선박키운용

키의 작용 1. 키의 역활 선박에 장착된 키의 주된 역활은 선박의 양호한 조종성을 확보하는 것이며 이러한 조종성을 나타내난 요소로는 추종성, 침로안정성, 선회성으로 구분할수 있다. 이러한 기능은 선미의 프로펠러 뒤에 평판형태의 특수구조물을 설치하여 추진기의 횡압력을 이용하는 선미키의 형태에 따라 결정된다. ㄱ. 추종성 - 조타에 대한 선체회두의 추종이 빠른지 또는 늦은지를 나타내는것 ㄴ. 침로안정성 - 선박이 정해진 진로상을 따라 직진하는 성질로 방향안정성 또는 보침성이라고도 한다. ㄷ. 선회성 - 일정한 타각을 주었을때 선박이 어떠한 각속도로 움직이는지를 나타내는것. 일반화물선은 일정한 침로를 일직선으로 항행하는 것이 요구되므로 선회성보다는 침로 안정성이 더 중요시되나 군함이나 어선들은 빠른 선회성이 요구된다. 이상적인 키란 타각을 주지 않을때에는 키에 최소의 저항이 작용하여 침로를 유지하는 성능인 보침성이 좋고 타각을 주었을때에는 키에 최대의 횡압력이 작용하여 원하는 방향으로 선회성이 큰 것이 좋다. 그러나 일반적인 키에 있어서는 보침성과 선회성이 서로 상반되는 성질이 있기때문에 이 두가지 기능을 동시에 만족시키는 키를 만든다는것은 대단히 어려운 일이다. 하지만 최근에 이 두가지 성능을 만족하는 특수한 키가 개발이 되었다. 독일의 베커 라는 사람에 의하여 베커플랩러더(Becker flap rudder)가 개발되었는데 재래선의 일반키와는 달리 타각을 65도까지 줄수 있고 적은 연료소모에서도 강력한 조종성능을 발휘하고 예선의 역활을 겸할수 있어 저비용으로 선박운항이 가능하며 빠른 선회로 인항 짧은 거리에서도 충돌회피가 가능하여 안정성도 뛰어난것으로 평가받고 있다. 현재 어선, 해양탐사선, 좁은수로를 운항하는 특수선, 대형정기여객선, 자동차전용선, 유조선, 셔틀탱커 등 다양한 선박에서 운용중에 있다. 2. 타판에 작용하는 압력 선박이 항진중에 타각을 주면 수류가 타판에 부딪혀서 타판을 미는 힘이 작용한다. 이힘은 타판에 직각으로 작용하므로 직압력이라고 하며, 직압력의 크기는 타판의 면적, 키의형상, 타판이 수류를 받는 각도 및 선박의 전진속도 등에 따라 변화한다. 직압력은 선수미선 방향성분인 항력과 정횡방향 성분인 양력으로 나누며 또한 타판에는 물의 점성에 의하여 마찰력이 작용한다. ㄱ. 직압력 수류에 의하여 키에 작용하는 전체압력으로 키판에 직각으로 작용하는 힘을 말한다. 키판의 면적, 키판이 수류에 받는 각도, 산박의 전진속도에 따라 변화한다. ㄴ. 항력 타판에 작용하는 힘중에서 선수미 방향의 분력이다. 힘의 방향은 선체후방이므로 전진선속을 감소시키는 저항력으로 작용한다. 전진중 타각을 주어 선회하게 되면 속력이 떨어지는 원인이 된다. 저항력을 감소시키기 위하여 타판의 외형 및 두께를 각 선박에 알맞게 최적의 상태로 설계하고 단면을 유선형으로 만든다. ㄷ. 양력 타판에 작용하는 힘중에서 그 작용하는 방향이 정횡방향인 분력이다. 힘의 방향은 선미를 횡방향으로 미는 힘이다. 이론적으로는 타각이 45도 일때가 최대 유효타각이지만 항력증가와 조타기의 마력증가등을 고려해서 일반선박에서는 최대타각이 35도 정도가 되도록 타각제한장치를 설치한다. ㄹ. 마찰력 타판을 둘러싸고 있는 물의 점성에 의하여 타판 표면에 작용하는 힘을 말한다. 다른 힘에 비하여 극히 작은 값을 가지므로 일반적으로 생략한다. 방형계수 일명 방형비척계수라고도 하며 물속에 잠긴 선체의 비만도를 나타내는 계수로 선박의 형 배수용적과 선체를 감싸고 있는 직육면체의 용적의 비를 말한다. 쉽게 이해하자면 배가 얼마만큼이나 뚱뚱한지 그 정도를 알아보는 수치로서 최대값은 1이며, 그이상은 나올수가 없다. 대부분의 선박을은 대력 0.5 ~ 0.9 정도의 값을 가진다. 0.6 정도면 날씬한 선박이고 0.8이상이면 뚱뚱한선박쯤으로 이해하면 되겠다. 방형비척계수는 그 값이 작아지면 고속에서 소요 마력이 작아지는 이점이 있어 고속선에 유리하지만, 재화 중량이 줄어들고 파랑중 운동성능이 민감하게 작용하여 내항 성능이 나빠지게 되며 이와는 다르게 방형비척계수의 그 값이 지나치게 커지면 반대의 현상이 발생함으로 극단적인 값은 피하는것이 좋겠다. 3. 조타명령 우현쪽으로 5도를 돌려라 / starboard five 오른쪽 최대타각으로 돌려라 / hard a starboard 큰타각을 주었다가 작은 타각으로 서서히 줄일때 / ease to 타각없이 키중앙으로 할때 / midships 회두하고 있는 선수를 신속하게 그회두를 줄여서 일정한 침로에 정침하고자 할때 / steady 조타명령은 이정도로 하고 넘어가겠습니다.. 우현 스타보드 / 좌현 포트 타각안주고 정중앙으로 맞춘상태가 미드쉽 / 타각을 주고 있는 상태에서 일정침로로 맞추는게 스테디.. 이정도...? 스크루프로펠러 선박의 추진력으로 동력을 사용하면서 여러 종류의 추진장치가 개발이 되었으나 그중에서도 가장 많이 선박에서 사용하는것이 바로 이 스크루프로펠러이다. 스크루프로펠러가 회전하면서 물을 뒤로 차 밀어내면 그 반작용으로 선체를 앞으로 미는 추진력이 발생하게 된다. 이와 같이 선박에서 스크루프로펠러가 360도 회전하면서 선체가 전진하는 거리를 피치라고 하며 이 힘으로 선체는 전진하게 된다. 선박의 스크루 프로펠러에는 3~5개의 날개가 달려있고 일반선박에는 이 날개의 각도가 일정하게 고정되어 있는 고정피치프로펠러가 사용된다. 그러나 특수목적으로 건조된 선박이나 일부선박에서는 프로펠러 날개의 피치각을 자유롭게 조절할수 있는 가변피치프로펠러가 사용되고 있다. 1. 추진원리와 수류 피치(pitch) - 스크류 프로펠러가 360도 회전하면서 선체가 전진하는 거리 고정피치프로펠러(Fixed pitch propeller) 가변피치프로펠러(Controllable pitch propeller) -> 우회전 스크루프로펠러 - 시계방향으로 회전- 대부분의 선박이 채용하고 있는 방식이다. 흡입류앞쪽에서 프로펠러에 빨려드는 수류 배출류프로펠러의 뒤쪽으로 흘러나가는 수류 반류선체가 앞으로 나아가며 생기는 빈공간을 채워주는 수류로 인하여 주로 뒤쪽 선수미선상의 물이 앞쪽으로 따라들어오는 수류 2. 수류와 횡압력에 의한 회두 배출류의 영향 전진시 물을 시계방향으로 회전시키면서 뒤쪽으로 배출하므로 키에 직접적으로 부딪혀 키의 상부보다 하부에 작용하는 수류의 힘이 강하여 선미를 좌현쪽(선수를 우현쪽으로 회두)으로 밀게 된다. 후진시 프로펠러를 반시계방향으로 회전하여 우현으로 흘러가는 배출류는 우현의 선미벽에 부딪치면서 측압을 형성하여 선미를 좌현쪽(선수를 우현쪽으로)으로 회두시킨다. 가변피치프로펠러선박의 경우는 선미를 우현쪽으로(선수를 좌현쪽으로) 회두시킨다. 횡압력의 영향 - 프로펠러에 작용하는 힘이 위쪽과 아래쪽이 다르기때문에 생기는 영향 전진시 - 선수를 좌편향 시킨다. / 후진시 - 선수를 우편향 시킨다. 전진시후진시 배출류선미-좌편향(선수-우회두)고정피치(FPP) 선미-좌편향(선수-우회두) -> 배출류의 측압작용 가변피치(CPP) 선미-우편향 -> 배출류의 측압작용 횡압력선수- 좌회두고정피치(FPP) 선수- 우회두 가변피치(CPP) 선수 -좌회두 흡수류선수- 좌회두편향되지 않는다. 반류선수- 우회두편향되지 않는다. 전진시 초기에는 횡압력이 커서 선수가 좌회두 하지만 속도가 증가함에 따라 배출류가 강해져서 선수가 우회두 한다.   타력 1. 타력의 종류 - 발동타력 : 정지된 배에 주기관을 발동하여 출력에 해당하는 속력이 나올때 까지의 거리 - 정지타력 : 전진중인 선박이 기관정지를 명령하여 선체가 정지할때 까지의 거리 - 반전타력 : 전진중에 기관을 후진전속으로 걸어서 선체가 정지할때 까지의 거리 - 회두타력 : 전타선회중에 키를 중앙으로 한때부터 선체의 회두운동이 멈출때 까지의 거리 -> 선폭이 좁고 길이가 긴선박은 선폭이 넓고 길이가 짧은 선박보다 회두타력이 적다. -> 흘수에 비례하고 선저오손에 반비례한다. 2. 최단정지거리(Crash astern) = 긴급정지거리 - 전진중에 기관을 후진전속으로 걸어서 건체가 물에 대하여 정지상태가 될때까지의 진출한 거리 - 반전타력을 나타내는 척도이다. - 충돌회피, 위험물피항시 등의 긴급 조종시 필요하다. - 기관의 종류, 배수톤수, 초기속력, 선체의 비척도 등에 따라 큰 차이가 생긴다. - 국제해사기구(IMO)의 규정상 최단정지거리가 선체길이의 15배가 넘지 않도록 규정한다. 외력과 조종 1. 선체저항 ㄱ. 마찰저항 선체표면이 물에 부딪혀 선체진행을 방해하여 생기는 저항 / 저속선에서 가장 큰 비중을 차지한다. ㄴ. 조파저항 선수/선미부근은 수압이 높아져 수면이 높아지고 선체중앙부는 수압이 낮아져서 생기는 저항 / 구형선수가 유리 ㄷ. 조와저항 선체주위의 물분자는 부탁력으로 인해 속도가 느려지고 선체에서 먼곳의 물분자는 속도가빨라 물분자의 속도차에 의하여 선미부근에서 와류가 생겨 선체는 전방으로부터 후방으로 힘을 받게 되는 저항 선체의 형상에 따라 크기가 달라짐 -> 유선형 선체가 유리 ㄹ. 공기저항 수면상부의 선체 및 갑판상부의 구조물이 공기의 흐름과 부딪혀서 생기는 저항 2. 바람의 영향 - 전진중 바람을 횡방향에서 받으면 선수는 바람이 불어오는 쪽으로 향한다. 3. 조류의 영향 - 조류가 빠른 수역에서는 선수방향에서 조류를 받게되면 타효가 커서 선박조종이 잘 되지만 선미방향에서 조류를 받게되면 선박의 조종성능이 떨어진다. 4. 파도의 영향 - 횡요의 주기과 파도의 주기가 일치하면 전복될 위험이 있다. 5. 수심이 얕은 수역의 영향 - 선체의 침하 : 흘수가 증가 - 속력감소 : 조파저항이 커지고 선체침하로 저항이 증대하여 속력이 감소한다. - 조종성의 저하 : 조속으로 항행, 고조시 항행한다. 6. 수도둑과 해저경사 - 전진중 선수는 반발하고 선미는 안벽쪽으로 붙으려는 경향이 있다. - 수로둑의 영향을 막기위해서는 저속항행과 수로 중앙항행을 한다. 7. 해저경사의 영향 - 전진중에는 선수가 수심이 깊은 쪽으로 편향하고 후진중에는 선미가 깊은쪽으로 편향한다. 8. 두선박간의 상호작용 두 선박이 서로 가깝게 마주치거나 한 선박이 추월하는 경우에는 선박 주위의 압력변화로 인하여 두 선박사이에 당김, 밀어냄 그리고 회두작용이 일어난다. 이것을 상호간섭 또는 흡인배척작용 이라고 한다. 이러한 작용은 충돌사고의 원인이 되기도 하는데 두선박의 속력과 배수량의 차이가 클때나 수심이 얕은곳을 항주할때 뚜렷이 나타난다. 특히 크기가 다른 선박의 사이에서는 작은 선박이 훨씬 큰 영향을 받고, 소형선박이 대형선박에 흡착되는 경향이 많다. ㄱ. 추월 및 마주칠때 추월시 양선박은 선수나 선미의 고압부분끼리 마주치면 서로 반발하고 선수나 선미가 중앙부의 저압부분과 마주치면 중앙부쪽으로 끌리게 된다. 두 선박이 평행을 하였을때는 두선박 사이를 흐르는 수류가 바깥쪽 보다 더 빨라져서 두선박은 서로를 끌어당기게 되어 사고의 원인이 되기도 하므로 항상 안전거리를 유지하여야 한다. 양선박이 마주칠시에도 같은 현상이 발생하는데 추월시보다 짧은시간안에 상호작용에 관한 모든 상황이 종료가 되므로 추월시보다 작용할 시간이 짧다. 대책 - 선속을 저속으로 하고 상대선과의 거리를 크게 하여 항행하는것이 좋다. ㄴ. 접안선과 통항선 부두근처를 선박이 통항할때 통항선이 저속으로 항행하면 수로둑의 영향이 거의 없으나 접안선은 상호간섭작용과 선수파의 영향으로 통항선이 접근할때에는 통항선 쪽으로 끌리고 통과후에는 다시 반대쪽으로 밀리게 된다. 이러한 여파로 선체가 전후 좌우로 움직여서 계선줄이 끊어지거나 손상되기 쉽다. 이러한 영향을 감소시키기 위하여 접안선은 계선줄에 걸리는 장력을 분산시킬수 있도록 계선줄의 수를 증가시켜서 장력이 고루 걸리게 하고 필요하면 통항선 쪽에 앵커를 투하하여 배의 움직임을 억제하도록 한다. 통항선은 될수 있는대로 저속으로 통과하고 가능하면 접안선으로 부터 멀리 떨어져서 항행하여 접안하여 작업중인 선박의 안전을 도모해야 한다. 통항중에 접안선에 입힌 사고는 통항선의 책임이 크므로 주의해야 한다. 굳이 버릴만한 말이 없어서 교과서에 있는 그대로 옮겨 적어놨습니다. 아래에 있는 그림은 김성곤교수님 자료를 보고 직접 옮겨서 그린겁니다. ※ 두선박간의 상호작용의 영향 - 접근거리가 가까울수록 흡인력이 크다. - 추월시가 크다. - 고속항주시가 크다. - 배수량과 속력이 클때 강하게 나타난다. - 대소 양선박간에는 소형선이 받는 영향이 크며 흘수가 작은 선박이 영향이 크다. - 수심이 얕은 곳에서 뚜렷이 나타난다. 출입항조종과 정박 1. 출입항계획 - 조선목표 : 물표의 중시선, 변침점, 정횡부근의 확실한 물표 - 항로선정 : 본선의 조종성능, 흘수, 적화, 기상, 항법규정 - 정박지 : 기상이변에도 영향을 적게 받는 안전한 장소이며 수심저질이 좋고 부근에 장애물이 없는곳 2. 출항준비 - 선내이동물의 고정, 수밀장치의 밀폐, 필요한 기계의 시운전 - 황천준비, 승무원의 점검, 계선줄 - 싱글업(single up) - 관계서류의 확인 - P기 게양 : 전선원은 즉시 귀선하라. 3. 입항준비 - 입항 1시간전에 각부서장에게 알림 - 필요한 기류신호, 계선 및 하역준비, 승하선용 사다리, 서류준비 4. 연료소비량의 추정 - 매시간 연료소비량은 속력의 3제곱에 비례한다. - 1마일당 연료소비량은 속력의 2제곱에 비례한다. - 전체항로(D)에 필요한 총 연료소비량(C)은 속력(V)의 제곱과 거리의 곱에 비례한다. -  C : C₁ = D V²: D₁ V₁² 5. 연료소비량 계산 - 일정한시간동안에 소비하는 연료는 속력의 3제곱에 비례하고 또 일정한 거리를 항주하는데 소비하는 연료는 속력의 2제곱에 비례한다. 파주력(holding power, 把駐力) ? 출처: 선박항해용어사전 앵커나 체인이 해저면과 접촉하거나 일부가 흙에 박힌 상태에서 수평력에 저항하여 그 위치를 유지하는 능력. 이를 움직이게 하는 최소의 수평력으로 표시한다. 박지(泊地)에 계류된 선박이나 폰툰(pontoon)은 파주력에 의하여 위치를 유지한다. ? 출처: 토목용어사전 앵커나 앵커 체인이 해저면에 접촉 또는 일부가 박힌 상태에서 수평력에 저항하여 그 위치에 멈추려는 능력. 앵커나 앵커 체인이 이동을 시작할 때의 최소의 수평력으로 나타낸다. 파주력 = 앵커의 파주력 + 앵커체인의 파주력 앵커 및 앵커체인의 크기결정법 = 선박설비규정상 의장수에 따라 결정 앵커 투하작업 1. 원드라스에 기어를 넣은 상태로 역회전시켜서 앵커를 수면부근까지 내린다. -> cock bill or walk out 2. 브레이크 밴드를 단단히 죄어서 앵커의 무게를 지탱하게 한다. 3. 원드라스기어를 빼고  투묘위치에서 브레이크밴드를 풀면 앵커자체중량에 의해 자유낙하되는 방법을 사용한다 4. 투묘후 수심의 3~4배 정도까지 연속적으로 앵커체인을 내어주고 앵커가 파주력을 가지게 되면 수심을 고려하여 앵커체인의 길이 장력을 적절하게 조절한다. 앵커체인의 수납 - 해수로 씻어서 체인로커(Chain locker)에 수납한다. - 1등항해사는 신출된 앵커체인의 샤클수, 방향, 장력 등을 보고한다. 1. 쇼트 스테이(Short stay) - 앵커체인의 신출길이가 수심의 1.5배 정도인 상태 2. 업 앤드 다운(Up and down) - 앵커체인이 묘쇄공의 직하에 수직이 된 상태 3. 앵커 어웨이(Anchor aweigh) - 닻이 해저를 떠날 때 4. 클리어 앵커(Clear anchor) - 닻이 앵커체인과 엉키지 않고 올라온 상태 ≠ 파울앵커(foul anchor) 5. 업 앵커(Up anchor) - 닻 수납작업이 완료된 상태 ≠ 앵커업(Anchor up) -> 닻보임상태 6. 브로트 업 앵커(Brought up anchor) - 앵커가 해저에 파고들어가 정상적인 파주력을 가진 상태 7. 파울 호즈(foul hawse) - 앵커체인이 서로 꼬인 상태 8. 오픈 호즈(open hawse) - 앵커체인이 꼬이지 않은 상태 ※ 앵커체인의 꼬임 - 크로스(cross) : 반바퀴 꼬인것 - 엘보(elbow) : 한바퀴 꼬인것 - 라운드 턴(round furn) : 한바퀴 반 꼬인것 - 라운드 턴 앤드 엘보(round turn and elbow) : 두바퀴 꼬인것 묘박법 1. 단묘박(Lying At Single Anchor) - 한쪽현의 선수 닻으로 정박하는 방법이다. - 바람 및 조류에 따라 선체가 선회하기 때문에 넓은 수역이 필요하다. - 닻을 올리고 내리는 작업이 쉬워 널리 이용된다. - 선체가 돌기 때문에 닻이 끌릴 수 있다. 2. 쌍묘박(Mooring) - 양쪽현의 선수닻을 앞 뒤 쪽으로 먼거리에 투묘하여 선박을 그중간에 위치시키는 정박법이다. - 선체의 선회면적이 작아 좁은구역, 선박의 교통량이 많은곳에서 자주 이용된다. 3. 이묘박(Riding At Two Anchor) - 강풍, 파랑이 등이 심한수역에서 강한 파주력이 필요할때 사용한다. ㄱ. 양현앵커를 나란히 사용하는 법 - 강한 파주력을 얻기위하여 양쪽현 앵커체인의 사이각이 거의 없도록 투묘한다. - 양현의 닻줄을 같게 내어주는 방법으로 파주력이 단묘박의 2배 정도이다. - 선체의 스윙이 심해져서 급격한 장력이 걸리게 된다. - 양현묘쇄의 교각이 50~60도 정도일때가 스윙이 적다. ㄴ. 굴레(bridle)를 씌우는 법 - 선회억제를 위항 한쪽현의 앵커체인은 길게 내어주어서 강한 파주력을 가지게 하고 다른쪽 현의 앵커체인은 수심의 1.5~2배 정도 내어준다. 4. 선수미묘박(Mooring by the head and stern) - 선수를 일정한 방향으로 세우기 위한 묘박 투묘법 1. 전진투묘법 - 전진타력으로 저속접근하다가 예정 정박지에서 닻을 내리는 방법 - 닻을 예정 지점에 정확하게 투하할수 있다. - 외력을 받으면서 닻을 투하할때 많이 이용한다. - 선체와의 마찰에 의한 손상이 크고 체인 절단 위험이 있다. - 체인이 절단될 상황이 되어 긴급히 앵커체인을 끊어야 할경우에는 센하우스슬립을 이용하여 사묘실시 2. 후진투묘법 - 전진타력으로 접근하다가 예정투하지점을 지날때 잠깐 후진하여 후진타력이 생기면 닻을 투하한다. - 선체에는 무리가 없지만 정확한 위치에 투하하기가 어려운 단점이 있다. 3. 심해투묘법 - 수심이 25미터 이상일때 배를 정지시켜 닻줄을 수심정도로 내려서(walk back) 닻을 투하하는 방법이다. - 심해에서 대형선이 주로 이용하는 방법이다. 묘박당직 1. 앵커끌림(주묘:Dragging Anchor) 신출한 앵커체인길이에 자선의 길이를 합한거리를 반지름으로 하여 앵커투하지점을 중심으로 원을 그린다음 선박의 위치가 원안에 있는지 여부를 확인한다. 90도 정도의 사이각을 가지는 뚜렷한 물표들을 정해서 목측으로 확인한다. 바람을 정횡부근에서 받아도 선체가 스윙을 하지 않으면 끌리는 상태로 볼수 있다. 앵커체인에 걸리는 장력이 강하다가 갑자기 약해지는 일이 반복되거나 앵커체인이 끌리면서 선체에 미치는 충격음으로 감지할수 있다. 다른선박과 본선과의 관계위치와 자세로도 확인할수 있다. 앵커가 한번 끌리기 시작하면 끌리는 앵커의 앵커체인을 더 내려주어도 파주력이 별로 커지지 않는다. 그럴때는 즉시 다른쪽현의 앵커를 투하하도록 하여야 한다. 2. 표준 이안거리 - 묘박지를 선정시 선박, 부표 등의 위험물에서의 거리 : 소유묘쇄의 전장 + 자기선박의 길이 2배 3. 최소한의 묘박지 수역의 면적 - 선체길이 + 3샤클을 반경으로 하는 원의 면적 4. 슬리핑앵커(사묘:Slipping Anchor) = 앵커체인의 절단 - 묘박중 앵커체인을 감아들일 여유가 없다. 감아들이기가 불가능할때 앵커체인을 절단하는 것을 말한다. 5. 사이팅앵커(검묘:Sighting Anchor) = 앵커체인의 검사 강하류나 조류가 강한수역등에 오래 정박하면 앵커나 앵커체인이 뻘속에 묻히거나 선박의 선회로 인하여 앵커체인이 꼬여서 앵커수납이 어려워진다. 이때에는 앵커를 암아 올렸다가 다시 투하하든가 또는 다른쪽의 앵커와 바꾸어 투하하는것을 사이팅 앵커라 한다. 조용한 날씨에 1주일마다 실시한다. 6. 스위핑앵커(탐묘:sweeping anchor) = 앵커체인 수색 사묘나 사고로 인해 닻을 잃어버린 경우 소묘(grapnel anchor)로 닻을 찾는 것을 말한다. 슬리핑앵커=사묘 / 사이팅앵커=검묘 / 스위핑앵커=탐묘 라도도 한다. 계선줄의 종류 1. 1호줄 bow line(선수줄) / 2. 2호줄 after bow spring(선수뒷줄)  / 7. waist breast(옆줄) 3. 3호줄 forward bow spring(선수앞줄) 4. 4호줄 after quarter spring(선미뒷줄) 5. 5호줄 forward quarter spring(선미앞줄) / 6. 6호줄 stern line(선미줄) 자세한설명은 생략함.. 계선시설 1. 안벽(Quay) - 선박을 접안시킬 목적으로 해안이나 강가를 따라 콘크리트로 쌓아 올린 시설 - 하부는 물이 유통하지 않고 벽에는 일정한 간격으로 방현물을 붙인다. 2. 잔교(Pier) - 수심이 깊은곳에 기둥을 세워 그 위에 목판이나 콘크리트로 덮은 구조물 - 해안이나 강가로부터 거의 직각으로 돌출되어 있고 기둥사이로 물이 흐름 3. 부두(Wharf) - 안벽이나 잔교를 포함하여 하역 및 창고 등의 육상의 설비를 갖춘 모든 구조물 4. 돌핀(Dolphin) - 수심이 아주 깊은 바다에 몇개의 기둥을 조립하여 세운 계선설비 5. SBM(Single Buoy Moring) 대형유조선의 경우에 잔교와 같은 하역설비를 갖추기에는 많은 자본과 기술을 필요로 하고 또한 지리적 여건이 직접 접안하기 어려운 곳에서는 바다가운데에 대형 무어링부이를 설치하고 육상으로부터 무어링 부이까지는 송유관을 설치하여 선박을 붚계선하고 화물의 적/양하 작업을 할수 있도록 한 설비 6. 바우 스러스터(Bow Thruster)의 활용 출입항시 본선의 선수에 배치하는 예선추력의 1/2 정도 크기를 설치 총톤수 1만톤급의 선박에 있어서는 용골상 약 2.4미터 높이의 선수부근에 설치하며 수면아래로 0.6미터 정도 잠겨야 유효하게 활용할수 있다. 스러스터 Thruster 선박이 부두에 접?이안할 때에는 조종보조용으로 예선을 이용하게 되며 특히 대형선에서는 예선의 사용이 필수적이다. 그러나 예선의 사용료가 비싸고 또 항구의 사정에 따라서는 예선의 확보가 어려워 접?이안에 지연을 초래하고 있는 경우가 많으므로 최근에 건조되는 선박에서는 예선대신으로 활용할 수 있는 장치로 바우 스러스터(Bow thruster)와 스턴 스러스터(Stern thruster)를 설치하며 이러한 선박은 선수와 선미에 예인선을 이용하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다. 바우 스러스터의 마력은 선수배치 예선추력의 1/2정도이며, 설치는 용골 상 2.4m 이상에 설치하고, 수면하 최소한 0.6m 이하에서 유효하게 작동하며, 또한 전진선속이 약 5～6노트이하에서 그 기능을 발휘할 수 있다 구상선수 bulbous bow 배의 수면 아래에 혹 모양의 구상돌기(球狀突起:bulb)를 만든 선수. 이는 조파저항(造波抵抗:배가 파도를 생성시킴으로써 받는 저항)을 감소하기 위한 것으로, 구(球)의 크기·형상을 적당히 선택하면 조파저항을 큰 폭으로 감소할 수 있다. 원리는 선수에 의해 일어나는 파도와 선수 아랫 부분에 만들어진 구상돌기에 의하여 일어나는 파도가 서로 간섭(干涉)하여 파도를 해소하는 작용이 일어나기 때문이다. 선수의 구상돌기의 크기는 선체의 형상 및 배의 속력에 따라 달라지므로 모든 속도범위에 대하여 일률적으로 그 값을 구하기는 어렵다. 구상돌기의 형상·크기는 배의 흘수(吃水)에 따라서도 달라진다. \ 배가 경흘수로 항주(航走)할 경우에는 조파저항을 증가시키므로 선수흘수가 알맞은 것, 흘수변화가 적은 것에서 효과를 올릴 수 있다. 그러므로 오늘날은 여객선·탱커선·광석선(鑛石船) 등 전용선에 사용된다. 7. 예선(Tug boat)의 활용 - 재화중량톤수(DWT)의 10% 정도의 마력을 갖는 예선을 사용 선수부근현측에서 선수미선에 대하여 직각반향으로 끌면 선체는 선미에서 배길이 1/3 정도 되는곳을 중심으로 회전 예인색의 길이는 넓은 수역에서는 예선길이의 2배정도로 하고 좁은구역은 예선의 길이정도로 한다. -> 예선 즉 터그보트는 해군에서는 'YTL' 이라는 이름으로 많이 불리웁니다. 접안방법 - 좌현계류가 우현계류보다 접안이 용이하다. -> 후진시 배출류의 측압작용으로 선미가 좌회두하는것을 이용 - 풍조류가 있을때는 앵커를 투하하여 주묘(Dredging Anchor) 를 실시 - Anchor 투하는 계류 반대현 앵커를 투하 - 출항자세 계류시에는 풍조류가 있으면 예선 없이는 실행하지 않는것이 좋음 (해군에서는 돌격계류라고 불렀음) 좌현계류 풍조가 없을때 - 안벽에 15도 정도 접근 -> Back spring 을 잡은후 -> 후진 (측압작용 이용) 풍조가 있을때 - 선수에서 20~25도로 접근 - 선미에서 위험하므로 Anchor 투하 또는 예선을 이용 - 부두쪽에서 앵커투하 대각도 접근 또는 평행하게 접근하여 재빨리 계류 - 부두쪽으로 반드시 앵커를 투하하여 주묘를 하면서 접안 또는 예선이용 이안방법 기본은 Back spring 만 남기고 부두쪽으로 최대타각을 주고 전진미속하여 선미가 부두서 떨어지면 후진후 이안 - 풍조가 있을때 선수에서 After spring만 남김, 선수가 벌어짐변 전진 또는 우진하여 이안 선미에서 fore spring + after brest 만 남김, breast를 slack하여 선미가 떨어지면 후진, 이안 부두쪽에서 선수미 Breast를 이용하여 slack하여 이안 또는 선미계선줄을 먼저 풀고 선미가 부두에서 떨어지면 후진하여 이안 부두쪽으로 예선을 이용 또는 강력한 fore spring만 남기고 부두쪽으로 최대타각을 주고서 전진미속하여 선미가 부두에서 떨어지면 후진하여 이안 특수상황에서의 조종 1. 선체운동 - 선박이 파도를 받으면 선체는 동요하면서 6자유도 운동을 한다. - X축은 선체의 무게중심점을 통하고 선수미선 방향을 향하는 직선이다. - Y축은 좌우방향을 향하는 직선이다. - Z축은 상하방향을 향하는 직선이다. - 선체는 위의 3축상을 따라서 이동 및 회전 운동을 하는 6자유운동을 한다. - 이들 운동을 낮추기 위해서는 선미트림, 타면적증가, 선속증가, 조타횟수 증가 등의 조치를 취한다. 운동축직선왕복운동회전왕복운동 xsurging(전후왕복)rolling(왕복횡경사) yswaying(좌우왕복)pitching(왕복종경사) zheaving and dipping(상하왕복)yawing(선수왕복) 2. 파랑중의 위험현상 파 ?랑 중 ?의 위 ?험 현 ?상 동조횡요 (synchronized rolling)선체의 횡동요 주기가 파도의 주기와 일치하여 횡동요각이 점차 커지는 현상을 말한다. 이러한 동조횡동요에 의하여 선체가 대각도로 경사하면 위험하므로, 파도를 만나는 주기를 바꾸어서 동조횡동요를 피한다. 파도를 만나는 주기는 침로나 속력을 바꾸어서 변화시킨다. 러칭 (lurching)선체가 횡동요중 옆에서 돌풍을 받든지 또는 파랑 중에서 대각도 조타를 하면 선체는 갑자기 큰 각도로 경사하는데 이러한 현상을 러칭이라 한다. 러칭으로 인하여 다량의 해수가 갑판상에 올라오고 이로 인하여 갑판적재물의 이동이나 선체의 손상이 발생할 수 있다. 슬래밍 (slamming)파를 선수에서 받으면서 항주하면, 선수선저부가 강한 파의 충격을 받아서 선체는 짧은 주기로 급격한 진동을 하게 되며, 이러한 파에 의한 충격을 슬래밍이라 한다. 흘수가 작은 경우 슬래밍이 심하면 선수선저부가 손상되는 수도 있다. 이러한 손상을 방지하려면 선속을 낮추던가 파도를 선수외의 방향에서 받도록 하여야 한다. 브로칭 (broaching)파도를 선미에서 받으며 항주할 때 선체중앙이 파도의 마루나 파도의 오르막 파면에 위치하면, 급격한 선수동요에 의해 선체는 파도와 평행하게 놓이는 수가 있으며, 이러한 현상을 브로칭이라 한다. 이 때에는 파도가 갑판을 덮치고 대각도 횡경사가 유발되어 전복의 위험이 있다. 이 현상은 배의 길이가 파장과 거의 같을 때에 심하다. 따라서 속력이 빠른 소형선박이나 컨테이너선은 선미파를 받지 않도록 침로를 유지하고, 감속하여야 한다. 프로펠러공회전 (propeller racing)파도를 선수나 선미에서 받아 선미부가 공기 중에 노출되어 프로펠러에 부하가 급격히 감소하면 프로펠러는 진동을 일으키며 급회전을 하게 된다. 이 현상이 나타나면 프로펠러뿐만 아니라 기관에도 손상을 일으킬 수 있다. 이를 막기 위해서는 선미흘수를 증가시키고, 피칭을 줄일 수 있는 침로를 변경하며, 기관의 회전수를 줄여야 한다. 3. 태풍의 중심추정 - 바이스밸럿의 법칙(Buys Ballot's law) 바람을 등지고 양팔을 벌리면 북반구에서는 왼손 전방 약 20~30도 방향에 태풍의 중심이 있고 남반구에서는 오른손 전방 약 20~30도 방향에 있다. ㄱ. 위험반원 - 태풍의 중심이 진행하는 방향에서 진로의 오른쪽에 위치한 우반원 - 풍향이 시계방향으로 변하며 태풍의 중심으로 휩쓸려 들어가게 된다. ㄴ. 가항반원 - 진로의 왼쪽에 위치한 좌반원 - 풍향이 반시계방향으로 변하며 풍력이 비교적 약하며 태풍의 중심에서 멀어짐 4. 태풍피항법 ㄱ. 3R 법칙 북반구에서 태풍이 접근할때 풍향이 우전변화하면 자선은 태풍의 진로의 우반원에 있으므로 풍향을 우현선수에 받아서 선박을 조선하는 방법이다. ㄴ. LLS 법칙 북반구에서 태풍이 접근할때 풍향이 좌전변화하면 자선은 태풍의 진로 좌반원에 있으므로 풍향을 우현선미에 받아서 선박을 조종하는 방법 ㄷ. 참고사항 풍향에 변화가 없이 일정하고 풍력이 강해지며 기압이 더욱 하강하면 자선은 태풍의 진로상에 있으므로 풍랑을 우현선미에서 받으며 가항반원으로 항주하는 피항 침로를 취해야 한다. 5. 황천시 선박의 조종법 황천시 선박의 조종히브투 (heave to)선수를 풍랑쪽으로 향하게 하여 조타가 가능한 최소의 속력으로 전진하는 방법을 말한다. 일반적으로 풍랑을 선수로부터 좌우현 25～35°방향에서 받도록 한다.이 방법은 선체의 동요를 줄이고, 파도에 대하여 자세를 취하기 쉽고 풍하측으로의 표류가 적으나, 선수부의 충격과 파도의 침입이 심하며 너무 감속하면 보침이 어려워 beam sea가 될 우려가 있다. 스커딩 (scudding)풍랑을 선미쿼터에서 받으며 파에 쫒기는 자세로 항주하는 방법을 말한다. 선체의 충격이 적고 속력을 유지할 수 있으나, 선미 추파에 의해 해수가 선미갑판을 덮칠 수 있고 보침성이 떨어져 브로칭 현상이 일어날 수 있다. 라이투 (lie to)기관을 정지하고 선체를 풍하로 표류하도록 하는 방법이나 대형선이외 에는 사용하지 않는다. 이 방법은 선체의 충격을 최소화할 수 있고 보침의 필요가 없으나, 풍하 측의 수역이 필요하고 횡파를 받아 대각도 경사가 일어날 수 있다. 소형선에서는 선수를 풍랑쪽으로 세우기 위해 sea anchor를 사용하여 lie to 할 수 있다. 스톰오일 (storm oil)의 살포구명정이나 조난선이 lie to할 때 선체주위에 기름을 살포하여 파랑을 진정시킬 수 있다. 스톰오일은 파도를 진정시키는 효과뿐만 아니라 위치확인에도 도움을 줄 수 있다. 협수로에서의 조종 - 협수로에서는 조류의 유속은 수로의 중앙부가 강하고, 육안에 가까울수록 약하다. - 만곡부에서는 만곡의 외측에서 유속이 강하고, 내측에서는 약하다. 협수도 통항법 ? - 선수미선과 조류의 류선이 일치되도록 조종한다. - 회두시의 조타명령은 순차로 구령하여 소각도로 여러 차례 변침한다. - 기관사용 및 투묘준비상태를 유지하면서 항행한다. - 타효가 잘 나타나는 안전한 속력을 유지하며 대략 유속보다 3노트 빠른 정도의 속력에 해당한다. - 유속이나 선속이 빠르면 천수영향이 커서 조종이 어렵다. - 추월은 가능하면 금지하고, 추월 시에는 추월신호를 하여야 한다. - 협수로의 중앙을 벗어나면 육안영향에 의한 선체회두를 고려한다. - 조류는 역조때에는 정침이 잘 되나 순조때에는 정침이 어렵다. - 역조통항선은 순조통항선이 통과한 후 통항한다. - 통항시기는 게류(slack water)시나 조류가 약할 때를 선택하고 만곡이 급한 수로는 순조시 통항을 피한다. - 해양에서 강으로 들어가면 비중이 낮아져서 흘수가 증가한다. - 강에서는 사주,퇴적물로 인한 얕은 지역이 수시로 생기므로 고조시를 이용하고 선수 및 선미를 등흘수로 조정한다. - 강에는 원목 등과 같은 부유물이 많으므로 키나 추진기가 손상되지 않도록 주의한다. 제한된 시계 내에서의 조종 제한된 시계 내 및 야간 항해 시에는 레이다 등의 항해계기를 적극 활용하고 엄중한 경계로써 선박의 안전운항을 위하여 최선을 다하여야 한다. 해상교통안전법상 제한된 시계 내에서의 항법을 준수하고 무중신호를 포함한 적절한 조치를 취한다. 협시계에서의 조종 - 기관을 항상 사용할 수 있도록 준비하고, 안전한 속력으로 항행한다. - 레이다 및 ARPA를 최대한 활용하여 조기에 타선의 동정을 확인한다. - 시각, 청각뿐만 아니라 이용 가능한 모든 수단을 동원하여 엄중한 경계를 유지한다. - 경계의 효과를 높이고 타선의 무중신호를 듣기 위해 선내 정숙을 기한다. - 항해등 외에 경계에 지장을 주는 조명등은 규제한다. - 일정한 간격으로 계속적으로 선위를 확인한다. - 필요시 즉시 사용가능하도록 투묘준비를 한다. - 측심기를 작동시켜 수심을 계속 확인한다. - 선위가 의심스러우면 임시로 정박을 하거나 표류를 하면서 시계가 회복될 때까지 기다린다. 항로지정 수역에서의 선박운용 - 통항로는 일방통행의 항행을 위하여 설정된 제한구역을 말한다. - 분리대와 분리선은 서로반대방향 또는 거의 반대방향으로 항진하는 선박의 교통항행로를 구분해주는 것이다. - 통항로내에서는 교통흐름과 반대방향의 침로를 선택해서는 안된다. - 통항로를 따라서 진행할때는 가급적 분리대 또는 분리선에서 떨어져서 항행한다. - 우현측의 경계부근을 항행하지 않아야 한다. - 지정된 항로의 출입로로 출입하되 되도록 소각도로 출입한다. - 가능한한 통항로의 횡단을 피하고 횡단해야할때에는 직각에 가까은 각도 즉 대각도로 출입한다. - 통항대부근에서는 항상 주의하여 항행하고 분리통항대를 이용않을시 되도록 분리통항대에서 떨어져 항행한다. - 통항분리방식을 어기고 있는 선박을 발견시에는 'YG' 기를 게양한다.