PCTC 선박의 Racking 해석을 위한 횡동요각 및 횡가속도 추정식 개발

Abstract

자동차 전용운반선인 PCTC에서는 Side Frame과 Deck Transverse가 만나는 위치, Pillar와 각 Deck가 만나는 위치 등과 같이 구조부재가 직교하여 만나는 위치에서 다양한 손상이 발생하고 있다. 이 손상들의 원인은 그 동안 각 선급 협회, 설계자, 선주들에 의하여 PCTC의 대표적인 선체거동인 Racking 변형에 의한 것으로 알려져 있다. DNV 선급에서는 PCTC의 Racking 변형을 쉽게 구현할 수 있는 규칙을 가지고 있으며, 조선소에서는 이 규칙을 PCTC의 구조강도 평가에 활용해 오고 있다. 그러나 이 규칙의 수식은 모든 선종에 공통으로 적용되는 가속도 수식을 사용하고 있으며, Racking과 관계된 손상 또한 지속적으로 발생하고 있다. 이에 본 연구에서는 DNV 선급 규칙의 Racking 구현컨셉을 벤치마킹하고, IACS Harmonized Common Structural Rules의 수식을 추정식의 기본 형태로 이용하여 PCTC에 적합한 횡요각 및 횡가속도 추정식을 개발하였다. 본 연구에서 PCTC의 운동해석 및 장기해석은 한국선급에서 직접 개발한 KR-3D 프로그램을 사용하였으며, 장기해석을 위한 파랑자료는 IACS Rec, No. 34 의 북대서양 해역에 대한 자료를 사용하였다.

On the PCTCs, which are designed pure car and truck loading, various damages have occurred during operation at various locations, such as where the side frame meets the deck transverse, where the pillar meets each deck meet. The causes of these damages have been known to be due to racking deformation, the typical hull behavior of PCTC, by the Classification Societies, designers and owners. The classification society, DNV, already has rules that can easily implement racking deformation of PCTC, and shipyards have been using these rules for PCTC structural strength evaluation. However, the formula in this rule uses the acceleration formula that is common to all ship types, and damage related to racking is also occurring continuously. Therefore, in this study, the racking implementation concept of the DNV rules was benchmarked and the equations of the IACS Harmonized Common Structural Rules were used as the basic form to develop the roll angle and transverse acceleration estimation formulas suitable for PCTC. In addition, in this study, the KR-3D program developed by the Korean Register of Shipping was used for the motion analysis and long-term analysis of the PCTC, and the wave data for long-term analysis were used for North Atlantic of IACS Rec, No.34.