[논문]어선원 복지공간 확보를 위한 5톤급 쌍동형 연안어선 선형개발에 관한 연구

정우철; 김현수; 권수연; 최지훈

doi:10.5574/ksoe.2015.29.6.405

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This paper reports the hull form development and resistance performance of a 5-ton-class catamaran-type coastal fishing boat. The weight estimation and preliminary design were basically extracted from existing coastal fishing vessels. In addition, the resistance performance was investigated using a ...

This paper reports the hull form development and resistance performance of a 5-ton-class catamaran-type coastal fishing boat. The weight estimation and preliminary design were basically extracted from existing coastal fishing vessels. In addition, the resistance performance was investigated using a model test in a high-speed circulating water channel and was analyzed in comparison to an existing catamaran fishing vessel. As a result, the modified hull achieved an approximately 30% reduction in resistance compared to the previous hull. The stability or boarding sensitivity of the modified hull form was more stable or comfortable than the original hull form based on a trim and sinkage comparison between the two boats.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 어선원 복지공간을 확보하면서 연료소모량을 줄일 수 있는 선형을 개발하고자 수행되었다. 대상 선은 국내 연안어선 중 활용도가 가장 높은 5톤급 어선으로, 어선원 복지공간과 조업 공간 확보를 위하여 갑판면적이 넓은 쌍동선으로 결정하였다.

제안 방법

본 연구는 어선원 복지공간 확보를 위한 쌍동형 5톤급 어선 개발을 목표로, 기존 쌍동형 어선(9.77톤)을 모선으로 1차 선형(Hull-A)을 개발하고 모형시험을 수행하여 성능을 확인하였고, Hull-A 선형의 문제점을 보완하여 2차 선형(Hull-B)을 개발한 내용을 확인하였다. 이를 토대로 1차 선형(Hull-A)의 문제점을 보완하여 2차 선형(Hull-B)을 개발하였으며, 모형시험을 통하여 성능을 비교하였다.
대상 선은 국내 연안어선 중 활용도가 가장 높은 5톤급 어선으로, 어선원 복지공간과 조업 공간 확보를 위하여 갑판면적이 넓은 쌍동선으로 결정하였다. 성능비교는 5톤급 쌍동형 어선이 존재하지 않는 관계로 현재 유어선으로 운항 중인 9.77톤 쌍동형 어선을 모선으로 설계한 선형과 본 연구를 통하여 개발한 새로운 선형을 회류수조에서 모형시험을 통하여 비교하였다.
77톤)을 모선으로 1차 선형(Hull-A)을 개발하고 모형시험을 수행하여 성능을 확인하였고, Hull-A 선형의 문제점을 보완하여 2차 선형(Hull-B)을 개발한 내용을 확인하였다. 이를 토대로 1차 선형(Hull-A)의 문제점을 보완하여 2차 선형(Hull-B)을 개발하였으며, 모형시험을 통하여 성능을 비교하였다. 본 연구의 중요한 결론은 다음과 같다.

대상 데이터

9톤으로 1차 선형인 Hull-A보다 모두 크다. Hull-B의 시험모형은 Fn를 고려하여 Lpp=1.0m 크기로 하드우레탄으로 제작하였고, 5.14m/s(10노트)~15.432m/s(30노트) 범위에서 수행하였다. Hull-B의 시험모형은 Fig.
본 연구는 어선원 복지공간을 확보하면서 연료소모량을 줄일 수 있는 선형을 개발하고자 수행되었다. 대상 선은 국내 연안어선 중 활용도가 가장 높은 5톤급 어선으로, 어선원 복지공간과 조업 공간 확보를 위하여 갑판면적이 넓은 쌍동선으로 결정하였다. 성능비교는 5톤급 쌍동형 어선이 존재하지 않는 관계로 현재 유어선으로 운항 중인 9.
2차 선형(Hull-B)의 모형시험 조건을 Table 6에 나타내었다. 모형시험은 1차선(Hull-A)과 마찬가지로 서일본유체기술연구소 고속회류수조에서 수행되었다. 시험조건 배수량은 Table 6에서 보는 바와 같이 8.
모형시험은 서일본유체기술연구소 고속회류수조에서 수행되었으며, 시험모형은 Lpp=1.0m 크기로 하드우레탄으로 제작하였다(Fig. 2).
서론에서 언급한 바와 같이 2003년 선박검사기술협회에서 개발하여 현재까지 낚시어업에 종사하고 있는 9.77톤급 쌍동형 어선을 모선으로 5톤급 연안 어선을 설계하였다. 국내 5톤급 연안어선의 평균길이는 약 10m, 폭은 약 3.

이론/모형

Hull-A의 모형시험 결과를 분석하여 단점을 보완하기 위해 2차 선형인 Hull-B를 계획하였다. 설계속도를 13.
본 개발선은 진공적층법으로 건조할 예정이며, 추진시스템은 선내외기를 사용하게 되므로 기존 어선을 바탕으로 선체 중량을 추정할 경우, 오차가 크게 발생할 위험성이 있다. 따라서 선체 중량은 유사한 규모의 쌍동형 낚시레저보트(Jeong et al., 2013) 중량을 바탕으로 추정하였다.
그러나 쌍동선에서 각각의 단동체가 활주선일 경우, 고속 운항 시 두 선체 사이에서 파간섭이 발생하여 저항성능과 운항안정성이 나빠질 위험성이 크다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 Jeong et al.(2013)이 고속쌍동형 레저보트에서 적용하여 그 성능을 검증한 설계개념을 적용하였다. 즉, 단동체 내부는 직선형 단면으로 설계하여 두 선체 사이에서 파 간섭이 억제되도록 하였다.

성능/효과

(1) Hull-B의 경우 Hull-A 대비 배수량과 침수표면적이 증가하였음에도 불구하고 저항성능이 개선되었다. 이는 Hull-B의 기본설계 개념이 활주선에 바탕을 둔 관계로 선체 부상량이 Hull-A에 비하여 큰 것이 주요 원인이다.
(2) Hull-A와 Hull-B의 최대 트림각은 유사하나 Hull-B의 경우, 더 낮은 속도에서 나타나고 있으며, 11.3m/s(22노트) 이후 트림 변화 없이 안정된 항주자세를 유지하고 있다. 따라서 Hull-B의 운항안정성과 작업성능이 더욱 우수할 것으로 판단된다.
3m/s(22노트) 이후 트림 변화 없이 안정된 항주자세를 유지하고 있다. 따라서 Hull-B의 운항안정성과 작업성능이 더욱 우수할 것으로 판단된다.

후속연구

향후 Hull-B의 성능을 개선시킬 수 있는 부가물에 대한 연구가 추가될 예정이다.

참고문헌 (7)

Lee, H.J., Kim, K.W., Lee, K.H., Kim, S.Y., Kim, S.H., Kim, C.J., Choi, K.I., Jeon, H.J., 2013. A Study on the Advanced Schemes on the Welfare Accommodation of Fishing Crew. Ministry for Food, Agriculture, Forestry and Fisheries.
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.
Jeong, U.C., Kwon, S.Y., Choi, J.H., Kim, D.J., Hong, K.S., 2013. Study of Hull Form Development and Resistance Performance of Catamaran-type High Speed Fishing Leisure Boat. Journal of Ocean Engineering and Technology 27(6), 1-6.
Jeong, U.C., Kim, H.S., Kwon, S.Y., Choi, J.H, 2014, Study on Hull form Development of 5 G/T Class Catamaran-Type Coastal Fishing Boat Securing Welfare-Accommodation. Proceeding of the Korean Society of Ocean Engineering, Jeju, 382-385.
Korean Society of Ship Inspection and Technology (KST), 2003. A Study on The Development of Fishing Boat. Fisheries Agency.
Yu, J.W., Lee, Y.G., Jee, H.W., Park, A.S., Choi, Y.C., Ha, Y.J., Jeong, K.L., 2010. A Study on the Improvement of Resistance Performance for G/T 4.99ton Class Korean Coastal Fishing Boats. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 47(6), 757-762.

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Yu, J.W., Lee, Y.G., Park, A.S., Ha, Y.J., Park, C.K., Choi, Y.C., 2011. A Study on the Resistance Performance of Korean High-Speed Small Coastal Fishing Boat. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 48(2), 158-164.

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