실선 CFD 해석을 이용한 사고 선박의 기름 유출량 추정 연구

Abstract

본 연구에서는 CFD(Computational fluid dynamics) 해석법을 사용하여 사고 선박의 운동 진폭과 주기에 따른 기름 유출량 변화를 소개한다. CFD 시뮬레이션을 통해 기름탱크 슬로싱 (sloshing) 현상과 밸러스트 탱크 내 기름-물-공기 혼합물의 유동 특성 변화를 분석하였다. 먼 저, 수치해석은 슬로싱 현상과 기름 유출량 추정을 각각 수행하여 모형실험 결과와 각각 비교 하여 검증하였다. 더욱 현실적인 상황을 고려하기 위하여 실선 크기에서 수치해석을 진행하였 다. 실선 수치해석의 정확도 검증은 상사법칙을 만족하는 모형실험 결과와 비교하였으며, 그 결과 좋은 일치를 확인하였다. 선체 주기 및 진폭에 따른 기름 유출량 변화를 예측하기 위해 일정한 주기에서 진폭을 변경하여 유출량 변화를 비교하였다. 결과적으로, 진폭이 증가할수록 기름탱크에서 유출되는 기름의 양이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.