| Popis: |
컨테이너 운반선 상갑판에 컨테이너 화물을 적재할 때 실을 수 있는 중량과 그 중량에 대한 분배 방안은 구속 장치 및 관계 구조 의 허용하중을 규정하는 각 선급의 가이드라인을 따라야 한다. 가이드라인은 적재된 컨테이너 화물 중량에 따라 반력 계산 및 반 력의 한계값을 제시하고 있으나, 이러한 정보만으로는 컨테이너 배치 설계에 큰 어려움이 따른다. 실제 컨테이너 운반선은 컨테이 너 래싱 브리지(lashing bridge)가 존재하여 상갑판에서 래싱할 경 우와 래싱 브리지에 래싱할 경우를 모두 고려하여야 한다. 또한, 선체의 폭 방향 양 끝은 풍력(wind force)에 의해 양력(lifting force)이 증대되어 이를 줄여주기 위해 수직 래싱(vertical lashing) 장치를 사용하는데 이러한 경우의 계산도 수행하여야 한다. 여러 단(tier)의 컨테이너가 쌓여 있는 하나의 단위를 stack이 라 하는데, 한 stack에 실을 수 있는 최대의 중량 및 배치를 계산 할 수 있어야 하며, 주어진 중량에 최대 수직 중량 중심(vertical center of gravity, VCG)을 갖는 배치안을 계산하여 선주에게 제 공해 주어야 한다. 그 이유는 각 stack의 VCG는 낮을 수록 안정 성(stability) 측면에서 유리하지만, 최대한 많은 양을 쌓으려면 VCG가 높아질 수 밖에 없다. 따라서, 선급의 제한조건을 위배하 지 않은 범위에서 가장 많은 화물을 적재할 수 있도록 허용 가능 한 VCG를 제시하여 재배치에 기준이 될 수 있도록 한다. 이러한 이유로 선주 역시 각 선급 규정이 허용하는 한 VCG를 최대한 높 여 배치시킨 배치안을 요구하고 있다. 이러한 계산을 수행하기 위해 2002년 Shin and Choe (2002) 는 ABS, DNV, GL, LR 선급에 적용할 수 있는 평형방정식을 정 립하여 작용하중 및 반력을 계산할 수 있는 프로그램을 개발하였 다. 이 프로그램은 2X2 행렬의 평형방정식으로 계산할 수 있는 임의의 컨테이너 배치에 대하여 선급 제한조건을 위배하는지 여 부를 알 수 있었으나, 최적 배치를 자동적으로 계산할 수는 없었 다. 자동 최적 배치 계산을 위해 Shin (2003)은 최적 배치 알고리 즘을 추가하여 프로그램의 성능을 향상시켰다. 전체 최적점을 탐 색하는데 탁월한 유전자 알고리즘 (Yang, et al., 1994)이나 진화 전략 (Shin & Nam, 2003) 등 기존의 최적화 기법은 등식 제한조 건(equality constraint)에 적합하지 않아 등식 제한조건을 처리할 수 있는 최적화 알고리즘을 고안한 것이 특징이다. 하지만, 2X2 행렬의 평형방정식으로 계산할 수 있는 경우에만 적용할 수 있도 록 구성되어 컨테이너 운반선이 대형화 되면서 사용상에 많은 제 한이 발생하였고, 외부 래싱(external lashing)의 경우 또한 고려 pISSN:1225-1143, Vol. 51, No. 5, pp. 362-368, October 2014 |
