< 흘수와 배수량 >
ꊱ 만재 흘수선
1) 만재 흘수선
(1) 만재 흘수선 규정의 적용 선박
① 원양 구역 또는 근해 구역을 항행 구역으로 하는 선박으로서 길이 24m 이상의 어선
② 연해 구역을 항행 구역으로 하는 길이 24m 이상의 선박
(2) 만재 흘수선의 적용
만재흘수선 규정은 세계의 해양을 계절 동기 대역, 하기 대역, 계절 열대 대역, 열대 대역의 4종으로 크게 나누어 각 대역의 만재 흘수를 구분함으로써 선박의 안전을 도모하고 있다.
① 동기 : 풍력 계급 8(34 노트) 이상의 바람이 부는 비율이 10% 이상인 해역
② 하기 : 풍력 계급 8(34 노트) 이상의 바람이 부는 비율이 10% 미만인 해역
③ 열대 : 풍력 계급 8(34 노트) 이상의 바람이 부는 비율이 1% 이하인 해역
(3) 만재 흘수선표의 종류
① 원양 구역 및 근해 구역을 항행 구역으로 하는 선박
② 원양 구역 및 근해 구역을 항행 구역으로 하고 목재를 갑판적하는 선박
③ 연해 구역을 항행 구역으로 하는 길이 24m 이상의 선박
(4) 만재 흘수선의 결정
먼저 건현 갑판을 기준으로 하여 하기 건현 또는 목재 하기 건현을 산정한 다음에 이를수정하여 동기, 열 대 및 담수 건현 등을 결정한다.
(5) 구획 만재 흘수선
국제 항로를 운항하는 여객선은 만재 흘수선 외에 선박 구획 규정에 따른 구획 만재 흘수선을 표시해야 한다. 이것은 국제해상인명안전협약에 근거를 두고 정해진 것으로 구획 사이의 길이를 한정하는 기준이 되는 흘수이며, 일반 만재 흘수선에 부가하여 기호 C로 나타낸다.
2) 공선 항해의 특징
① 풍압차가 크다.
② Racing(기관 공전)이 심하고 추진 효율의 감소
③ 타효 저하
④ 선수저 충격(slamming)
⑤ 횡요 주기가 빠르다.
ꊲ 흘수와 트림
1) 트림(trim)
선수 흘수와 선미 흘수의 차이로서 선박의 감항성 및 속력에 큰 영향을 미친다.
* 중형선에서는 선박 길이의 1/70 정도의 선미 트림이 적당하다.
① 선미 트림(trim by the stern) : 선미 흘수가 선수 흘수보다 큰 상태로, 타효나 추진 효율이 좋다.
② 선수 트림(trim by the head) : 선수 흘수가 선미 흘수보다 큰 상태로, 내항성과 타효가 나쁘고 침로 유 지가 힘들다.
③ 등흘수(even keel) : 선수미 흘수가 같은 경우로, 얕은 수심이나 하항의 항해, 입거시 필요하다.
2) 부면심(center of floatation)
선박이 배수량의 변화 없이 화물을 이동하여 약간의 트림을 갖게되면 신 수선면과 구 수선면의 교선은 반 드시 한 점을 지나게 된다. 이 점은 수선 면적의 중심으로 부면심 또는 경사 중심(tipping center)이라 한다
① 수선 면적의 중심이다.
② 부면심의 위치는 선체 중앙에서 배 길이의 1/30 ∼ 1/60 후방에 위치한다.
③ 부면심을 지나는 수직선상에 화물을 적화 또는 양하하면 트림은 생기지 않는다.
3) 매 cm 트림 모멘트(Moment to change Trim 1cm ; MTC, Mcm)
트림을 1cm 생기게 하는데 필요한 화물의 이동 모멘트이다. 적화 척도나 배수량 등곡선도에서 구할 수 있다.
4) 매 cm 배수 톤수(Tons per 1cm immersion ; TPC, Tcm)
선박의 평균 흘수를 1cm 변화시키는데 필요한 중량 톤수
T= (ton) ρ : 물의 밀도, Aw: 수선 면적
5) 트림의 변화와 조절
① 선내 중량물의 이동에 의한 흘수 변화
무게 w(t)를 선수미 방향으로 거리 d(m)만큼 이동시켰을 때
트림 변화량 t = (cm)
선수 및 선미 흘수 da´ = da ×
df = df ± ×
w : 이동 화물량(ton), 적하시 양(+), 양하시 음(-)
d : 화물의 이동 거리(m), 선미 방향이면 양(+)
t : 변화된 트림(cm), 선미 트림 증가시 양(+)
ΘF : 선체 중앙과 부면심과의 수평 거리(m), 부면심이 선체 중앙보다 선수 방향일 때 양(+)
② 트림을 변경하기 위한 선내 중량물의 이동량 및 이동 거리
중량의 이동으로 인한 트림 모멘트는, w×d = M㎝ × t(m-t) 로 나타낼 수 있으므로
이동량 w 및 이동 거리 d(m) 는 다음과 같다.
w = (t) d = (m)
③ 화물의 적재 또는 양하
㉠ 소량 화물 : 적은 화물을 적양하할 때의 흘수 변화는 화물을 부면심 F의 위치에 적재 또는 양하하여 소 정의 위치에 옮긴 것으로 생각하여 다음과 같이 계산한다.
㉡ 대량 화물 : 대량의 화물을 적재 또는 양하할 때에는 평균 흘수의 변화량이 커서 화물 하역의 전후 흘 수에 대한 부면심의 위치와 Tcm 및 Mcm의 양이 많이 변하기 때문에 다음과 같이 흘수를 구한 다. 흘수의 변화에 따라 부면심의 위치가 변하기 때문에 하역 전후의 부면심의 평균 위치에 화물 을 적,양하 한 다음에 소정의 위치로 옮긴 것으로 생각한다.
④ 트림 계산표(trim table)
각 탱크 및 선창의 중심에 100톤의 화물을 적재하였을 때, 발생하는 트림의 변화 및 선수미 흘수의 변화 량을 각 흘수에 대하여 나타낸 것이다.
⑤ 트림 계산 도표(trim diagram)
화물의 적화 또는 양하에 따라 변화하는 선수미 흘수의 변화량을 그림으로 구할 수 있다. 즉, 트림 계산 표를 그림으로 나타낸 것으로 실제 트림 계산에 가장 많이 사용된다.
6) 평균 흘수의 변화량 계산
① 화물의 적부에 의한 평균 흘수의 변화
적화 척도(deadweight scale)는 표준 해수에 대한 평균 흘수와 적화 중량과의 관계를 나타낸 도표로서 적화에 의한 평균 흘수의 변화량과 현재의 흘수 상태에서 예정 흘수까지 적재할 수 있는 적재량을 구하 는데 많이 사용한다.
② 물의 비중 차이에 의한 평균 흘수의 변화
배수량이 Δ인 선박이 해수 비중이 ρ₁인 곳에서 ρ₂인 곳으로 들어갔을 경우에 일어나는 흘수의 변화 량을 δ라 하면
δ = (-1) (cm) ← 표준해수 비중일 때
δ = ( - ) (cm) ← 표준해수 비중이 아닐 때
ꊳ 배수량 계산
1) 흘수의 감정의 순서
① 흘수를 읽는다.
② 해수 비중을 측정한다.
③ 선내에 있는 연료, 청수 및 밸러스트 등을 측정한다.
④ 계산을 행한다.
2) 배수량 계산
(1) Quarter 평균흘수에 의한 방법
① 선수, 선미, 중앙 세 부분의 양현의 흘수를 읽는다.(df, da, dΘｐ, dΘｓ)
② 해수비중을 측정한다.
③ 읽은 흘수를 선수미 경사에 대한 흘수 수정(stem and stern correction)을 행하여 선수미 수선상의 값으 로 수정한다.(df', da')
④ 쿼터 평균 흘수
⑤ Q/M에 해당하는 배수량을 배수량 등곡선도에서 구한다.
⑥ trim correction을 행하여, 배수량의 수정량을 구한다.
⑦ ⑤에서 구한 배수량에 ⑥의 수정량을 가감한다.
⑧ S.G. (specific gravity) correction : 현재의 해수비중에 대하여 에서 구한 배수량을 수정한다.
(2) 선수미 평균 흘수에 의한 방법
① 선수, 선미, 중앙의 세 부분의 양현 흘수를 읽는다.(df, da, dΘ)
② 해수 비중을 측정한다.
③ stem and stern correction을 행하여 선수미 수선상의 값으로 수정한다.(df', da')
④ 평균 흘수를 구한다. (dm = )
⑤ 평균 흘수에 대한 배수량을 배수량 등곡선도 또는 표에서 구한다.
⑥ hogging, sagging 에 대한 배수량 수정 값을 구한다.
⑦ trim correction : 트림 수정을 행하여, 배수량의 수정량을 구한다.
⑧ ⑤에서 구한 배수량에 ⑥, ⑦의 수정량을 가감한다.
⑨ S. G. correction : 현재의 해수비중에 대하여 에서 구한 배수량을 수정한다.
ꊱ 만재 흘수선
1) 만재 흘수선
(1) 만재 흘수선 규정의 적용 선박
① 원양 구역 또는 근해 구역을 항행 구역으로 하는 선박으로서 길이 24m 이상의 어선
② 연해 구역을 항행 구역으로 하는 길이 24m 이상의 선박
(2) 만재 흘수선의 적용
만재흘수선 규정은 세계의 해양을 계절 동기 대역, 하기 대역, 계절 열대 대역, 열대 대역의 4종으로 크게 나누어 각 대역의 만재 흘수를 구분함으로써 선박의 안전을 도모하고 있다.
① 동기 : 풍력 계급 8(34 노트) 이상의 바람이 부는 비율이 10% 이상인 해역
② 하기 : 풍력 계급 8(34 노트) 이상의 바람이 부는 비율이 10% 미만인 해역
③ 열대 : 풍력 계급 8(34 노트) 이상의 바람이 부는 비율이 1% 이하인 해역
(3) 만재 흘수선표의 종류
① 원양 구역 및 근해 구역을 항행 구역으로 하는 선박
② 원양 구역 및 근해 구역을 항행 구역으로 하고 목재를 갑판적하는 선박
③ 연해 구역을 항행 구역으로 하는 길이 24m 이상의 선박
(4) 만재 흘수선의 결정
먼저 건현 갑판을 기준으로 하여 하기 건현 또는 목재 하기 건현을 산정한 다음에 이를수정하여 동기, 열 대 및 담수 건현 등을 결정한다.
(5) 구획 만재 흘수선
국제 항로를 운항하는 여객선은 만재 흘수선 외에 선박 구획 규정에 따른 구획 만재 흘수선을 표시해야 한다. 이것은 국제해상인명안전협약에 근거를 두고 정해진 것으로 구획 사이의 길이를 한정하는 기준이 되는 흘수이며, 일반 만재 흘수선에 부가하여 기호 C로 나타낸다.
2) 공선 항해의 특징
① 풍압차가 크다.
② Racing(기관 공전)이 심하고 추진 효율의 감소
③ 타효 저하
④ 선수저 충격(slamming)
⑤ 횡요 주기가 빠르다.
ꊲ 흘수와 트림
1) 트림(trim)
선수 흘수와 선미 흘수의 차이로서 선박의 감항성 및 속력에 큰 영향을 미친다.
* 중형선에서는 선박 길이의 1/70 정도의 선미 트림이 적당하다.
① 선미 트림(trim by the stern) : 선미 흘수가 선수 흘수보다 큰 상태로, 타효나 추진 효율이 좋다.
② 선수 트림(trim by the head) : 선수 흘수가 선미 흘수보다 큰 상태로, 내항성과 타효가 나쁘고 침로 유 지가 힘들다.
③ 등흘수(even keel) : 선수미 흘수가 같은 경우로, 얕은 수심이나 하항의 항해, 입거시 필요하다.
2) 부면심(center of floatation)
선박이 배수량의 변화 없이 화물을 이동하여 약간의 트림을 갖게되면 신 수선면과 구 수선면의 교선은 반 드시 한 점을 지나게 된다. 이 점은 수선 면적의 중심으로 부면심 또는 경사 중심(tipping center)이라 한다
① 수선 면적의 중심이다.
② 부면심의 위치는 선체 중앙에서 배 길이의 1/30 ∼ 1/60 후방에 위치한다.
③ 부면심을 지나는 수직선상에 화물을 적화 또는 양하하면 트림은 생기지 않는다.
3) 매 cm 트림 모멘트(Moment to change Trim 1cm ; MTC, Mcm)
트림을 1cm 생기게 하는데 필요한 화물의 이동 모멘트이다. 적화 척도나 배수량 등곡선도에서 구할 수 있다.
4) 매 cm 배수 톤수(Tons per 1cm immersion ; TPC, Tcm)
선박의 평균 흘수를 1cm 변화시키는데 필요한 중량 톤수
T= (ton) ρ : 물의 밀도, Aw: 수선 면적
5) 트림의 변화와 조절
① 선내 중량물의 이동에 의한 흘수 변화
무게 w(t)를 선수미 방향으로 거리 d(m)만큼 이동시켰을 때
트림 변화량 t = (cm)
선수 및 선미 흘수 da´ = da ×
df = df ± ×
w : 이동 화물량(ton), 적하시 양(+), 양하시 음(-)
d : 화물의 이동 거리(m), 선미 방향이면 양(+)
t : 변화된 트림(cm), 선미 트림 증가시 양(+)
ΘF : 선체 중앙과 부면심과의 수평 거리(m), 부면심이 선체 중앙보다 선수 방향일 때 양(+)
② 트림을 변경하기 위한 선내 중량물의 이동량 및 이동 거리
중량의 이동으로 인한 트림 모멘트는, w×d = M㎝ × t(m-t) 로 나타낼 수 있으므로
이동량 w 및 이동 거리 d(m) 는 다음과 같다.
w = (t) d = (m)
③ 화물의 적재 또는 양하
㉠ 소량 화물 : 적은 화물을 적양하할 때의 흘수 변화는 화물을 부면심 F의 위치에 적재 또는 양하하여 소 정의 위치에 옮긴 것으로 생각하여 다음과 같이 계산한다.
㉡ 대량 화물 : 대량의 화물을 적재 또는 양하할 때에는 평균 흘수의 변화량이 커서 화물 하역의 전후 흘 수에 대한 부면심의 위치와 Tcm 및 Mcm의 양이 많이 변하기 때문에 다음과 같이 흘수를 구한 다. 흘수의 변화에 따라 부면심의 위치가 변하기 때문에 하역 전후의 부면심의 평균 위치에 화물 을 적,양하 한 다음에 소정의 위치로 옮긴 것으로 생각한다.
④ 트림 계산표(trim table)
각 탱크 및 선창의 중심에 100톤의 화물을 적재하였을 때, 발생하는 트림의 변화 및 선수미 흘수의 변화 량을 각 흘수에 대하여 나타낸 것이다.
⑤ 트림 계산 도표(trim diagram)
화물의 적화 또는 양하에 따라 변화하는 선수미 흘수의 변화량을 그림으로 구할 수 있다. 즉, 트림 계산 표를 그림으로 나타낸 것으로 실제 트림 계산에 가장 많이 사용된다.
6) 평균 흘수의 변화량 계산
① 화물의 적부에 의한 평균 흘수의 변화
적화 척도(deadweight scale)는 표준 해수에 대한 평균 흘수와 적화 중량과의 관계를 나타낸 도표로서 적화에 의한 평균 흘수의 변화량과 현재의 흘수 상태에서 예정 흘수까지 적재할 수 있는 적재량을 구하 는데 많이 사용한다.
② 물의 비중 차이에 의한 평균 흘수의 변화
배수량이 Δ인 선박이 해수 비중이 ρ₁인 곳에서 ρ₂인 곳으로 들어갔을 경우에 일어나는 흘수의 변화 량을 δ라 하면
δ = (-1) (cm) ← 표준해수 비중일 때
δ = ( - ) (cm) ← 표준해수 비중이 아닐 때
ꊳ 배수량 계산
1) 흘수의 감정의 순서
① 흘수를 읽는다.
② 해수 비중을 측정한다.
③ 선내에 있는 연료, 청수 및 밸러스트 등을 측정한다.
④ 계산을 행한다.
2) 배수량 계산
(1) Quarter 평균흘수에 의한 방법
① 선수, 선미, 중앙 세 부분의 양현의 흘수를 읽는다.(df, da, dΘｐ, dΘｓ)
② 해수비중을 측정한다.
③ 읽은 흘수를 선수미 경사에 대한 흘수 수정(stem and stern correction)을 행하여 선수미 수선상의 값으 로 수정한다.(df', da')
④ 쿼터 평균 흘수
⑤ Q/M에 해당하는 배수량을 배수량 등곡선도에서 구한다.
⑥ trim correction을 행하여, 배수량의 수정량을 구한다.
⑦ ⑤에서 구한 배수량에 ⑥의 수정량을 가감한다.
⑧ S.G. (specific gravity) correction : 현재의 해수비중에 대하여 에서 구한 배수량을 수정한다.
(2) 선수미 평균 흘수에 의한 방법
① 선수, 선미, 중앙의 세 부분의 양현 흘수를 읽는다.(df, da, dΘ)
② 해수 비중을 측정한다.
③ stem and stern correction을 행하여 선수미 수선상의 값으로 수정한다.(df', da')
④ 평균 흘수를 구한다. (dm = )
⑤ 평균 흘수에 대한 배수량을 배수량 등곡선도 또는 표에서 구한다.
⑥ hogging, sagging 에 대한 배수량 수정 값을 구한다.
⑦ trim correction : 트림 수정을 행하여, 배수량의 수정량을 구한다.
⑧ ⑤에서 구한 배수량에 ⑥, ⑦의 수정량을 가감한다.
⑨ S. G. correction : 현재의 해수비중에 대하여 에서 구한 배수량을 수정한다.
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