종강도 (Longitudinal Strength)
쉽게 풀면
배 전체를 길게 놓인 하나의 막대라고 생각했을 때, 그 막대가 휘지 않고 버티는 힘을 말한다.
왜 중요한가
종강도는 선체를 하나의 보로 보아 파랑과 적재 분포에 의한 굽힘·전단에 견디는 능력으로, 선박 구조 안전의 최상위 검토 항목이며 선체거더 단면 계수의 최소 요건이 선급 규칙의 근간입니다. 적재 계산 프로그램이 매 항차 굽힘모멘트를 계산해 허용치와 비교하는 것도 종강도 관리의 일부입니다. 화물을 양쪽 끝에 몰아 싣거나 중앙에만 집중해 실으면 굽힘모멘트가 비정상적으로 커질 수 있어, 선적 계획 단계에서부터 종강도 여유를 확인하는 절차가 필수적입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
대형 유조선의 만재 및 발라스트 적하상태별로 정수중 굽힘모멘트를 계산하여 선체 중앙부의 종강도 여유를 검토한다.
배가 파도의 봉우리와 골 사이에 걸쳐 있다고 가정하고 그 순간의 휨 정도를 계산하는 방법이 흔히 쓰인다는 설명이다.
배가 파도의 봉우리와 골 사이에 걸쳐 있다고 가정하고 그 순간의 휨 정도를 계산하는 방법이 흔히 쓰인다는 설명이다.
조금 더 깊게 보면
정수 중 굽힘모멘트는 적재 배치로 바뀌므로 운항 중 관리 대상이고 파랑 굽힘모멘트는 설계값으로 고정된다는 점에서 두 성분의 성격이 다릅니다. 호깅과 새깅에서 압축을 받는 부재가 바뀌므로 좌굴 검토는 두 상태를 모두 해야 합니다. 대형 컨테이너선은 개구부 때문에 비틀림 강도가 함께 문제되며, 파랑 충격에 의한 휘핑이 굽힘모멘트를 규칙값 이상으로 키울 수 있다는 점이 최근 규칙 개정의 배경입니다. 선체를 하나의 큰 보(빔)로 단순화해 정수 중 굽힘모멘트와 파랑 중 굽힘모멘트를 합산한 값이 허용 한계를 넘지 않는지 확인하는 방식으로 평가하며, 화물 배치나 선적 상태에 따라 이 모멘트가 크게 달라질 수 있습니다. 선박이 파도의 마루와 골에 걸치는 상태에 따라 호깅과 새깅이라는 서로 반대 방향의 굽힘이 반복적으로 발생하며, 이 반복 하중이 피로 균열의 주요 원인이 됩니다.
주의할 점
종강도는 선체 중앙 단면만 대표적으로 검토하는 경우가 많지만 실제로는 전 길이에 걸친 굽힘모멘트 분포를 함께 확인해야 한다.