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논문 상세정보

손상 선박의 예인력 추정을 위한 선박 저항 계산 프로그램 개발

Development of the Ship Resistance Calculation Program for Prediction of Towing Forces for damaged Ships

초록

예인선의 주요 목적의 하나는 구난 작업시 다른 선박을 예인하는 것이다. 예인선이 이러한 작업을 안전하게 수행하기 위해서는 적절한 예인력을 가질 수 있어야 한다. 따라서 예인 작업중 피 예인선박에 대한 저항을 추정하는 것은 매우 중요하고도 필수적인 과정이다. 본 논문에서는 예인력을 추정할 수 있는 선박의 저항 계산 프로그램을 연구하였다. 계산 프로그램은 정수중의 기본 선체 저항과 바람, 표류, 선체 표면 거칠기, 파랑, 천수 및 조류에 의한 부가저항을 계산하는 기능을 가지고 있다. 모든 추정값은 도표 또는 수식을 이용하는 통계적이고 경험적인 방법으로 계산된다. 본 프로그램에 의한 계산 결과는 미국 해군의 예인 매뉴얼로부터 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 본 프로그램은 손상 선박의 저항을 적절히 추정할 수 있는 유용한 프로그램이라고 판단된다.

Abstract

One of the primary purposes of tugs is for the towing of other ships in salvage operations. In order to conduct such a task safely, the tug should be capable of generating the appropriate towing forces. Therefore the prediction of resistance against a towed ship during towing operation is a very important and essential procedure. This paper studies the ship resistance calculation program to predict towing force. The calculation program consists of the functions that calculate basic hull resistance in calm water, added resistance due to wind, drifting, hull roughness, waves, shallow water and currents. All predictions are calculated by statistical and empirical methods by graph or formula. The calculation results made by this program are compared with the results from the U.S. Navy's Towing Manual. These results confirm that this computer program is quite capable of appropriately predicting the resistance of damaged ships.

본문요약 

문제 정의
  • 본 논문에서는 사고 선박의 예인력 추정을 위한 여러가지 요소를 찾아보고, 선체 기본 저항을 비롯한 각종 외력에 의한 부가 저항 계산 방법을 도출하였으며, 이로부터 예인력 계산 프로그램을 만들고, 이를 이용한 계산 결과를 도출하여 검토하여 보았다.

    본 논문에서는 사고 선박의 예인력 추정을 위한 여러가지 요소를 찾아보고, 선체 기본 저항을 비롯한 각종 외력에 의한 부가 저항 계산 방법을 도출하였으며, 이로부터 예인력 계산 프로그램을 만들고, 이를 이용한 계산 결과를 도출하여 검토하여 보았다.

  • 본 논문에서는 피 예인선의 저항을 추정하는 단계까지만을 다루고자 한다.

    이러한 피 예인선의 저항에 예인삭의 침수부분의 저항을 합쳐서 예인장력을 구한다. 본 논문에서는 피 예인선의 저항을 추정하는 단계까지만을 다루고자 한다.

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질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
사고선박의 예인시 예인력을 추정하기 위한 선체의 기본 저항을 추정
사고선박의 예인시 예인력을 추정하기 위한 선체의 기본 저항을 추정할 때 어떤 값이 필요한가?
매우 낮은 속력에서의 값

사고선박의 예인시 예인력을 추정하기 위한 선체의 기본 저항을 추정할 때는 선박의 설계속력이 아니고, 매우 낮은 속력에서의 값이 필요하다. 따라서 저항 성분을 2차원 해석법으로 추정할 경우, 잉여저항 계수가 매우 작은 값을 보여줄 것으로 판단되고, 3차원 해석법으로 추정할 경우, 조파저항 값은 거의 없고 형상 영향계수만 고려하면 될 것으로 판단된다.

Yamagata 도표
본 연구에서 어떠한 특징 때문에 선박의 저항을 추정하기 위해 Yamagata 도표를 사용하였는가?
저속 부분에서 추정 오차가 적고 여러 가지 선박에 모두 적용할 수 있는 Yamagata 도표

간편하고도 정확하게 선박의 저항을 추정하기 위한 경험식이나 도표는 여러 가지 있으나, 본 계산에서는 저속 부분에서 추정 오차가 적고 여러 가지 선박에 모두 적용할 수 있는 Yamagata 도표를 사용하였다. 또한 본 논문의 계산에서는 선속별 잉여저항계수나 조파저항 계수를 넣어 계산할 수도 있도록 하였다.

해상상태와 사고선박의 손상상태 등의 조건이 반영된 예인 계획수립과 기술의 개발
예인 중 2차 사고를 예방하기 위해서 해상상태와 사고선박의 손상상태 등의 조건이 반영된 예인 계획수립과 기술의 개발이 필요한 이유는 무엇인가?
해양사고 선박 중 깊은 수심에 침몰한 선박이나 자력 항해 능력이 있는 선박을 제외하고는 대부분의 사고선박이 예인선에 의해 예인되어 안전한 목적지로 이동하게 된다. 사고선박의 예인은 상황에 따라 일반 항행 선박의 예인기술을 사용해도 문제가 되지 않는 경우도 있지만, 손상상태가 심각하거나, 부양된 상태가 일반적이지 않은 사고선박의 경우 이에 적합한 예인계획과 기술을 필요로 하게 된다. 잘못된 예인은 피 예인선의 침몰이나 표류, 예인삭의 절단, 예인선의 침몰사고 등 2차 사고가 발생하는 원인을 제공하게 된다.

이와 같은 해양사고 선박 중 깊은 수심에 침몰한 선박이나 자력 항해 능력이 있는 선박을 제외하고는 대부분의 사고선박이 예인선에 의해 예인되어 안전한 목적지로 이동하게 된다. 사고선박의 예인은 상황에 따라 일반 항행 선박의 예인기술을 사용해도 문제가 되지 않는 경우도 있지만, 손상상태가 심각하거나, 부양된 상태가 일반적이지 않은 사고선박의 경우 이에 적합한 예인계획과 기술을 필요로 하게 된다. 잘못된 예인은 피 예인선의 침몰이나 표류, 예인삭의 절단, 예인선의 침몰사고 등 2차 사고가 발생하는 원인을 제공하게 된다. 따라서 예인 중 2차 사고를 예방하기 위해서는 해상상태와 사고선박의 손상상태 등의 조건이 반영된 예인 계획수립과 기술의 개발이 필요하다.

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저자의 다른 논문

참고문헌 (9)

  1. 1. 김은찬, 1994, 통계해석에 의한 정수 중 저항추진 성능 추정, 대한조선학회학회지, 제31권 4호. 
  2. 2. Bowden, B.S. and Davison, N.J., 1974, Resistance Increase due to Hull Roughness Associated with Form Factor Extrapolation Methods, NPL Ship TM 380. 
  3. 3. de Jong, H.J. and Franson, H.P., 1977, N.S.M.B. Trial Allowance 1976, N.S.M.B Publication No. 524a. 
  4. 4. ISO/TC8, 2002, Guidelines for the Assessment of Speed and Power Performance by Analysis of Speed Trial Data, International Standard ISO 15016. 
  5. 5. ITTC Performance Committee, 1978, Report of Performance Committee, Proceedings 15th ITTC. 
  6. 6. Lackenby, H., 1963, The Effect of Shallow Water on Ship Speed, Shipbuilder 70 No. 672. 
  7. 7. Takashiro, K., 1980, Power Prediction Based on Modified Yamagata Resistance Chartand Newly Introduced Thrust Deduction and Wake Factors, Kansai SNAJ Trans. 177. 
  8. 8. US Navy, 2002, U. S. Navy Towing Manual, SL740-AA-MAN-010. 
  9. 9. van Lammeren, W.P.A. et al., 1948, Resistance, Propulsion and Steering of Ships, Haarlem. 

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