공기저항 저감을 위한 컨테이너선 상부구조물 형상설계 및 성능평가

Abstract

선박의 에너지 절감을 위한 연구의 일환으로 컨테이너선에 작용하는 공기저항의 저감을 위한 형상 수정 및 풍동시험을 통한 성능평가를 수행하였다. 컨테이너선의 공기저항 저감을 위한 장치로써 컨테이너 사이의 간극을 막기 위한 갭 프로텍터, 선수갑판 바이저(visor), 연돌 형상 변경, 상부구조물에 대한 형상 개선 등을 적용하였다. 초기선형과 수정선형에 대한 풍동시험을 수행하여 저항감소 효과를 평가하였다. 성능 평가를 위한 풍동시험은 매우 낮은 난류강도(turbulence intensity)(<0.1%)조건과 약 4%의 난류강도를 갖는 균일류(uniform flow) 조건에서 수행되었다. 요각(yaw angle)의 변화에 따라 공력 변화를 고찰하였으며, 초기형상 및 수정형상 모두에서 최대 공기저항은 요각이 20°~30°에서 발생하였다. 공기저항 저감을 위해서는 컨테이너 사이의 갭 프로텍터의 효과가 매우 큰 것으로 확인되었다.이저(visor), 연돌 형상 변경, 상부구조물에 대한 형상 개선 등을 적용하였다. 초기선형과 수정선형에 대한 풍동시험을 수행하여 저항감소 효과를 평가하였다. 성능 평가를 위한 풍동시험은 매우 낮은 난류강도(turbulence intensity)(<0.1%)조건과 약 4%의 난류강도를 갖는 균일류(uniform flow) 조건에서 수행되었다. 요각(yaw angle)의 변화에 따라 공력 변화를 고찰하였으며, 초기형상 및 수정형상 모두에서 최대 공기저항은 요각이 20°~30°에서 발생하였다. 공기저항 저감을 위해서는 컨테이너 사이의 갭 프로텍터의 효과가 매우 큰 것으로 확인되었다.