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선박계산

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자료유형 :	단행본
ISBN :	9788993543308
분류기호 :	623.81
단체저자명 :	대한조선학회
서명/저자사항 :	선박계산/ 대한조선학회 편찬/집필 위원회 지음.
대등표제 :	Naval architectural calculation
발행사항 :	파주: 텍스트북스, 2012
형태사항 :	xvi, 347 p.: 삽화, 도표; 24 cm.
서지주기 :	참고문헌: p. 337-338, 찾아보기: p. 339-347
개인저자 :	이규열, 편
개인저자 :	구남국, 공편
개인저자 :	김동준, 공편
개인저자 :	김현수, 공편
개인저자 :	김형석, 공편
개인저자 :	류재문, 공편
개인저자 :	박노준, 공편
개인저자 :	박치모, 공편
개인저자 :	손경호, 공편
개인저자 :	신현경, 공편
개인저자 :	이영길, 공편
개인저자 :	이승건, 공편
개인저자 :	정연환, 공편
개인저자 :	조용진, 공편
개인저자 :	차주환, 공편
언어	한국어

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목차
머리말 = ⅲ
펴낸 사람들 = ⅵ
1장 선체 기하학(Ship Geometry) = 1
1.1. 일반(General) = 2
1.2. 선체의 크기 및 형상 특성(Size and Form Characteristics of Hull) = 3
1.2.1. 개요 = 3
1.2.2. 주요치수(Principal Dimensions) = 3
1.2.3. 선형의 특징 = 5
1.2.4. 배수량(Displacement) = 6
1.2.5. 선형 계수(Hull Form Coefficients) = 7
1.2.6. 주요치수 비(Ratios of Principal Dimensions) = 10
1.3. 선형의 표현 = 11
1.3.1. 기준면(Reference Planes) = 11
1.3.2. 기준선(Reference Lines) = 12
1.3.3. 좌표계(Coordinate Systems) = 14
1.3.4. 선형의 2차원 단면곡선(2-D Section Curves of Hull Form) = 15
1.3.5. 선형의 주요 경계곡선(Principal Boundary Curves) = 17
1.3.6. 선도(Lines Plan)와 옵셋표(Table of Offsets) = 20
1.4. 면적 1차 및 2차 모멘트, 용적 및 용적중심 = 23
1.4.1. 면적 1차 및 2차 모멘트의 수학적 표현 = 23
1.4.2. 3차원 형상의 용적 계산 = 30
1.4.3. 선박계산에 자주 사용되는 근사 적분법 = 32
1.4.4. Green's Theorem을 이용한 면적 및 모멘트 구하기 = 39
2장 복원성(Stability) = 47
2.1. 개요 = 48
2.2. 복원성의 개념 = 48
2.2.1. 좌표계 정의 = 48
2.2.2. 정적 상태에서 선박에 작용하는 힘과 모멘트 = 52
2.2.3. 횡복원 모멘트(Transverse Restoring Moment)와 횡복원 모멘트 암(Transverse Restoring Moment Arm) GZ = 57
2.2.4. 안정, 중립, 불안정 평형상태(Stable, Neuatrl, Unstable Equilibrium State) = 61
2.3. 횡복원 모멘트 암(Transverse Restoring Moment Arm) GZ와 횡복원성(Transverse Stability) = 62
2.3.1. 횡복원 모멘트 암 GZ의 계산 = 62
2.3.2. 횡복원성(Transverse Stability)과 종복원성(Longitudinal Stability)의 비교 = 68
2.3.3. 대경사 시 복원성 = 70
2.4. 화물의 이동에 의한 횡복원성 = 73
2.4.1. 화물의 이동에 의한 횡경사 모멘트 = 73
2.4.2. 화물의 이동에 의한 횡경사각 = 75
2.4.3. 횡경사 상태에서의 횡복원성 계산 = 76
2.5. 초기 횡복원성(Initial Transverse Stability) = 78
2.5.1. 횡메타센터 높이(Transverse Metacentric Height: GM) = 78
2.5.2. 횡메타센터 반지름(Transverse Metacentric Radius: BM) = 82
2.5.3. 직육면체 형상의 바지선의 화물 적재에 의한 안정성 변화 = 85
2.6. 초기 종복원성(Initial Longitudinal Stability) = 89
2.6.1. 종메타센터 높이(Longitudinal Metacentric Height: G$$M_L$$) = 89
2.6.2. 종부면심(Longitudinal Center of Flotation: LCF) = 91
2.6.3. 종메타센터 반지름(Longitudinal Metacentric Radius: B$$M_L$$) = 93
2.6.4. 1cm 트림 모멘트(Moment to Change Trim 1cm: MTC) = 96
2.6.5. 트림(Trim) = 98
2.7. 경사시험(Inclining Test) = 101
2.7.1. 경사시험의 필요성 = 101
2.7.2. 중량중심의 높이방향 위치 구하기 = 102
2.8. 자유표면에 의한 중심 상승(Free Surface Effect) = 104
2.8.1. 구획 내의 액체 화물의 이동에 의한 횡복원성의 변화 = 104
2.8.2. 구획 내의 액체 화물의 이동에 의한 선박 전체의 중량중심 변화 = 105
2.8.3. 세로 방향의 제수격벽(Swash Bulkhead)에 의해 나누어진 탱크의 자유표면 효과 = 107
3장 유체정역학 특성과 비손상 복원성(Hydrostatic Particulars and Intact stability) = 109
3.1. 개요 = 110
3.2. 유체정역학 표 및 곡선(Hydrostatic Table and Curves) = 110
3.3. 수선면(Waterplane)과 관련된 유체정역학 계수 계산 예제 = 114
3.3.1. 수선면 계수(Waterplane Coefficient: $$C_W$$ = 114
3.3.2. 1cm 침하톤수(Tons per 1cm Immersion: TPC) = 117
3.3.3. 부면심의 길이방향 위치(Longitudinal Center of Flotation: LCF) = 117
3.4. 횡단면 관련된 유체정역학 계수 계산 예제 = 119
3.4.1. 중앙단면 계수(Midship Section Coefficient: $$C_M$$ = 119
3.4.2. 본젼(Bonjean) 곡선 = 119
3.5. 배수용적과 관련된 유체정역학 계수 계산 예제 = 121
3.5.1. 배수용적(Displacement Volume:∇) = 121
3.5.2. 부심의 길이방향 위치(Longitudinal Center of Buoyancy: LCB) = 122
3.5.3. 방형 계수(Block Coefficient: $$C_B$$ = 123
3.5.4. 주형 계수(Prismatic Coefficient: $$C_P$$ = 123
3.5.5. 부심의 높이방향 위치(Vertical Center of Buoyancy: VCB 또는 KB) = 124
3.6. 복원성과 관련된 유체정역학 계수 계산 예제 = 125
3.6.1. 기선으로부터 횡메타센터까지의 높이(KM) = 125
3.6.2. 1cm 트림모멘트(Moment to Change Trim 1cm: MTC) = 126
3.7. 컨테이너선의 트림 계산 예 = 127
3.7.1. 선박이 전체 중량 및 부력에 의해 발생하는 y축에 대한 모멘트 = 128
3.7.2. 선박의 선수 및 선미에서의 홀수 계산 = 129
3.8. 접수표면적(Wetted Surface Area: WSA) = 131
3.8.1. 표면적 계산식 = 131
3.8.2. 미분 기하학을 이용한 cosβ의 유도 = 132
3.8.3. 표면적의 수치적 계산 과정 = 133
3.8.4. 컨테이너선의 접수표면적 계산 예 = 135
3.9. 정적 복원성 곡선과 IMO 비손상 복원성 기준(Curves of Statical Stability and IMO Intact Stability Criteria) = 138
3.9.1. 개요 = 138
3.9.2. 정적 복원성 곡선(Curves of Statical Stability) = 139
3.9.3. 동적 복원성(Dynamic Stability) = 141
3.9.4. 정적 복원성 교차 곡선(Cross Curves of Statical Stability) = 141
3.9.5. IMO 규정의 비손상 복원성 요구 조건(IMO Intact Stability Requirement) = 144
3.10. 정수 중 길이방향 전단력(Shear Force)과 굽힘모멘트(Bending Moment) = 146
3.10.1. 종강도(Longitudinal Strength) 계산 배경 = 146
3.10.2. 하중 계산 = 147
3.10.3. 선박에 작용하는 하중, 전단력 및 굽힘 모멘트 계산 = 148
3.10.4. 굽힘 응력(Bending Stress) = 149
4장 침수 후의 정적 평형상태(Static Equilibrium State after Flooding Due to Damage) = 151
4.1. 개요 = 152
4.2. 부력손실법(Lost Buoyancy Mothod) = 153
4.3. 부가중량법(Added Weight Method) = 154
4.4. 대칭 구획 침수 시 초기 복원력 계산 예 = 154
4.4.1. 부력손실법을 이용한 침수 후의 홀수 및 횡복원 모멘트 계산 = 156
4.4.2. 부가중량법을 이용한 침수 후의 홀수 및 횡복원 모멘트 계산 = 158
4.5. 비대칭 구획 손상 시 부가중량법을 이용한 흘수 및 횡경사각 계산 예 = 161
4.5.1. 침수 전 선박의 특성 값 = 161
4.5.2. 선박 중앙부 침수 후의 홀수 변화와 부력중심 = 162
4.5.3. 침수 후 선박의 특성 값 = 163
4.5.4. 침수구획의 횡방향 이동에 따른 선박 전체 중량중심의 횡방향 이동량 = 164
4.5.5. 선박의 전체 중량중심의 횡방향 이동에 의한 횡경사각 = 165
4.5.6. 최종 자세를 구하기 위한 반복 계산의 필요성 = 167
5장 결정론적 손상 복원성(Deterministic Damage Stability) = 169
5.1. 개요 = 170
5.2. 손상 복원성 규정(Rule and Regulation of Damage Stability) = 170
5.2.1. 연혁 = 171
5.2.2. 선종별 손상 복원성 적용 국제규정 = 172
5.3. 가침길이(Floodable Length)에 관한 정의 = 173
5.4. 결정론적 손상 복원성(Deterministic Damage Stability) 규정의 해석 = 177
5.4.1. 손상과 침수 = 177
5.4.2. 선박길이에 따른 손상 위치 규정의 해석 = 179
5.4.3. MAPOL, IBC, IGC, ICLL의 종, 횡 및 수직방향의 손상 범위 규정의 해석 = 180
5.4.4. 침수율과 요구 잔존 복원성 = 182
5.5. 직육면체 형상의 Tanker에 대한 MARPOL 손상규정 적용 예 = 183
5.5.1. MARPOL 손상규정의 선측 손상 예 = 184
5.5.2. MARPOL 손상규정의 선저 손상 및 선저 긁힘 손상 예 = 186
6장 확률론적 손상 복원성(Probabilistic Damage Stability) = 189
6.1. 확률론적 손상 복원성(Probabilistic Damage Stability) 규정의 해석 = 190
6.2. 구획길이($$L_S$$) 및 요구 구획지수(R) = 191
6.2.1. 구획길이($$L_S$$) = 191
6.2.2. 요구 구획지수(R) = 193
6.3. 도달 구획지수(A) = 193
6.3.1. 도달 구획지수(A) 계산식 = 194
6.3.2. 도달 구획지수(A) 계산식의 의미 = 196
6.3.3. 도달 구획지수(A) 계산 과정 요약 = 199
6.4. 길이, 폭 및 높이방향 구획분할(Subdivision)과 손상구획 정의 = 201
6.4.1. 확률론적 손상 복원성 계산을 위한 가상의 격벽 = 201
6.4.2. 가상의 격벽을 이용한 구획분할(Subdivision)과 손상구획 정의 = 203
6.4.3. 길이방향 손상구역(Damage Zone) 정의 = 204
6.4.4. 최적의 도달 구획지수를 얻기 위한 길이방향 손상구역(Damage Zone) 정의 = 204
6.4.5. 폭방향 손상구획 정의 = 207
6.4.6. 손상 경우(Damage Case) 생성 = 208
6.4.7. 높이방향 손상구획 정의 = 209
6.5. 길이방향 손상 경우(Damage Case)의 손상확률(p) 개념 = 209
6.5.1. 길이방향 손상 경우(Damage Case)의 손상확률(p) 계산식의 의미 = 209
6.5.2. 손상 발생기(Damage Generator) 개념을 이용한 길이방향 손상 경우의 손상확률(p) 계산 = 210
6.5.3. 길이방향 손상 경우의 손상확률(p)의 도식적 표현 = 214
6.5.4. 최대 손상길이(Max. Damage Length) = 216
6.6. 폭방향 손상 경우의 손상확률(r) 개념 = 219
6.6.1. 폭방향 손상 경우의 손상확률($$r_k$$) 정의 = 219
6.6.2. 폭방향 손상 경우의 손상확률($$r_k$$) 의미 = 221
6.6.3. 가상의 종격벽 정의 = 223
6.6.4. 폭방향 손상 범위 가정과 침수 범위 정의 = 223
6.6.5. 종격벽과 중심선이 평행하지 않을 경우 $$b_k$$ 결정 방법 = 227
6.7. 길이방향 및 폭방향 손상 경우를 동시에 고려한 손상확률($$P_i$$＝pㆍr) 표현 식 = 228
6.8. 높이방향 손상 경우의 손상확률($$v_m$$) 개념 = 234
6.9. 생존확률($$S_i$$) 개념 = 235
6.9.1. 높이방향 기본 손상 범위 = 235
6.9.2. 홀수선 하부의 더 작은 손상 범위("Lesser Extent")를 고려한 생존확률 계산 = 236
6.9.3. 홀수선 상부의 더 큰 손상 범위("Higher Extent")를 고려한 생존확률 계산 = 237
6.10. SOLAS 규정에 따른 p, r, v, s 계산식 = 239
6.10.1. SOLAS 규정의 길이방향 손상 경우의 손상확률 p 계산식 = 239
6.10.2. SOLAS 규정의 폭방향 손상 경우의 손상확률 r 계산식 = 241
6.10.3. SOLAS 규정의 높이방향 손상 경우의 손상확률 $$v_m$$ 계산식 = 242
6.10.4. SOLAS 규정의 생존확률 $$S_m$$ 계산식 = 243
6.11. 확률론적 손상 복원성 계산 과정 = 245
6.11.1. 외판과 첫 번째 종격벽 사이의 구획이 손상된 경우 = 245
6.11.2. 외판과 Side Girder 사이의 구획이 손상된 경우 = 251
6.12. 직육면체 컨테이너선에 대한 확률론적 손상 복원성 계산 예 = 256
6.12.1. 요구 구획지수(Required Subdivision Index) R 계산 = 257
6.12.2. 길이방향 손상구역 정의 = 257
6.12.3. 폭방향 구획 및 높이방향 손상 범위를 고려한 손상 경우 생성 = 258
6.12.4. 주어진 손상 경우의 손상확률 $$P_i$$와 생존확률 $$S_i$$ 계산 = 261
6.13. 최소 GM 곡선(Minimum GM Curve) = 265
6.13.1. 최소 GM 곡선(Minimum GM Curve) 의미 = 265
6.13.2. 최소 GM 곡선(Minimum GM Curve) 작성법 = 266
7장 건현 계산(Freeboard Calculation) = 271
7.1. 건현(Freeboard) = 272
7.1.1. 건현 계산의 목적 및 필요성 = 272
7.1.2. 국제만재홀수선협약(International Convention on Load Lines: ICLL) = 273
7.2. 건현 계산에 관련된 용어의 정의 = 274
7.2.1. 건현길이(Freeboard Length: $$L_f$$) = 274
7.2.2. 수선(Perpendicular) = 275
7.2.3. 선폭(Breadth) = 275
7.2.4. 건현(Freeboard), 건현갑판(Freeboard Deck) = 275
7.2.5. 형깊이(Molded Depth)와 건현용 깊이(Depth for Freeboard: $$D_f$$) = 275
7.2.6. 건현용 방형 계수(Freeboard Block Coefficient: $$C_{Bf}$$) = 276
7.2.7. 선루(Superstructure) = 276
7.2.8. 풍우밀(Weathertight) 및 수밀(Watertight) = 276
7.3. 건현의 지정 조건 = 276
7.4. 만재흘수선 표시 = 277
7.4.1. 갑판선(Deck Line) = 277
7.4.2. 만재흘수선 표(Load Line Mark) = 278
7.4.3. 만재흘수선 표와 함께 사용하는 선 = 279
7.5. 건현 계산 과정 요약 = 279
7.6. 선박의 형식 구분 = 281
7.6.1. 'A'형 선박 = 281
7.6.2. 'B'형 선박 = 281
7.6.3. 'B-60'형 선박 = 281
7.6.4. 'B-100'형 선박 = 282
7.6.5. 추진 장치가 없는 선박 = 282
7.7. 건현 계산 상세 과정 = 282
7.7.1. 표정건현 및 B형 선박의 표정건현 수정 = 282
7.7.2. 건현용 길이 100m미만 선박의 건현 증가량 = 283
7.7.3. 건현용 방형 계수에 대한 건현 증가량(Cc) = 283
7.7.4. 건현용 깊이에 대한 수정(Dc) = 288
7.7.5. 선루와 현호에 대한 건현의 수정 규칙 = 288
7.7.6. 선루 및 트렁크에 대한 건현의 감소량(Ss) = 291
7.7.7. 현호에 대한 수정(Sc: 건현의 감소 또는 증가) = 294
7.7.8. 갑판선 위치에 대한 수정 = 302
7.7.9. 최소 선수높이(Required Bow Height: $$F_b$$) 및 예비 부력 = 303
7.7.10. 대역, 구역 및 계절 기간에 따른 최소 건현의 결정 = 304
7.8. 6,300 TEU 컨테이너선의 건현 계산 예 = 305
7.9. 목재운반선의 건현 = 312
8장 선박톤수 측정, 가시거리 계산, 의장수 계산(Tonnage Measurement, Visibility Calculation and Equipment Number Calculation) = 313
8.1. 선박톤수 측정(Tonnage Measurement) = 314
8.1.1. 선박톤수의 역사적 배경 = 314
8.1.2. 선박톤수 측정 관련 용어의 정의 및 해설 = 315
8.1.3. 국제총톤수(GT: Gross Tonnage, International) 측정 = 318
8.1.4. 총톤수 측정 = 319
8.1.5. 순톤수(NT: Net Tonnage) 측정 = 319
8.1.6. 환산총톤수(CGT: Compensated Gross Tonnage) 측정 = 320
8.1.7. 선박톤수의 측정 예 = 321
8.1.8. Suez 운하톤수와 Panama 운하톤수 측정 = 323
8.2. 항해 선교(Bridge)의 시야(Visibility) = 326
8.2.1. 항해 선교(Bridge)의 시야(Visibility)에 대한 규정 = 326
8.2.2. 가시거리 계산의 예 = 327
8.3. 의장수(Equipment Number) 계산 = 330
8.3.1. 의장수 = 330
8.3.2. 의장수 계산 방법 = 330
8.3.3. 의장수 계산의 예 = 334
참고문헌 = 337
찾아보기 = 339