In general, a high tension on the anchor and chain is placed when a ship at anchor is subjected to heavy weather. Mariners have to pay attention to whether dragging anchor occurs to keep the safety of the ship at anchorage since it is difficult to maintain the stable motion of ship and it causes collisions with other ships nearby. In this paper, the ship motion against the external forces was shown to obtain the fundamental data about characteristic of holding power due to nature of seabed at anchor, so practical trials were carried out in rocky area and muddy area using a trial ship around coastal area of South Korea. In muddy seabed, holding power showed reasonable tension values depending on the distance from anchor position of continuing swing motions of a ship corresponding to wind force. Meanwhile in rocky seabed, tension values on the chain appeared very high occasionally regardless of the distance from the anchor position and seemed to exceed its holding power to be the breaking strain of the chain although weather was not in a severe condition. Therefore, some of the cables laid on the seabed were presumed to be caught in a crack on the rock. It is assumed that even a small amount of external force may cause the chain to break in a moment in rocky seabed. Additionally, wind and current forces had a somewhat contradictory effect on holding power of the ship between them.

In this study, the differences of holding power according to the shape and weight distribution of concrete weight used in shellfish shell fishery were investigated through the experiments. To investigate the differences in shape, five bar-shaped concrete weights with the same length and different cross-sectional shapes were produced. The sectional shape of each weight was square, triangle, circle, small cross, and large cross (SQ, TR, CI, CR-S, CR-L). Ten rectangular parallelepiped weights with different bottom area and cross-sectional area were produced. To investigate the differences by the weight distribution, the holding power on the square model (SQ) with six 50 g weights at different positions was investigated. All the holding power was obtained by measuring the tensile force generated when the concrete weight was pulled at a constant speed on the sand. As a result, there were no differences in holding power between the ten rectangular weights. However, the experiment on weights with different cross-sectional shapes showed differences in holding power. The holding power was higher in the order of CR-L > CR-S > CI > TR > SQ. In the weight distribution test, the holding power was higher as the front side of the weight was heavier. Generally, the frictional force is the same even if the shape is different, when two objects have the same value in the weight and the roughness. On the other hand, it seems to have a large impact when the shape of the bottom is deformed in the course of pulling the object. Particularly, the larger the degree of protrusion like cruciform weights, the more the holding power increased while deeply digging the bottom. It is also likely that the holding power increases as the front weight increases.

In this paper, numerical modeling is conducted to analyze the tension of an anchor line by varying the size and drag coefficient of a buoy when the trapnet is influenced by the wave and the current simultaneously. A mass-spring model was used to analyze the behavior of trapnet underwater under the influence of waves and current. In the simulation of numerical model, wave height of 3, 4, 5 and 6 m, a period of 4.4 s, and the flow speed of 0.7 m/s were used for the wave and current condition. The drag coefficients of buoy were 0.8, 0.4 and 0.2, respectively. The size of buoy was 100, 50 and 25% based on the cylindrical buoy (0.0311 ㎥) used for swimming crab trap. The drag coefficient of the trapnet, the main model for numerical analysis, was obtained by a circular water channel experiment using a 6-component load cell. As a result of the simulation, the tension of the anchor line decreased proportional to buoy’s drag coefficient and size; the higher the wave height, the greater the decrease rate of the tension. When the buoy drag coefficient and size decreased to one fourth, the tension of the anchor line decreased to a half and the tension of the anchor line was lower than the holding power of the anchor even at 6 m of wave height. Therefore, reducing the buoy drag coefficient and size appropriately reduces the trapnet load from the wave, which also reduces the possibility of trapnet loss.

남해안에서 정치망 어구의 고정용으로 사용되고 있는 닻가지(fluke)가 하나인 스톡형닻(A형), 닻가지 2개가 한 방향으로 달려 있는 스톡형닻(B형), 닻가지 2개가 좌우로 달려 있는 스톡형닻(C형) 세가지의 모형을 제작하여 들의 종류(펄, 모래, 모래펄)와 닻줄의 길이(수심의 2배, 2.5배, 3배, 3.5배, 4배)에 따른 모형별 장력, 파주력, 파주력계수를 비교 분석하였다. 모형실험의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 장력과 파주력은 저질별로는 펄에서 가장 크고, 모래펄, 모래 순으로 작아진다. 닻줄의 길이에 따라서는 닻줄이 길어질수록 장력과 파주력이 커지는 현상을 보였고, 닻의 종류별로는 B형이 가장 크고, A형, C형의 순으로 나타났다. 2. 닻가지의 단위면책당 파주력은 닻줄이 짧을 때는 A형이 가장 크고, 길 때는 A형과 B형이 거의 비슷하며, C형은 모든 길이에서 A형과 B형에 비하여 거의 절반 수준이었다. 3. 파주력계수는 펄에서 가장 크고, 모래펄, 모래 순이며, 닻의 종류별로는 A형이 가장 크고, B형, C형의 순으로 나타났다. 4. 정치망 고정용 닻의 성능은 조류방향이 항상 일정한 어장에서는 A형이 우수하며, 이상조류가 발생하는 어장에서는 B형이 어구의 안정적인 고정을 위하여 우수할 것으로 판단된다.

일반적으로 선박에서 많이 사용하고 있는 Hall형묘와 묘쇄의 파주력계수를 구하기 위하여 모형실험을 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 저질 뻘에서 착의 최대파주력계수는 4.05였고, 묘쇄의 파주력계수는 0.75였다. 저질 모래에서의 묘의 최대파주력계수는 3.95였고, 묘쇄의 파주력계수는 0.66였다. 저질 자갈에서 묘의 최대파주력계수는 3.61이었고, 묘쇄의 파주력계수는 0.72였다. 2. 모형묘와 착쇄의 파주력계수는 저질에 따라서 상용파주력계수의 0.3~0.6배 였고, 안전파주력계수와는 거의 같은 경향을 나타내었으며, 다만 자갈에서는 안전파주력계수보다 1.4~1.8배 높았다. 3. 풍력과 저질에 따른 각 종 파주력 곡선도를 작성하여 한계파주력을 설정하여 활용하면 선박의 안전운용에 도움이 되리라 기대된다.

본 연구에서는 해군 함정에서 운용하고 있는 묘의 파주력과 파주계수에 대한 계산이 단순하게 특정한 값만을 적용하고 있다는 한계를 인식하고, 이러한 한계를 극복하기 위해 기존 문헌연구 자료와 묘 제작사, 연구기관, 학계의 여러 실험결과를 바탕으로 함정이 보유한 묘의 형태별 파주력과 파주계수를 비교 분석하였다. 함정에서 사용 중인 대표적인 묘의 형태별 파주력 및 파주계수를 비교분석한 결과 AC-14형 묘는 ASS형 묘나 U.S. Navy Standard형 묘에 비해 큰 파주력을 가지며 이는 묘의 경량화를 가능케 하여 조함의 용이성에 도움이 됨을 확인하였고, U.S. Navy Standard형 묘는 중량의 변화에 파주계수의 값이 민감하게 반응하지 않는 특성을 확인하였으며, Danforth형 묘는 파주계수가 중량에 반비례한 특징을 확인하였다. 또한 묘를 운용할 때 유의하고 보완할 사항을 알기쉽게 정리하였다. 본 연구의 결과는 묘를 운용하는 함정 승조원에게 파주력과 파주계수와 관련하여 신뢰성 있는 이론적 근거를 제공하고 보다 안전하게 묘박을 할 수 있도록 하는데 기여를 할 것으로 기대된다.

선박은 해상에서 정박시 앵커를 이용함으로써 선박에 작용하는 외력에 대항하여 주묘를 방지하고 선박의 안전성을 확보하여야 한 다. 선박의 안전한 투묘 작업을 수행하기 위해서는 앵커의 파주운동과 파주력 특성에 대한 기본적인 이해가 필요하다. 앵커의 초기 투묘시 해 저에서의 앵커 자세에 따르는 파주운동과 파주력 특성을 파악하기 위하여 길이 6미터의 저질이 모래인 수조에서 앵커 모형의 예인 실험을 실 시하였다. 실험에 사용된 앵커 모형은 실무에서 많이 사용되고 있는 ASS형과 AC-14형 앵커를 대상으로 하였다. 실험 결과 앵커 형태와 관계 없이 앵커의 초기 위치가 예인 방향과 동일한 경우와 직각으로 놓여 진 상태에서는 앵커 플루크가 최대 깊이까지 파고 들어 가고, 이 최대 깊 이에서 일정한 심도를 유지한 채 파주운동을 하고 있는 것을 확인하였다. 앵커가 예인 방향과 반대 방향으로 초기 투묘된 경우 다른 초기 위치 상태에 비해서 파주력 계수 값이 작아지는 모습을 보이고 있으므로 앵커 투묘시 특히 주의를 해야 될 것으로 판단된다.

묘박중인 선박은 외력이 점점 강해짐에 따라 항상 주묘의 위험에 노출되게 된다. 선박에서는 주묘를 예방하기 위하여 파주력을 크게 유지해야 하는데, 대부분의 파주력은 앵커에 의해 형성된다. 앵커의 파주력은 앵커의 형태, 수중무게 그리고 해저 저질에 따른 파주계수에 따라 상당히 달라지는데, 특히 AC-14형 앵커는 ASS형 앵커에 비하여 2~2.5배의 파주력을 형성하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 파주계수는 모형실험 등을 통하여 정해진 기준으로 실선에서의 검증은 상당히 부족한 편이다. 따라서, 선박의 실제 주묘 사례를 검토하여 기존에 사용되고 있는 파주계수와 비교.분석을 실시하였다. 그 결과, AC-14형 앵커의 경우 펄에서 7~10 정도로 확인되었으며, ASS형 앵커의 경우 모래에서 3 정도이고, 모래와 펄이 혼합된 곳에서는 3.5 정도로 기존의 파주계수와 비교적 유사한 결과를 보였다.