[감정사 2017년 6번]

배수량이 20,000톤, GM값이 0.6m인 선박이 가로 방향으로 9° 경사하였을 때의 초기 복원력(톤·미터)은? (단, sin9°=0.1564, tan9°=0.1584로 한다.)

전문분야의 해당과목
  1. ①약 1,877
  2. ②약 1,901
  3. ③약 3,754
  4. ④약 3,802

선지를 골라 바로 채점해 보세요.

정답 ① — 초기 복원력은 배수량과 메타센터 높이, 경사각의 사인을 곱한 W⋅GMsin⁡θW \cdot GM \sin\theta로 구하며, 주어진 수치를 대입하면 약 1,877 ton⋅m1{,}877\text{ ton}\cdot\text{m}가 산출됩니다.

선지별 오답 이유

  • ① 복원 모멘트 공식 W⋅GMsin⁡θW \cdot GM \sin\theta에 배수량 20,000 ton20{,}000\text{ ton}, GM=0.6 mGM = 0.6\text{ m}, sin⁡9∘=0.1564\sin 9^\circ = 0.1564를 대입하여 계산하면 약 1,876.8 ton⋅m1{,}876.8\text{ ton}\cdot\text{m}가 나오므로 반올림 시 약 1,877 ton⋅m1{,}877\text{ ton}\cdot\text{m}로 타당합니다.
  • ② 사인값 대신 탄젠트값(tan⁡9∘=0.1584\tan 9^\circ = 0.1584)을 대입하여 20,000×0.6×0.1584=1,900.820{,}000 \times 0.6 \times 0.1584 = 1{,}900.8을 얻은 오답입니다.
  • ③ 초기 복원정 계산 시 GMGM의 수치 또는 경사각 환산 과정에서 값을 2배로 잘못 적용하여 산출된 결과입니다.
  • ④ 탄젠트값을 잘못 대입하고 계산 인수를 중복 적용하는 등 복합적인 연산 오류로 도출된 수치입니다.

관련 개념

선박이 미소 각도로 횡경사할 때 복원정 GZGZ는 메타센터 높이 GMGM과 경사각 θ\theta의 사인값의 곱인 GMsin⁡θGM \sin\theta로 근사됩니다.
이에 따라 선박을 원래 평형 상태로 되돌리려는 복원 모멘트(초기 복원력)는 배수량 WW와 복원정의 곱인 W⋅GMsin⁡θW \cdot GM \sin\theta로 계산합니다.
미소 경사에서는 메타센터의 위치 이동이 거의 없어 이 공식을 통해 안정성을 평가합니다.

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

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