Boarding Comfort with Vertical Acceleration -원문보기
해상 상태가 거칠어짐에 따라 선체동요로 인하여 선박에 승선 증인 승객 및 승무원은 멀미 증상을 호소하기도 하고, 졸음 증상, 어지럼증, 두통 및 복통 등을 초래하기도 한다. 심한 경우에는 생리적으로 회복하기 힘들 정도의 심각한 장애를 겪기도 한다. 또한, 의욕(동기부여) 감소, 숙련도 저하, 인지능력 및 판단력 저하 등 정신적 활동의 지연이나 오류를 유발하는 등 활동성 및 작업수행 능력이 현저히 떨어지기도 한다. 본 논문에서는 멀미의 발생 및 작업수행과 관련된 대표적인 국제 표준안을 살펴보았고, 실습선에 승선 중인 실습생들을 대상으로 수차례에 걸쳐 설문조사를 실시하여 승선감을 평가하였다. 그 결과, 멀미 중상을 유발하는 주요소가 상하가속도임을 확인하였고, 그 크기(수준)는 0.2g 이상으로 분석되었다. 또한, 속력 또는 침로를 변경하여 파도와의 만남주기가 $4{\sim}8$초의 범위에서 벗어나도록 항해함으로써 멀미 증상을 완화시킬 수 있는 방안을 제시하였다.
해상 상태가 거칠어짐에 따라 선체동요로 인하여 선박에 승선 증인 승객 및 승무원은 멀미 증상을 호소하기도 하고, 졸음 증상, 어지럼증, 두통 및 복통 등을 초래하기도 한다. 심한 경우에는 생리적으로 회복하기 힘들 정도의 심각한 장애를 겪기도 한다. 또한, 의욕(동기부여) 감소, 숙련도 저하, 인지능력 및 판단력 저하 등 정신적 활동의 지연이나 오류를 유발하는 등 활동성 및 작업수행 능력이 현저히 떨어지기도 한다. 본 논문에서는 멀미의 발생 및 작업수행과 관련된 대표적인 국제 표준안을 살펴보았고, 실습선에 승선 중인 실습생들을 대상으로 수차례에 걸쳐 설문조사를 실시하여 승선감을 평가하였다. 그 결과, 멀미 중상을 유발하는 주요소가 상하가속도임을 확인하였고, 그 크기(수준)는 0.2g 이상으로 분석되었다. 또한, 속력 또는 침로를 변경하여 파도와의 만남주기가 $4{\sim}8$초의 범위에서 벗어나도록 항해함으로써 멀미 증상을 완화시킬 수 있는 방안을 제시하였다.
When a vessel is underway in a heavy weather, passengers and crew suffer from seasickness caused by ship motions such as pitch, heave or roll, or all combined Sickness induces drowsiness, dizziness, headache, stomachache etc, in extreme conditions, they are met with a serious trouble which is physio...
When a vessel is underway in a heavy weather, passengers and crew suffer from seasickness caused by ship motions such as pitch, heave or roll, or all combined Sickness induces drowsiness, dizziness, headache, stomachache etc, in extreme conditions, they are met with a serious trouble which is physiologically unrecoverable. It results in weakening of spiritual activities or making errors from decrease of motivation, dropping off skills, poor recognition and poor judgement. In this paper, it was examined the international standards concerning the occurrence of sickness and the execution of works, also evaluated the boarding comfort by conducting several times of questionnaire on cadets boarding on the training ship HANBADA As a result, it was confirmed that the main factor of occurring the sickness was the vertical acceleration and the level was more than 0.2g. Also, it was presented the way how to reduce the sickness by changing the speed and/or course in relation to the encounter period.
When a vessel is underway in a heavy weather, passengers and crew suffer from seasickness caused by ship motions such as pitch, heave or roll, or all combined Sickness induces drowsiness, dizziness, headache, stomachache etc, in extreme conditions, they are met with a serious trouble which is physiologically unrecoverable. It results in weakening of spiritual activities or making errors from decrease of motivation, dropping off skills, poor recognition and poor judgement. In this paper, it was examined the international standards concerning the occurrence of sickness and the execution of works, also evaluated the boarding comfort by conducting several times of questionnaire on cadets boarding on the training ship HANBADA As a result, it was confirmed that the main factor of occurring the sickness was the vertical acceleration and the level was more than 0.2g. Also, it was presented the way how to reduce the sickness by changing the speed and/or course in relation to the encounter period.
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문제 정의
또한 멀미 현상을 억제하기 위한 운항 방안에 대하여 검토하였다. 본 연구결과를 종합하면 다음과 같다.
분석함으로써 상하가속도가 승선감에 어떤 영향을 주는지 분석하였다. 또한, 침로와 속력을 변경하여 승선감을 향상시킬 수 있는 운항 방안에 대하여도 검토하였다.
제안 방법
따라서, 본 논문에서는 실습선에 승선 중인 실습생들을 대상으로 설문조사를 실시하고, 멀미 증상을 호소할 당시의 해상상태 및 상하가속도와 상호 비교.분석함으로써 상하가속도가 승선감에 어떤 영향을 주는지 분석하였다.
또한 주파수 가중곡선(Fig.l)에서 분석된 바와 같이 4~8초 사이의 주기가 멀미에 대한 영향이 크므로, 실제 해상에서 실습선 한바다호가 이와 동일한 주기로 동요하는 조건을 분석하였다. 해상에서 발생 가능한 파장, 주기, 파도와 선박간의 만남 각, 파속, 선속 등을 변수로 만남주기를 산출하는 방법은 다음과 같다.
마지막으로, 가속도의 진폭뿐만 아니라 주파수도 멀미에 상당히 큰 영향을 주므로, 파장별로 선박과 파도와의 만남각 및 선속에 따른 만남주기를 계산하여, 주기가 4~8초의 범위에서 벗어나게 함으로써 멀미를 줄일 수 있는 방안을 제시하였다. 이러한 연구 결과는 여객선에서의 객실배치와도 연관이 있을 것으로 사료되며, 운항중인 선박에서는 상하가속도를 실시간으로 측정하여 필요시 선속 또는 침로 변경으로 승선감 향상이 가능하다.
본 논문에서는 승선감과 가장 밀접한 관계가 있는 멀미 증상이 어떤 요인에 의해 발생되고, 일단 멀미증상이 유발되면 어떤 현상이 초래되는지 설문조사를 통하여 분석하였고, 설문조사 내용은 Table 2와 같다.
및 상하가속도와 상호 비교.분석함으로써 상하가속도가 승선감에 어떤 영향을 주는지 분석하였다. 또한, 침로와 속력을 변경하여 승선감을 향상시킬 수 있는 운항 방안에 대하여도 검토하였다.
승선감과 가장 밀접한 관계가 있는 멀미증상이 어떤 요인에 의해 발생되고, 멀미증상이 유발되면 어떤 현상이 초래되는지 확인하였다. 또한 멀미 현상을 억제하기 위한 운항 방안에 대하여 검토하였다.
대상 데이터
1차 설문조사는 2007년도 1학기 승선중인 해사대학 3학년 실습생 73명과 연안항해 중 함께 승선한 해운경영학부 학생 56명을 평가 대상자로 5월 1일 실시하였다. 다음으로 2차 및 3차 설문조사는 2007년도 2학기 승선중인 해사대학 3학년 실습생 91 명을 대상으로 실시하였으며, 2차는 9월 19일 연안항해 중에 실시하였고, 3차는 10월 17일 원양항해 중에 실시하였다 3차례에 걸쳐 실시한 설문조사 당시의 해상상태는 5~6(유의파고 3.
평가 대상자로 5월 1일 실시하였다. 다음으로 2차 및 3차 설문조사는 2007년도 2학기 승선중인 해사대학 3학년 실습생 91 명을 대상으로 실시하였으며, 2차는 9월 19일 연안항해 중에 실시하였고, 3차는 10월 17일 원양항해 중에 실시하였다 3차례에 걸쳐 실시한 설문조사 당시의 해상상태는 5~6(유의파고 3.25~ 5.0m)이었다. 딩-시의 상하가속도를 살펴보면, Fig.
성능/효과
Fig. 6에서 알 수 있듯이 멀미에 가장 많은 영향을 주는 요소는 롤링 및 피칭(상하가속도로 판단되지만, 쉽게 느낄 수 있는 롤링 및 피칭으로 설문조사 실시함)과 같은 선체동요 (61%)로 확인되었다. 그리고 앞서 언급되었듯이 건강상태, 피로(수면 부족), 선내온도/환기 등도 멀미를 유발하는 원인으로 조사되었다.
8g로 높게 관측되었다. 그리고 구토 비율도 멀미 비율이 높아짐에 따라 비례하여 높게 나타났으며, 남성보다는 여성이 멀미를 많이 하는 것으로 분석되었다. 또한, 항해 중 해상상태 4(0.
둘째, 멀미에 가장 많은 영향을 주는 요소는 롤링 및 피칭 등 선체의 동요이며, 멀미로 인하여 나타나는 증상으로는 복통, 두통, 졸림, 식은땀 등이었고, 멀미증상이 초래하는 현상으로는 무기력함, 움직이기 불편함, 집중력 감소, 판단력 저하 순으로 분석 되 었다.
따라서, 멀미 발생률 관점에서만 본다면 해상상태에 따라 파장이 50m 이하로 짧으면 속력을 lOknot 이상으로 가능한 고속운항하고, 파장이 100~ 150m인 경우에는 가능한 정횡 후방에서 파를 받도록 침로를 유지하며, 파장이 200m 이상으로 길면 lOknot 이하로 저속 운항하여 만남 주기가 4~8초의 범위에서 벗어나게 함으로써 멀미 발생률을 줄일 수 있다.
8em;"> 가장 높게 나타날 것으로 예상된다. 또한, 선속이 lOkmot일 경우 만남각이 약 150°~060°일 때 만남주기가 4~8초로 멀미 발생률이 높게 나타날 것으로 판단된다.
그리고 구토 비율도 멀미 비율이 높아짐에 따라 비례하여 높게 나타났으며, 남성보다는 여성이 멀미를 많이 하는 것으로 분석되었다. 또한, 항해 중 해상상태 4(0.案) 이하에서는 멀미증상을 호소하는 학생들을 거의 볼 수 없었던 점으로 보아 멀미증상을 느끼기 시작하는 가속도의 크기가 해상상태 5(0.2~0.4g)부터임을 확인할 수 있었다. 이는 ITTC에서 제시하고 있는 작업가능 기준치인 0.
설문조사 결과(Table 3)에서 알 수 있듯이, 멀미의 발생과 연관된 상하가속도는 그 크기(진폭)에 따라 멀미의 발생률이 다르므로, 가속도를 0.2g 이하로 낮추어 항해하는 것이 바람직하다. 특히, 여객선과 같이 승선감이 중요한 선박에서는 Fig.
첫째, 멀미 발생률이 65%~73%를 보인 당시의 해상상태는 5 ~6(유의파고 3.25~5.0m)이었고, 당시의 상하가속도는 0.3~ 0应로 조사되었다. 하지만, 해상상태 4(0.
평소의 체력상태, 승선하기 이전의 신체 컨디션, 선내 온도 및 환기, 멀미약 복용 여부 등은 A와 B가 크게 차이를 보이지 않는 것으로 보아 멀미증상을 일으키는 직접적인 요인이라기보다는 선체가 심하게 흔들리는 조건에서 멀미증상을 촉진시키는 보조적인 요인으로 사료된다. 하지만, 멀미경험 유무 항목에서는 큰 차이가 나타나는데, 차량 및 비행기를 비롯한 기타운송수단에 의한 멀미 경험을 가진 사람이 선박에서도 멀미를 많이 하는 것으로 분석되었다.
후속연구
또한, 멀미증상으로 인한 다양한 신체적 기능 저하는 인적 요인에 의한 해양사고로 진전될 수 있으므로, 향후 멀미증상과 해양사고 또는 피로도와의 상관관계에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.
참고문헌 (8)
김비아, 이재식, 김종도, 오진석(2006), "선박조종과 안전항해를 위한 항해사와 SCMS의 상호작용", 한국항해항만학회지, 제30권, 제10호, pp. 833-837
Ikeda, Y. and Kuroda, T.(2000), "Evaluation of Seakeeping Performance of a Passenger Ship from the Point of View of Seasickness", Foutth Osaka Colloquium on Seakeeping Performance of Ships, Japan, pp. 414-420
ISO 2631-1(1997), "Mechanical vibration and shock; Evaluation of human exposure to whole body vibration"
ISO 9996(1996), "Mechanical vibration and shock; Disturbance to human activity and performance"
O'Hanlon, J. F. and McCauley, M. E.(1974), "Motion Sickness Incidence as a Function of the Frequency and Acceleration of Vertical Sinusoidal Motion", Aerospace Medicine, pp. 366-369
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