[감정사 2018년 6번]

선폭 50 m인 선박의 횡요운동주기가 20초일 경우 선박의 대략적인 GM 값은?
전문분야의 해당과목
  1. ①약 1 m
  2. ②약 2 m
  3. ③약 3 m
  4. ④약 4 m

선지를 골라 바로 채점해 보세요.

정답 ④ — 선박의 횡요주기 근사식 T≈0.8⋅BGMT \approx \frac{0.8 \cdot B}{\sqrt{GM}}에 선폭 50 m와 주기 20초를 대입하여 풀면 GM=2\sqrt{GM} = 2가 되어 대략적인 GM 값은 4 m가 됩니다.

선지별 오답 이유

  • ① 선폭 50 m와 횡요주기 20초를 약산식에 대입하면 GM=2\sqrt{GM} = 2가 도출되므로, 메타센터 높이가 1 m라는 계산은 잘못되었습니다.
  • ② GM\sqrt{GM}의 값인 2를 제곱하지 않고 그대로 메타센터 높이로 오인했을 때 나오는 수치로 옳지 않습니다.
  • ③ 약산식에 의한 계산 결과인 4 m와 일치하지 않으므로 오답입니다.
  • ④ 횡요주기 근사 공식 T≈0.8⋅BGMT \approx \frac{0.8 \cdot B}{\sqrt{GM}}에 선폭 50 m와 주기 20초를 대입하면 GM=0.8×5020=2\sqrt{GM} = \frac{0.8 \times 50}{20} = 2가 되며, 양변을 제곱하면 GM≈4 mGM \approx 4\text{ m}가 도출되어 정확합니다.

관련 개념

선박의 횡요운동주기(TT)는 복원력(GM) 및 선폭(BB)과 밀접한 관계가 있으며, 약산식 T=C⋅BGMT = \frac{C \cdot B}{\sqrt{GM}}(여기서 계수 C≈0.8C \approx 0.8)로 나타낼 수 있습니다.
이 식을 변형하면 대략적인 메타센터 높이는 GM≈(0.8⋅BT)2GM \approx \left(\frac{0.8 \cdot B}{T}\right)^2으로 계산됩니다.
따라서 횡요주기가 길수록 메타센터 높이(GM)는 작아지며, 복원성이 작고 횡동요가 완만함을 의미합니다.

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

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