선박의 성능평가를 위한 예인전차 및 저항동력계의 진동 특성 분석

Abstract

선박의 온실가스 배출 저감을 위하여 국제해사기구(IMO)의 해양환경보호위원회(MEPC)에서는 에너지효율설계지수(EEDI)의 기반으로 규제를 강화하고 있다. 이에 선박해양플랜트연구소(KRISO)는 모형 제작과 계측, 시험 절차에 대한 지속적인 개선으로 규제 강화에 대응하고 있다. 본 연구에서는 선박의 모형 시험의 계측 정도 향상을 위한 예인전차 및 저항동력계의 진동 특성 분석에 대해 소개하고자 한다. 새로운 선박 설계에 대한 검증을 위해서는 예인전차를 활용한 모형 시험 수행이 필수이다. 모형 시험 수행과정 동안 외부의 노이즈가 없다면 이상적이겠지만, 예인전차의 기계적인 진동과 전기 노이즈의 영향을 받지 않을 수 없다. 이와 같이 다양한 원인으로 발생되는 노이즈는 모형 선박에 설치된 각종 센서, 특히 저항동력계에 직접적으로 영향을 끼치게 되고,이러한 현상은 시험 결과에 바로 반영된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 현재 KRISO에서는 진동 및 소음 저감을 위해 많이 활용되는 능동진동제어 기술이 적용된 저항동력계를 개발 중에 있다. 이와 같은 신규 시스템을 개발하기 위한 사전 단계로 기존에 사용 중인 시설과 장비인 예인전차와 레일에서 발생되는 기계적 진동 특성을 분석하고자 한다. 기본적으로 모형선이 설치되지 않은 경우의 예인전차와 모형선이 설치된 경우의 예인전차로 나누어서 진동 특성을 분석하였고, 진동은 예인전차의 등속 구간에서 측정되었다. 이를 통해 예인전차와 레일에서 발생되는 주요 진동 주파수를 얻게 되었으며, 이는 향후 능동진동제어 기술을 적용한 저항동력계 개발에 필요한 데이터로 활용될 수 있다.