Ship’s Dimensions 운하 해협 수로에따른선박 주요치수제한 · 2018. 1. 30. · New...

Canal, Sea Way Limiting Ship’s Dimensions(운하, 해협,수로에 따른 선박주요 치수 제한)

2008.3

서울대학교 조선해양공학과

이규열

서울대학교 조선해양공학과 학부4학년 “창의적 선박설계” 강의 교재

Ship design, Canal & Seaway, 2008.3NAOE/SNU

선박의 운항 경로에 따른 주요 치수 제한

Panama Canal

- B : 32.3m - T : 12.04m- LOA : 274.32m

보통 200 ~ 230m 길어도 240 ~ 245m

-DWT: 65,000 ~ 75,000톤

Panamax

- DWT: 65,000 ~ 75,000톤- Draft: 12.04m- Breadth: 32.31m

New Panama Canal

(2014년완공)- B : 49.2m- T : 15.4m- LOA : 366m

PacificOcean

AtlanticOcean

Panama Canal

St. LawrenceCanal

선박의 개요

선박의 종류

조선 주요 과정

St. Lawrence Canal

- B : 22.9m,- T : 10 ~ 11m,- LOA : 222.5m

보통 170m 이하- DWT: 20,000 ~ 27,000톤

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선박의 운항 경로에 따른 주요 치수 제한

Suezmax(Suez 운하 통과 최대 선박크기)- DWT:

만재 150,000톤 이하,Ballast 370,000톤 이하,보통 135,000톤

Melaka 해협

- DWT: 300,000톤- Draft: 19.5 ~20m

Aframax(최대운임수입

적정크기 선박- DWT: 95,000~105,000톤

- Draft: 12.19m- LOA: 244m

선박의 개요

선박의 종류

조선 주요 과정

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Panama Canal의 개요(1)

- 중앙아메리카 파나마지협을 횡단하여 카리브해와 태평양을 잇는 운하

- 교통 및 군사전략상 매우 중요한 운하

- 전체 길이 약 97 km의 갑문식 운하

- 가툰의 3단식 갑문, 페드로미겔의 1단식 갑문, 미라플로레스의 2단식 갑문으로 구성

- 운하 항행에는 약 8시간이 소요

- 통행 선박 수는 연간 1만 5000척 (1일 40척 한계)

개념설계

1. 선주 요구 조건

2. 유사 실적선 조사

3. 관련 규약

4. 주요 치수 선정

5. 경하 중량 추정


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Panama Canal의 개요(2)개념설계



3. 관련 규약



- 총 길이: 97km(60.5 mile), 폭: 33.5m(110 feet)

- 통행 가능 최대 선박: 65,000 톤급(PANAMAX 급)

- 선박 통과 시간: 약 8시간(대기 시간 포함 24시간소요)

- 선박 1회 이동 시 소요되는 물의 양은 약 5000만갤런(3.785L/Gallon)으로 엄청난 양의 담수가바다로 흘러내림- 가툰 호수의 부족한 물은 중간상부에 감보아호수(저장댐)가 있어 가툰 호수에 담수를 공급- 연간 수입: 약 600백만불- 1일 평균 통과 선박 수: 36~40척- 1회 통과 비용: 15만불 ~ 25만불- 파나마 운하에 약 9천명이 종사함- 1904년부터 1913년까지 운하 공사에 총56,307명이 투입됨- 1915년 8월 15일 개장 후 880,000척 이상이파나마 운하를 통과함


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Panama Canal의 역사

1881년: 수에즈 운하를 완성시킨 프랑스의 레셉스는 7년 만에 운하를 완공을 장담하고 공사에 착수► 복잡한 지형 때문에 수평식 굴착계획을 변경하여 갑문식 운하를 파기로 하였으나 황열(黃熱)·말라리아 등이

만연한데다 자금이 달려 9년 만에 공사를 중단

1894년: 프랑스계 새 회사가 설립되었으나 이 회사는 미국에게 가능한한 비싸게 운하 굴착권을 팔아 넘기는것에 목적

1903년: 미국은 프랑스 회사로부터 운하 굴착권과 기계·설비 일체를 4,000만 달러에 구입

1904년 5월 4일: 미국은 프랑스로부터 운하 건설 공사를 정식으로 인계 받음

► 처음 2년 동안은 군의(軍醫) 고거스를 중심으로 철저한 방역 대책이 실시되었으며 그 후 8년 동안 잇달아일어난 절벽 붕괴를 막는 한편 증기삽(steam shovel), 준설선 등 새로운 공학의 진수가 모두 동원됨

1914년 8월 15일: 유럽에서 1만 2000명, 서인도 제도에서 3만 1000명 등 방대한 숫자의 노동력을 투입한 끝에마침내 운하가 완성되어 8만 1237톤의 퀸엘리자베스호가 사상 최초로 이 운하를 통과함

1999년 12월 31일: 85년 동안 미국이 관리해 온 파나마 운항권을 파나마로 이양

개념설계



3. 관련 규약




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Panama Canal의 건설 모습개념설계



3. 관련 규약




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Panama Canal의 구성(측면도)

(산속터널)

제 3댐

크리스토발(카리브해)

제 2댐

발보아(파나마만)

제 1댐

대서양

가툰갑문

페드로미겔 갑문

미라플로레스 갑문

태평양

미라플로레스 호수

클레브라 컷

가툰호

26 m

97 Km ( 60.5 mile )

개념설계



3. 관련 규약




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Panama Canal의 구성(평면도)개념설계



3. 관련 규약




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Panama Canal의 주요 치수

측면도

개념설계



3. 관련 규약




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Panama Canal의 통항 방식

크리스토발에서 운하를 11㎞항행하면 인조 호수인가툰호에 이르고,

가툰 갑문에서 가툰 호와동일한 해발 고도 26m까지선박을 들어 올린다.

가툰호를 40㎞ 항해하면파나마 지협의 등뼈인 구름지대를 굴착한 쿨레브라 굴착수로에 이른다.

이어서 페드로 미겔 갑문에 서선박은 해발고도 17m까지내려지고,

다시 미라플로레스 갑문에 서바다 수면까지 내려 진 다음,

약 13㎞의 운하를 항해하면태평양 연안 발보아에 이른다.

가툰갑문

가툰호수

페드로미겔갑문

미라플로레스호수

미라플로레스갑문

개념설계



3. 관련 규약




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Panama Canal의 통항 시 갑문(Locks)의 운영 방식

1. 선박이 갑문에 접근하면 낮은 쪽에 있는 첫 번째 챔버의 밸브가 열림, 중력에 의해 첫 갑문안의 수위가 해수면과 같아짐.

2. 갑문이 열리고 선박이 안으로 들어가면 첫 번째 챔버의 밸브 및 갑문이 닫힘.

3. 두 번째 챔버의 밸브가 열리면 갑문안에 수위가 증가하여 두 번째 갑문 안의 수위와 같아짐.

4. 선박이 두번째 갑문 안으로 들어가면 챔버의 밸브 및 갑문이 닫힘.

5. 세 번째 챔버의 밸브가 열리면 갑문수위 증가하여 세 번째 갑문과 수위 같아짐.

6. 선박이 세번째 갑문 안으로 들어가면 세 번째 챔버의 밸브 및 갑문이 닫힘.

7. 네 번째 챔버의 밸브가 열리면 가툰 호수와 수위 같아져 선박은 갑문을 빠져 나옴.

예) 가툰 갑문 - 3단식 갑문

개념설계



3. 관련 규약




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Panama Canal의 최대 허용 치수

운하 갑문의 치수

길이: 305 meters (1,000 feet)

폭: 33.5 meters (110 feet)

평균 수심: 26 meters (85 feet)

► 총 길이: 97 km (60.5 mile)

선박의 최대 허용 치수

길이: 294.13m(965 feet)

폭: 32.31m(106 feet)

흘수: 12.04m(39.5 feet)

► Panamax급 (65,000톤)

개념설계



3. 관련 규약




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Panama Canal을 통한USS New Jersey호의 통항 모습

위치: 미라플로레스 갑문 (2단식 갑문)

선명: USS New Jersey

통과 날짜: 1999년 10월 18일

개념설계



3. 관련 규약




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Suez Canal의 개요

1869년 개통된 수에즈 운하는 아시아와 아프리카의 경계인 이집트 본토와 시나이 반도의 협곡을 지나북쪽의 Port Said 항과 남쪽의 수에즈 항을 연결하는 운하로써, 운하 개통 전 에는 South Africa의Capetown을 경유하던 선박의 운송 기간 및 거리를 획기적으로 단축함. 기간을 약 2주를 단축하는경제적 효과를 가져 옴.

해수면과 운하 상부의 담수호수면과 차이가 큰(약26M) 파나마 운하와는 달리, 수에즈 운하는 해수면과해수면을 연결하는 단순 구조(Open"U"字 형)로 되어 있음.

개념설계



3. 관련 규약




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Suez Canal의 구성(전경 및 단면도)개념설계



3. 관련 규약




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Panama Canal과 Suez Canal의 비교

구 분 Panama Canal Suez Canal

1) 해상 연결

Balboa Port(태평양측)와Cristobal Port(대서양측)

Port Said(지중해측)과Suez항(홍해측)

태평양과 대서양 연결(Gatun Lake 담수호 통과)

지중해와 홍해 연결(수에즈 지협부 통과)

2) 수면차해수면에서 Gatun Lake 수면(해수면과 담수면 차 : 26M)

남북 해수면 기준 (25Cm)

3) 운하 길이 96.8km 195km

4) 운하 폭 및 수심 폭 33.6m 전체 폭 200m, 평균 수심 20m

5) 선박 이동방법-운하내 선박이동용 Pulling 기차(1회 이동시 소요담수 5천만 갤론)

-가툰호수 호수내 자체엔진선박 자체엔진 구동하여 이동

6) 통과가능 선박 32m(Panamax 급)

최대 60m

(화물 폭이 60M를 초과할 경우Extra Charge 부과)

7) 통과선박 높이제한(해수상면-MWL)

61m(Americas Bridge 통과) 70m(Bridge Suez Canal 통과)

8) 통과 선박 수/일 약 36척 ~ 40척 약 100척

9) 선박 통과시간 24시간(대기 16시간 포함) 15시간

개념설계



3. 관련 규약




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인천항 갑문– 갑문의 제원

[인천항 갑문의 제원]

개념설계



3. 관련 규약




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인천항 갑문– 선박 입출거 절차

측면도

개념설계



3. 관련 규약



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