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서민국(선박해양플랜트연구소) 황성철(선박해양플랜트연구소) 권용주(선박해양플랜트연구소) 박동민(선박해양플랜트연구소) 남현승(선박해양플랜트연구소) 홍사영(선박해양플랜트연구소  ) 최혁진(선박해양플랜트연구소)

DOI : 10.7846/JKOSMEE.2021.24.1.32

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초록

본 연구에서는 해양사고로 인해서 손상된 선박의 예인 특성에 대해서 살펴보고자 하며, 이를 위해서 선박의 동적 해석을 수행할 수 있는 KIMAPS (KRISO Integrated Multi-body And Positioning Simulation system)프로그램을 사용하여 예인 시뮬레이션을 수행하였다. 선박의 예인 특성을 살펴보기 위해서 예선, 부선 및 예인삭을 수치 모델링하였다. 부선의 운동은 MMG 모델 및 횡유동 모델(cross-flow model)을 적용하여 모사하였으며, 두 모델의 결과를 비교하였다. 두 모델은 예인 불안정상태에서 운동 진폭 및 진동주기에서 다소 차이는 있었지만 전반적인 경향은 동일하였으며, 예인 안정상태에서의 예인 특성 값 및 예인가능성에 대한 판단은 거의 동일하였다. 따라서 빠른 판단이 필요한 긴급구난 상황에서는 비교적 단순한 횡유동 모델을 실용적인 관점에서 사용할 수 있을 것으로 생각된다. 또한 손상선박의 상태를 모사하기 위해서 상용 CFD 해석 프로그램인 StarCCM+를 사용하여 횡경사가 있는 상태에서의 조류하중계수를 추정하였으며, 이를 횡유동 모델에 적용하여 손상선박의 자세(횡경사 유무)에 따른 예인 특성을 확인하였다. 횡경사가 존재함으로 인해서 비대칭 유체력이 발생하였으며, 부선의 불안정한 운동 진폭 및 최대 장력이 증가함을 확인하였다.

In this study, towing characteristics of damaged ships due to marine accidents are examined. To this end, a towing simulation was performed using the KIMAPS (KRISO Integrated Multi-body And Positioning Simulation system) program that can perform a dynamic analysis of the ship. To check the towing characteristics of the ship, the towed ship, tugboat, and a tow line was numerically modeled. The motion of the towed ship was simulated by applying the MMG model and the cross-flow model, and the results of the two models were compared. Although the two models had slightly different motion amplitude and slewing periods in an unstable state, the overall tendency was the same. The towing performance in a stable state and judgment of towing possibilities were, also, almost the same. Therefore, it is considered that a relatively simple cross-flow model can be used for emergency salvage situations from a practical point of view. To replicate the condition of the damaged ship, heel condition was assumed, and the current load coefficient in that condition was estimated using the commercial CFD program, StarCCM+. And towing characteristics according to the damaged condition were confirmed. Due to the heel angle, an asymmetric force occurred, and the unstable motion amplitude and maximum towing line tension increased.

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 배경 이론
3. 예인 시뮬레이션
4. 결론
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