외력을 반영한 선박 선회 시 횡요각 예측 모델

Prediction Model of Ship's Heel Angle During Turning Maneuvers Considering External Forces

현대 선박의 안전 운항을 위해 복원성에 대한 실시간 평가의 필요성이 증가하고 있지만, 현재 건조 또는 설계 단계의 정적 평가 위주로 수행되고 있다. 본 연구에서는 선회 시 선박에 작용하는 구심력과 풍압 모멘트와 같은 외력을 고려한 외방경사 예측 모델을 설계하고, 이를 검증하였다. 모델 예측 결과와 실제 기울기 간의 잔차 분석을 통해 복원성의 정량적 추정이 가능함을 확인했으며, 실해역 운항 환경에의 적용 가능성을 제시하였다. 향후 다양한 해상 조건 및 선박 선형에 대한 일반화를 통해 더욱 정확한 복원성 예측 모델이 개발될 것으로 기대된다.

Real-time assessment of stability is essential for the safe operation of modern ships, yet traditional methods remain limited to static evaluations conducted at the ship design or construction stages. This study proposes and validates a predictive model for heel angle during turning maneuvers by considering external forces such as centrifugal force and wind-induced moments. Through residual analysis between predicted and actual heel angles, the study confirms the feasibility of quantitatively estimating changes in stability and demonstrates potential applicability in actual operational environments. Further generalization of the model to accommodate various sea conditions and hull forms is expected to enhance prediction accuracy.