단동 활주선의 Geosim 모형 예인시험을 활용한 실선 소요마력 추정

Abstract

고속선의 모형시험에서는 선박의 추진에 사용되는 축계와 저항시험의 예인축을 일치시켜 저항시험을 수행하여야 한다. 이를 위하여 모형시험에서는 항주 중인 선박의 선속에 따른 항주 자세를 계측하고, 예인 동력계의 수직 방향 높이를 실시간 자동 또는 수동으로 조절하여 계측으로 발생하는 외부 모멘트에 의한 자세 변화를 최소화하고 저항을 계측한다. 본 연구에서는 특수한 계측장비를 구축하지 않고 통상의 배수량형 선박에 사용되는 동력계를 사용하여 실시간 제어가 없는 경우 시험결과를 피드백하여 동력계의 높이를 조절하고 계측을 수행하였다. 이를 통하여 동력계의 추력선 일치 유무에 따른 저항 및 자세의 차이를 조사하였으며, 실시간 높이제어시스템을 활용하여 저항을 계측한 시험과 비교하였다. 또한 고속선의 모형시험은 시험이 수행되는 선형시험수조 예인전차의 최고 속도에 따라 다양한 축척비의 모형이 제작되고 시험이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 참여기관의 시험을 고려하여 길이를 각각 3.5m, 2.5m로 축척비가 다른 모형선(Geosim)을 모형 배수량과 제작되는 재료의 특성간의 관계를 고려하여 제작하였다. 2개의 크기와 2개의 흘수에서 계측된 저항값을 실선확장하여 축척비에 따른 실선유효마력 추정의 정도를 비교하였으며, 알려진 savitsky의 고속선 저항추정식과 계측된 Geosim의 저항을 비교하여 초기 추정에 사용되는 추정식의 활용성을 검토하였다.