선수형상이 갑판침입수에 미치는 영향에 관한 실험 및 수치적 연구

초록

본 연구에서는 140,000DWT FPSO의 수평면 선수형상을 삼각형, 타원형, 원형의 세 가지로 변화시키며 규칙파 중에서 발생하는 갑판침입수 현상을 비교, 분석하였다. 고정된 선체에서 발생하는 갑판침입수를 수치적으로 시뮬레이션 하여 선체주위 유동과 갑판상 유동에 있어서의 차이를 분석하였으며, 또한 heave와 pitch가 자유로운 선박에서의 갑판침입수 실험을 통하여 선체운동의 변화와 갑판침입수의 갑판상 유동을 비교하였다. 선체가 고정된 경우 선수 끝단의 수평면상 물의 입사각도가 갑판침입수 양에 큰 영향을 미쳐서 삼각형 선수에서 가장 작은 충격압력이 발생하나, 선체운동이 자유로운 경우 선수운동이 갑판침입수 양에 큰 영향을 미치게 되어 원형 선수에서 가장 작은 충격압력이 나타남을 보였다. 끝으로, 만일 선체 운동이 동일한 조건이라면, 타원형 선수가 삼각형과 원형선수에 비하여 수직벽에서 발생하는 충격압력이 작음을 수치시뮬레이션을 수행하여 보이기도 하였다.