KCS 선형의 규칙파 중 선회 시 횡복원성 감소

Abstract

본 연구에서는 컨테이너선의 공시선형인 KCS 선형의 규칙파 중 자유항주시험을 통하여 선회 거동 중의 횡복원성 감소 현상 및 그 원인에 대하여 분석하였다. 1/65.8 축척비를 갖는 3.5 m 자유항주모형선 및 원격 제어시스템을 구성하였다. 선박해양플랜트연구소 해양공학수조 내에서 λ(파장)/L 0.5~1.2, H(파고)/L 0.01~0.02 범위의 규칙파를 생성하였으며, 선수 및 좌현 횡파 중에서 35도 좌우현 선회시험을 수행하였다. 정수 중 실선 16노트에 대응하는 모형선 프로펠러 회전수 10.7 RPS를 결정하고, 모든 시험에서 이를 고정하였다. λ/L이 1.0인 경우 모형선이 선회하면서 선미파, 혹은 선미사파에 놓일 때 횡동요가 크게 증가하는 경우가 많으며, 파고가 클수록 최대 횡동요각도 증가하였다. 횡동요가 커지는 시점에서 파와 모형선의 기하학적 형상을 고려하여 횡복원암을 재계산하였으며, 복원성의 감소 원인을 물리적으로 분석하였다. 그리고 이와 같은 복원성 감소 현상은 파와 선박의 상대 속도에도 민감한 영향을 받으므로, 모형선 속도를 기준 속도보다 증가, 혹은 감소시키면서 동일 선회 중의 횡동요 결과를 비교하였다. 선속이 증가할 경우 횡동요 발산 정도가 줄어들며, 이를 선속과 연관지어 추가 분석하였다.