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- ①390
- ②520
- ③780
- ④1,040
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정답 ④ — 오일펜스가 받는 유체 항력(부하량)은 유속의 제곱()에 비례하므로, 유속이 0.5노트에서 1.0노트로 2배가 되면 부하량은 배인 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()인 1,040 kg·force가 되므로 정답입니다.
관련 개념
오일펜스가 받는 조류에 의한 유체 저항력(항력 또는 부하량)은 유속의 제곱()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.
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