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복원력소실각 (Angle of vanishing stability)

쉽게 풀면

배를 옆으로 기울이면 처음에는 되돌아오려는 힘이 커지다가, 어느 각도를 지나면 다시 줄어들기 시작합니다. 그리고 특정 각도에 이르면 복원정이 0이 되어 더 기울어도 되돌아오는 힘이 전혀 생기지 않고, 그 각도를 넘으면 오히려 전복 방향으로 넘어갑니다. 이 한계 각도가 복원력소실각입니다.

왜 중요한가

복원력소실각은 GZ곡선에서 읽어 내는 대표적인 안전 지표로, 국제 복원성 기준은 이 각도가 일정 값 이상일 것을 요구합니다. 전복까지 남은 여유를 각도로 직관적으로 보여 주기 때문에 사고 조사와 손상 후 생존성 평가에서도 자주 인용됩니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

조금 더 깊게 보면

이 각도는 선체 형상, 건현 높이, 상부 구조의 부력 기여, 무게중심 높이에 따라 결정되며, 특히 건현이 높은 배일수록 커지는 경향이 있습니다. 갑판 끝이 물에 잠기는 각도를 지나면 복원정 증가세가 꺾이므로, 갑판 침수각과 복원력소실각의 관계는 설계에서 중요한 검토 항목입니다. 개구부가 열려 침수가 시작되면 실제 한계는 계산값보다 훨씬 낮아지므로, 기준에서는 침수각을 별도로 규정합니다.

주의할 점

복원력소실각이 크다고 해서 실제로 그 각도까지 안전한 것은 아니며, 훨씬 작은 각도에서 화물 이동이나 개구부 침수로 상황이 급변할 수 있습니다. 작은 경사에서의 안정성 지표인 메타센터높이가 커도 이 각도는 작을 수 있어, 두 지표를 함께 봐야 합니다.

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