선박공학에 필요한 주요 전공학문_2

안녕하세요

이번 포스팅은 지난 선박공학에 필요한 주요 전공학문에 이어서 추가적으로 필요한 학문에 대해 소개해 보도록 하겠습니다.

 

1. 선체 구조

선체 구조(Ship Structure)는 선박의 물리적인 구조적 요소로서, 선박의 안전성과 안정성을 제공하고 선박의 환경 조건에 대한 저항력을 갖도록 설계된 복잡한 시스템을 포함합니다. 선체 구조는 크게 선체의 외부 형태와 내부 세부 구조로 나뉩니다.

선체의 외부 형태 (Hull Form):

헬름(Hull): 선박의 가장 외부를 덮는 부분으로, 선박의 기울기와 저항을 결정합니다. 헬름의 형태와 곡률은 선박의 성능에 큰 영향을 미칩니다.

스턴(Stern): 선박의 뒷부분인 스턴은 선박의 조종 능력과 선박 뒷부분의 저항을 관리합니다. 다양한 스턴 디자인은 다른 운용 상황에 적합하도록 선택됩니다.

버티컬 보우 (Vertical Bow) 또는 수평 보우 (Horizontal Bow): 선박의 앞부분인 보우(Bow)는 파도와 저항을 줄이는 데 중요합니다. 버티컬 보우는 파도를 효과적으로 흡수하고 수평 보우는 파도를 흩뿌리는 역할을 합니다.

선체의 내부 세부 구조 (Hull Components):

프레임 (Frames): 선체 내부에 위치한 프레임은 강도를 제공하고 선체의 형태를 유지합니다. 이러한 프레임은 일반적으로 수직 또는 수평으로 배치되며, 선체를 지지하고 형태를 유지합니다.

변형 요소 (Bulkheads): 변형 요소는 선체 내부를 분할하고 구획화하여 안정성과 안전성을 제공합니다. 선박이 화재, 침수 또는 기타 재난 상황에서 안전성을 유지하는 데 도움이 됩니다.

플레이팅 (Plating): 플레이팅은 선체의 외부를 덮는 강철 패널로, 선박의 외형과 강도를 형성합니다. 플레이팅은 선박의 부력을 제공하고 바다와의 상호 작용을 처리합니다.

부동체 요소 (Buoyancy Elements): 선체 내에 부동체 요소가 있어 선박이 물 위에 떠 있을 수 있도록 돕습니다. 부동체 요소에는 강철, 폴리우레탄 패킹, 폼 등이 포함될 수 있습니다.

선체 강화물 (Reinforcements): 일부 선박은 특정 구조물을 강화하기 위해 추가적인 보강재를 사용합니다. 이것은 선박의 강도와 내구성을 향상하는데 사용됩니다.

선체 구조는 선박 설계 및 건조 과정 중에 엄격한 기술 규격을 준수하여 설계되며, 선박의 안전성, 내구성 및 성능을 보장하기 위한 핵심 구성 요소 중 하나입니다.

 

2. 선박의 저항과 추진

선박의 저항과 추진은 선박 운항과 성능에 영향을 미치는 핵심 요소입니다.

저항 (Resistance):

수력 저항 (Hydrodynamic Resistance): 선박이 물을 움직일 때 물에 의해 받는 저항입니다. 수력 저항은 선박의 형태, 길이, 수면과의 상호 작용, 속력 등에 따라 달라집니다. 수력 저항을 줄이기 위해서는 선박의 형태를 최적화하고 수경 학적 설계를 고려해야 합니다.

파랑 저항 (Wave Resistance): 파랑에 의한 저항으로, 파랑과의 상호 작용으로 인해 발생합니다. 파랑 저항을 줄이기 위해서는 선체 형태와 파랑 조건을 고려한 설계가 필요합니다.

공기 저항 (Aerodynamic Resistance): 선박의 슈퍼 스트럭처(상부 구조물)가 공기 중에서 받는 저항을 나타냅니다. 공기 저항은 선박의 슈퍼 스트럭처 디자인, 높이, 바람 조건 등에 영향을 받습니다. 효율적인 슈퍼 스트럭처 디자인은 연료 효율성을 향상하는 데 도움이 됩니다.

추진 (Propulsion):

추진 시스템 (Propulsion System): 추진 시스템은 선박을 움직이기 위한 동력을 생성하고 전달하는 역할을 합니다. 주로 사용되는 추진 시스템에는 디젤 엔진, 가스 터빈, 전기 모터 등이 포함됩니다.

추진 방식 (Propulsion Method): 선박은 다양한 방식으로 움직일 수 있습니다. 주로 사용되는 방식은 스크류 프로펠러, 제트 엔진, 세일, 전기 추진 등이 있으며, 선박의 크기, 목적 및 운영 환경에 따라 선택됩니다.


추진 효율성 (Propulsion Efficiency): 추진 효율성은 주어진 동력을 얼마나 효과적으로 선박 운항에 사용하는지를 나타냅니다. 효율적인 추진 시스템 설계와 선박 운영은 연료 소비를 줄이고 성능을 최적화하는 데 중요합니다.


저항과 추진의 관계:

저항과 추진은 상호 연관되어 있습니다. 높은 저항은 더 강력한 추진 시스템이 필요하게 하며, 이에 따라 연료 비용이 증가할 수 있습니다. 따라서 효율적인 선박 설계는 저항을 최소화하고 효과적인 추진 시스템을 구현하여 선박의 성능을 최적화하는 것이 중요합니다.

선박 설계자와 운영자는 선박의 안정성과 성능을 고려하여 저항을 최소화하고 효율적인 추진 시스템을 선택하여 선박 운영을 최적화하는 방법을 고민합니다. 이를 통해 연료 소비를 줄이고 환경친화적인 운항을 실현할 수 있습니다.

이렇게 기본적인 선체 구조에 대한 개념과 가장 중요한 저항과 동력인 추진에 대한 내용을 공유해 봅니다.

다음에도 또 다른 내용을 포스팅하도록 하겠습니다.