On the Estimation of Ship's Approach Speed Limit to the Pier to Prevent Breaking of Mooring Rope

계류삭 파단 방지를 위한 선박의 한계치 접안 속력 추정에 관한 연구

Abstract

When a ship is berthing on the pier using a mooring rope, excessive ship speeds may cause accidents where mooring rope is cut off. In order to prevent the mooring rope from breaking, there is need to know the approach speed limit of the ship. The purpose of this study is to estimate the berthing speed limit of a ship to prevent mooring fracture. Focus will be made to when the speed of the ship is unknown. In this study, we propose a method and procedure for estimating the berthing-speed limit based on the theory of ship resistance and the elasticity of the mooring rope. This method was found to be effective as it was observed that the mooring rope cannot be broken when it is estimated that the berthing-speed of a 135K LNG vessel, IWRC, and $6{\times}36$ steel wire mooring rope. The method proposed in this study will significantly contribute to preventing actual accidents related to mooring lines.

선박이 계류삭을 이용하여 부두에 접안하는 경우, 과도한 선박 속력은 계류삭이 절단되는 사고를 야기할 수 있다. 이러한 계류삭의 파단 사고를 방지하기 위해서는 계류삭 파단 방지에 선박의 한계치 접안 속력을 알아야 한다. 본 연구의 목적은 계류삭 파단을 방지하기 위한 선박의 한계치 접안 속력 추정에 있다. 본 연구의 핵심은 선박의 속력을 모르는 경우 선박제원과 계류삭 제원을 이용하여 접안 시 한계치 접근 속력을 추정하는 방법이다. 본 연구에서는 선체저항과 계류삭의 탄성력 등에 관한 이론을 바탕으로 한계치 접안 속력의 추정 방법과 절차를 제안하였다. 135K LNG 선박과 IWRC, $6{\times}36$의 강선 계류삭을 대상으로 한계치 접안 속력을 추정한 결과, 추정한 접안 속력으로 접안하는 경우 계류삭이 파단이 되지 않는 것으로 분석되어 제안한 방법이 유효함을 알았다. 본 연구에서 제안한 방법은 실제 선박에서 계류삭 파단을 방지하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Fig. 1 Flow-chart for the study approaching

Fig. 2 Ship-berthing scenario divided into three viewpoints

Fig. 3 Integral speed v_t over time

Table 1 Specification of vessel

Table 2 Specification of rope

Table 3 The force corresponding to each point, the moving distance of the ship, the acceleration and the velocity value