손상 선박 기름 유출량 추정을 위한 수치해석과 이론식의 비교 연구

Abstract

본 논문은 손상된 단일선체 및 이중선체 선박으로부터의 기름유출에 대한 수치해석 및 이론적 예측 결과를 제공한다. 비정상 베르누이 방정식에서 도출된 이론적 방정식과 다상 유동 해석을 위한 CFD 해석을 사용하여 기름 유출량을 추정하였다. 좌초 및 충돌 사고 발생으로 손상된 단일선체 기름탱크에서 기름 유출량 추정은 수치적, 이론적 해석 모두 실험 결과와 좋은 일치를 보였다. 그러나 이중선체 조건에서 이론적 해석의 경우 밸러스트 탱크 내부의 물과 기름 혼합량의 시간 변화 예측은 수치해석 결과와 다소 다른 결과를 보였다. 그 이유는 기름탱크에서 유출되는 기름과 밸러스트 탱크로 유입되는 물의 상호작용이 이론식에 반영되지 않았기 때문에 보인 결과로 판단된다. 탱크가 밀폐된 압력 조건에서 기름유출 및 물 유입이 지연되었다. 밸러스트 탱크 내부 기름과 물의 유동 상호작용이 복잡하지 않을 때 수치해석 결과와 이론식 결과가 좋은 일치를 보였다.