대형 선박의 하단의 앞부분은 왜 볼록한가요?

Question

사진은 구글 검색 이미지입니다..현대의 대형 선박들은 하단의 앞부분을 왜 이렇게 볼록하게 만드나요?뭔가 구조적인 이유가 있나요?

과학하는 북극곰 · Accepted Answer

안녕하세요. 김현준 과학전문가입니다. 대형 선박의 하단 앞부분이 볼록한 형태를 가지는 이유는 주로 선박의 안정성과 연료 효율을 높이기 위함입니다. 이에 대해 좀 더 자세히 설명드리겠습니다.

선박의 하단 앞부분을 '물길'이라고 부르며, 이는 선박이 물을 가르는 형태를 결정하는 중요한 부분입니다. 물길이 볼록한 형태를 가지면, 선박이 물을 부드럽게 가르고 앞으로 나아갈 수 있습니다. 이는 선박의 속력을 높이고, 연료 소비를 줄이는 데 도움이 됩니다.

또한, 볼록한 물길은 선박의 안정성을 높입니다. 선박이 물 위에서 기울어지는 것을 막기 위해, 선박의 하단은 넓고 납작한 형태를 가지는 것이 좋습니다. 볼록한 물길은 이런 형태를 가지게 하며, 선박의 안정성을 높이는 데 도움이 됩니다.

따라서, 대형 선박의 하단 앞부분이 볼록한 형태를 가지는 이유는 선박의 안정성과 연료 효율을 높이기 위한 것입니다. 이는 선박 설계의 중요한 원칙 중 하나입니다.

멋쟁이야나는 · Answer

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.대형 선박의 하단 앞부분은 볼록한 이유는 수중 저항을 줄이기 위함입니다. 볼록한 형태는 물의 흐름을 원활하게 유도하여 저항을 감소시키고 선박의 이동 속도를 향상시킵니다.

되알진개미새214 · Answer

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.사진 속 현대 대형 선박의 볼록한 하단 앞부분은 벌브형 선수라고 불리는 구조물입니다. 이는 여러 가지 구조적 경제적 이점을 제공하여 선박 설계에 중요한 역할을 합니다.벌브형 선수는 물 위로 솟아오르는 파도를 부드럽게 분산시켜 선박의 진행 방향으로 흐르도록 유도합니다.이는 선박이 파도를 뚫고 나아가는 데 소비하는 에너지를 줄여   연료 효율성을 크게 향상시킵니다.일반적으로 벌브형 선수를 적용하면 선박의 속도가 5~10% 증가하고  연료 소비가 5~10% 감소하는 효과를 기대할 수 있습니다.벌브형 선수는 선박의 수평 방향 안정성을 증가시켜 선체의 흔들림을 줄이고 조종성을 향상시킵니다. 특히 거센 파도나 악천후 속에서 항해할 때 선박의 안전성을 높여줍니다. 벌브형 선수는 선박의 피치와 요 운동을 감소시켜 선박의   진로 유지 능력을 향상시킵니다.벌브형 선수는 선박의 전체적인 유체 역학적 효율성을 높여 속도를 향상시킬 수 있습니다. 특히 저속에서 속도 향상 효과가 더욱 두드러지게  나타납니다.벌브형 선수는 선박의 앞부분을 강화하여 충돌이나 파도로 인한 손상을 견딜 수 있도록 합니다.이는 선박의 수명 연장과 안전성 향상에 기여합니다.벌브형 선수 내부 공간을 활용하여 선박의 연료 저장 용량을 늘리거나 추가 화물 공간을 확보할 수 있습니다.벌브형 선수는 연료 소비를 줄여 운영 비용을 절감하고 속도 향상으로 운송 시간을 단축하여  경제적 효과를 가져다줍니다.벌브형 선수는 연료 소비를 줄여 이산화탄소 배출량을  감소시키는 데 기여합니다. 물론 벌브형 선수에도 단점이 존재합니다.설계 및 제작 과정이 복잡하고 비용이 증가합니다.저속에서는 효과적이지만 고속에서는 오히려 저항을 증가시킬 수 있습니다.선박의 접안 및 정박 작업을 어렵게 만들 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.

굳세어라 울퉁불퉁 침팬치 · Answer

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.뱃머리가 불룩하게 뾰족한 이유는 파도의 저항을 줄이기 위해 뾰족하게 만듭니다.선수가 둥근형태의 배는 파도의 크기를 줄여줌으로서 파도저항을 줄여 배가 앞으로 나갈때 필요한 에너지를 적게 소모하게 해줍니다

느림보거북이1 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.현대의 대형 선박들은 하단의 앞부분을 볼록하게 만드는 데에는 여러 가지 구조적인 이유가 있습니다. 볼록한 선체 형태는 파도 저항을 감소시키고, 안정성을 향상시키고, 내부 공간을 확보하고, 구조적 강도를 증가시키며, 제작 용이합니다. 또한 선박의 속도가 증가할수록 선체 아래의 물 흐름을 더욱 효율적으로 만들고 방향 조종을 더욱 용이하게 합니다. 이러한 이유들 때문에 볼록한 선체 형태는 현대의 대형 선박들에게 많은 이점을 제공합니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.대형 선박의 하단 앞부분이 볼록한 이유는 수중 저항을 줄이기 위함입니다. 이 부분을 "선 마루" 또는 "보우"라고도 합니다.선박이 수면 아래로 이동할 때, 수중에서 압력이 생성됩니다. 볼록한 선 마루는 이 압력을 분산시켜 선박의 전방으로 흐르는 물의 저항을 최소화합니다. 이는 선박의 속도를 향상시키고 연료 소비를 줄일 수 있는 효과를 가지며, 항해 효율성을 높여줍니다.또한, 볼록한 선 마루는 파도와 바람에 의한 외부 자극에 대한 안정성을 제공합니다. 파도가 선박에 부딪히는 경우, 볼록한 형태는 파도의 에너지를 흩뿌리고 선박을 안정시킵니다. 마찰을 줄여 선박이 파도를 효과적으로 통과할 수 있도록 도와줍니다.

땅속의 말똥구리 · Answer

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.물살에 의한 저항을 줄이비 위함이죠.사각형이면 아무래도 마주치는 물살의 저항이 높아 연료효율이 떨어지는거죠.감사합니다.