트롤漁業의 漁獲 生産性 向上을 爲한 推進機의 構造改善

Abstract

트롤어선 동산호의 추진기의 구조개선을 통해 예망과 항해선속을 증대시키고 어획생산성 향상을 위한 연구를 수행하였다. 프로펠러 설계를 위해 기존의 프로펠러를 장착한 실선의 자료를 분석하고, 반류와 추력감소를 검토하여 노후한 엔진에 과부하를 유발하지 않으며, 예망과 항해선속을 높일 수 있는 노즐 프로펠러를 설계하였다. 설계안의 타당성에 대한 검증은 수조시험을 통해 이루어졌고, 수조시험결과는 노즐 프로펠러를 장착했을 때, 최대출력 230RPM에서의 예망속도는 5.59kts이고, 200RPM에서의 예망속도는 4.85kts이다. 노즐 프로펠러를 장착하지 않은 기존선에서 최대출력 230RPM에서의 예망속도는 5.172kts 이고, 사용하는 200RPM에서의 예망속도는 4.5kts이다. 이것은 최대출력 230RPM 에서는 노즐 프로펠러를 장착했을 때 0.418kts가 증속된 것으로 7.5%의 속도향상 효과가 있고, 200RPM에서는 7.2%의 속도향상 효과가 있다. 항해시에도 기존 프로펠러보다 빠른 선속을 낼 수 있는 것으로 확인되었으며, 노즐 프로펠러가 가진 약점인 고속에서의 저항증가는 나타나지 않았다. 또한 노즐 프로펠러 장착으로 인해 충분한 엔진마진을 가지게 되어, 과부하를 염려하지 않고 조업을 할 수 있는 것으로 판명되었다. 또한 프로펠러 구조변경 후의 실선적용 결과는 다음과 같다. 구조 변경전의 예망선속은 190RPM 일 경우 최대 4.9kts였으나, 프로펠러 교체 후의 선속은 0.6kts 이상 상승하여 5.5kts를 보였으며, 엔진도 황천 조업시 사용할 수 있는 충분한 마력인 20% 이상의 여유를 가지고 있는 것으로 판명되었다. 항해시 성능도 기존 프로펠러와 차이가 없는 선속을 낼 수 있는 것으로 확인되었으며, 황천항해에 필요한 충분한 마력여유를 가지고 있는 것으로 나타났다. 어획자료를 통해 분석한 바에 따르면 동산호는 유류절감과 어획생산성 향상이라는 두 가지 효과를 노즐 추진기를 장착함으로 인해 달성하였다. CPUE 해석결과 따르면 추진기 교체로 인한 예망속도의 증가로 양투망 횟수가 크게 증가했을 뿐 아니라, 1회당 예망시간이 빠른 선속으로 인해 단축된 것을 알 수 있으며, 총 어획량도 증가하였다. CPUE 평균은 2007년 3.04에서 2008년 6.146으로 증가한 것으로 분석되었고 추진기 교체의 원래 목표였던 어획생산성 향상을 충분하게 달성한 것으로 판단된다. 급등하는 유가와 날로 악화되는 원양어업의 조업환경을 극복하고 조업생산성을 향상시키기 위한 업계의 노력이 요구되는 시점이다. 이 논문에서 제시한 추진기 개선은 노후선에 있어서 투자비용을 상회하는 효과를 얻을 수 있는 훌륭한 사례를 제시하고 있다. 향후 동산호의 남빙양 정어리조업에 관한 자료를 이용하여 추진기 개선에 따른 어획생산성 향상 연구와 추진기의 장착에 따른 장단점 분석 및 발전적 보완대책에 관한 연구를 수행할 필요가 있는 것으로 사료된다.

Trawlers should have sufficient towing force for high performance. The newly constructed trawler with propellers shows sufficient towing force so the propeller and engine are optimized. In the 1970s, many trawlers were imported from overseas by the Korean fisheries industry. However, engine output decreased year after year, causing trawlers to decrease the towing speed of the vessels. The trawling operation simply required a higher thrust and towing force, so the nozzle propeller has proven very profitable for fishing efficiency. A new nozzle propeller was designed for the Dong-San 4,462G/T trawler, operated by Dongwon Industries Co., Ltd. to improve towing speed, and the proper tests were performed. The model ship and model propeller are manufactured with care, and model tests are performed in a basin. When half and full loads were used, the resistance test and propeller open water test were performed. The required engine horse power and RPM were evaluated analytically by the speed-power curve when the trawler was equipped with the nozzle propeller. Test results showed that the towing speed of 4.85knots on the design load requires the 200 engine RPM and 2,567ps in the delivered horsepower (DHP).