내충돌성 향상을 위한 이중각구조시스템에 관한 연구

초록

최근 유조선의 대형화, 고속화와 선복량의 증가에 따라 해상충돌 및 좌초 등에 의한 해난사고 위험성이 더욱 증대되고 있으며 이들 선박구조의 내충돌강도에 관한 해석 및 실험연구가 지속적으로 요구되고 있다. 이중선각구조 유조선의 충돌사고시 충돌에너지의 대부분은 선체구조의 붕괴 및 파손 등에 의한 구조적 변형에너지로 흡수됨으로 이중선각구조의 개발분야를 이루고 있다. 충돌 선체의 구조적 충돌 거동과 붕괴 기구를 고려하여 선체의 구조적 배치 및 구조 설계가 이루어진다면 효과적이고 경제적인 이중선각구조 설계가 가능할 것이며 충돌 후 선박의 손상 복원성과 잔류 강도를 높이고 해양오염도 상당히 감소시킬 수 있을 것이다. 본 논문에서는 이중각구조만을 모델로 하여 이 구조내에 새로운 구조 부재의 형상과 배치를 개발함으로서 충돌사고시 내판의 파단을 최소화하는 이중각구조시스템에 대한 비교 연구를 다루었다. 즉, 이중각구조내에 튜브형 종보강재와 경사진 스트링거를 배치한 구조시스템을 제시하여 내충돌성이 우수한 이중각구조를 개발하였다. 또한, 뉴브형 종보강재의 치수와 수평스트링거와 경사진 스트링거의 배치에 따른 충돌흡수에너지를 비교 검토하여 내충돌 저항능력이 우수한 이중각구조시스템을 제시하였다. 충돌시뮬레이션은 유조선의 충돌조건을 이상화한 전형적인 시나리오를 채택하여 내판의 파단이 발생하는 한계손상시의 충돌에너지 흡수능력을 기준모델과 현재 제시된 이중각구조와의 비교 검토를 통해 새로운 개념의 이중각구조시스템에 대한 내충돌성의 우수성을 제시하여 이중각구조설계의 신 개념을 도출하였다.