선박 복원성

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선박 복원성(船舶復原性, ship stability)은 선박이 외부의 힘에 의해 어떠한 방향으로 기울어지려고 할 때, 이에 대항하여 더 이상 기울어지지 않거나 제자리로 돌아가는 성질을 말한다. 이 복원성을 나타내는 물리양을 복원력(復元力) 또는 복원 모멘트(restoring moment)라고 한다.[1] 기울어지는 방향에 따라 종방향, 횡방향으로 나누어 생각할 수 있는데, 선박이 종방향으로 기울어지는 경우는 드물기에 보통 횡방향 복원성을 주로 다룬다.

역사[편집]

조선 공학에서 다루는 선박 복원성은 수 백년 동안 연구의 대상이 되었다. 역사적으로 선박 복원성의 측정은 주로 경험 법칙에 의존하였고, 따라서 이로 인한 위험성이 항상 도사렸다. 복원성에 대한 물리적 원리는 아르키메데스가 처음 다루었는데, 그의 연구는 간단한 도형에 그쳤다. 이후에도 수 많은 연구를 거치면서 많은 이들이 복원에 대해 다루었고, 계산을 통한 체계적인 복원성의 기준은 18세기 피에르 부게레온하르트 오일러 등에 의해 정립되었다. 부게는 메타센터의 개념을 처음 제시하였으며, 오일러는 복원 모멘트를 이용하여 복원성을 정의하였다.[2]

장치[편집]

선박의 복원성을 높이기 위하여 선박에는 여러 구조물들이 설치되어 있다. 아래 소개된 것들은 파도나 바람의 영향을 줄이기 위한 것이며, 이러한 변화가 없는 고요한 바다에서는 복원성에 아무런 영향을 끼치지 못한다.

수동형[편집]

빌지 킬(bilge keel) 또는 빌지 용골은 만곡부 외판에 V자 형태로 붙인 판재를 가리킨다. 선박 양 좌우에 각각 한 개씩 부착한다. 배의 횡동요를 방지하는 역할을 한다.

감요수조(antiroll tank)는 횡방향으로 설치된 U자형 탱크에 물을 넣어 횡동요를 방지하는 역할을 하는 장치이다. 횡동요를 멈추게 할 수는 없지만 진폭을 줄이는데 효과적이다.

능동형[편집]

자이로 스태빌라이저(gyro stabilizer)와 핀 스태빌라이저(fin stabilizer) 등이 있다.

각주[편집]

  1. 공길영, 이윤석 & 정창현 2014, 98쪽.
  2. Nowacki, Horst; Ferreiro, D. Larrie (2011). “Historical Roots of the Theory of Hydrostatic Stability of Ships”. Contemporary Ideas on Ship Stability and Capsizing in Waves (영어) 97: 141. ISBN 978-94-007-1481-6. doi:10.1007/978-94-007-1482-3_8. 

참고 문헌[편집]

  • 공길영; 이윤석; 정창현 (2014). 《화물운송론》. 다솜출판사. ISBN 9788955624410.