다음 그림과 같은 선박의 경사시험에서 GM을 계산하는 방법에 대하여 설명하시오.

출처 : 국가기술자격 기술사 조선기술사 109회 기출문제

 

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.

 

경사각이 작다면 GG' = GM tanθ, θ는 경사각.

 

따라서

GM = (w x d)/(Δ x tanθ)

 

KG = KM - GM = KB + BM - GM

KB와 BM은 수정역학적곡선 및 복원성계산에서 구할 수 있는 값이므로

KG를 구할 수 있음.