[감정사 2015년 25번]

선박의 복원력에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
전문분야의 해당과목
  1. ①선박의 배수량이 크면 복원력은 작다.
  2. ②동일한 길이의 선박에서 선폭이 크면 최대 복원력은 커진다.
  3. ③선박의 중앙이 파저에 있을 때가 파정에 있을 때보다 복원력이 크다.
  4. ④선박에 유동수가 있으면 없는 경우보다 메터센터높이(GM)가 감소하여 복원력이 감소한다.

선지를 골라 바로 채점해 보세요.

정답 ① — 선박의 복원모멘트는 배수량과 복원정의 곱(RM=Δ×GZRM = \Delta \times GZ)으로 결정되므로 배수량이 커질수록 복원력은 커집니다. 따라서 배수량이 크면 복원력이 작아진다고 기술한 항목은 옳지 않습니다.

선지별 오답 이유

  • ① 배수량 항: 복원모멘트(RMRM)는 선박의 배수량(Δ\Delta)과 복원정(GZGZ)의 곱으로 표현되므로, 복원정 조건이 일정할 때 배수량이 증가할수록 복원력은 오히려 커집니다.
  • ② 선폭 효과 항: 선박의 폭이 증가하면 수선면의 횡단면 2차 모멘트가 선폭의 세제곱에 비례하여 대폭 커지고 메타센터 반경(BMBM)이 증가하므로, 동일 길이 선박에서 선폭이 클수록 최대 복원력과 메타센터높이가 커집니다.
  • ③ 파랑 중 위치 항: 선체 중앙이 파정에 위치하면 양 끝단에 비해 중앙 수선면적이 좁아져 복원력이 저하되지만, 중앙이 파저에 놓이면 중앙부 침수 수선면적이 넓어져 복원력이 증가합니다.
  • ④ 유동수 영향 항: 탱크 내 액체의 자유표면효과(Free Surface Effect)로 인해 선박 경사 시 액체 이동에 따른 가상 무게중심 상승이 발생하며, 유효 메타센터높이(GMGM)가 줄어들어 복원력이 감소합니다.

관련 개념

선박의 정적 복원모멘트는 배수량과 복원정의 곱인 RM=Δ×GZRM = \Delta \times GZ로 정의되므로, 복원력의 크기는 배수량과 복원정 모두에 비례합니다. 초기 복원력의 척도가 되는 메타센터높이는 GM=KB+BM−KGGM = KB + BM - KG로 결정되며, 선폭이 넓을수록 횡방향 수선면 2차 모멘트가 커져 BMBM과 GMGM이 증가합니다. 반면 자유표면을 가진 유동수가 존재하면 무게중심이 가상으로 상승하여 유효 GMGM이 줄어들고 복원성이 악화됩니다.

출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · AI 해설 · 자동 검증 통과

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