풍하중 자동차 운반선의 충돌회피 특성 연구

Analysis of Collision Avoidance Characteristics in Pure Car Carriers under Wind Load Effects

본 연구는 바람 조건에 따른 자동차 운반선의 충돌회피 특성을 분석하기 위해 수행되었다. 자동차 운반선은 높은 풍압면적으로 인해 바람의 영향을 크게 받는 선박 유형으로, 이러한 특성이 충돌회피 상황에서 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 연구방법으로는 선박 조종 방정식에 바람 영향을 포함시키고, Computed Distance at Collision(CDC) 모델을 활용하여 불가피한 충돌 영역을 분석하였다. 다양한 타각(15°, 35°)과 바람 조건(무풍, BF. 7, BF. 9)에서 시뮬레이션을 실시하였으며, 풍향에 따른 영향도 비교하였다. 연구 결과, 타각과 풍향, 풍속에 따라 선박의 항적과 충돌 불가피 교각이 유의미하게 변화함을 확인하였다. 특히 좌현에서 불어오는 강한 바람(BF. 9)은 충돌 불가피 교각을 26°까지 증가시키고 충돌 시간을 현저히 단축시키는 위험 요소로 작용하였다. 본 연구의 결과는 자동차 운반선의 안전 운항 및 충돌회피 시스템 설계에 중요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

This study analyzes the collision avoidance characteristics of Pure Car Carriers (PCCs) under various wind conditions. PCCs, with their large wind pressure areas, are significantly affected by wind forces, and this study quantitatively evaluates how these characteristics influence collision avoidance situations. The research methodology incorporates wind effects into ship maneuvering equations and analyzes inevitable collision areas using the Computed Distance at Collision (CDC) model. Simulations were conducted with various rudder angles (15°, 35°) and wind conditions (no wind, BF. 7, BF. 9), comparing the effects of wind directions. The results confirm that ship trajectories and inevitable collision angles change significantly depending on rudder angle, wind direction, and wind speed. Notably, strong winds (BF. 9) from the port side acted as a risk factor, increasing the inevitable collision angle to 26° and significantly reducing collision time. These findings can serve as essential foundational data for safe navigation of PCCs and the design of collision avoidance systems.