기술사 시험 공부 - 부양체의 경심
부력에 의하여 액체에 떠있는 물체를 부양체(浮揚體,floating body)라 한다. 그림 (a)와 같이 평형 상태에 있는 부양체가 그림 (b)에서 보듯이 롤링(rolling)에 의하여 평형위치로부터 θ만큼 기울어졌다면 부심(浮心) 은 B에서 B'로 옮겨진다.
중심 C를 지나는 부양체의 무게 W와 이것과 크기가 같고 B'를 지나는 부력 FB'에 의하여 한쌍의 우력이 발생한다. 이때 새로운 부심 B'의 작용선과 부양축과의 교점 M을 경심(傾心, metacenter)이라 하고 선분 MC를 경심높이(Metacentric height)라 한다.
경심높이 MC는,
여기서 I는 O점을 통과하는 축에 관한 2차관성모우멘트이고 V는 부양체의 잠겨진 체적이다.
부양체가 MC > 0 이면 안정, MC < 0이면 불안정, MC = 0 이면 중립이다.
복원우력(復元偶力; restoring couple)의 크기 MR은,
* 경심(metacenter 메타센터) : 부동체가 그 평형상태에서 약간 기울어졌을 경우 부심을 통하는 연직선이 평형상태에 있는 부심과 중심을 연결하는 직선과 교차되는 점을 말한다.
2024.12.4.
(c) 칠보 (chillbo)
P.S. 2014년 4월 15일 아침9시경 인천에서 제주도로 가던 배(세월호)가 진도 맹골수도에서 뒤집혀서 304명(299명사망, 5명실종)이 사망한 초유의 참사가 발생하였다. 사고의 원인을 두고 안전관리에서부터 노후된 배의 증축을 통한 배의 안전성 저하 그리고 배의 결함이나 화물적재 방법의 불량 또는 복원력계산등의 미비로 배가 이미 상당히 불안정한 상태로 운행을 했다고 한다. 여러가지 이유로 아직까지 확실히 정확한 원인이 밝혀지지 않았다고는 하나 선박의 개조에 따른 중심이 높아지고 운행시 급변침에 의한 화물의 쏠림으로 인해 복원력이 상실한 것이 일반적 원인이라는 의견이 많았다. 그래서 선박의 경심과 복원력에 대해서 알아보고자 했고 언젠가는 시사성 있는 문제로 기술사 문제로 출제가 될 필요가 있다는 생각이 있었다.