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주기관의 소요동력 6종류와 출력 4종류를 나열하고 설명하시오. 선박이 특정한 속력으로 전진하고 있을 때 소요되는 동력을 계측위치를 바꿔가며 계측하면 각기 다른 값을 가지는데 다음과 같이 6가지로 분류됨. 지시마력(Indicative Power, PI) 내연기관의 실린더 내에서 생성된 동력. 엔진이 작동할 때 실린더 내 압력변동을 지속적으로 계측하여 구한 지압선도의 면적을 적분하여 얻어지는 엔진 동력 제동마력(Brake Power, PB) 통상의 엔진출력을 말하며, 내연기관에서 축계로 연결된 동력. 축계를 제동하는데 필요한 동력이며 지시마력 대비 엔진내 소비동력은 제외. 기관의 출력축에 동력계를 부착하여 계측한 동력으로 엔진이 구동하며 발생하는 마찰 손실과 캠축구동 등과 같이 엔진자체에서 소비되는 동력이 제외된 동력. 축마력(Shaft Power, PS) 축계가 프로.. 2021. 3. 30.
선형설계에 이용되는 모형시험의 종류에 대하여 설명하시오. 모형시험이란? 선박의 모형을 제작하여 시험하는 것으로 선형설계 단계에 이루어짐. 선박의 성능을 건조 이전에 확인하며 건조 후 하자 가능성을 감소시킴. 선급이나 검사기관에서 강제로 규정하는 것은 아니나 보편적으로 모형시험을 통한 결과를 선주와 선급에 다양한 문서로 제출할 만큼 신뢰도가 높음. 모형시험의 종류로는? 저항시험(예인시험), 프로펠러 단독시험, 자항시험, 유동가시화시험, 조종시험, 운동시험 등이 있음. 저항시험(예인시험) 정수면에서 주어진 속력으로 예인하여 추진기가 없는 선체의 저항을 계측 프로펠러 단독시험(Propeller Open Water Test) 프로펠러 전진비를 변화하며, 선체 없이 프로펠러 단독으로 발생시킬 수 있는 추진력과 토크를 계측하여, 프로펠러 단독효율(Open Water Pr.. 2021. 3. 30.
선체중앙 횡단면도의 설계과정에 대하여 설명하시오. 선체 구조설계에 있어 가장 중요한 것은 선체거더의 굽힘모멘트 및 전단력에 대한 종강도 확보이고, 종강도 측면에서 우선적으로 검토되는 것이 선체중앙부의 횡단면 형상임. 선체 중앙횡단면을 기준으로 길이 방향으로 다른 위치의 횡단면은 약간의 변형 및 수정을 통해 결정하게 됨. 따라서 중앙횡단면의 설계는 선체 전체의 강도와 건조비를 좌우하는 매우 중요한 작업으로 다음과 같은 설계과정을 거침. 1. 중앙횡단면 형상 결정 선체구획배치설계, 보통 일반배치도(G/A) 설계시 중앙횡단면 형상 결정. 대체로 선종에 따라 전형적이고 최적화된 형상이 있으므로, 실적선 중 유사한 선박(Mother ship)을 기준으로 적절히 변형하여 설계하는 것이 통상적임. 해양오염방지를 위한 이중선체 관련 규정, 손상시 복원성, 밸러스트 탱.. 2021. 3. 29.
친환경 선박(Green Ship) 에 적용되는 에너지 절감 시스템에 대하여 설명하시오. 프로펠러에 Mewis Duct를 장착하여 2~3% 정도의 에너지 절감효과. PBCF(Propeller Boss Cap Fins)와 같이 프로펠러캡에 작은 핀을 설치하여 Propeller Hub Vortex 조절로 약 1% 에너지 절감효과. 러더쪽에 Rudder Bulb를 설치하여 PBCF와 비슷한 효과. 엔진에서 나오는 폐기열을 다시 엔진쪽으로 보내어 재사용하는 WHRS(Waste Heat Recovery System)을 설치하여 약 3%의 에너지절감효과. 선박이 항구에 정박 중일 때, 선박자체발전기를 사용하지 않고 항국의 발전기시스템을 이용하는 AMP(Alternative Marine Power) 시스템을 이용하여 에너지 절감. Air Lubrication System은 선체 아래에 기포층을 만들어 선.. 2021. 3. 29.
Rudder의 설계에 있어서 요구조건, 제한조건, 설계항목을 설명하시오. 타의 요구조건 - 선회 성능 향상, 양력(Lift)으로 Side force 발생 - 침로 안전성 향상 제한조건 - 큰 각도의 타각에서 Stall 현상(타각이 어느 정도 커지면 타 효과가 오히려 감소하는 현상) - 타에 기인한 저항 - 조타기(Steering Gear) 용량 - 고속운항 시 Rudder Cavitation 침식 - 위치/면적 제한(Propeller 뒤쪽에 위치) - 프로펠러 장착 및 제거 고려 설계항목 - 단면형상(Section shape) : NACA, Flap rudder 등 - 투영형상 : 균형비(Balance ratio, Af/Ar), 저속 비대선의 경우 22~24% 가로세로비(Aspect ratio, Ar/(LBPxT), 커지면 선회성능 향상, 침로안전성은 감소, 컨테이너선 약 2.. 2021. 3. 29.
휘핑(Whipping) 현상 Whipping 선박이 해상 상태가 좋지 않을 때 항해시 선수부 슬래밍이나 선수갑판침수 충격력을 받을 수 있다. 이러한 충격력에 의해 발생하는 선체거더 상하진동을 Whipping이라 함. 2021. 3. 29.
경사시험 시 주의사항, 계측하여야 할 항목 및 경하중량과 중량중심 산정과정을 설명하시오. 경사시험(Inclining test) 시 주의사항 IACS Recommendation No.31을 요약하면, 항목 내용 미탑재물 (Items to be added) Lightship weight의 2% 초과 금지 비탑재물 (Items to be unloaded) Lightship weight의 2% 초과 금지 단, Trim 조정을 위한 Water ballast는 제외 Icing 허용안함 Filling of Tanks Full or Empty(preferably) Filling tanks는 최소화 Empty tanks are to be dried Inclining weight 통상 Solid type이지만, (Solid type 불가시) Water ballast transfer 허용 경사각도 1도 ~ 4도.. 2021. 3. 29.
다음 그림과 같은 선박의 경사시험에서 GM을 계산하는 방법에 대하여 설명하시오. 경사시험의 목적 경하상태의 중량, 중심위치는 그 선박의 복원성능 추정에 결정적인 요소 중의 하나임. 이러한 경하상태의 중량 및 무게중심을 찾는 방법으로 경사시험이 실시. 경사시험은 선박의 건조가 거의 완료되는 시점이나 기존 선박의 큰 개조 공사를 마무리하는 시점에 이루어짐. 선박의 중량중심을 구하는 것은 선박을 구성하는 부재와 장비가 너무 많고 설계도면과 실제 시공과의 차이로 인해 정확한 중심위치를 산정하는 것은 매우 어려움. 따라서 진수 후 의장공사가 거의 마무리된 상태에서 경사시험을 통해 중량중심위치를 구함. 경사시험의 원리 선박의 중량을 Δ, 이동 물체의 중량을 w, 이동물체의 이동거리를 d라고 하면, 모멘트 원리에 의하여 w x d = Δ x GG' 여기서 선박의 중량 Δ는 w를 포함한 중량임. .. 2021. 3. 29.
선박 추진기의 표면에 발생하는 캐비테이션 현상에 대하여 설명하시오. 추진기, 즉 프로펠러가 고속으로 회전하면 유체의 점성에 의해 프로펠러 주변 물의 속도도 빨라진다. 유체의 속도가 빨라지면 압력이 감소한다는 베르누이 법칙에 따라 프로펠러 주변 물의 압력이 증기압보다 낮아지게 되면, 물이 수증기로 변하며 공기방울이 생기는 것을 캐비테이션이라고 한다. 이 공기방울이 터지면서 충격파가 발생하며 프로펠러 침식 같은 심각한 손상을 줄 수 있다. Cavity 발생 위치에 따른 캐비테이션 1. 날개끝(Tip) 날개끝 Vortex의 관련 여부로 2가지 종류로 구분 - Tip Cavity : 날개끝 근방에서 발생하는 공동 - Tip Vortex Cavity : 날개끝 Vortex 중심의 낮은 압력으로 발생하는 공동 2. Root Fillet 날개 뿌리 부근의 하중 증가로 인한 공동 특히.. 2021. 3. 26.
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