[논문]빙해선박의 선수 선형에 관한 연구

김현수; 이춘주

doi:10.3744/snak.2010.47.3.469

빙해선박의 선수 선형에 관한 연구
A Study on the Bow Shape of Ice Breaking Vessel 원문보기

大韓造船學會論文集 = Journal of the society of naval architects of korea, v.47 no.3, 2010년, pp.469 - 475

김현수 (인하공업전문대학 선박해양시스템과) , 이춘주 (한국해양연구원 해양시스템안전 연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

The operation scenarios, types of ice, draft and propulsion system are important design point on the beginning stage of the ice breaking vessel. The concept of hull form in ice breaking vessel has to compromise the performance according to the operation route especially if ship is operating in ice and ice free water. The several hull forms were proposed to optimize the capability of the vessel in this paper. The effect of hull form according to type of ice is also discussing and explaining the ice resistance in each ice type as like pack ice, brash ice, level ice, rubble ice and ice ridge. The draft effect was examined and propulsion system for example FPP(Fixed pitch propeller), CPP(Controllable pitch propeller) and POD system was compared focusing on the propulsion efficiency.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 쇄빙선의 선수 선형 설계에서 운항 시나리오, 운항 해역의 얼음 종류, 추진 시스템, 흘수가 미치는 영향을 분석하여 주어진 상황에 적합한 선수 선형의 형태를 제시하고자 한다.
이 선수 선형은 점선으로 표시된 설계흘수 주변에서는 빙 파괴(Ice Breaking)를 할 수 있는 형상을 가지면서도 작은 벌브를 가지고 있어서 일반해역에서의 성능을 개선시키기 위한 시도를 하였다. Fig.

제안 방법

(1) 쇄빙 선수 선형의 설계에서는 항로의 운항 시나리오가 우선적으로 고려되어야 하고 빙해역의 운항 비율이 그다지 크지 않을 때 적용할 수 있는 "Compromised Bow" 선수 선형을 제안하였다.
(2) 평탄빙의 두께, 중첩얼음의 중첩도, 팩 아이스(Pack ice)의 밀집도, 브래쉬 아이스(Brash ice)의 빙 등급, 빙맥이 고려된 선수 선형 설계에 대한 방향을 정리하였다.
(3) 쇄빙선에 설치되는 고정피치 프로펠러와 가변피치 프로펠러의 장단점을 정리하였으며 DAS선형의 장단점도 정리하였다.
(4) 쇄빙선 설계에 흘수의 영향을 정리하였으며 경하상태와 만재 상태의 흘수를 하나로 가지고 가는 쇄빙 선수 선형에 대해 제안하였다.

성능/효과

아상의 결과에서 보면 운항 시나리오를 고려할 때 제안된 "Compromised Bow" 선형이 빙해역에서 성능의 열세를 일반해역에서 만회할 수 있는 것으로 결론지을 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	쇄빙 성능을 결정하는 주요 요소는 무엇인가?	Fig. 1에서 표시된 선수각 (Stem Angle), 플레어각 (Flare Angle), 수선면각 (Waterline Angle)이 쇄빙 성능을 결정하는 주요 요소이다. 선수각은 빙판에 쉽게 올라 갈 수 있도록 결정 되어야 한다.
	Concave Bow 선형의 선수각은 어떻게 되는가?	2에 개략적인 형상으로 표현된 "Concave Bow"라 불리는 선형이 있다. 이 선형은 쇄빙선의 쇄빙현상을 잘 활용한 선형으로 평탄빙을 잘 타고 올라가도록 고안되어 있고, 선수 선형의 자중에 의해 쇄빙이 잘 되도록 선수각을 20º~25º 정도로 한다.(Kim 등, 2004a)
	Spoon Bow형태의 선수는 Concave Bow 보다 어떤 능력이 좀 더 우수하다고 평가되는가?	“Spoon Bow” 형태의 선수는 Fig. 3과 같이 선체와 ice의 접촉 면적을 작게 하여 자중이 한곳으로 집중하도록 설계한 것으로 "Concave Bow"보다 쇄빙능력이 좀 더 우수한 것으로 Kim 등(2006)에 의해 평가되었다. Kim 등(2006)의 결과에 의하면 “Spoon Bow”의 일반해역 성능은 "Concave Bow"선형 보다 열세이고, Pack ice의 성능은 비슷한 것으로 보고되었다.

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