[논문]고속 쌍동형 낚시 레저보트 선형개발과 저항성능에 관한 연구

정우철; 권수연; 최지훈; 김도정; 홍기섭

doi:10.5574/ksoe.2013.27.6.001

고속 쌍동형 낚시 레저보트 선형개발과 저항성능에 관한 연구
Study of Hull Form Development and Resistance Performance of Catamaran-type High Speed Fishing Leisure Boat 원문보기

韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, v.27 no.6 = no.115, 2013년, pp.1 - 6

정우철 (인하공업전문대학 조선해양과) , 권수연 (선박안전기술공단 기술연구실) , 최지훈 ((주)대원마린텍) , 김도정 (한국조선해양기자재연구원 전남분원) , 홍기섭 (인하공업전문대학 조선해양과)

Abstract ▼ AI-Helper

A 25ft class fishing leisure boat is developed, and the resistance performances are investigated by a model test in a high-speed circulating water channel. The design speed of the developed ship is 25 knots using a 150 ps outboard engine. A catamanan type hull form using a planing section is adopted considering the Froude number and large deck area. The effect of a center body attached on the bottom of the cross deck is studied under various conditions. Wave patterns are observed to make clear the relationship between the resistance performance and the wave characteristics. The results show that the shape of the center body and the position of the chine line can have a strong effect on the resistance performance in a certain velocity range.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

이 Center body는 주행안정성을 향상시키고, 파랑 충격에 대한 보강재 역할을 한다고 알려져 있으나(Niwa, 2002), 그 크기와 역할에 대한 체계적인 연구결과는 발표된 사례가 없다. 본 연구에서는 개발선에 두 가지 크기와 형상의 Center body를 부착하여 고속회류수조에서 모형시험을 통하여 그 영향을 검토하였다.
본 연구에서는 활주형 단면을 갖는 쌍동형 고속 낚시레저보트 선형을 개발하고, 그 기본 성능을 회류수조에서 모형시험을 통하여 확인하였다. 쌍동형 고속선에 널리 사용되고 있는 Center body의 역할을 활주성능 측면에서 함께 분석하였다.

제안 방법

모형시험 조건을 Table 3에 나타내었다. 경하상태를 고려하여 배수량 2.0톤과 만재상태인 2.5톤에서 고속선의 중요한 성능지표인 배수량 톤당 저항성능(Rt/△)을 비교하였다. Center body를 부착할 경우, 배수량을 동일하게 맞추기 위하여 흘수를 조절하면서 시험을 수행하였다.
따라서 앞에서 언급한 기존의 레저보트보다 전장을 작게 하여도 큰 무리가 없다고 판단된다. 그러나 최대 8명이 승선하여 낚시를 할 경우의 편리성을 고려하여 Yamaha 10인승 낚시보트와 큰 차이가 나지 않는 범위에서 7m로 결정하였다.
선폭이 커지면 갑판면적은 넓게 사용할 수 있으나, 조종성능이 나빠질 뿐아니라 두 선체 연결 부분의 강도가 취약해 질 수 있으며, 배수량 증가에 따라 저항성능이 나빠지는 문제가 발생하게 된다. 본 개발선은 고속선으로 경량화를 위하여 선폭을 작게 하되, 낚시의 편리성을 고려하여 전폭을 대형 버스의 전폭(2.4~2.5m)보다 다소 크게 2.5~3.0m로 계획하였다.
본 개발선은 배수량 2.5톤에 맞추어 선저경사각을 선수부는 17°, 선미단부는 13°로 하였으며, 차인을 8번 Station까지 수면 아래에 위치시켜 정지 상태에서도 횡방향 안정성이 확보되도록 하였다.
본 연구를 통하여 개발하고자 하는 선형은 낚시 전용 고속 레저보트로, 낚시의 편리성과 잡은 고기를 선상에서 함께 나누어 먹을 수 있을 정도의 충분한 갑판면적 확보를 위한 쌍동선이다. 국내외 실적자료를 참고로 주요제원이 결정되었으며, 자세한 중량추정을 통하여 기본선형이 도출되었다.
본 연구에서는 활주형 단면을 갖는 쌍동형 고속 낚시레저보트 선형을 개발하고, 그 기본 성능을 회류수조에서 모형시험을 통하여 확인하였다. 쌍동형 고속선에 널리 사용되고 있는 Center body의 역할을 활주성능 측면에서 함께 분석하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다.
쌍동선에서 각각의 단동체가 활주선일 경우, 고속 운항 시 두 선체 사이에서 파간섭이 발생하여 저항성능과 운항안정성이 나빠질 위험성이 크다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 본 개발선의 경우, 단동체 내부는 직선형 단면으로 설계하여 두 선체 사이에서 파 간섭이 억제되도록 하였다.
6에 각각 나타내었다. 전반적인 경향만을 비교하기 위하여 14, 18, 22, 26, 30노트 다섯 속도에 대한 결과만 도시하였다.
86m/s)이다. 추진기 규모는 최대 150마력(111.9kW)으로, 탑재와 유지보수의 편리성 뿐 아니라 소음과 환경오염 문제를 고려하여 4기통 선외기로 계획하였다. 선체 재질은 대량생산에 따른 선가절감에 유리한 FRP로 한다.

대상 데이터

선체 깊이는 종강도 측면에서 큰 것이 유리하나, 깊이가 증가하면 무게가 증가하여 저항성능에 악영향을 미친다. 본 개발선은 유사한 길이를 갖는 Yamaha의 단동선 깊이인 1.5m 내외로 결정하였다. 초기 추정된 주요제원을 바탕으로 배수량을 추정하여 Table 1에 나타내었다.
본 개발선은 전장 7m, 설계속력 25노트로 푸루우드수(Fn)는 약 1.5 정도이다. 따라서 Savitsky(1985)의 제안에 따라 활주형 단면을 도입하였다.
본 개발선의 승선인원은 승용차 2대, 또는 승합차 1대로 이동 가능한 최대 8명이고, 설계속력은 25노트(12.86m/s)이다. 추진기 규모는 최대 150마력(111.
시험모형은 Froude 수를 고려하여 0.7m 크기로 하드우레탄으로 제작하였고, 14노트~30노트 범위에서 서일본유체기술연구소(FEL) 고속회류수조에서 시험을 수행하였다. Case-1과 Case-2의 시험모형을 Fig.

이론/모형

5 정도이다. 따라서 Savitsky(1985)의 제안에 따라 활주형 단면을 도입하였다.

성능/효과

1) 활주형 단면을 갖는 Center body는 주선체의 활주성능 향상에 기여하여 저항성능을 개선시키는 역할을 한다. 그러나 마찰저항이 함께 증가하기 때문에 그 크기와 형상 결정에 면밀한 검토가 요구된다.
2) 쌍동형 활주선의 경우에서도 챠인과 흘수선이 만나는 종방향 위치는 저항성능에 큰 영향을 미친다. 이 위치가 선수쪽에 있을 경우, 트림이 증가하고, 선체가 잘 부상되어 저항성능이 향상된다.
두 경우 모두 선수부는 쇄기 형태로 설계하여 파도 발생을 억제하였고, Center body-2는 Center body-1과 달리 후방부도 쇄기 형태로 설계하여 추진기 단면으로 물이 잘 유입되도록 하였다. Center body-1과 Center body-2에 의한 배수량 증가는 각각 21%, 15%이고, 침수표면적은 각각 25%와 24% 증가하였다. 본 연구의 주목적 중 하나가 Center body의 역할을 파악하는 것인 관계로 다소 크게 설계하였다.
이상의 결과로부터 잘 설계된 Center body는 마찰저항 증가에도 불구하고 쌍동형 고속선의 활주성능 개선에 따른 저항성능 향상에 크게 기여할 수 있다는 것을 확인하였다.

후속연구

향후 Center body 형상과 크기에 대한 최적화 연구가 추가로 수행될 예정이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	대부분의 모터보트들의 크기와 형식은 어떠한가?	최근 초기 레저활동에 널리 사용되고 있는 모터보트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대부분의 모터보트들은 전장 10미터 이하의 비교적 소형이고, 단동형 활주선이 대부분이다.
	쌍동형 보트의 Center body는 어떤 역할을 한다고 알려져 있는가?	쌍동형 보트의 경우, 갑판 하부에 수면으로 돌출된 Center body를 길이방향으로 부착하는 경우가 많이 있다. 이 Center body는 주행안정성을 향상시키고, 파랑 충격에 대한 보강재 역할을 한다고 알려져 있으나(Niwa, 2002), 그 크기와 역할에 대한 체계적인 연구결과는 발표된 사례가 없다. 본 연구에서는 개발선에 두 가지 크기와 형상의 Center body를 부착하여 고속회 류수조에서 모형시험을 통하여 그 영향을 검토하였다.
	쌍동선의 선폭 결정시에 고려해야 할 사항은?	쌍동선의 선폭은 갑판면적 뿐 아니라 조종성능과 횡방향 굽힘모우멘트, 무게 등을 고려하여 결정하여야 한다. 선폭이 커지면 갑판면적은 넓게 사용할 수 있으나, 조종성능이 나빠질 뿐아니라 두 선체 연결 부분의 강도가 취약해 질 수 있으며, 배수량 증가에 따라 저항성능이 나빠지는 문제가 발생하게 된다.

참고문헌 (10)

Clement, E.P., 2004. The Plum Hulls. Boat Builder, 88, 82-95.
Jeong, U.C., Park, J.W., Jeong, S.H., 2004. Hull Form Development of a Small-Size High-Speed Coastal Leisure Boat. Journal of Ocean Engineering and Technology, 18(1), 80-84.
Jeong, U.C., Park, J.W., Kim, K.S., 2008. Hull Form Development of 32-ft Class Leisure Boat by Statistical Analysis of Actual Ship. Journal of Ocean Engineering and Technology, 22(3), 58-63.
Jeong, U.C., Kim, D.J., Choi, H.S., 2012. Study on Hull Form Development and Resistance Performance of High Speed Aluminum Leisure Boat. Journal of Ocean Engineering and Technology, 26(6), 14-18.

원문보기 상세보기
Kihara, K., Ishii, T., 1986. A New Method of Initial Design for High Speed Craft(2). Transition of West Japan Society of Naval Architecture, 72, 293-300.
Kwon, S.Y., Jeong, U.C., Hong, K.S., Lee, H.J., Na, H.J., 2012. Study on Development of Control Fin of Longitudinal Position for High Speed Leisure Boat. Proceeding of KAOSTS, Daegu Korea, 1189-1192.
Niwa, S., 2002. Engineering of High Speed Boat(Resistance and Propulsion). A Foundation of Ship and Ocean(in Japanese).
Savitsky, D., 1985. Planing Craft. Naval Engineering Journal, February, 8-15.
Van, S.H., Kim. S.H., 2003. A Study on the Concept Design of Public Motor Boat. Journal of Ships and Ocean Engineering, 35, 139-156.
Yamaha Motors. [Online] Available at: [Accessed 13 Sep 2013].

저자의 다른 논문 :

LOADING...

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증