船舶設計  
지은이 이창억  
 
 
2008년 03월 25일 출간
1164쪽 | B5
ISBN 9788992592611
정가 38,000원
   
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현재 우리가 존재하고 있는 지구상에서 선박(船舶)은 움직이는 구조물 중 가장 큰 것으로, 그 설계는 매우 복잡하고 힘든 과정을 거쳐야 한다.
선박의 설계는 적용해야 할 각 원리와 과정에 대한 완전한 지식 및 설계의 모든 세부에 대하여 세심한 주의가 결합되어야 이루어지는 것이다. 그러므로 세심하지 못한 취급의 결과는 잘못된 설계로 이어진다.
현장에서 우수한 설계자가 되려면 넓은 관점을 가지는 동시에 노력을 아끼지 않고 세부까지도 설계해 내는 우수한 능력을 갖춰야 한다. 따라서 기술적으로 이론조선공학의 각 원리를 완전히 이해하고 있어야 하고, 선박의 구조설계와 그 배치 및 체계에 대해서 정통해야 하며, 추진기관에 대한 상당한 지식을 갖추어야 한다.
또한, 우리가 조선소(造船所) 및 기타 관련된 소속기관에서 각광을 받을 수 있는 유능한 설계자가 되려면 관계되는 분야의 진보된 점을 적용할 수 있도록 다른 여러 분야의 공학과 과학에 대해서도 넓은 기술적 지식을 가지고 있어야 한다.
설계자는 선박설계 이외의 선박 건조에 대한 완전한 지식을 갖추고 있어야 하며, 또 경험으로부터 얻은 선박 운항에 있어서의 여러 가지 문제에 대하여 완전한 지식도 갖추고 있어야 한다. 결국, 설계한 선박의 기록이 없다면 시간과 노력이 대단히 많아질 것이다.
그러므로, 우수한 선박 설계자는 이론(理論), 경험(經驗), 자료(資料) 등 기타의 모든 조건을 구비해야 비로서 이루어진다. 그러나 이론적인 기반이 없으면 경험과 자료도 아무 소용이 없으므로, 이론조선공학과 이것을 설계에 적용하는 방법 및 순서, 즉 설계법을 해득함이 가장 긴요하고 또 이것이 선박을 설계하는 기본이 되는 것이다.
일반적으로 설계에 대해 생각해 보면, 계획이란 디자인(design)이며 창조라는 의미를 기초로 한 것이기 때문에 미술품의 디자인 등 넓은 의미를 포함하는 것이다. 그리고 그 가운데는 선박설계와 기계설계에 대한 이론과 실제, 구체적인 표현 등과 개인의 창조성에 바탕을 두고 디자인의 뜻을 가지고 디자인하는 구체적인 방법인 것이다. 즉, 설계는 설계자의 의지를 구체적으로 표현한 것이다.
이 책은 선박설계의 흐름과 향후의 발전 개발과정, 선박설계의 기본지식을 밑바탕으로 한 대학에서의 강의교재와 현장 실무자들의 현장 업무를 처리하는 데에 참고가 될 수 있도록 계획하였다.
선박설계는 1985년 6월에 대한교과서㈜에서 초판을 발행하였고, 1989년 10월에 재판을 발행하였다. 이후 여러 사정과 과정을 거쳐 2006년 8월부터 선박설계 원고를 보완하기 시작하여 2008년 1월에 발행하게 되었다.
선박설계는 편저자가 현장에서 다년간 여러 척(隻)의 실적선을 많이 설계하였고, 다년간 설계 업무에 종사하면서 실무 경험을 밑바탕으로 여러 분야의 기술을 축적하였으며, 이를 바탕으로 수정ㆍ보완하여 두 번째 선박설계를 집필하게 되었다.
저자의 실적선으로는, 대선조선㈜에서 사용 중인 1964년 6월에 15,000톤급의 Floating Dry Dock를 국내에서 최초로 설계(현재까지 국내에 한 척뿐임), 건조하고 한국 해양경찰청의 ab. 30 knot 고속 경비정 309호를 설계하여 운항하였으며, 거제관광㈜의 98명의 Hard Chine Type의 ab. 20 knot의 관광 쾌속 여객선(돌핀호)을 설계하여 현재 여수-충무-거제 해금강 관광지까지 운항하고 있다.
이 책은 내용면에서 충실을 기하려고 노력했으나, 선박설계의 진의를 얼마나 전할 수 있을 지 제현의 정정을 바라는 바이다.
앞으로 이 책은 대학 교육용 교재로 공부하는 학생들과 현장 실무에서 종사하는 설계 및 현장 기술인들이 실무에 충실할 수 있고, 또한 조선기사 1급, 2급 및 선박설계기술사 등의 각종 자격 시험의 준비서로 참고하는 데에 불편이 없도록 더욱 교정에 힘쓸 것이다.
 
저자 소개 -
이창억(李昌億, Lee Chang Euk)
1965.02. 인하대학교 공과대학 조선공학과 공학사(조선공학 전공)
1981.02. 인하대학교 대학원 선박공학과 공학석사(선체구조 전공)
1982.12. 선박설계 기술사: 과학기술처
1983.03. 기계기술 지도사: 상공자원부
1991.12.~1992.12. 미국 미시건 주, The University of Michigan(Ann Arbor)
Dept. of Naval Architecture and Marine Engineering(N. C.)
교육부, 국비 해외 파견 연구, 객원 교수(Visiting Professor)
1996.08. 부산대학교 대학원 조선공학과 공학박사(유체 및 선박설계 전공)
현, 울산과학대학 교수, 기계학부 조선해양전공
 
옮긴이 소개 -
 
제1장 서론

1.1 시스템공학과 설계공학 3
1.1.1 설계의 의미 3
1.1.2 설계의 분류 6
1.1.3 시스템과 설계공학 7
1.1.4 설계과정 10

1.2 선주의 요구사항 14

1.3 최근 원양 화물선의 설계 경향 14

1.4 초기의 선박설계 16
1.4.1 견적 설계 16
1.4.2 기본 설계 18
1.4.3 상세 설계 22
1.4.4 설계선의 표준화 26

1.5 초기의 선박설계 과정 31
1.5.1 선형의 결정 순서 32
1.5.2 선박설계의 특성 38

참고문헌 41


제2장 선형과 크기

2.1 선형 45
2.1.1 선루에 의한 분류 46
2.1.2 추진 기관과 기관실 위치에 의한 분류 51
2.1.3 전통 갑판 층수에 의한 분류 63
2.1.4 수송(transportation) 기능에 의한 분류 63
2.1.5 배의 종류에 대한 분류와 그 특성 65

2.2 배의 크기 113
2.2.1 재화 능력 115
2.2.2 속력 122

2.3 선박 법규 126
2.3.1 선박설계와 법규 126
2.3.2 법규 용어의 해설 128
2.3.3 국제 조약과 국내 법규 131
2.3.4 외국 규칙 146
2.3.5 선급 협회의 규칙 151

참고문헌 156


제3장 중량 추정

3.1 중량 그루핑 162

3.2 재하중량의 추정 164
3.2.1 경하중량 164
3.2.2 재화중량과 주요 치수 167
3.2.3 선체 의장 중량 183
3.2.4 기관 및 전기부 중량 186
3.2.5 연료 소비량 189
3.2.6 청수와 창고품 195
3.2.7 승조원 및 여객의 소지품 197
3.2.8 화물 중량 197
3.2.9 밸러스트 204
3.2.10 여유 204

3.3 중량 톤수 비와의 관계 205
3.3.1 재하중량과 만재 배수 톤수 비와의 관계 205
3.3.2 경하중량과 재하중량과의 비 206
3.3.3 기관 마력과 만재 배수 톤수와의 비 206

3.4 중량 방정식 210

3.5 재하중량 추정의 근사식 219

3.6 배의 크기와 운항 경비 236
3.6.1 배의 크기가 선체 구조 중량에 미치는 영향 236
3.6.2 배의 크기가 추진 기관 중량에 미치는 영향 241
3.6.3 배의 크기가 운항 경비에 미치는 영향 244

3.7 상선설계의 경향 246
3.7.1 현대 상선의 앞으로의 경향 246
3.7.2 대형선화 및 전용선화의 문제점 248

참고문헌 250


제4장 기본 치수의 해석

4.1 기본 치수의 결정 256
4.1.1 배의 길이 257
4.1.2 배의 형폭 287
4.1.3 배의 형심 300
4.1.4 배의 형흘수 307
4.1.5 배의 건현 311

4.2 배의 트림 316
4.2.1 트림된 수선에 대한 배수 톤수의 수정 318
4.2.2 선박이 임의 흘수에서 부양된 배의 선수미 흘수 수정 방법 320
4.2.3 임의 흘수로 부상시 배의 배수량과 관계 없이 전후부 흘수 수정 방법 320
4.2.4 갑판 위 중량물 편적에 의한 횡경사와 흘수의 추정 방법 321

4.3 운하톤수 324

4.4 배의 배수량과 호깅, 새깅 상태 328
4.4.1 배의 배수 용적 및 배수량 관계식 328
4.4.2 배의 배수량과 호깅, 새깅 상태의 수정 333
4.4.3 기하학적인 주요 치수의 상호관계 336

참고문헌 340


제5장 선형 계수의 해석

5.1 선형 계수의 결정 방법 345
5.1.1 비척 계수와 형상 영향 계수 346
5.1.2 선형 계수가 저항 요소에 미치는 영향 375
5.1.3 선형과 추진 성능 391
5.1.4 선형 계수와 기본 치수와의 관계 395

5.2 주요 요목의 결정과 CB의 결정 방법 403
5.2.1 주요 요목의 결정 방법 403
5.2.2 주요 치수와 CB의 결정방법 422
5.2.3 표준선형의 주요 요목의 결정방법(2) 426
5.2.4 주요 요목 결정의 실례 428

참고문헌 434


제6장 마력 추정

6.1 상사 법칙과 모형 시험 441
6.1.1 유체 운동에 의한 상사 법칙 442
6.1.2 배의 저항과 유효 마력 445
6.1.3 조파 저항 446
6.1.4 전저항 447
6.1.5 유효 마력 448

6.2 모형 시험 및 유효 마력의 계산 448
6.2.1 모형 시험의 원리 448
6.2.2 저항 및 유효마력의 계산 468

6.3 마력과 선체와의 관계 487
6.3.1 마력의 정의 488
6.3.2 효율과 계수 491
6.3.3 프로펠러와 선체와의 상호 관계 계수 500
6.3.4 유효 마력(E.H.P.)의 계산 505

6.4 기관 마력 B.H.P.와 S.H.P.의 계산 515
6.4.1. 마력 계산 방법의 종류 515
6.4.2 마력 계산 방법의 예 519

6.5 항양 선박의 마력 추정의 새로운 경향 546

참고문헌 559


제7장 프로펠러의 설계

7.1 프로펠러에 관한 정의 567
7.1.1 프로펠러의 이론 567
7.1.2 프로펠러의 치수 569

7.2 축계(system of shaft) 582
7.2.1 축계와 프로펠러 582
7.2.2 프로펠러의 종류와 구조 584
7.2.3 선미관 베어링의 구조 586

7.3 프로펠러의 성능 589
7.3.1 프로펠러 요소에 대한 영향 589
7.3.2 프로펠러 요소와 성능 관계 596
7.3.3 프로펠러의 상사 법칙 612

7.4 프로펠러의 공동 현상 616
7.4.1 공동 현상의 발생 616
7.4.2 공동 현상의 방지 대책 619
7.4.3 공동 현상의 검토 621
7.4.4 프로펠러의 생력화 623

7.5 프로펠러의 설계 626
7.5.1 프로펠러의 설계 방법 630
7.5.2 프로펠러의 설계 방법 실례 662

참고문헌 675


제8장 개략 일반 배치의 설계

8.1 개략 일반 배치의 결정 679
8.1.1 개략 일반 배치 결정의 기본원리 679
8.1.2 개략 일반 배치의 결정 순서 681

8.2 개략 일반 배치도를 그리는 방법 687
8.2.1 개략 일반 배치도를 그리는 방법 687
8.2.2 구획의 결정 방법 694
8.2.3 중앙 횡단면의 형상 702
8.2.4 일반 배치도를 설계할 때의 주의사항 704

8.3 화물창과 화물 탱크의 배치 및 탱크 용량의 제한 705
8.3.1 벌크 화물선의 화물창 및 여러 가지 탱크의 배치 705
8.3.2 유조선의 화물 탱크 및 여러 가지 탱크의 배치 717
8.3.3 구획과 탱크 용량의 제한 722
8.3.4 탱크 용량의 제한 계산 724

8.4 침수 계산 732
8.4.1 I.L.L.C. 1966에 의해 요구되는 침수 계산 732
8.4.2 M.A.R.P.O.L. 1978에서 요구하는 침수 계산 736
8.4.3 침수량과 침수 시간 738

8.5 슬랙 화물창의 경사 모멘트 739
8.5.1 S.O.L.A.S. 규칙에 의한 요구값 739
8.5.2 슬랙 화물창의 경사 모멘트와 경사각 740

8.6 건현 계산 742
8.6.1 만재 흘수의 결정 742
8.6.2 용어의 정의 744
8.6.3 배의 형식과 건현 계산 748
8.6.4 배의 형상으로부터 정해지는 건현 계산 749
8.6.5 최소 선수 높이 763
8.6.6 건현의 계산 예 764

참고문헌 772


제9장 3차원 물체인 선형의 결정

9.1 선도 작성의 개요 778
9.1.1 선도 작성의 개요 778
9.1.2 선도 작성의 계획 785

9.2 선도 계획 방법의 예 790
9.2.1 기준선과 유사한 계획선의 프리즈매틱 곡선을 구하는 순서 790
9.2.2 기준선으로부터 계획선의 선도를 그리는 방법 800

9.3 트림과 종강도 계산 802
9.3.1 트림 계산의 중요성 802
9.3.2 종강도의 계산 817

참고문헌 823


제10장 선박의 구조

10.1 선박구조설계 개요 829
10.1.1 종강도 829
10.1.2 횡강도 830
10.1.3 국부강도 831

10.2 유조선의 구조 831
10.2.1 화물유 탱크의 구조 831
10.2.2 펌프실 구조 841
10.2.3 기관실 구조 842

10.3 벌크 화물선의 구조 845
10.3.1 중앙횡단면도 845
10.3.2 중앙단면 설계 852

참고문헌 854


제11장 선박의 진동

11.1 선체의 진동 857
11.1.1 선체 진동의 종류 857
11.1.2 선체 고유 진동수의 계산법 861
11.1.3 선체 진동의 진동 가속도 계산 방법 865
11.1.4 선체 진동의 방지 대책 870

11.2 프로펠러의 기진력 874
11.2.1 프로펠러 기진력의 종류 874
11.2.2 표면력 875
11.2.3 프로펠러의 간격 879
11.2.4 프로펠러의 진동과 기진력의 감소법 884

11.3 디젤 기관의 기진력 889
11.3.1 디젤 기관의 불평형 관성력 890
11.3.2 디젤 기관의 가로 진동 895

11.4 프로펠러 날개의 두께에 관한 규칙 896

11.5 국부 진동 898
11.5.1 패널의 진동 898
11.5.2 탱크 내 웹의 진동 903

11.6 진동의 허용 한계 907
11.6.1 인체의 진동 감각으로부터의 허용 한계 907
11.6.2 구조 부재의 허용 한계 909
11.6.3 기기류의 진동 허용 한계 910

참고문헌 911


제12장 선박의 소음과 그 대책

12.1 소음의 일반 915
12.1.1 음의 성질 915
12.1.2 음의 전달 경로 916
12.1.3 음의 세기 917
12.1.4 소음의 표현과 dB 계산 919
12.1.5 소음의 평가 923
12.1.6 기타의 용어 925

12.2 선박에서의 소음 929
12.2.1 선내 소음의 특수성 929
12.2.2 선내 소음의 예측 942

12.3 선박의 소음 대책 943
12.3.1 배치상의 고려 943
12.3.2 음원 쪽의 대책 945
12.3.3 수음 쪽 대책 950

참고문헌 954


제13장 선박설계의 경제성 검토

13.1 수송 시스템과 상선 959
13.1.1 수송과 수송비 960
13.1.2 경제 속력과 최적 선형 970

13.2 선박설계의 채산성 계산 982
13.2.1 선가 견적 982
13.2.2 선박의 경제성 척도 987

참고문헌 999


APPENDIX
부록 1 계획 설계 과정의 자료 응용 계산 예 1003
부록 2 조선ㆍ항해ㆍ해운 용어 해설 1071
참고문헌 1087
찾아보기 1095