20,000 TEU 컨테이너선의 파랑 중 부가저항에 대한 실험적 연구

Abstract

본 연구에서는 파랑 중 부가저항(added resistance in waves)을 저감하기 위하여, 20,000 TEU 컨테이너선의 선수형상을 변화시키고, 모형시험을 통해 그 효과를 검증하였다. 선수선형변환 시에는 정수 중 저항성능을 본래의 선형과 동등한 정도로 유지하면서, 파랑 중 부가저항을 최대로 감소시키는 것을 목표로 하였다. 모형시험은 정수 중과 규칙파 중에서 모두 수행되었다. 정수 중 모형시험을 수행한 결과 파랑 중 부가저항 감소를 목적으로 선수를 변화시킨 선형은 본래의 선형에 비해 설계속도에서 유효마력(effective horsepower)이 약 0.4% 증가하는 것으로 나타났다. 파랑 중 모형시험은 파장 대 선장비(λ/LPP)가 0.2 에서 2.0까지의 정면 규칙파 조건에 대해서 수행되었으며, 부가저항, 상하동요, 종동요 및 입사파변위를 계측하였다. 규칙파 중 모형 시험결과로부터 선수선형변화에 따른 규칙파 중 부가저항의 특성을 분석하였으며, 파장 대 선장비가 0.2에서 0.6인 규칙파 영역에서는 기존의 선형에 비해 약 20%의 부가저항 감소 효과가 있는 것으로 나타났다. 규칙파 시험결과와 ITTC 파 스펙트럼으로부터 장파정 불규칙파 중 실선의 유효마력을 추정한 결과, 개발된 선형은 해상상태 5에서 약 3%의 유효마력 감소를 보였다. 파랑 중 부가저항을 최대로 감소시키는 것을 목표로 하였다. 모형시험은 정수 중과 규칙파 중에서 모두 수행되었다. 정수 중 모형시험을 수행한 결과 파랑 중 부가저항 감소를 목적으로 선수를 변화시킨 선형은 본래의 선형에 비해 설계속도에서 유효마력(effective horsepower)이 약 0.4% 증가하는 것으로 나타났다. 파랑 중 모형시험은 파장 대 선장비(λ/LPP)가 0.2 에서 2.0까지의 정면 규칙파 조건에 대해서 수행되었으며, 부가저항, 상하동요, 종동요 및 입사파변위를 계측하였다. 규칙파 중 모형 시험결과로부터 선수선형변화에 따른 규칙파 중 부가저항의 특성을 분석하였으며, 파장 대 선장비가 0.2에서 0.6인 규칙파 영역에서는 기존의 선형에 비해 약 20%의 부가저항 감소 효과가 있는 것으로 나타났다. 규칙파 시험결과와 ITTC 파 스펙트럼으로부터 장파정 불규칙파 중 실선의 유효마력을 추정한 결과, 개발된 선형은 해상상태 5에서 약 3%의 유효마력 감소를 보였다.