KR101526364B1 - 선박의 의장수를 계산하는 방법과 상기 의장수를 이용하여 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법 - Google Patents

선박의 의장수를 계산하는 방법과 상기 의장수를 이용하여 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박의 의장수를 계산하는 방법과 계산된 의장수를 이용하여 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박의 의장수를 계산하는 방법에 있어서, 상기 선박의 접수 표면적을 구하는 단계; 상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 상기 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 및 상기 선박의 접수 표면적, 상기 측면 상부의 투영 단면적, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적을 이용하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하고, 상기 선박의 접수 표면적은 상기 선박의 선체가 물과 닿는 부분의 표면적을 의미하고, 상기 선박의 측면 상부는 상기 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고, 상기 선박의 정면 상부는 상기 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하는, 선박의 의장수를 계산하는 방법이 제공된다.

Description

선박의 의장수를 계산하는 방법과 상기 의장수를 이용하여 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법{METHOD FOR CALCULATING EQUIPMENT NUMBER OF SHIP AND METHOD FOR DECIDING SIZE OF ANCHORING DEVICE AND MOORING DEVICE SING THE EQUIPMENT NUMBER}
본 발명은 계류 장치 및 계선 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 선박의 의장수를 계산하는 방법과 계산된 의장수를 이용하여 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법에 관한 것이다.
선박이 앵커(Anchor, 닻)을 바다 속에 투입하여 선박을 정박시키는 것을 계류라고 한다. 선박을 계류시키기 위해서는 앵커, 앵커용 체인(anchor chain) 등의 계류 장치가 필요하다. 그리고, 선박을 안벽에 붙여서 정박시키는 것을 계선이라고 한다. 선박을 계선시키기 위해서는 선박을 안벽에 묶을 때 사용하는 로프인 계류삭과 같은 계선 장치가 필요하다. 그런데, 이런 계류 장치 및 계선 장치의 크기, 수량, 길이, 절단 하중 등을 결정할 때는 의장수(Equipment Number)를 이용하여 결정한다.
의장수는 선박의 정박시 선박 상부에 작용하는 바람과 선박 하부에 작용하는 해류의 영향으로부터 일정 위치를 유지하기 위한 수단으로 사용하는 앵커(Anchor, 닻)의 중량과 수량, 앵커용 체인의 길이와 지름, 계류삭 및 예인삭의 절단하중과 길이, 수량을 결정하는데 사용하는 수로서 수면 상부에 드러난 선박의 형상에 작용하는 풍압 면적 및 수면 하부에 작용하는 유체의 압력을 배수량의 함수로써 수치로 정의한 것이다. 한국 선급은 의장수 계산식을 98년 전면 개정했고, 2002년 의장수 세부 계산 방법을 대폭 추가하고 국제 기준과 통일하였다.
현재 한국 선급에서 규정하고 있는 의장수는 수학식 1과 같다.
Figure 112013115436918-pat00001
여기서, Δ는 하기만재흘수선에 대한 형배수량을 나타내고, B는 선폭을 나타내고, h는 수학식 2에 의해 결정되고, A는 수학식 3에 의해 결정된다.
Figure 112013115436918-pat00002
여기서, f는 선체 중앙의 선측에서 만재흘수선으로부터 최상층 전통갑판보의 상면까지의 수직거리를 나타내고, h'는 최상층 전통갑판으로부터 너비가 B/4를 넘는 선루 또는 갑판실 중 가장 높은 위치에 있는 것의 정부까지의 높이를 나타내고 이때 이 높이의 측정에 있어서 현호 및 트림은 무시하고 너비가 B/4를 넘는 갑판실이 너비가 B/4를 넘지 않는 갑판실의 상부에 있을 경우에는 너비가 B/4 이하인 갑판실의 높이는 산입하지 아니한다.
[수학식 3]
A=fl + ∑h''l
여기서, f는 선체 중앙의 선측에서 만재흘수선으로부터 최상층 전통갑판보의 상면까지의 수직거리를 나타내고, L은 선박의 길이를 나타내고, ∑h''l은 최상층 전통갑판보다 위에 있는 너비가 B/4를 넘고 높이가 1.5m 이상인 선루, 갑판실 또는 트렁크의 높이 h''와 그 길이 l을 곱한 것의 합을 나타낸다.
이때, Δ2/3는 해수로부터 압력을 받는 면적을 의미한다.
그리고, 도 1은 수면 상부에 드러난 면적 중 정면에서 바라본 면적을 나타낸다. 도 1에서 빗금친 부분은 Bh에 의해 계산된 면적을 나타낸다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 선박의 실제 정면의 투영 단면적보다 크게 계산되는 것을 알 수 있다.
그리고, 도 2는 수면 상부에 드러난 면적 중 측면에서 바라본 면적을 나타낸다. 도 2에서 빗금친 부분은 fL + ∑h''l에 의해 계산된 면적을 나타내고, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 선박의 실제 측면의 투영 단면적과 다르게 계산되는 것을 알 수 있다.
특히, 종래의 계선 장치 결정에 의장수를 적용함에 있어 풍압면적을 계산시 안벽의 높이 아래 부분을 포함할 필요가 없음에도 불구하고 과다 산정하는 불합리가 있었다. 이렇듯, 종래 기술에 따른 의장수는 실제 선박의 풍압 면적과 오차가 있다.
그리고, 의장수 관련 각 선급 규정은 그동안 세부적으로 보완 및 개정되었으나 기본 계산식 구조는 변화가 없었다. 그러나, 해상환경(최대풍속 등)이 변화하였고, 초대형 컨테이너선, LNGC를 비롯한 다양한 선종 및 선형이 개발되었고, 선수 스러스터(Bow Thruster), DPS, 쌍축(Twin Skeg) 등의 기술이 등장함에 따라 이를 고려한 새로운 의장수가 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 증가된 선박의 크기 및 변화된 선형에 적합한 선박의 의장수를 계산하는 방법과 계산된 의장수를 이용하여 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박의 의장수를 계산하는 방법에 있어서, 상기 선박의 접수 표면적을 구하는 단계; 상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 상기 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 및 상기 선박의 접수 표면적, 상기 측면 상부의 투영 단면적, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적을 이용하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하고, 상기 선박의 접수 표면적은 상기 선박의 선체가 물과 닿는 부분의 표면적을 의미하고, 상기 선박의 측면 상부는 상기 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고, 상기 선박의 정면 상부는 상기 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하는, 선박의 의장수를 계산하는 방법이 제공된다.
특히, 상기 의장수를 계산하는 단계는 상기 선박의 접수 표면적에 제1 가중치를 곱한 값, 상기 측면 상부의 투영 단면적에 제2 가중치를 곱한 값, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적에 제3 가중치를 곱한 값을 합산하여 의장수를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 선박이 비대선이면, 상기 제1 가중치는 0.1 이하 0.2 이하이고, 상기 제2 가중치는 0.1 이상 0.15 이하이고, 상기 제3 가중치는 2.0 이상 2.5 이하일 수 있다.
또한, 상기 선박이 컨테이너선이면, 상기 제1 가중치는 0.15 이하 0.2 이하이고, 상기 제2 가중치는 0.1 이상 0.15 이하이고, 상기 제3 가중치는 1.0 이상 1.25 이하일 수 있다.
또한, 상기 선박의 길이/폭의 값은 5 이상 10 이하일 수 있다.
또한, 상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적은 최상전통갑판 상부에 적재된 화물의 투영 단면적을 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 선박의 의장수를 계산하는 방법에 있어서, 상기 선박의 접수 표면적을 구하는 단계; 상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 상기 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 상기 선박의 선체 부가물의 접수 표면적을 구하는 단계; 및 상기 선박의 접수 표면적, 상기 측면 상부의 투영 단면적, 상기 정면 상부의 투영 단면적, 및 상기 선체 부가물의 접수 표면적을 이용하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하고, 상기 선박의 접수 표면적은 상기 선박의 선체가 물과 닿는 부분의 표면적을 의미하고, 상기 선박의 측면 상부는 상기 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고, 상기 선박의 정면 상부는 상기 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하는, 선박의 의장수를 계산하는 방법이 제공된다.
특히, 상기 의장수를 계산하는 단계는 상기 선박의 접수 표면적에 제1 가중치를 곱한 값, 상기 측면 상부의 투영 단면적에 제2 가중치를 곱한 값, 상기 정면 상부의 투영 단면적에 제3 가중치를 곱한 값, 및 상기 선체 부가물의 접수 표면적에 제4 가중치를 곱한 값을 합산하여 의장수를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제4 가중치는 상기 선체 부가물의 형상에 따라 결정될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법에 있어서, 상기 선박의 접수 표면적을 구하는 단계; 상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 상기 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 상기 선박의 접수 표면적, 상기 측면 상부의 투영 단면적, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적을 이용하여 의장수를 계산하는 단계; 및 상기 의장수를 이용하여 상기 계류 장치 및 상기 계선 장치의 사이즈를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 선박의 접수 표면적은 상기 선박의 선체가 물과 닿는 부분의 표면적을 의미하고, 상기 선박의 측면 상부는 상기 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고, 상기 선박의 정면 상부는 상기 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하는, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법이 제공된다.
특히, 상기 의장수를 계산하는 단계는 상기 선박의 접수 표면적에 제1 가중치를 곱한 값, 상기 측면 상부의 투영 단면적에 제2 가중치를 곱한 값, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적에 제3 가중치를 곱한 값을 합산하여 의장수를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 선박이 비대선이면, 상기 제1 가중치는 0.1 이하 0.2 이하이고, 상기 제2 가중치는 0.1 이상 0.15 이하이고, 상기 제3 가중치는 2.0 이상 2.5 이하일 수 있다.
또한, 상기 선박이 컨테이너선이면, 상기 제1 가중치는 0.15 이하 0.2 이하이고, 상기 제2 가중치는 0.1 이상 0.15 이하이고, 상기 제3 가중치는 1.0 이상 1.25 이하일 수 있다.
또한, 상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적은 최상전통갑판 상부에 적재된 화물의 투영 단면적을 포함할 수 있다.
또한, 상기 계류 장치는 앵커 및 앵커용 체인일 수 있다.
또한, 상기 계류 장치의 사이즈는 상기 앵커의 개수와 질량, 및 상기 앵커용 체인의 길이와 지름을 포함할 수 있다.
또한, 상기 계류 장치는 앵커 및 앵커용 와이어일 수 있다.
또한, 상기 계선 장치는 계류삭일 수 있다.
또한, 상기 계선 장치의 사이즈는 상기 계류삭의 수량, 길이, 절단 하중을 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법에 있어서, 상기 선박의 접수 표면적을 구하는 단계; 상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 상기 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 상기 선박의 선체 부가물의 접수 표면적을 구하는 단계; 상기 선박의 접수 표면적, 상기 측면 상부의 투영 단면적, 상기 정면 상부의 투영 단면적, 및 상기 선체 부가물의 접수 표면적을 이용하여 의장수를 계산하는 단계; 및 상기 의장수를 이용하여 상기 계류 장치 및 상기 계선 장치의 사이즈를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 선박의 접수 표면적은 상기 선박의 선체가 물과 닿는 부분의 표면적을 의미하고, 상기 선박의 측면 상부는 상기 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고, 상기 선박의 정면 상부는 상기 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하는, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법이 제공된다.
특히, 상기 의장수를 계산하는 단계는 상기 선박의 접수 표면적에 제1 가중치를 곱한 값, 상기 측면 상부의 투영 단면적에 제2 가중치를 곱한 값, 상기 정면 상부의 투영 단면적에 제3 가중치를 곱한 값, 및 상기 선체 부가물의 접수 표면적에 제4 가중치를 곱한 값을 합산하여 의장수를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제4 가중치는 상기 선체 부가물의 형상에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 선박의 접수 표면적, 선박의 측면 상부의 투영 단면적, 및 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 이용하여 의장수를 계산함으로써 선박이 해수와 바람으로부터 받는 압력을 정확하게 반영할 수 있는 의장수를 구할 수 있다.
그리고, 선박의 선체 부가물의 접수 표면적을 이용하여 의장수를 계산함으로써 선체 부가물이 해수로부터 받는 저항을 의장수에 반영할 수 있다.
도 1은 선박의 수면 상부에 드러난 면적 중 정면에서 바라본 면적으로 풍압을 받는 부분을 나타낸다.
도 2는 선박의 수면 상부에 드러난 면적 중 측면에서 바라본 면적을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 의장수를 계산하는 방법 및 계산된 의장수를 이용하여 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 선박이 해수로부터 압력을 받는 부분을 나타낸 도면이다.
도 5는 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 나타낸 도면이다.
도 6은 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 나타낸 도면이다.
도 7은 선박의 선체 부가물의 접수 표면적을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에서는 변형된 선형에 적합하고 선박이 바람과 해수로부터 받는 압력을 정확하게 반영할 수 있는 의장수를 계산하는 방법을 제안한다.
의장수(Equipment Number)는 선박의 정박 시 선박 상부에 작용하는 바람과 선박 하부에 작용하는 해수의 영향으로부터 일정 위치를 유지하기 위한 수단으로 사용하는 앵커의 중량과 수량, 앵커용 체인의 길이와 지름, 계류삭 및 예인삭의 절단하중과 길이, 수량을 결정하는데 사용하는 수이므로, 수면 상부에 드러난 선박의 형상에 작용하는 풍압 면적 및 해수로부터 압력을 받는 면적을 반영한 값이어야 한다.
따라서, 본 발명에서는 선박의 접수 표면적, 측면 상부의 투영 단면적, 및 정면 상부의 투영 단면적을 이용하여 의장수를 계산한다. 접수 표면적이란 선체가 물과 닿는 부분의 표면적이고, 투영 단면적이란 입체형상을 배경평면에 그대로 투영하였을 때의 면적으로 실제로 가장 큰 외곽선의 연결 도형의 면적이다. 최근에는 선박을 전산설계(CAD, Computer Aided Design)를 하므로, 정확한 접수 표면적 및 투영 단면적을 구할 수 있다.
이제, 본 발명의 실시예에 따른 의장수를 계산하는 방법 및 계산된 의장수를 이용하여 계류 장치의 사이즈를 결정하는 방법을 도 3 내지 7을 이용하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 의장수를 계산하는 방법 및 계산된 의장수를 이용하여 계류 장치의 사이즈를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 선박의 접수 표면적을 구한다(S310). 이때, 선박의 접수 표면적은 선박의 하기만재흘수선의 아랫부분의 표면적일 수 있다.
수면과 선체가 만나는 선을 흘수선(Load Line)이라 하며, 만재흘수선이란 항해의 안전상 충분한 예비 부력을 갖고서 선박이 여객이나 화물을 싣고 안전하게 항해할 수 있는 최대 한계 표시로서, 허락된 최대의 흘수를 만재흘수(Full Load Draft, Full Draft, Load Draft)라 하며, 어떠한 경우에도 이를 초과하여 화물을 적재해서는 안된다. 만재흘수선은 선박의 양측(좌현, 우현)에 특정한 선으로 표시된다. 만재흘수선은 수온과 바닷물의 염도 등에 따라 부력이 달라지기 때문에 계절에 따라 정해져 있고, 여름철 만재흘수선을 하기만재흘수선이라고 한다.
도 4는 선박의 접수 표면적을 나타낸 도면이다. 도 4에서 빗금친 부분이 선박의 접수 표면적이다.
본 발명의 실시예에서 의장수에 선박의 접수 표면적을 반영하는 이유는 선박의 접수 표면적이 해수로부터 압력을 받는 면적이기 때문이다.
다음으로, 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구한다(S320). 이때, 선박의 측면 상부는 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미한다. 또는, 선박의 측면 상부의 투영 단면적은 최상전통갑판 상부에 적재된 화물의 투영 단면적을 포함할 수 있다. 이는 컨테이너선과 같이 최상전통갑판 상부에 화물을 적재한 상태에서 계류될 경우를 고려하기 위함이다.
도 5는 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 나타낸 도면이다. 도 5에서 빗금친 부분이 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, S320 단계에서는 선박의 측면을 배경평면에 그대로 투영하였을 때의 면적 중 하기만재흘수선 윗부분의 면적을 구한다. 이는 선박의 측면 상부의 투영 단면적이 풍압을 받는 면적이기 때문에 의장수를 구하는데 반영하는 것이다.
그리고, 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구한다(S330). 이때, 선박의 정면 상부는 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미한다.
도 6은 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 나타낸 도면이다. 도 6에서 빗금친 부분이 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이, S330 단계에서는 선박의 정면을 배경평면에 그대로 투영하였을 때의 면적 중 하기만재흘수선 윗부분의 면적을 구한다. 이는 선박의 정면 상부의 투영 단면적이 풍압을 받는 면적이기 때문에 의장수를 구하는데 반영하는 것이다.
본 발명의 실시예에서는 바람은 방향이 시시각각 변하고 돌풍도 고려해야 하기 때문에 선박의 측면 상부와 정면 상부의 투영 단면적을 모두 의장수를 계산하는데 고려한 것이다.
다음으로, 선박의 선체 부가물(appendage)의 접수 표면적을 구한다(S340). 도 7은 선박의 선체 부가물을 나타낸 도면이다. 선박의 선체 부가물은 선체 외부에 부착되는 선체를 제외한 모든 장치들로서, 프로펠러, 방향타 등을 포함한다.
도 7에서 빗금친 부분이 선박의 선체 부가물의 접수 표면적을 나타낸다. 이는 선체 부가물이 해류의 저항을 받기 때문에 의장수를 계산하는데 선체 부가물의 접수 표면적을 고려한 것이다.
그리고, 접수 표면적, 측면 상부의 투영 단면적, 정면 상부의 투영 단면적 및 부가물의 접수 표면적을 이용하여 의장수를 계산한다(S350).
본 발명의 실시예에서는 의장수를 계산하는 방법을 두 가지 제안한다.
첫 번째 방법은 접수 표면적, 측면 상부의 투영 단면적, 정면 상부의 투영 단면적을 이용하여 의장수를 계산하는 방법이다. 즉, 수학식 4와 같이, 접수 표면적, 측면 상부의 투영 단면적, 및 정면 상부의 투영 단면적 각각에 가중치를 곱해서 합산하여 의장수를 계산한다.
Figure 112013115436918-pat00003
여기서, W1은 접수 표면적에 대한 가중치를 나타내고, W2는 정면 상부의 투영 단면적에 대한 가중치를 나타내고, W3는 측면 상부의 투영 단면적에 대한 가중치를 나타낸다. 그리고, Swetted는 접수 표면적을 나타내고, Ssection는 정면 상부의 투영 단면적을 나타내고, Sprofile는 측면 상부의 투영 단면적을 나타낸다.
선박이 유조선, LNGC와 같은 비대선인 경우, W1은 0.1 이하 0.2 이하의 범위의 값일 수 있고, W2는 2.0 이상 2.5 이하의 범위의 값일 수 있고, W3는 0.1 이상 0.15 이하의 범위의 값일 수 있다. 선박이 컨테이너선인 경우, W1은 0.15 이하 0.2 이하의 범위의 값일 수 있고, W2는 1.0 이상 1.25 이하의 범위의 값일 수 있고, W3는 0.1 이상 0.15 이하의 범위의 값일 수 있다.
이는 해수와 닿는 부분은 해수로부터 압력을 받고, 측면 상부 및 정면 상부는 바람으로부터 압력을 받는데, 해수로 인한 압력과 바람으로 인한 압력은 크기가 다르므로 가중치를 곱해 주는 것이다. 그리고, 측면 상부는 풍압만 받는 반면, 정면 상부는 풍압과 유체로 인한 압력도 함께 받으므로 측면 상부보다 더 큰 힘을 받으므로, W2가 W3보다 더 큰 값을 갖는다. 그리고, 컨테이너선은 비대선에 비해 선수가 날렵하므로 정면 상부가 바람으로부터 받는 압력이 비대선보다 적어서, W2는 비대선의 의장수를 구하는 식의 정면 상부의 투영 단면적에 대한 가중치보다 더 작은 값을 갖는다.
두 번째 방법은 접수 표면적, 측면 상부의 투영 단면적, 정면 상부의 투영 단면적, 및 선체 부가물의 접수 표면적을 이용하여 의장수를 계산하는 방법이다. 즉, 수학식 5와 같이, 접수 표면적, 측면 상부의 투영 단면적, 정면 상부의 투영 단면적, 및 선체 부가물의 접수 표면적 각각에 가중치를 곱해서 합산하여 의장수를 계산한다.
Figure 112013115436918-pat00004
여기서, W1은 접수 표면적에 대한 가중치를 나타내고, W2는 정면 상부의 투영 단면적에 대한 가중치를 나타내고, W3는 측면 상부의 투영 단면적에 대한 가중치를 나타내고, W4는 선체 부가물의 접수 표면적에 대한 가중치를 나타낸다. 그리고, Swetted는 접수 표면적을 나타내고, Ssection는 정면 상부의 투영 단면적을 나타내고, Sprofile는 측면 상부의 투영 단면적을 나타내고, Sapp은 선체 부가물의 접수 표면적을 나타낸다.
선박이 유조선, LNGC와 같은 비대선인 경우, W1은 0.1 이하 0.2 이하의 범위의 값일 수 있고, W2는 2.0 이상 2.5 이하의 범위의 값일 수 있고, W3는 0.1 이상 0.15 이하의 범위의 값일 수 있다. 선박이 컨테이너선인 경우, W1은 0.15 이하 0.2 이하의 범위의 값일 수 있고, W2는 1.0 이상 1.25 이하의 범위의 값일 수 있고, W3는 0.1 이상 0.15 이하의 범위의 값일 수 있다.
그리고, W4는 선체 부가물의 형상, 종류, 개수 등에 따라 적절한 값을 가질 수 있다.
그리고, 계산된 의장수를 이용하여 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정한다(S360).
계류 장치는 앵커 및 앵커용 체인일 수 있다. 특정한 의장수에 대해 앵커의 개수와 질량, 앵커용 체인의 길이와 지름 등은 미리 결정되어 있을 수 있다. 그러면, 의장수를 계산한 후, 계산된 의장수에 대해 미리 결정되어 있는 앵커의 개수와 질량, 앵커용 체인의 길이와 지름 등으로 계류 장치의 사이즈를 결정한다.
또는, 계류 장치는 앵커 및 앵커용 와이어일 수 있다. 즉, 앵커용 체인 대신 앵커용 와이어가 사용될 수 있다.
그리고, 계선 장치는 계류삭일 수 있다. 특정한 의장수에 대해 계류삭의 수량, 길이, 절단 하중 등은 미리 결정되어 있을 수 있다. 그러면, 의장수를 계산한 후, 계산된 의장수에 대해 미리 결정되어 있는 계류삭의 수량, 길이, 절단 하중 등으로 계선 장치의 사이즈를 결정한다.
표 1은 KR 강선 규칙에서 정의하고 있는 의장수에 따른 선수앵커의 수와 질량, 선수앵커용 체인의 길이와 지름, 계류삭의 수량, 길이, 절단 하중을 나타낸 표의 일부를 나타낸다.
의장기호 의장수 선수앵커 선수앵커용 체인 계류삭
넘고 이하 수 질량(kg) 총길이
(m)		 지름 수 개당길이
(m)		 절단하중
제1종
(mm)		 제2종
(mm)		 제3종
(mm)		 SI 단위 (kN) 공학단위 (kg)
B3
B4
B5		 205
240
280		 240
280
320		 2
2
2		 660
780
900		 302.5
330
357.5		 26
28
30		 22
24
26		 20.5
22
24		 4
4
4		 120
120
140		 64
69
74		 6500
7000
7500
C1
C2
C3
C4
C5		 320
360
400
450
500		 360
400
450
500
550		 2
2
2
2
2		 1020
1140
1290
1440
1590		 357.5
385
385
412.5
412.5		 32
34
36
38
40		 28
30
32
34
34		 24
26
28
30
30		 4
4
4
4
4		 360
400
450
500
550		 78
88
98
108
123		 8000
9000
10000
11000
12500
D1
D2
D3
D4
D5		 550
600
660
720
780		 600
660
720
780
840		 2
2
2
2
2		 1740
1920
2100
2280
2460		 440
440
440
467.5
467.5		 42
44
46
48
50		 36
38
40
42
44		 32
34
36
36
38		 4
4
4
4
4		 600
660
720
780
840		 132
147
157
172
186		 13500
15000
16000
17500
19000
E1
E2
E3
E4
E5		 840
910
980
1060
1140		 910
980
1060
1140
1220		 2
2
2
2
2		 2640
2850
3060
3300
3540		 467.5
495
495
495
522.5		 52
54
56
58
60		 46
48
50
50
52		 40
42
44
46
46		 4
4
4
4
4		 910
980
1060
1140
1220		 201
216
230
250
270		 20500
22000
23550
25500
27500
F1
F2
F3
F4
F5		 1220
1300
1390
1480
1570		 1300
1390
1480
1570
1670		 2
2
2
2
2		 3780
4050
4320
4590
4890		 522.5
522.5
550
550
550		 62
64
66
68
70		 54
56
58
60
62		 48
50
50
52
54		 4
4
4
4
4		 1300
1390
1480
1570
1670		 284
309
324
324
333		 29000
31500
33000
33000
34000
예를 들어, 의장수가 210인 경우, 선수 앵커는 660 kg짜리 2 개를 사용하고, 선수용 체인의 길이는 302.5m짜리를 사용한다. 그리고, 선수앵커용 체인 제1종은 일반 강도 스틸(Steel)을 의미하고, 제2종은 고강도 스틸을 의미하고, 제3종은 특수 고강도 스틸을 의미한다. 즉, 의장수가 210인 경우, 선수앵커용 체인으로 일반 강도 스틸을 사용하는 경우에는 선수앵커용 체인의 지름을 26 mm로 하고, 선수앵커용 체인으로 고강도 스틸을 사용하는 경우에는 선수앵커용 체인의 지름을 22 mm로 하고, 선수앵커용 체인으로 특수 고강도 스틸을 사용하는 경우에는 선수앵커용 체인의 지름을 20.5 mm로 하면 된다. 그리고, 의장수가 210인 경우, 계류삭의 수량은 4 개, 개당 길이는 120 m, 절단하중은 SI 단위로는 64 kN, 공학단위로는 6500 kg이 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (22)

  1. 컴퓨터 시스템에 의해, 선박의 의장수를 계산하는 방법에 있어서,
    상기 선박의 접수 표면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 및
    상기 선박의 접수 표면적, 상기 측면 상부의 투영 단면적, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적을 이용하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 선박의 접수 표면적은 상기 선박의 선체가 물과 닿는 부분의 표면적을 의미하고, 상기 선박의 측면 상부는 상기 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고, 상기 선박의 정면 상부는 상기 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고,
    상기 의장수를 계산하는 단계는 상기 선박의 접수 표면적에 제1 가중치를 곱한 값, 상기 측면 상부의 투영 단면적에 제2 가중치를 곱한 값, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적에 제3 가중치를 곱한 값을 합산하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 선박이 비대선이면, 상기 제1 가중치는 0.1 이상 0.2 이하이고, 상기 제2 가중치는 0.1 이상 0.15 이하이고, 상기 제3 가중치는 2.0 이상 2.5 이하인, 선박의 의장수를 계산하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 컴퓨터 시스템에 의해, 선박의 의장수를 계산하는 방법에 있어서,
    상기 선박의 접수 표면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계; 및
    상기 선박의 접수 표면적, 상기 측면 상부의 투영 단면적, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적을 이용하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 선박의 접수 표면적은 상기 선박의 선체가 물과 닿는 부분의 표면적을 의미하고, 상기 선박의 측면 상부는 상기 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고, 상기 선박의 정면 상부는 상기 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고,
    상기 의장수를 계산하는 단계는 상기 선박의 접수 표면적에 제1 가중치를 곱한 값, 상기 측면 상부의 투영 단면적에 제2 가중치를 곱한 값, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적에 제3 가중치를 곱한 값을 합산하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 선박이 컨테이너선이면, 상기 제1 가중치는 0.15 이상 0.2 이하이고, 상기 제2 가중치는 0.1 이상 0.15 이하이고, 상기 제3 가중치는 1.0 이상 1.25 이하인, 선박의 의장수를 계산하는 방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적은 최상전통갑판 상부에 적재된 화물의 투영 단면적을 포함하는, 선박의 의장수를 계산하는 방법.
  7. 컴퓨터 시스템에 의해, 선박의 의장수를 계산하는 방법에 있어서,
    상기 선박의 접수 표면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 선체 부가물의 접수 표면적을 구하는 단계; 및
    상기 선박의 접수 표면적, 상기 측면 상부의 투영 단면적, 상기 정면 상부의 투영 단면적, 및 상기 선체 부가물의 접수 표면적을 이용하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 선박의 접수 표면적은 상기 선박의 선체가 물과 닿는 부분의 표면적을 의미하고, 상기 선박의 측면 상부는 상기 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고, 상기 선박의 정면 상부는 상기 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하는, 선박의 의장수를 계산하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 의장수를 계산하는 단계는 상기 선박의 접수 표면적에 제1 가중치를 곱한 값, 상기 측면 상부의 투영 단면적에 제2 가중치를 곱한 값, 상기 정면 상부의 투영 단면적에 제3 가중치를 곱한 값, 및 상기 선체 부가물의 접수 표면적에 제4 가중치를 곱한 값을 합산하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하는, 선박의 의장수를 계산하는 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제4 가중치는 상기 선체 부가물의 형상에 따라 결정되는, 선박의 의장수를 계산하는 방법.
  10. 컴퓨터 시스템에 의해, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법에 있어서,
    상기 선박의 접수 표면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 접수 표면적, 상기 측면 상부의 투영 단면적, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적을 이용하여 의장수를 계산하는 단계; 및
    상기 의장수를 이용하여 상기 계류 장치 및 상기 계선 장치의 사이즈를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 선박의 접수 표면적은 상기 선박의 선체가 물과 닿는 부분의 표면적을 의미하고, 상기 선박의 측면 상부는 상기 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고, 상기 선박의 정면 상부는 상기 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고,
    상기 의장수를 계산하는 단계는 상기 선박의 접수 표면적에 제1 가중치를 곱한 값, 상기 측면 상부의 투영 단면적에 제2 가중치를 곱한 값, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적에 제3 가중치를 곱한 값을 합산하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 선박이 비대선이면, 상기 제1 가중치는 0.1 이상 0.2 이하이고, 상기 제2 가중치는 0.1 이상 0.15 이하이고, 상기 제3 가중치는 2.0 이상 2.5 이하인, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 컴퓨터 시스템에 의해, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법에 있어서,
    상기 선박의 접수 표면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 접수 표면적, 상기 측면 상부의 투영 단면적, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적을 이용하여 의장수를 계산하는 단계; 및
    상기 의장수를 이용하여 상기 계류 장치 및 상기 계선 장치의 사이즈를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 선박의 접수 표면적은 상기 선박의 선체가 물과 닿는 부분의 표면적을 의미하고, 상기 선박의 측면 상부는 상기 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고, 상기 선박의 정면 상부는 상기 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고,
    상기 의장수를 계산하는 단계는 상기 선박의 접수 표면적에 제1 가중치를 곱한 값, 상기 측면 상부의 투영 단면적에 제2 가중치를 곱한 값, 및 상기 정면 상부의 투영 단면적에 제3 가중치를 곱한 값을 합산하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 선박이 컨테이너선이면, 상기 제1 가중치는 0.15 이상 0.2 이하이고, 상기 제2 가중치는 0.1 이상 0.15 이하이고, 상기 제3 가중치는 1.0 이상 1.25 이하인, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적은 최상전통갑판 상부에 적재된 화물의 투영 단면적을 포함하는, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법.
  15. 청구항 10, 청구항 13 및 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계류 장치는 앵커 및 앵커용 체인인, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 계류 장치의 사이즈는 상기 앵커의 개수와 질량, 및 상기 앵커용 체인의 길이와 지름을 포함하는, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법.
  17. 청구항 10, 청구항 13 및 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계류 장치는 앵커 및 앵커용 와이어인, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법.
  18. 청구항 10, 청구항 13 및 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계선 장치는 계류삭인, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 계선 장치의 사이즈는 상기 계류삭의 수량, 길이, 절단 하중을 포함하는, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법.
  20. 컴퓨터 시스템에 의해, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법에 있어서,
    상기 선박의 접수 표면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 측면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 정면 상부의 투영 단면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 선체 부가물의 접수 표면적을 구하는 단계;
    상기 선박의 접수 표면적, 상기 측면 상부의 투영 단면적, 상기 정면 상부의 투영 단면적, 및 상기 선체 부가물의 접수 표면적을 이용하여 의장수를 계산하는 단계; 및
    상기 의장수를 이용하여 상기 계류 장치 및 상기 계선 장치의 사이즈를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 선박의 접수 표면적은 상기 선박의 선체가 물과 닿는 부분의 표면적을 의미하고, 상기 선박의 측면 상부는 상기 선박의 측면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하고, 상기 선박의 정면 상부는 상기 선박의 정면의 하기만재흘수선의 윗부분을 의미하는, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 의장수를 계산하는 단계는 상기 선박의 접수 표면적에 제1 가중치를 곱한 값, 상기 측면 상부의 투영 단면적에 제2 가중치를 곱한 값, 상기 정면 상부의 투영 단면적에 제3 가중치를 곱한 값, 및 상기 선체 부가물의 접수 표면적에 제4 가중치를 곱한 값을 합산하여 의장수를 계산하는 단계를 포함하는, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 제4 가중치는 상기 선체 부가물의 형상에 따라 결정되는, 선박의 계류 장치 및 계선 장치의 사이즈를 결정하는 방법.
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