보트 흘수 변화량 추정 계산기

보트 흘수 변화량 추정 계산기 사용법

보트 흘수 변화량 추정 계산기는 탑승 인원 증가, 보조 연료 탱크 만유, 화물 및 낚시 장비 적재 등으로 선박에 무게가 추가되었을 때 배가 물속으로 얼마나 더 깊게 잠기는지(흘수 증가량)를 빠르게 추정하는 도구입니다.

• 추가 적재 중량(kg): 승객, 연료, 청수, 낚시 장비 등 새로 적재되는 물품의 총중량을 입력합니다.
• 선체 수선면적($A_w$, $\text{m}^2$): 배가 수면과 맞닿는 수평 단면의 총 면적입니다. 소형 레저보트는 5~12$\text{m}^2$, 중대형 요트나 크루저는 15~40$\text{m}^2$ 안팎입니다.
• 수역 물 밀도($\text{kg/m}^3$): 일반 바다(해수)는 약 1,025$\text{kg/m}^3$, 강이나 저수지(담수)는 약 1,000$\text{kg/m}^3$를 선택합니다.

수심이 얕은 연안, 슬립웨이(경사로) 진입, 또는 마리나 계류 시 하저 긁힘 위험(선저 접촉)을 사전에 평가할 때 유용하게 활용할 수 있습니다.

계산 방법

선박이 평형 상태를 유지하며 가라앉는 양은 아르키메데스의 원리(부력 = 배제된 유체의 중량)와 수직벽 선체(Wall-sided vessel) 단순화 공식으로 산출합니다.

• $\Delta T$: 흘수 증가량($\text{cm}$)
• $\Delta W$: 추가 적재 중량($\text{kg}$)
• $A_w$: 선체 수선면적($\text{m}^2$)
• $\rho$: 운항 수역 물 밀도($\text{kg/m}^3$)

또한 선박 분야에서 자주 활용하는 1cm 침하 하중(TPC 환산치)은 다음과 같이 계산됩니다.

예를 들어 1cm 침하 중량이 100kg이라면, 300kg을 실었을 때 약 3cm 가라앉게 됩니다.

계산 예시

• 상황 1: 21피트 레저 모터보트 (해수 운항)

  • 추가 적재: 성인 4인 및 연료 완충 ($300\text{ kg}$)
  • 수선면적: 약 $10\text{ m}^2$
  • 수역 밀도: 해수 ($1,025\text{ kg/m}^3$)
  • 1cm 침하당 필요 중량: $10 \times 1,025 \div 100 = 102.5\text{ kg/cm}$
  • 계산 결과: 흘수 약 2.93cm (29.3mm) 증가

• 상황 2: 28피트 세일요트 (강·호수 담수 운항)

  • 추가 적재: 발전기 및 보조 배터리 팩 ($500\text{ kg}$)
  • 수선면적: 약 $12.5\text{ m}^2$
  • 수역 밀도: 담수 ($1,000\text{ kg/m}^3$)
  • 1cm 침하당 필요 중량: $12.5 \times 1,000 \div 100 = 125\text{ kg/cm}$
  • 계산 결과: 흘수 정확히 4.0cm (40.0mm) 증가

사용 시 주의사항 및 활용 팁

• 수선면적($A_w$) 간이 추정법: 선박 매뉴얼에 정확한 수선면적이 기재되어 있지 않다면, 수선간 길이($L_{wl}$)에 수선 폭($B_{wl}$)을 곱한 뒤 선형 계수($C_{wp} \approx 0.7$)를 곱해 추산할 수 있습니다. (예: 길이 6m × 폭 2.2m × 0.7 ≈ 9.24$\text{m}^2$)
• 트림(선수·선미 기울기) 고려: 짐을 선미 플랫폼 쪽에만 집중 적재하면 선미 흘수는 계산치보다 1.5~2배 이상 깊어지고 선수 흘수는 오히려 뜰 수 있습니다. 균등 분배를 권장합니다.
• 건현(Freeboard) 안전 마진: 흘수가 증가하면 수면에서 갑판까지의 높이인 건현이 감소하여 항주 중 파도가 들이칠 위험이 커집니다. 최대 허용 적재량과 만재흘수선(Load Line)을 항상 확인하세요.