[감정사 2023년 59번]

유속이 0.5 노트인 해상에 스커트 깊이가 0.5 m인 오일펜스 80 m를 설치하였을 때 오일펜스가 받는 부하량은 260 kg·force이었다. 유속이 점차 빨라져 1.0 노트가 되었을 때 오일펜스가 받는 부하량(kg·force)은?
선박에 의한 유류오염 손해배상에 관한 일반적 지식
  1. ①390
  2. ②520
  3. ③780
  4. ④1,040

선지를 골라 바로 채점해 보세요.

정답 ④ — 오일펜스가 받는 유체 항력(부하량)은 유속의 제곱(v2v^2)에 비례하므로, 유속이 0.5노트에서 1.0노트로 2배가 되면 부하량은 22=42^2=4배인 1,040 kg·force가 됩니다.

선지별 오답 이유

  • ① 390은 부하량이 1.5배 증가한 경우에 해당하므로 유속의 제곱 비례 법칙에 맞지 않아 옳지 않습니다.
  • ② 520은 유속이 2배가 되었을 때 부하량이 단순 비례(2배)한다고 잘못 가정한 계산 결과이므로 틀린 설명입니다.
  • ③ 780은 부하량을 3배로 계산한 값으로, 유체역학적 항력 공식에 부합하지 않으므로 옳지 않습니다.
  • ④ 1,040은 유속이 0.5 노트에서 1.0 노트로 2배 증가함에 따라 부하량이 유속의 제곱 비례 법칙에 의해 4배(222^2)인 1,040 kg·force가 되므로 정답입니다.

관련 개념

오일펜스가 받는 조류에 의한 유체 저항력(항력 또는 부하량)은 유속의 제곱(v2v^2)에 비례합니다.
따라서 오일펜스의 잠김 깊이(스커트 깊이)나 전개 길이, 물의 밀도 및 항력계수가 일정할 때, 유속이 2배로 증가하면 오일펜스가 받는 부하량은 4배로 증가합니다.
이를 통해 유속 변화에 따른 오일펜스 계류삭 및 앵커의 장력 변화를 정확히 계산하여 파단 사고를 예방할 수 있습니다.

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

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