a) 방형 비척 계수(block coefficient ; CB)
만재배수량과 선박의 주요 치수를 관련 짓기 위하여 방형계수라 불리우는 계수를 도입한다.
CB = 형배수용적 / (LBP x Bmld x Tmld)
경우에 따라 LBP가 아닌 LWL이 사용되기도 한다. 방형 비척 계수는 선박의 비대성 정도를 나타내는 계수로서 그 값이 작아지면 고속에서 소요 마력이 작아지는 이점이 있어 고속선에 유리하지만, 재화 중량이 줄어들고 파랑중 운동성능이 민감하게 작용하여 내항 성능이 나빠지게 되므로 극단적인 값은 피하는 것이 좋다. 일반적으로 유조선이 0.88, 컨테이너선이나 항공모함이 0.6, 요트나 군함이 0.5 정도의 값을 갖는다.
b) 중앙 횡단면 계수(midship section coefficient ; CM)
선박의 중앙횡단면에서 흘수선 아래 부분의 면적 AM과 그 횡단면을 감싸고 있는 직사각형의 면적과의 비로서 다음과 같이 정의한다.
CM= AM / (Bmld x Tmld)
마찬가지로 최대횡단면에서의 면적비는 최대횡단면 계수라 하며 CX로 나타낸다.
중앙 횡단면 계수는 선박의 저항 및 운동 성능에 큰 효과를 나타내지는 않지만, 적을수록 내항성이 우수해지는 경향이 있다. 그러나, 단면 형상 및 추진계통의 대형 장비 설치를 고려하여 극단적으로 줄일 수는 없다. 일반적으로 0.750~0.995 사이의 값을 가진다.
c) 주형 비척 계수(prismatic coefficient ; CP)
주형 비척 계수는 유체역학적인 특성이 강한 계수로써 커질수록 잉여저항 및 조파저항이 커지며, 내항 성능의 경우 주형 비척 계수가 커질수록 그 성능이 전반적으로 좋아진다.
CP = 형배수용적(▽) / (AM x LBP) 일반적으로 구축함의 경우, 0.50~0.90의 범위를 가진다.
d) 수선면 계수(CW)
어떤 흘수에서의 수선면면적 AWP를 LBP x Bmld로 나누어 얻는 값으로 수선면의 날씬한 정도를 나타내는 계수이다.
CW = AWP / (LBP x Bmld)
[출처] [펌] 중앙 횡단면 계수(Cm)|작성자 해피인생
수선면 계수는 내항성에 미치는 영향이 매우 큰 인자이며, 특히 B/T와 함께 roll lever arm을 결정짓는 주요 요소이다.
내항 성능을 판단하는 seakeeping rank(R)에 대한 공식은 다음과 같다.
R = 8.422 + 45.104 CWF + 10.078 CWA - 378.465 T/L + 1.273 C/L - 23.501 CVPF - 15.375 CVPA
이 공식에서 알 수 있는 바와 같이 CWA, CWF의 증가에 따라 R이 증가되며 특히 CWF는 그 증감이 가장 크게 R에 작용된다. 그러므로 양호한 내항성이 요구되는 함정의 경우 큰 CW값을 갖는 것이 바람직하다.
e) 연직주형계수(vertical prismatic coefficient ; CVP)
임의의 수선까지의 배수용적(▽)과 이 수선에서의 수선면적과 흘수와의 곱으로 이루어지는 주상체의 용적과의 비를 나타낸 것이다.
CVP = 형배수용적(▽) / (AW x T)
f) 용적계수(volumetric coefficient ; CV)
형배수용적과 길의의 1/10의 세제곱과의 비이다.
CV = 형배수용적(▽) / (LBP / 10)3
용적계수가 작으면 구축함과 같이 길이가 길고 배수량이 적은 선박을 나타내며, 용적계수가 크면 트롤러와 같이 길이가 짧고 배수량이 큰 선박을 나타낸다.
1.3.5 톤수 (tonnage)
톤수에는 총톤수와 순톤수가 있는데, 톤수는 각종 수수료와 세금정산을 위하여 정해진 것이다. 톤수 계산은 1969년의 선박톤수측도에 관한 국제조약(International Convention on Tonnage Measurement of Ships, 1969)을 따른다.
a) 총톤수 (gross tonnage)
선박의 폐위공간의 용적을 모두 합산하여, 100ft3을 1톤으로 하여 나타낸 것이다.
각종 수수료와 세금(고정 자산세, 등록세, 수수료, 계선 안벽 사용료, 수로 안내료, 예선료, 보험료 등)산정에 사용된다.
GT = K1·T
K1 = 0.2 + 0.02 log10V
V : 선박 내의 모든 둘러막힌 공간의 합계용적 (m3)
b) 순톤수 (net tonnage)
선박의 운항에 필요한 공간(선원실, 기관실, 밸러스트 탱크 등)을 100ft3을 1톤으로 하여 총톤수에서 뺀 값이다. 주로, 화물 적재 공간의 용적을 나타낸다.
파마나운하와 수에즈운하의 통행료 및 일부 항구에서의 안벽사용료산정의 기초가 된다.
NT = k2·Vc·(4T/3D)2 + K3·(N1 + N2/10)
Vc : 화물 적재 공간의 합계 용적 (m3)
K2 = 0.2 + 0.02log10Vc
K3 = 1.25 X (GT + 10,000) /10,000
D : 형깊이 (m)
T : 하기만재흘수 (m)
N1 : 침대수 8 이하의 객실의 여객 정원
N2 : N1 이외의 여객 정원
단, N1 + N2 < 13 인 경우, N1 = N2 = 0
(4T/3D)2 <= 1
k2·Vc·(4T/3D)2 >= 0.25 X GT
1.3.6 마력 (power)
선박의 엔진에서 나온 출력은 그 크기나 측정 장소에 따라 다양하게 불리워진다. 먼저 크기에 따른 구분은 다음과 같다(선박에서는 워낙 마력에 대하여 정의가 다양해서 말로만 이 부분을 다 이해하기에는 조금 어려움이 있습니다. ).
a) 지시 마력(indicated horsepower, IHP)
기관내부에서 발생되는 마력을 표시하는 것으로서, 피스톤의 행정의 길이에 걸쳐 실린더 속의 증기나 가스의 압력을 연속적으로 기록하는 기구에 의해 측정된다. 즉, 순수하게 엔진내부에서 폭발행정에 의해 발생된 마력을 뜻한다.
b) 제동 마력(brake horsepower, BHP)
크랭크축에 기계력, 수력 또는 전기력에 의한 제동기를 붙여서 측정한 출력이다. 이것은 공장 시운전에 의해서 결정되는 것으로, 일반적인 엔진 출력을 나타내는 마력이다. 이 엔진 출력의 크기에 따라 다음과 같이 몇 가지로 나누어 구분한다.
1) 연속최대출력 (Maximum Continuous Rating ; MCR)
기관의 최대 출력으로, 기관의 강도 계산의 기초로 사용하고, 주기의 호칭 출력으로 한다.
2) 상용출력 (Normal Continuous Rating ; NCR)
연속최대출력에서 선박이 계속 운행하면, 기관에 무리가 올 수 가 있기 때문에, 기관이 항해속력을 얻기 위하여 무리하지 않고 언제나 낼 수 있는 출력으로서 기관의 효율과 보수면에서 가장 경제적인 출력이다.
일반적으로 디이젤기관에서는 연속최대출력의 85%, 터어빈 기관에서는 90%가 표준이다.
3) 과부하출력 (overload output)
연속최대출력을 넘어서 단시간 발휘할 수 있는 출력이다. 연속최대출력과의 비는 기관의 종류에 따라서 다르지만 대체로 105∼110% 이다.
c) 축 마력(shaft horsepower, SHP)
축을 통하여 프로펠러로 전달되는 동력으로, 감속기(reduction gear)에 의한 손실을 고려한 것이다. 이것은 가능한 한 프로펠러에 가까운 곳에 비틂 동력계를 붙여서 측정한다.
d) 전달 마력(delivered horsepower, DHP)
축 마력에 있어서 비틂 동력계를 설치한 부분과 선미관 사이의 베어링과 그 밖의 축로 베어링들에서는 약간의 동력 손실이 있다. 그러므로, 실제로 프로펠러에 전달되는 동력은 비틂 동력계에 의해 측정된 값보다 조금 작아진다. 이를 전달 마력이라 한다.
e) 추진 마력(thrust horsepower, THP)
프로펠러가 추력 T를 전달하면서 물속을 상대속도 VA로 전진하는데 필요한 마력을 말한다.
이러한 마력의 단위에는 일반적으로 kW가 가장 많이 쓰이지만, 경우에 따라서는 PS(프랑스 마력)나 HP(영국 마력)등이 쓰이기도 한다. 다음은 이 kW기준으로의 각 마력의 크기를 나타내 보았다.
1kW=1.3596 PS=1.341022 HP
1PS=0.7355104 kW
1HP=0.7456999 kW
(학교에서 배울 때는, 소수점 3자리 정도 까지 사용했는데, 실제로 조선소에서는 이 마력의 변화시에 소수점 이하 7자리까지 사용한다. 소수점 3자리 계산결과와 7자리 계산결과는 실선에서 약 0.1노트 정도의 속력차이를 보이기 때문이다.)
[출처] [펌] 중앙 횡단면 계수(Cm)|작성자 해피인생
[출처] [펌] 중앙 횡단면 계수(Cm)|작성자 해피인생