2점 계류된 부이형 수중감시체계의 계류시스템 및 수중케이블 거동 특성에 대한 연구

Abstract

부이형 수중감시체계는 해상으로 침투하는 표적을 음향소나를 이용하여 탐지하는 무기 체계로 이동성이 우수하고, 고정식 수중감시체계에 비해 설치와 회수, 유지보수가 매우 용이한 특징을 갖는다. 이 감시체계는 부유체인 노마드(nomad)형 부이와 2점 카테너리 계류시스템, 수중케이블로 구성되는데 수중케이블은 lazy wave형의 설치형상을 갖는 dynamic cable과 음향소나가 내장된 배열케이블로 이루어져 있다. 본 연구는 부이형 수중감시체계의 계류시스템과 수중케이블의 안정성을 검증하는 것을 목적으로 한다. Sea state 7의 해상상태에서 운용성과 생존성을 평가하기 위하여 해양환경하중을 고려한 부이의 동적해석을 수행하였으며 계류시스템과 수중케이블의 강성을 함께 반영하였다. 동적해석에 의해 설계인장력을 산정하고 계류시스템과 수중케이블의 안전성을 검증하였으며 부이와 수중케이블의 거동특성을 평가하였다. 수리모형 실험은 2차원 조파수조에서 수행되었다. 불규칙파랑과 조류 발생 조건에서 축소모형에 대한 부이의 동요량, 계류선 장력, 수중케이블의 설치형상 변화와 인장력을 계측하였다. 수리모형 실험 결과는 수치해석 결과와 비교하여 해석결과의 신뢰성을 검증하였다. 실해역 실증테스트는 거제도 근해에서 수행되었으며 약 2개월간 운용되었다. Sea state 3에서 설치작업이 원활하게 이루어졌고 설치기간 중 태풍의 간접적인 영향을 받았으며 그 때의 해상상태는 sea state 6에 해당되었지만 부이와 계류시스템, 수중케이블은 안정적으로 운용되었다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 부이형 수중감시체계는 요구조건인 해상상태 7에서도 충분한 안정성 및 운용성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.