항해 중 발생하는 외력과 그에 대한 영향!

1. 중력과 부력의 불균형으로 인한 선체의 상태

 선박에서 가장 이상적인 상태는 배가 가라앉는 힘인 중력과 배를 띄우려는 힘인 부력의 힘이 같을 때라고 생각합니다. 중력과 부력의 균형이 이루어져야 선체에 가해지는 부담이 최소화로 되고 선박을 비교적 오래 사용할 수 있습니다. 하지만 선박은 여러 가지 외력에 노출이 되어있습니다. 특히 그중에 이번 시간에는 부력의 변화를 일으키는 파도에 대해 알아보겠습니다. 항해를 하면서 관찰할 수 있는 부분인 파도는 파고와 파저로 나누어져 있습니다. 용어에서 추측이 가능하겠지만 파고는 파도의 높은 지점을 의미하고 반대로 파저는 낮은 지점을 의미합니다. 따라서 선박은 파도의 높은 지점에 위치할 수 있고, 반대로 낮은 지점에 위치할 수 있습니다. 또한 선박의 길이 방향으로 봤을 때 일부분은 높은 지점에 다른 부분은 낮은 부분에 있을 수 있습니다. 

1) 호깅

 호깅의 사전적 의미는 선체 중앙부의 흘수가 선수미 흘수보다 작아서 생기는 선체의 휨 현상을 의미합니다. 선체 중앙부가 파고에 위치하고 있어서 부력이 상당히 증가하게 됩니다. 반면 상대적으로 선수미는 중력이 크게 작용하고 그로 인해 양 끝단이 휘어지게 됩니다. 따라서 선박은 파도의 표면에 오목하게 굴곡되는 형태를 띠게 됩니다. 

2) 새깅

 새깅의 사전적 의미는 선체 중앙부의 흘수가 선수미 흘수보다 커서 생기는 선체의 휨 현상을 의미합니다. 선체 중앙부가 파저에 위치하고 있어서 중력이 더 크게 작용합니다. 반면 선수미는 파고에 위치하고 있어서 부력이 크게 작용하고 그로 인해 선체 중앙부 방향으로 휘어지게 됩니다. 파도의 표면에 볼록하게 앉아있는 형태를 띠게 됩니다. 

 

Hogging and Sagging

2. 선수미 부분의 큰 충격, 슬래밍 현상

 여러분은 지난 시간에 다룬 Rolling 현상과 Pitching 현상에 대해 경험하신 적 있을 것입니다.  날씨가 좋지 않을 때 Pitching 현상을 겪게 되면 선수 부분이 높은 곳에서 낮은 곳으로 강하게 떨어지면서 부딪히는 경험을 하게 됩니다. 이때 선저 부분이 큰 충격을 받게 되는데 이러한 현상을 슬래밍, Slamming이라고 합니다. Slam Dunk를 떠 올리시면 이해하기 편하실 것입니다. 슬래밍 현상은 선박의 구조에 따라 3가지로 구분해서 설명드리겠습니다.

1) Bow Flare Slamming

우선 Flare를 설명드리면 Flare는 Tumble Home과 반대되는 개념으로 선형이 현측보다 외부로 나간 형상을 의미합니다. 컨테이너선이 부력을 높이기 위해 각을 크게 잡는 경향이 있습니다. 선체 앞부분의 중량을 부력이 버티지 못하고 슬래밍 현상이 일어나는 것을 의미합니다. 

2) Bow Slamming 

 일반적으로 우리가 알고 있는 슬래밍 현상을 의미합니다. 슬래밍 현상으로 인한 선체의 손상을 막기 위해 선수부의 추가적인 보강 구조물에 대해 지난 시간에 설명드렸습니다. 어떤 구조가 있었는지 한번 읽어보고 오시면 좋겠습니다. 

3) Stern Slamming 

 선미 부분에서 일어나는 슬래밍 현상을 의미합니다. 선미 부분에는 엔진과 프로펠러, 조타 장치가 있으므로 큰 충격이 가해지지 않도록 주의를 해야 합니다. 특히 프로펠러의 손상을 막기 위해서 선미부는 물에 잠겨져 있는게 좋습니다. 프로펠러가 물 밖으로 나와서 회전을 급격하게 하는 현상을 Racing이라고 부릅니다. Racing 현상과 선미 슬래밍 현상은 선박의 추진장치에 손상을 가할 수 있는 주요 현상으로 볼 수 있습니다.