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큰 배는 어떻게 파도가 쳐도 뒤집히지 않고 균형을 유지하나요?
대형 선박이 거센 파도 속에서도 전복되지 않는다고 하는데, 배의 무게중심이나 구조가 이런 안정성을 어떻게 확보하는 건지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요
대형 선박은 무거운 엔진과 화물을 배 밑바닥에 배치해 무게중심을 수면보다 아주 낮게 유지하고 선박이 기울어졌을 때 원래대로 돌려놓는 힘인 복원력을 얻도록 설계되어 있습니다. 또한 파도로 인해 배가 기울어지면 물에 잠긴 부분의 형태가 변하면서 물이 배를 떠받치는 부력중심이 기울어진 방향으로 이동해 배를 다시 일으켜 세우는 회전력을 스스로 만들어냅니다. 여기에 더해 선체 양옆에 날개 모양의 핀 안정기를 달거나 배 내부에 물을 이동시키는 감쇄 탱크를 설치하여 파도로 인한 흔들림을 능동적으로 제어하므로 거센 파도 속에서도 전복되지 않고 균형을 유지할 수 있습니다
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채택된 답변⚓ 1. 오뚜기 효과를 만드는 '복원력'
무게 중심과 부력 중심의 변화: 배가 파도 때문에 오른쪽으로 기울어지면, 물에 잠기는 부분이 바뀌면서 물이 배를 밀어 올리는 '부력 중심'이 오른쪽으로 이동합니다. [1, 2]
회전력(모멘트) 발생: 이때 배의 원래 무게 중심과 새로 이동한 부력 중심 사이에 수평 거리가 생깁니다. 이 거리 때문에 배를 왼쪽(원래 위치)으로 회전시켜 세우려는 '복원 모멘트'가 강하게 발생합니다. [1, 2]
💧 2. 중심을 꽉 잡아주는 '선박 평형수'
밸러스트 탱크(Ballast Tank): 배의 가장 아랫부분이나 양옆에는 물을 채울 수 있는 커다란 탱크가 있습니다.
하중 고정: 화물을 적게 실었을 때 이 탱크에 바닷물(평형수)을 채워 배의 전체 무게 중심을 강제로 낮춰 줍니다. 무게 중심이 물속 깊은 곳에 있을수록 파도가 쳐도 배가 쉽게 뒤집히지 않습니다. [1, 2, 3]
🌊 3. 파도를 깨뜨리는 운항 기술과 구조
정면 돌파: 선장과 조종사들은 파도를 측면으로 맞으면 전복 위험이 커진다는 것을 압니다. 따라서 큰 파도가 오면 배의 머리(선수)를 파도 방향으로 틀어 정면으로 파도를 깨뜨리며 전진합니다. [1]
밀봉 구조: 폭풍우가 칠 때는 배 내부로 물이 치명적으로 유입되지 않도록 모든 해치와 문을 단단히 밀봉하여 부력을 유지합니다. [1]
배가 기울어져도 부력과 복원력의 변화를 통해 제자리로 돌아오는 역동적인 원리를 영상으로 직접 확인해 보세요.
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배가 파도에 뒤집어지지 않는 단순한 이유
조회수: 4.1만 · 6년 전
YouTube · 밝은 면 Bright Side Korea
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선박이 완전히 뒤집히는 전복 사고가 발생하는 예외적인 원인
배 밑바닥 모양에 따른 복원력의 차이 (평평한 배 vs 뾰족한 배)
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