황천 시 파랑 중 선박의 저항 및 운동에 관한 수치적 연구

초록

최근 국제해사기구 (International Maritime Organization, IMO)는 선박의 온실가스 방출을 규제하기 위해 선박연비제조지수 (Energy Efficiency Design Index, EEDI)를 도입하였다. 이에 따라 조선 및 해운 산업계 에서는 선박 연료 및 운항 효율에 관해 관심을 갖기 시작했다. 선박이 실제 해상에서 운항하는 경우의 선박 저항은 바람이나 파도에 의해 정수 중 저항보다 15~30%까지 커질 수 있으며, 이때 증가하는 저항으로 인해 속도저감이 일어난다. 이에 따라 극한의 해상 상태에서 선박의 전진속도를 유지하기 위해 요구되는 마력을 추정할 필요가 있다. MEPC (해양 환경 보호위원회) 회의를 통해 황천 시 선박의 조종성능을 유지하기위한 최소 요구마력의 평가방법에 대해 논의 되었으며, Interim guideline을 통해 최소 요구마력에 대한 평가방법을 제시하였다. 황천 시 요구되는 선박의 추진추력을 평가하기 위해 풍 하중이 포함된 선체 저항에 대한 계산이 필요하며, 이를 위한 추정 식을 Interim guideline를 통해 제시한다. 본 논문에서는 황천 시 전진 속도를 확보하기 위해 필요한 마력의 추정기법 개발에 관한 기초 연구로서, 설계 선속이 아닌, 황천 시의 최소 전진속도가 적용된 상태에서 높은 파도에 의한 선박의 저항 성능 변화와 선체의 비선형적 거동에 대한 연구가 수행되었다.