1. 선 저 구조 종류
• 선저 구조
선저의 수압, 부력과 화물창 내의 화물 무게에 의한 굽힘에 견딜 수 있어야 할 뿐만 아 니라 선체의 종강도 및 횡강도에도 기여하는 중요한 구조이다.
- 단저 구조 single bottom construction
선저가 외판 한 겹으로만 이루어진 구조. 100m 미만의 소형선에 많이 채용
- 이중저 구조 double bottom construction
선박의 안전성 safety과 안정성 stablility의 측면에서 유효한 구조. 선저 외판의 내측에 만곡부에서 만곡부까지 수밀 구조의 내저판 inner bottom plating을 설치하여 선저를 이중으로 한 구조 선저 외판과 내저판의 사이의 공간은 연료유 탱크, 평형수 탱크 등으로 활용된다. 강선 구조 규정은 길이 100m 이상의 선박은 선수 격벽 collision bulkhead에서 선미 격벽 after peak bulkhead 까지는 이중저 구조를 채용한다. 유조선 같은 선박의 손상 시 기름의 유출로 인하여 해양 오염을 일으킬 수 있는 선박 은 해양 오염 방지 협약에 의하여 기름 유출에 대한 규제가 있으며, 선저의 손상 범위를 정해 손상 시의 복원성까지도 요구하므로 유해한 화학 제품 운반선 chemical tanker 등에서는 화물의 종류에 따라 규정된 범위 내에는 선저, 선측에 화물의 적재를 금하고 있기 때문에 실질적으로는 강제적인 이중저 설치가 요구된다. 장점은 선저 손상되어도 수밀 구조의 내저판에 의하여 해수의 침입을 막을 수 있어 선체와 화물의 안전을 기할 수 있고, 선저가 이중저로 견고하여 선박의 강도, 특히 종강도가 증가한다. 횡강도, 국부 강도도 증가하고 이중저 내부를 구획으로 나누어 공간의 활용도를 높인다. 평형수 탱크, 연료유 탱크, 급수 탱크, 윤활유 탱크 등에 사용된다. 평형수 탱크를 이용하여 trim을 조정 평형수 탱크를 이용하여 배의 중심 위치를 조절하여 복원성 확보에 유리하다.
2. 선저 구조의 주요 부재
• 용골 keel
선저의 중심선을 종통 하는 재료. 인체의 척추와 같은 역할. 선체의 종조직의 기초. 종류로는 방형 용골 bar keel, 측판 용골 side bar keel, 평판 용골 plate keel이 있다.
- 방형 용골 bar keel
장방향 단면의 단강이나 압연강재가 사용되며 그 양쪽이 용골 익판으로 접합된다. 전길이가 하나로 될 수도 있으나 배가 길 경우에는 스카프 접합scarf joint을 수직으로 이어서 사용한다. 선수재와 선미재와의 접합도 스카프로 결합. 용골 익판은 방형 용골의 깊이와 같이할 수도 있으나 선박이 좌초 또는 다른 사고가 났을 경우에, 그 부분에 수밀이 파손될 위험이 있어서 방형 용골의 하면보다 약간 위로 설치할 필요가 있다. 선저 중앙부를 돌출하고 있으므로 흘수의 증가, 입거 때 손상을 받기 쉽고, 선저 내부 구조와의 연결이 불완전하므로 종강도에 저항하는 힘이 약하다. 대형 선박에는 적합하지 못한 구조. 구조가 간단하고 배의 동요 방지에도 효과가 좋다. 종 응력을 작게 받는 소형선, 범선, 어선 등에 채용되고 주로 목선에서 사용된다. 배의 전 길이에 걸쳐서 하나의 부재를 사용하는 것이 바람직하고 선저 내부와의 연결이 불완전하므로 선박의 종강도 에 크게 기여하지 못한다.
- 측판 용골 side bar keel
선 내의 중심선에 설치한 입판(단저에서는 중심선 관통판, 이중저에서는 중심선 거더)을 아래족 선 밖으로 연장하고, 그 양쪽 부분에 측판 side bar를 붙여 방형 용골을 구성. 방형 용골이 내부골조와 연결되지 않는 결점을 보완한 것. 이중저 구조의 배에 방형 용골을 이용하기 위한 형식. 방형 용골과 같은 이점이 있으나 공작이 어렵고 중량이 증가되며, 손상을 입었을 경 우 수리가 곤란하다. 현재는 거의 사용하지 않는다.
- 평판용골 plate keel
선저 외판의 일부라 할 수 있다. 이중저 구조에서 채용되기 시작한 형태. 대부 분의 강선에서 채용. 일반 선저 외판보다 약 40~50% 두께를 증가시키나 판 만으로는 강도가 부족하므로 중심선 거더에 중심선 내저판을 연결시켜 종강도를 유지한다. 장점으로 외판과 다른 점이 없어 흘수를 증가시키지 않고 선저의 내부 구조와 연결이 완전하여 선저에 필요한 충분한 강도를 줄 수 있다. 종강력이 커진다. 공작이 용이하여 대형선, 소형선에도 널리 채용 선저의 수밀을 유지하기가 쉽다. 단점은 선저에 돌출부가 없어 횡요 rolling 방지의 효과가 없다. 횡요 방지용 만곡부 용골을 부착해야 한다. 선저 보호의 목적에 부적합하다. 선저에 돌출부가 없으므로 선저가 직접 손상을 입을 위험이 있다.
• 만곡부 용골 bilge keel
선박의 만곡부 외판에는 횡요 rolling을 경감시키기 위해 만곡부 용골을 부착한다. 종강도에는 무관, 부착은 간단하며, 장애물과 접촉할 경우에 선체에 손상을 주지 않도록 한다. 접촉시 만곡부 용골이 떨어져 나가도록 적당한 강도로 용접해야 한다.
• 선저 만곡부 bilge
• 덕트 킬 duct keel
이중저 내에는 각 종 pipe들이 지나가므로 설치, 유지 보수에 도움이 되도록 일반적인 용골의 기능을 할 수 있도록 만든 구조. 이중저 구조에서는 선저 외판과 내저판, 늑판과 거더가 일체로 되는 강력한 구조인 덕트 킬을 설치한다. 이점 평형수 흡수관 등의 여러 관과 밸브들에 접근이 가능하여 검사, 수리에 용이. 관의 연결 부분에서 누수에 의한 화물의 손상을 방지할 수 있다.
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