GM 변화에 따른 선박의 선회성능에 대한 연구

Abstract

항주 중인 로로 페리선 세월호가 부족한 복원성으로 인하여 선회를 하던 중 급선회가 발생하여 전복된 사고가 발생하였으며, 본 연구에서는 모형선의 선회시험을 통한 객관적인 선회특성을 분석하고자 하였다. 본 연구에서는 사고선박의 선도를 비롯한 도면을 기반으로 3차원 프린터로 모형선을 제작하였고, 2축 1타의 추진장치와 원격조종이 가능한 조타장치 및 실시간 측정이 가능한 계측장치를 부착한 사고선박의 모형선을 이용하여 다양한 GM 변화에 따른 선회시험을 실내수조에서 수행하고 사고선박의 AIS 항적과 비교 검토하여 급선회에 따른 선회특성을 분석하였다.

본 연구에서는 실선 GM 90cm, 60cm, 30cm 및 20cm를 설정하여 우현 전타 35°의 타각을 사용하여 선회시험을 수행하였고, GM이 작은 경우에는 최대 횡경사가 발생한 후 좌현 15°의 타각을 적용하는 시간과 타각의 크기에 따른 선회궤적을 사고선박의 AIS 항적과 비교 검토하여 선회특성을 분석하였다. 실선의 GM이 작아질수록 선회궤적의 선회경도 점점 작아졌고 GM이 20cm이고 최대 횡경사가 발생한 후 좌현 15°의 타각을 빠르게 적용하였을 때 모형선의 선회궤적은 사고선박의 AIS 항적에 가장 근접하였다. 또한 급선회 시 최대 횡경사의 크기는 실선 GM의 크기에 좌우되었고, 선회경은 타각의 크기에 주로 좌우된다는 것을 본 모형선 선회시험을 통하여 확인할 수 있었다.

이상의 모형선 선회시험을 통하여 사고선박의 급선회 사고에 따른 선회특성을 상당히 합리적인 추정을 할 수 있었으나, 보다 큰 모형선을 사용하여 보다 더 더 합리적인 선회특성을 추후 연구로 추정하고자 한다. 또한 간이 GM 산정방식을 기계화와 디지털화하여 선박의 GM이 항상 자동적으로 표시될 수 있는 계기를 계발하여 국내의 연안 로로 페리선 등에 적용하여 보다 안전한 항해를 할 수 있도록 추후 연구를 수행할 것이다.