배수량 20,000 톤인 선박이 비중 1.025인 해역에서 항해하다가 비중이 1.0098인 강에 도착할 때 이 선박의 흘수 변화량은? (단, 수선면의 형상은 일정하고, 매 cm 배수톤 TPC=20 ton, 1.0098/1.025=0.985, 1.025/1.0098=1.015 이다.)
전문분야의 해당과목- ①10 cm
- ②15 cm
- ③20 cm
- ④25 cm
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정답 ② — 선박이 저비중 해역으로 진입할 때 발생하는 부력 감소량은 이며, 이를 TPC인 20으로 나누면 흘수 증가량은 15 cm가 됩니다.
선지별 오답 이유
- ① 밀도 차이에 따른 부력 손실량(300톤)을 고려하지 않고 단순 비중 차이를 잘못 적용하여 계산한 값으로 옳지 않습니다.
- ② 해수와 강물의 비중비(0.985)에 따른 부력 감소량인 300톤을 매 cm 배수톤(20톤)으로 나누면 정확히 15 cm의 흘수 증가가 산출되므로 옳습니다.
- ③ 배수량 감소분을 과대평가하거나 TPC 계산 단위를 잘못 나누어 계산한 결과로 옳지 않습니다.
- ④ 비중 변화율을 잘못 계산하여 부력 차이를 500톤으로 크게 잡았을 때 나오는 수치이므로 옳지 않습니다.
관련 개념
선박이 비중이 서로 다른 수역 사이를 이동할 때, 선박 자체의 중량은 변하지 않으므로 일정한 부력을 유지하기 위해 배수용적(잠긴 부피)이 달라지며 흘수 변화가 발생합니다. 비중이 큰 해역에서 비중이 작은 담수(강) 구역으로 들어가면 물의 밀도가 낮아져 부력이 줄어들기 때문에, 동일한 무게를 지탱하기 위해 선박이 더 깊이 가라앉게 됩니다. 이때 필요한 추가 배수용적에 상당하는 배수량 차이를 매 cm 배수톤(TPC)으로 나누어 흘수 증가량을 구합니다.
출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · AI 해설 · 자동 검증 통과