기상복원성기준 (Weather criterion)
한 줄 정의: 강풍과 횡동요가 겹친 상황에서 배가 견딜 수 있는지를 판정하는 복원성 기준입니다.
쉽게 풀면
배가 옆에서 강한 바람을 계속 맞고 있는데 마침 파도로 바람 쪽으로 크게 흔들려 돌아온 순간, 돌풍까지 겹치면 가장 위험합니다. 기상복원성기준은 바로 이 최악의 조합을 가정해, 바람이 배를 눕히려는 일의 양과 배가 버티는 복원 일의 양을 GZ곡선 면적으로 비교합니다. 버티는 면적이 눕히는 면적보다 크면 기준을 만족합니다.
왜 중요한가
복원성 기준 가운데 유일하게 외력을 직접 가정해 동적 상황을 다루기 때문에, 실제 전복 사고와 가장 가까운 시나리오를 검증합니다. 국제해사기구의 복원성 코드에 포함되어 거의 모든 상선이 설계 단계에서 반드시 통과해야 하는 필수 항목입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"선폭 대비 건현이 작은 대안 설계안은 기상복원성기준의 면적비가 1.02로 산출되어 여유가 매우 작은 것으로 평가되었다."
조금 더 깊게 보면
절차는 정상 풍압에 의한 경사각을 먼저 구하고, 거기에서 바람 쪽으로 횡동요한 각도까지 되돌아간 상태를 출발점으로 삼은 뒤, 돌풍 풍압에 대한 두 면적을 비교하는 방식입니다. 횡동요 각도는 선폭, 흘수, 메타센터높이, 빌지킬 면적으로 계산하는 경험식을 씁니다. 이 경험식이 소형선이나 비정형 선형에 잘 맞지 않는다는 지적이 오래 제기되어, 물리 기반의 2세대 복원성 기준 개발로 이어졌습니다.
주의할 점
기준을 만족해도 파라메트릭횡동요나 브로칭 같은 다른 전복 모드까지 안전하다는 뜻은 아닙니다. 손상 후 상태를 다루는 손상시복원성기준과 달리, 이 기준은 선체가 온전한 상태를 전제로 합니다.