복원모멘트 (Righting Moment)
쉽게 풀면
기울어진 배를 다시 세우려는 실제 힘의 크기이다.
왜 중요한가
복원모멘트는 경사한 선박을 되돌리는 회전력으로, 복원암에 배수량을 곱한 값이라 실제 외력 모멘트와 직접 비교할 수 있어 풍압·선회·화물 이동에 대한 복원성 기준을 세우는 물리량입니다. 손상 복원성 기준과 기상 판정 기준은 모두 복원모멘트와 경사모멘트의 균형으로 표현됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
풍압에 의한 경사모멘트 곡선과 복원모멘트 곡선을 함께 도시하여 평형각과 복원성 여유를 확인한다.
이 문장은 배에 짐을 어떻게 싣느냐에 따라 배가 기울었을 때 다시 바로 서려는 힘이 어떻게 달라지는지를 컴퓨터로 계산해 살펴봤다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
같은 복원암이라도 배수량이 다르면 복원모멘트가 다르므로, 소형선과 대형선의 복원성을 복원암만으로 비교하면 오해가 생깁니다. 동적 복원성은 복원모멘트 자체가 아니라 GZ곡선 아래 면적, 즉 복원 에너지로 평가하며 돌풍 같은 급격한 외력에는 정적 균형이 아니라 에너지 균형이 적용됩니다. 파랑 중에는 수선면 형상이 변해 복원모멘트가 순간적으로 줄어드는 현상이 파라메트릭 횡동요의 원인이 됩니다. 같은 복원암이라도 배수량이 다르면 복원모멘트가 다르므로, 소형선과 대형선의 복원성을 복원암만으로 비교하면 오해가 생긴다. 복원모멘트와 경사모멘트의 평형점은 GZ곡선과 경사모멘트 곡선의 교점으로 찾으며, 교점이 두 개 이상 나타나는 경우 그 중 안정적인 평형점만 실제 횡경사각으로 채택해야 한다. 풍압에 의한 경사모멘트는 선박의 측면 투영면적과 풍속의 제곱에 비례해 커지므로, 상부구조가 큰 여객선일수록 기상 판정 기준에서 더 엄격한 검토를 받는다.
주의할 점
복원모멘트만으로는 동적 응답을 완전히 설명할 수 없어 GZ곡선 아래 면적(복원성 일)을 함께 평가해야 한다. 복원모멘트만으로는 동적 응답을 완전히 설명할 수 없어 GZ곡선 아래 면적(복원성 일)을 함께 평가해야 한다. 순간적인 돌풍처럼 짧은 시간에 작용하는 외력에는 정적인 모멘트 평형이 아니라 에너지 평형(면적 비교)으로 판정해야 실제 위험도를 올바로 반영할 수 있다.