구명정 아웃리거 대빗의 구조 강도 평가에 대한 연구

Abstract

최근 해양사고가 증가함에 따라 해상에서의 안전에 대한 관심이 증가하고 있으며 이 같은 이유로, 선박이나 해양플랜트 구조물과 관련된 설계 기준이 강화되고 있다. 특히 구명설비의 경우, 인간의 생존과 직결되어 있기 때문에 설계 기준이 다른 해양 장비보다 더 엄격하다.

아웃리거 대빗은 선박이나 해양플랜트에 설치되어 구명정을 진수하기 위한 데릭의 일종이며 크게 프레임부, 윈치부, 와이어로프부로 구성된다. 비상상황 발생 시, 아웃리거 대빗은 다른 대빗과는 달리 선외로 돌출하여 고정되어 있기 때문에 선원의 긴급 탈출을 가능하게 한다. 그러나 이러한 특성때문에 구조적으로 불안정하여 설계 및 제작이 어려우며 현재까지 국산화 개발되지 않은 실정이다.

본 연구에서는 아웃리거 대빗의 구조 안정성을 확인하기 위하여 평가 방법을 제시하였다. 대빗의 구성품에 대한 평가 절차는 모두 LSA(International Life-Saving Appliance) code에 근거하며 추가적으로 정확한 평가를 위하여 다른 기준을 적용하였다.

우선 유한요소법을 이용한 전산 해석을 통해 대빗 프레임을 평가하였고 이 때 LSA code의 조건과 DOD-STD-1399/301에 근거한 해상 상태에 따른 가속도 하중을 적용하였다. 평가 방법은 LSA code와 AISC standard에 근거한다.

대빗 프레임을 연결하는 볼트 연결부의 경우 일반적인 강도 설계 식을 이용하여 강도 계산을 통해 평가되었고 기준은 LSA code에 근거한다.

윈치를 포함한 그밖의 부속품의 경우 LSA code와 AGMA standard 그리고 일반적인 구조 설계에 사용되는 식을 적용하여 평가 되었다.

아웃리거 대빗의 구조 분석은 구조 안정성을 입증하기 위하여 수행되었다. 평가는 LSA code, AISC standard, AGMA standard와 일반 구조 설계 식에 근거한다. 평가 결과, 해당 아웃리거대빗은 구조적으로 안정함을 확인하였다.