선미관 베어링 압력 평가에 대한 연구

A Study on Pressure Evaluation in the Stern Tube Bearing

선박의 선미관 베어링은 프로펠러축이 선미를 관통하는 곳에 장착되는데, 선내로 해수의 침입을 방지하고 프로펠러축을 지지하는 매우 중요한 역할을 수행한다. 선박이 점차 대형화 되면서 선미관 베어링에 관한 손상 사례가 다수 보고 되고 있어, 이러한 손상을 막기 위해 다양한 연구들이 진행되고 있다. 그 중에는 선미관 베어링 압력평가를 위한 선급규정의 설계기준에 대한 문제점을 언급하는 연구들도 있으나 문제점에 대한 구체성이 결여되어 있어 설계기준 개정의 필요성을 실감하지 못하는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 선급규정 식이 어떠한 경우에 문제가 발생하는지를 이론적으로 규명하고자 하며, 더 나아가서 어떠한 방향으로 개정되어야 하는지를 제시하고자 한다. 선급규정의 설계기준을 분석하여, 보수적인 면과 비보수적인 면을 찾아내었고, 보수성을 쉽게 평가하기 위해 축 하중을 균일분포하중과 선형분포하중으로 이상화하였다. 결과적으로, 축이 베어링 하부를 전체적으로 접촉할 경우에는 선급규정 식이 국부 접촉 응력 식보다 상당히 보수적이지만, 그렇지 못할 경우는 보수적이지 않음을 확인하였다.

The stern tube bearing of ship is installed where the propeller shaft penetrates the stern, and plays a very important role in preventing the invasion of sea water into ship and supporting propeller shaft. Since the scale of vessels has been growing up, damage cases of stern tube bearings have been frequently reported. Therefore, various studies have been conducted to prevent these troubles. Among them, there are some studies that mention the problems of design criteria of classification rule for pressure evaluation in the stern tube bearing. However, such studies lack specificity to the problems, so it is difficult to realize the necessity of revision. The purpose of this study is to theoretically clarify the case of problems and to suggest the direction of revision. The design criteria were analyzed to find conservative and non-conservative aspects and to evaluate the conservativeness easily, shaft loads were idealized into uniform distribution load and linear distribution load. As a result, it is confirmed that the design criteria is considerably conservative, if the shaft touches the lower part of the bearing as a whole, but it is not conservative if not.