6. 손상 안정성(Damage Stability)이란? 계산 단계·Flooding 가정·보고서 검토절차

Damage Stability 계산 흐름 완전정리 | 손상 안정성 원리와 검토 절차

Intact Stability(비손상 안정성)가 정상 상태의 안정성을 본다면, Damage Stability(손상 안정성)는 선체가 일부 손상되어 침수(Flooding)가 발생했을 때도 안전한지를 검토하는 절차입니다. 수상함에서는 꼭 확인해야하는 과정입니다. 하나하나 CASE를 확인해야하기에 번거롭기도 한데요, 이번 글에서는 손상 안정성의 정의, 계산 흐름, Flooding 가정, GZ Curve 해석, 실무 체크포인트까지 정리합니다.

1) Damage Stability란 무엇인가?

Damage Stability는 선체의 특정 구획이 손상되어 해수가 유입되었을 때도 전복되지 않고 일정 기준 이상의 복원력을 유지하는지 확인하는 계산입니다.

핵심은: “손상 후에도 복원력 곡선(GZ Curve)이 기준을 만족하는가?” 입니다.

2) 기본 개념 정리

개념	의미
Flooded Compartment	손상으로 해수가 유입된 구획
Permeability	구획 내부 실제 침수 비율(공간 채움률)
Residual Stability	손상 후 남아있는 복원력
Equilibrium Condition	손상 후 최종 평형 흘수·트림·경사 상태

3) Damage Stability 계산 흐름

① 손상 시나리오 설정

• 1구획 손상
• 인접 2구획 손상
• 충돌 위치 가정

② 침수량 계산

Flooded volume × 해수 밀도 × Permeability 적용

③ 새로운 무게중심 계산

침수된 물의 무게가 추가되어 KG, LCG, TCG 변화 발생

④ 새로운 평형 상태 계산

• 변경된 배수량
• 트림 변화
• 횡경사 발생 여부

⑤ GZ Curve 재계산

손상 조건에서 GZ Curve 생성 후 기준 비교

4) 계산 예시 (단순화 모델)

조건

• 원래 배수량 Δ = 5,000 ton
• 손상 구획 체적 = 200 m³
• Permeability = 0.8
• 해수 밀도 = 1.025 ton/m³

침수 중량 계산

침수 중량 = 200 × 0.8 × 1.025

= 164 ton

새로운 배수량 = 5000 + 164 = 5164 ton

이후 새로운 KG, LCG 재계산 후 GZ Curve를 다시 생성합니다.

5) 손상 안정성 기준(일반적 예)

• 최대 GZ 값 최소 기준 충족
• 특정 각도까지 충분한 GZ 유지
• 잔여 안정 영역 면적 기준 충족

(정확한 기준은 선급 및 적용 규정에 따름)

6) 실무에서 중요한 포인트

1. Permeability 값 설정 정확성
2. Flooding 연결 여부 고려
3. 자유수면 효과 추가 검토
4. 최종 평형 조건 정확 계산

7) 실무 경험 한 줄

실제 프로젝트에서 손상 시나리오를 단순 1구획만 가정했다가, 선급 검토 단계에서 “인접 구획 연계 침수” 조건이 추가되어 GZ Curve가 기준 미달로 재설계한 사례가 있었습니다.

8) FAQ

Q1. Intact Stability와 가장 큰 차이는?

Intact는 손상 없는 상태, Damage는 침수 상태를 가정합니다.

Q2. Permeability는 어떻게 정하나요?

구획 용도에 따라 규정값 적용(예: 기관실, 창고 등).

Q3. 손상 후 항상 전복 위험이 커지나요?

대부분 GM 감소 및 비대칭 침수로 위험 증가, 하지만 구조 설계에 따라 다릅니다.

9) 내부링크 안내

• GM이란 무엇인가?
• Free Surface Effect 계산 방법
• GZ Curve 해석법

Damage Stability는 침수 가정 후 새로운 무게중심과 GZ Curve를 재계산하여 잔여 안정성을 검토하는 절차입니다. Permeability 설정과 손상 시나리오 가정이 결과를 좌우합니다.

 

내부 링크를 안내드립니다.

 

 

 

1. Free Surface Effect 계산 방법

https://tech.shipbuilding.co.kr/entry/3-Free-Surface-Effect%EB%9E%80-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%B8%EA%B0%80-%EA%B3%84%EC%82%B0-%EC%98%88%EC%8B%9C%EC%99%80-GM-%EA%B0%90%EC%86%8C-%EC%9B%90%EB%A6%AC-%EC%A0%95%EB%A6%AC

3. Free Surface Effect란 무엇인가? 계산 예시와 GM 감소 원리 정리

 

2. GM이란 무엇인가?

https://tech.shipbuilding.co.kr/entry/1-GM%EC%9D%B4%EB%9E%80-GMT%C2%B7GML-%EC%B0%A8%EC%9D%B4%EB%B6%80%ED%84%B0-%EA%B3%84%EC%82%B0-%EC%98%88%EC%8B%9C%EA%B9%8C%EC%A7%80%EC%84%A0%EB%B0%95-%EC%95%88%EC%A0%95%EC%84%B1-%EA%B8%B0%EC%B4%88-%EC%A0%95%EB%A6%AC

1. GM이란? GMT·GML 차이부터 계산 예시까지(선박 안정성 기초 정리)

 

 

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