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문제 정의
- 앞서 언급했듯이, 일반적인 설계절차는 구조물에 가장 큰 모멘트가 가해지는 지점을 예상하여 하중을 가하고 그에 대한 응답을 확인하는 것이다. 본 연구에서는 거더와 횡늑골의 전반적인 반응을 보기 위하여, 예상되는 착륙양상을 Fig. 10과 같이 LC1~LC10으로 세분화하여 연구를 진행하였다. 또한, 각 하중조건에 대하여 헬리콥터의 뒷바퀴 두 개가 헬리데크 하부구조에 직접 착륙하는 것을 가정하고, 이에 따라 헬리콥터의 착륙 하중은 바퀴 두 개에 분산되었다.
- 본 연구에서는 선박의 상갑판에 탑재되는 헬리데크를 대상으로 여러 설계변수에 대하여 매개변수연구를 수행해 보았다. 이 연구를 통해 선정된 가장 좋은 결과값을 초기 헬리데크에 적용하여, 개선된 헬리데크를 도출해 보았으며, 그 제원은 Table 8과 같다.
- , 2013). 본 연구에서는 실제 헬리콥터의 사고사례를 통한 보다 구체적인 위험도 평가를 하기 위해 정량적인 위험도 평가 방법을 채택하였다. 정량적인 위험도 평가는 여러 위험요인을 도출하여 각각의 원인에 대해 사고로 발전할 수 있는 확률과 피해의 크기를 숫자로 나타내어 위험도를 표현하고, 허용범위를 벗어난 위험에 대하여 안전 대책을 수립하는 방법이다.
- 따라서 헬리콥터가 헬리데크로 직접적인 충돌을 할 수 있는 비상착륙 상황은 헬리데크 설계 시 반드시 고려되어야 하는 사항이며, 본 위험도 분석을 통해 그 중요성이 다시 한 번 확인되었다. 본 연구에서는 헬리콥터의 비상착륙조건에 초점을 맞추어 선정된 헬리데크의 구조적 응답을 파악하고, 이를 통한 매개변수연구를 수행하고자 한다.
- 헬리데크의 허용응력을 구하기 위해서는 헬리콥터의 착륙조건을 파악할 필요가 있다. 본 연구의 주 목적인 비상착륙조건에 초점을 맞춘 매개변수연구를 수행하기에 앞서, 일반착륙과의 비교를 선행하고자 한다. 이에 따라, 초기 모델 해석은 일반착륙조건(Normal landing condition)과 비상착륙조건(Emergency landing condition) 각각에 대하여, 조건에 부합하는 착륙위치를 가정하여 해석을 수행하였다.
가설 설정
- 10과 같이 LC1~LC10으로 세분화하여 연구를 진행하였다. 또한, 각 하중조건에 대하여 헬리콥터의 뒷바퀴 두 개가 헬리데크 하부구조에 직접 착륙하는 것을 가정하고, 이에 따라 헬리콥터의 착륙 하중은 바퀴 두 개에 분산되었다. 이를 통해 하부구조에 영향을 미칠 수 있는 거의 모든 착륙지점에 대한 반응을 확인할 수 있었다.
- 또한, 비상착륙 조건에서는 착륙조건 중 가장 심각한 경우인 한 바퀴 착륙을 가정하여, 헬리콥터의 한 바퀴(300mm×300mm)에 모든 착륙하중을 집중하여 헬리데크의 주변부 세 곳(L2~L4)에 각각 부여하였다(Fig. 4).
- 본 연구의 주 목적인 비상착륙조건에 초점을 맞춘 매개변수연구를 수행하기에 앞서, 일반착륙과의 비교를 선행하고자 한다. 이에 따라, 초기 모델 해석은 일반착륙조건(Normal landing condition)과 비상착륙조건(Emergency landing condition) 각각에 대하여, 조건에 부합하는 착륙위치를 가정하여 해석을 수행하였다. 일반착륙조건은 헬리콥터의 세 바퀴가 헬리데크 중앙에 동시에 닿는 정상적인 착륙으로, 각 바퀴에는 헬리콥터 착륙하중의 1/3이 부과되었다.
- 헬리데크의 상부구조인 판과 보강재를 제외한 하부구조의 매개변수연구는 해당 구조에 헬리콥터가 직접 착륙한다는 가정하에 진행되었다. 일반적인 종거더(Longitudinal girder)의 배치는 가급적 초기 모델의 형상을 벗어나지 않는 범위 내에서 진행되었고, 횡늑골(Transverse web)의 간격은 초기 설계대로 모선의 늑골간격을 유지하였다.
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