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파도에 배가 두동강 나는 원리는?

보통 배는 튼튼한 '강'으로 만들어졌기 때문에 매우 튼튼할 것이라고 생각합니다만. 배 자체가 워낙 크고 길다보니까.. 생각보다 아주 튼튼하지는 않습니다.. 보통 배는 가늘고 길기 때문에.. 토목공학에서 주로 다루는 '철교'의 '교량'과 같이 취급을 합니다.. (가끔 씩.. 다리가 무너지는 사고가 발생하곤 하는데.. 큰 의미에서 보면.. 배가 두동강이 나 버리는 사고와 같은 맥 락의 일이지요..) 다리의 경우 다리 위에 너무 무거운 차량이 지나간다면.. 부러져버릴 수도 있는데.. 선박의 경우에도 마찬가지로..파도에 의한 영향을 받게 되는 것이지요... 이러한 문제를 다루는 것을 배의 '종강도 계산'이라고 하는데. 위의 그림처럼 파도의 1주기가 선체의 길이(LOA 또는 LPP)와 같을 경우 호깅현상과 새깅 현상이 발생하게 되는데요.. 호깅현상은.. 파도의 산(파정)이 선체 중앙부에 위치해서.. 마치 선체가 시소처럼 되어 있는 경우입니다.. 당 연히 그 무거운 선체의 무게가 선체 가운데 부분으로 집중하게 되어서 매우 위험한 경우이지요. 쉽게 생각 해 보면, 나무젓가락을 볼펜 위에 시소처럼 놓아놓고 위에서 힘을 가하면 부러져버리는 것을 상상 하시면 될 것 같습니다. 새깅은 호깅현상과 반대로.. 파도의 산(파정)이 선체의 앞뒤 끝에 걸쳐있는 경우인데요. 토목공학에서 교각 사이에 교량이 걸쳐있는 것과 같은 경우입니다.. 마찬가지로 나무젓가락으로 시험해 보면 쉽게 이해가 갈 것입니다.. 이렇게 호깅, 새깅을 받는다고.. 배가 쉽게 부러져버리는 것은 아니구요.. 너무 지나치게 이 두가지 현상이 지속되거나.. 파도와 선체의 진동이 중첩되어서.. 진동이 더 커지거나 하는 등의.. 문제로 인해.. 재수없게 배 가 부러져버리는 수가 있습니다... 또한 이런 현상이 오래 지속되면서.. 선체를 구성하는 부재들에 피로응력이 쌓여서.. 결국에 부러져버릴 수 도 있습니다. 꼭 이러한 호깅 새깅이 아니더라도.. 선체에 화물을 싣을 때 잘못 싣으면.. 선체에 과도한 응력이 발생할 수 있습니다. 위의 그림을 보면 호깅현상을 나타낸 그림에서 선체의 앞뒤에만 화물이 적재되어 있는 경우를 보실 수 있을 테고.. 새깅현상을 나타낸 그림에서는 선체 중앙부에만 화물이 실려 있는 것을 보실 수 있는데요.. 이러한 화물의 적재상태도.. 매우 중요한 요소 중 하나지요.. 그래서 보통 선박에는 '적하지침서'라는 것이 있어서.. 어떤 순서로.. 어떻게 짐을 적재해야 하는지를 알려 주는 표나 프로그램이 장비되어 있습니다.. 이 외에도 선체는 엄청나게 많은 힘을 받고 있습니다.. 종강도, 횡강도, 국부강도, 피로문제 등.. 여러가지 '외력'들이 있어서.. 대학, 연구소, 조선소, 선급협회 같은 곳에서.. 매일같이 연구하고 있는 부분이지요... 조선소에서 선박을 설계할때는.. 항상 이런 문제에 대해 여러 생각을 하고 연구를 하고 기술을 개발합니다.. 하지만 과거에는.. 기술이 부족했기 때문에.. 멀쩡하게 운항하던 선박이 갑자기 두동강이 나 버려서 순식간 에 사라져버리는 일이 비일비재했었는데.. 요즘에는 이런 사고가 많이 발생하지 않고 있지요... 예를 들면.. 파나막스급 선박(Panamax)이라는 것이 있는데요.. 이 선박은.. 폭이 좁은 '파나마운하'를 통과 하기 위해.. 배의 '폭'을 파나마운하의 크기에 맞게 만든 배를 의미합니다.. 70년대쯤에.. 세계 여러 조선소에서.. 파나막스급 선박을 좀 더 크게 만들기 위해.. 선체 길이를 무리하게 늘 렸던 적이 있었는데요.. 너무 과도하게 선체가 길어지는 바람에.. 이렇게.. 배가 두동강나서 실종되어 버리는 사건이 몇번 발생했었 습니다. 현재는 기술도 발전했고.. 선급협회, IMO, SOLAS 같은 각종 기준들이 있기 때문에.. 파도에 의해서 선체가 두동강 나는 사고가 발생할 확률은 아주 적다고 생각되네요... 출처: 네이버지식인
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