선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 규칙에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 갑작스런 돌풍 및 강풍 하에도 안전 접이안이 가능한 예인선 사용 기준을 실습선 한바다호를 대상으로 산출하여 제시하고자 한다.
제안 방법
- 따라서 본 논문에서는 Fig.2에서와 같이 선박이 항내에 진입하여 파도, 조류 등의 외력은 무시할 수 있고, 단지 풍압력만이 고려되는 상황에서 선박이 일정한 대응타각을 사용하여 보침할 수 있는 조건을 계산하였다.
- 대응 타각을 산출하였다. 또한, Bow Thruster를 이용하여 접이안이 가능한 최대 풍속을 제시하였고, 외력이 강하게 작용할 경우 예인선 운용에 대한 정량적인 기준도 검토하였다. 본 연구의 주요 결과만을 종합하여 정리하면 다음과 같다.
- 풍속에 따른 표류각과 대응 타각을 분석하였다. 또한, 실습선 한바다호의 접이안 조선시의 예인선 소요마력 결정에 있어서는 해당 선박의 접안 특성(횡이동 거리가 짧고, 횡이동 속도가 매우 작음)을 충분히 고려하여 풍압력만을 바탕으로 Bow Thruster를 이용한 접이안 가능 최대 풍속을 제시하였고, 외력이 강하게 작용할 경우 예인선 운용에 대한 정량적인 기준도 검토하였다. 이러한 결과는 상대적으로 풍압력이 크게 작용하는 대형선의 항내조선과 예인선 운용에 큰 도움이 될것으로 판단된다.
- 본 논문에서는 위의 관련 연구를 기초로 조류의 영향이 적고 파도가 충분히 발달되지 않은 항내 조선을 전제로 상대 풍향과 풍속에 따른 표류각과 대응 타각을 분석하였다. 또한, 실습선 한바다호의 접이안 조선시의 예인선 소요마력 결정에 있어서는 해당 선박의 접안 특성(횡이동 거리가 짧고, 횡이동 속도가 매우 작음)을 충분히 고려하여 풍압력만을 바탕으로 Bow Thruster를 이용한 접이안 가능 최대 풍속을 제시하였고, 외력이 강하게 작용할 경우 예인선 운용에 대한 정량적인 기준도 검토하였다.
- 본연구에서는 한바다호의 이러한 접이안 특성을 고려하여 횡 이동에 따른 유압력 성분은 무시하고(匕, = 0), 풍압력 성분만을 고려하였다. 따라서 실습선 한바다호의 접이안 조선에 활용되는 예인선과 Bow Thruster의 소요마력 및 풍압력과의 관계는 다음과 같이 유도된다.
- 이러한 항내 조선의 조건을 감안하여 A의 어프로칭 조선에서의 표류각과 대응타각, 그리고 B의 접이안 조선에서의 Bow Thruster 및 예인선 사용 기준에 대하여 분석하였다.
- 타에 의한 유체력은 타각을 함수로 다음과 같이 표현할 수있고, 여기에서 사용된 유체력 미계수는 타직압력, 타에 유입되는 유효속력, 타 간섭계수, 타면적 등을 이용하여 산출하였다.
- 항내 어프로칭 조선시에 선체에 작용하는 풍압력을 실습선한바다호를 대상으로 분석하여 상대 풍향과 풍속에 따른 표류각과 대응 타각을 산출하였다. 또한, Bow Thruster를 이용하여 접이안이 가능한 최대 풍속을 제시하였고, 외력이 강하게 작용할 경우 예인선 운용에 대한 정량적인 기준도 검토하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 대상 선박인 한바다호는 한국해양대학교의 실습선으로서, 선박 조종성능 계측 시스템(Ship's Maneuverability Measwing System), 선체응력 감시 시스템(H讪 Stress Monitoring System), 엔진성능 측정 시스템(M.I.P & Ship Performance System), 배기가스 분석 시스템(Emission Analyzer System) 등 다양한 연구시설이 설치되어 있다. Table 1은 한바다호의 주요 제원을 나타내고, Fig.
이론/모형
- Inoue et al.(1981)의 추정식을 사용하였다.
- 기초로 Fujiwara et al.(1998)에 의해 제안된 추정식에 입력하여 산출하였다.
성능/효과
- (1) 풍압력이 가장 크게 작용하는 상대풍향 060° 방향에서 풍속이 10m/s, 15m/s, 20m/s일 경우 선체는 각각 8.82tonf, 19.84tonf, 35.27tonf의 풍압력을 받는 것으로 확인되었다.
- (2) 표류각은 상대풍향이 060° 부근에서 최대값을 나타내며, 풍속 . 선속비가 2, 3, 4일 경우 각각 1.
- (3) 대응타각의 경우 상대풍향이 120° 부근에서 최대값을 나타내며, 풍속 . 선속비가 2, 3, 4일 경우 대응타각이 각각 4.
- (4) 선수 Bow Thr冋ster를 사용하고 선미에 ZDP 중마력 예인선 1척만을 사용하여 접이안이 가능한 풍속은 10m/s까지로 검토되었다.
- (5) 한바다호의 경우 20m/s 이하의 풍속이 예상되면 저마력및 중마력의 예인선을 각각 1척 사용해야 하고, 25m/s 이상의 강풍이 예상되면 고마력의 예인선을 2척을 운용하는것이 바람직할 것으로 판단된다.
- 상대 풍향과 풍속에 따른 횡방향 풍압력 산출 결과는 Fig. 5 와 같고, 가장 풍압력이 크게 작용하는 상대풍향은 정횡방향 (090。)이 아닌 060° 및 120° 방향으로 확인되었으며, 풍속이각각 10m/s, 15m/s, 20m/s로 작용하면 선체는 각각 8.82tonf, 19.84tonf, 35.27tonf(ltonf=9.8kN)의 풍압력을 받는 것으로 계산되 었다.
- 실습선 한바다호의 경우 20m/s 이하의 풍속이 예상되면 저마력 및 중마력의 예인선을 각각 1척 사용해야 하며, 25m/s 이상의 강풍이 예상되면 고마력의 예인선을 2척 사용해야 하는 것으로 분석되었다.
- 9는 실습선 한바다호가 외해에서 선속 약 16kts로항해 중일 때 실측한 최대 대응타각을 나타낸 것이다. 실측치와 이론치에 대한 비교 결고卜, 실측값이 이론계산 값보다 최대 2배 정도 크게 나타났다. 이는 외해에서 선체가 받는 외력으로 바람에 의한 풍압력뿐만 아니라 파도에 의한 유압력의 영향이 있기 때문인 것으로 판단된다.
후속연구
- 위의 예선 운영 규칙은 양호한 기상 조건 하에서 선박의 톤수만을 고려하여 설정된 기준으로, 향후 선박의 특성, 접이안형 태, 풍속의 변화 등과 같은 요소들을 종합적으로 고려한 운용 규칙에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 갑작스런 돌풍 및 강풍 하에도 안전 접이안이 가능한 예인선 사용 기준을 실습선 한바다호를 대상으로 산출하여 제시하고자 한다.
- 또한, 실습선 한바다호의 접이안 조선시의 예인선 소요마력 결정에 있어서는 해당 선박의 접안 특성(횡이동 거리가 짧고, 횡이동 속도가 매우 작음)을 충분히 고려하여 풍압력만을 바탕으로 Bow Thruster를 이용한 접이안 가능 최대 풍속을 제시하였고, 외력이 강하게 작용할 경우 예인선 운용에 대한 정량적인 기준도 검토하였다. 이러한 결과는 상대적으로 풍압력이 크게 작용하는 대형선의 항내조선과 예인선 운용에 큰 도움이 될것으로 판단된다.
- 이는 외해에서 선체가 받는 외력으로 바람에 의한 풍압력뿐만 아니라 파도에 의한 유압력의 영향이 있기 때문인 것으로 판단된다. 향후 항내 또는 외해에서의 지속적인 실측 결과를 정량적으로 분석하여 불규칙 파랑하에서의 조종 특성에 대한 연구를 진행할 예정이다.
- 향후에는 풍압면적이 상이한 다양한 대표 선형을 대상으로 다양한 외력 조건 하에서 선박의 조종 특성을 분석하여 일반화하는 연구와 함께 특정 부두를 대상으로 기상 상태별 적정예선 운용 기준에 대한 연구를 수행하고자 한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.