[스크랩] 선회권 해석 및 적용

[돌고래272]

1. 선회권의 이해

선박이 건조되어 진수되면 규정에 따라 조선성능을 점검하게되며 이러한 결과물로써 "Results of Sea trials"(시운전 조선자료)이 작성된다.

아래의 선회권은 한 선박의 자료이다.

흘수 20.52m Even keel, 초기선속 14.8Kts, 수심240m이상(D/d=12배 이상), 사용타각 35도이며 날씨는 Calm sea이다.

이 자료는 선박조선에 큰 도움이 되지 못한다. 단순히 조종성 조건을 확인하는 절차일 뿐이기 때문이다. 현실에서는 천수지역에서 다양한 타각으로 생성되는 자료들이 필요하며 이에 대한 제대로된 자료가 없는 것이 현실이다. 이러한 측면에서 다음 사항을 고려하여 보자.

이 자료에서 다른 조건이 일정하다고 가정하여 다음의 Data를 변경시키면 어떠한 일이 일어나는 지를 검토해보자.

1.1 타각의 변화

이 그림은 미 해군에서 실시한 타각에 따른 선회권의 변화를 보여주고 있다. 타각 30도와 35도의 크기가 별 차이가 없다고 가전하면 다음과 같은 비율울 얻을 수 있다.

US navy 실험data
R.Angle	T.D(Yard)	ratio
30	550	1.0
20	700	1.3
15	930	1.7
10	1210	2.2
5	2060	3.7

5도 타각에 대한 비율은 47,000TEU Container선의 Data이다. Voyage Planning작성시 또는 만곡부를 선박의 항해가 가능할 지를 예측하는 기준으로써 타각 15도를 기준으로 하고 있다. 이는 예측하지 못하는 바람이나 조류 기타 천수의 영향을 감안한 안전 타각이기때문이다.

1.2 수심대 흘수(D/d)의 변화

상기의 실험에서는 D/d=1.2이면 약 1.8배로 늘어난다. 여러 가지 자료에는 1.6~2배에 이른다는 다양한 의견이 제시되고 있다. 조선자료는 실험 당시의 상황과 조건을 먼저 살펴야 한다. 이 조건에 따라서 편차가 많기때문이다. 조선에서 심수라함은 D/d=6 또는 7배이상을 말한다. 이러한 심수에서 천수 1.2배수역으로 적용하면 1.8배가 되는 것으로 일관되게 계산한다.

1.3 초기속력의 변화

이 Data에서는 선속이 14.8노트이며 이선박의 NCR(RPM 70)이다. 이 선속을 8노트로 하여 선회를 한다면 어떻게 될까? 당연히 선회중 RPM은 일정하게 한다. 느낌과는 다르게 선속과는 관련이 없다. 이러한 원리가 변침의 핵심이 되는 내용이다.

2. 선회권의 크기가 좌우 다른 이유

전진의 경우, 프로펠러 샤프트를 기준으로 Blade가 선회하면서 받는 수압은 상하가 다르다. 이러한 작용이 선미를 우회두하게 만들며 Midship상태에서 선수가 쉽게 좌회두하게 만드는 요인이다. 이것을 Sidewise Pressure(횡압력)이라고 한다. 후진의 경우는 이와 반대의 현상이 생긴다.

위 그림은 바뀌(Wheel)가 단단한 땅을 굴러간다고 상상하는 그림이며 Wheel effect or Paddle effect라고도 한다.

이러한 현상이 아래 그림의 오른쪽 Ship's course를 왼쪽으로 가게 한다. 완벽히 균형을 이루고 외력이 없다고 가정하면 우현단추진기(Single right-handed screw)선에서는 동일한 현상이 일어날 것이다.

위 그림에서 458초에 역전기관이 작동했음에도 선박이 계속 좌회두를 한 것으로 나타난다. 이 이유는 458초동안 서서히 증가된 Turning Moment가 엄청나게 증가하여 후진에 의한 횡압력이 상대적으로 미약하여 계속 선회하는 방향으로 돌아간다. 이 선박은 304K이다.

[현대상선/박상재]

감사합니다^^
1.1에 47,000TEU라고 나와있습니다~ 4,700 같습니다

[현대상선/박상재]

5도 타각에 대한 비율은 47,000TEU CNTR선의 DATA이다. 이게 위 표의 해군 실험DATA인가요?,,,30도 TD가 550YARD라면 상선??보다 군함??에 비슷할거 같습니다ㅜ

[돌고래]

상대적인 비율만 참조하기 바람
5도를 제외한 데이타는 군함임

[빛날찬]

귀한자료 소중히 사용하겠습니다. 감사합니다