Canal, Sea Way Limiting Ship’s Dimensions (운하, 해협,수로에 따른 선박 주요 치수 제한)

(1)

Canal, Sea Way Limiting Ship’s Dimensions

(운하, 해협,수로에 따른 선박 주요 치수 제한)

2008.3

서울대학교 조선해양공학과

이규열

(2)

Ship design, Canal & Seaway, 2008.3

선박의 운항 경로에 따른 주요 치수 제한

 Panama Canal - B : 32.3m

- T : 12.04m

- LOA : 274.32m 보통 200 ~ 230m 길어도 240 ~ 245m

-DWT: 65,000 ~ 75,000톤

 Panamax

- DWT: 65,000 ~ 75,000톤 - Draft: 12.04m

- Breadth: 32.31m

 New Panama Canal (2014년완공) - B : 49.2m

- T : 15.4m - LOA : 366m

Pacific Ocean

Atlantic Ocean

Panama Canal St. Lawrence

Canal

 St. Lawrence Canal - B : 22.9m,

- T : 10 ~ 11m, - LOA : 222.5m

보통 170m 이하

- DWT: 20,000 ~ 27,000톤

2/140

(3)

Ship design, Canal & Seaway, 2008.3 _NAOE/SNU

선박의 운항 경로에 따른 주요 치수 제한

Suezmax (Suez 운하 통 과 최대 선박크기)

- DWT:

만재 150,000톤 이하, Ballast 370,000톤 이하, 보통 135,000톤

 Melaka 해협

- DWT: 300,000톤 - Draft: 19.5 ~20m

 Aframax(최대운임수입 적정크기 선박

- DWT: 95,000~105,000톤

- Draft: 12.19m - LOA: 244m

3/140

(4)

4/596

Panama Canal의 개요(1)

- 중앙아메리카 파나마지협을 횡단하여 카리브해와 태평양을 잇는 운하 - 교통 및 군사전략상 매우 중요한 운하

- 전체 길이 약 97 km의 갑문식 운하

- 가툰의 3단식 갑문, 페드로미겔의 1단식 갑문, 미라플로레스의 2단식 갑문으로 구성 - 운하 항행에는 약 8시간이 소요

- 통행 선박 수는 연간 1만 5000척 (1일 40척 한계)

계 4. 주요 치수 선정 5. 경하 중량 추정

(5)

5/596

Panama Canal의 개요(2)

^계 4. 주요 치수 선정 5. 경하 중량 추정

- 총 길이: 97km(60.5 mile), 폭: 33.5m(110 feet) - 통행 가능 최대 선박: 65,000 톤급(PANAMAX 급) - 선박 통과 시간: 약 8시간(대기 시간 포함 24시간 소요)

- 선박 1회 이동 시 소요되는 물의 양은 약 5000만 갤런(3.785L/Gallon)으로 엄청난 양의 담수가 바다로 흘러내림

- 가툰 호수의 부족한 물은 중간상부에 감보아 호수(저장댐)가 있어 가툰 호수에 담수를 공급 - 연간 수입: 약 600백만불

- 1일 평균 통과 선박 수: 36~40척 - 1회 통과 비용: 15만불 ~ 25만불 - 파나마 운하에 약 9천명이 종사함

- 1904년부터 1913년까지 운하 공사에 총 56,307명이 투입됨

- 1915년 8월 15일 개장 후 880,000척 이상이 파나마 운하를 통과함

(6)

6/596

Panama Canal의 역사

1881년: 수에즈 운하를 완성시킨 프랑스의 레셉스는 7년 만에 운하를 완공을 장담하고 공사에 착수

► 복잡한 지형 때문에 수평식 굴착계획을 변경하여 갑문식 운하를 파기로 하였으나 황열(黃熱)·말라리아 등이 만연한데다 자금이 달려 9년 만에 공사를 중단

1894년: 프랑스계 새 회사가 설립되었으나 이 회사는 미국에게 가능한한 비싸게 운하 굴착권을 팔아 넘기는 것에 목적

1903년: 미국은 프랑스 회사로부터 운하 굴착권과 기계·설비 일체를 4,000만 달러에 구입 1904년 5월 4일: 미국은 프랑스로부터 운하 건설 공사를 정식으로 인계 받음

►

처음 2년 동안은 군의(軍醫) 고거스를 중심으로 철저한 방역 대책이 실시되었으며 그 후 8년 동안 잇달아 일어난 절벽 붕괴를 막는 한편 증기삽(steam shovel), 준설선 등 새로운 공학의 진수가 모두 동원됨

1914년 8월 15일: 유럽에서 1만 2000명, 서인도 제도에서 3만 1000명 등 방대한 숫자의 노동력을 투입한 끝에 마침내 운하가 완성되어 8만 1237톤의 퀸엘리자베스호가 사상 최초로 이 운하를 통과함

1999년 12월 31일: 85년 동안 미국이 관리해 온 파나마 운항권을 파나마로 이양

(7)

7/596

Panama Canal의 건설 모습

(8)

8/596

Panama Canal의 구성(측면도)

(산속터널)

제 3댐

크리스토발(카리브해)

제 2댐

발보아(파나마만) 제 1댐

대서양

가툰갑문

페드로미겔 갑문

미라플로레스 갑문

태평양 미라플로레스 호수

클레브라 컷

가툰호

26 m

97 Km ( 60.5 mile )

(9)

9/596

Panama Canal의 구성(평면도)

(10)

10/596

Panama Canal의 주요 치수

측면도

(11)

11/596

Panama Canal의 통항 방식

크리스토발에서 운하를 11㎞

항행하면 인조 호수인 가툰호에 이르고,

가툰 갑문에서 가툰 호와 동일한 해발 고도 26m까지 선박을 들어 올린다.

가툰호를 40㎞ 항해하면 파나마 지협의 등뼈인 구름 지대를 굴착한 쿨레브라 굴착 수로에 이른다.

이어서 페드로 미겔 갑문에 서 선박은 해발고도 17m까지 내려지고,

다시 미라플로레스 갑문에 서 바다 수면까지 내려 진 다음, 약 13㎞의 운하를 항해하면 태평양 연안 발보아에 이른다.

가툰 갑문

가툰 호수

페드로 미겔 갑문

미라플 로레스 호수

미라플 로레스 갑문

(12)

12/596

Panama Canal의 통항 시 갑문(Locks)의 운영 방식

1. 선박이 갑문에 접근하면 낮은 쪽에 있는 첫 번째 챔버의 밸브가 열림, 중력에 의해 첫 갑문 안의 수위가 해수면과 같아짐.

2. 갑문이 열리고 선박이 안으로 들어가면 첫 번째 챔버의 밸브 및 갑문이 닫힘.

3. 두 번째 챔버의 밸브가 열리면 갑문안에 수위가 증가하여 두 번째 갑문 안의 수위와 같아짐.

4. 선박이 두번째 갑문 안으로 들어가면 챔버의 밸브 및 갑문이 닫힘.

5. 세 번째 챔버의 밸브가 열리면 갑문수위 증가하여 세 번째 갑문과 수위 같아짐.

6. 선박이 세번째 갑문 안으로 들어가면 세 번째 챔버의 밸브 및 갑문이 닫힘.

7. 네 번째 챔버의 밸브가 열리면 가툰 호수와 수위 같아져 선박은 갑문을 빠져 나옴.

예) 가툰 갑문 - 3단식 갑문

(13)

13/596

Panama Canal의 최대 허용 치수

운하 갑문의 치수

길이: 305 meters (1,000 feet) 폭: 33.5 meters (110 feet) 평균 수심: 26 meters (85 feet)

► 총 길이: 97 km (60.5 mile) 선박의 최대 허용 치수

길이: 294.13m(965 feet) 폭: 32.31m(106 feet) 흘수: 12.04m(39.5 feet)

► Panamax급 (65,000톤)

(14)

14/596

USS New Jersey호의 통항 모습

위치: 미라플로레스 갑문 (2단식 갑문) 선명: USS New Jersey

통과 날짜: 1999년 10월 18일

(15)

15/596

Suez Canal의 개요

1869년 개통된 수에즈 운하는 아시아와 아프리카의 경계인 이집트 본토와 시나이 반도의 협곡을 지나 북쪽의 Port Said 항과 남쪽의 수에즈 항을 연결하는 운하로써, 운하 개통 전 에는 South Africa의

Capetown을 경유하던 선박의 운송 기간 및 거리를 획기적으로 단축함. 기간을 약 2주를 단축하는 경제적 효과를 가져 옴.

해수면과 운하 상부의 담수호수면과 차이가 큰(약26M) 파나마 운하와는 달리, 수에즈 운하는 해수면과 해수면을 연결하는 단순 구조(Open"U"字 형)로 되어 있음.

(16)

16/596

Suez Canal의 구성(전경 및 단면도)

(17)

17/596

Panama Canal과 Suez Canal의 비교

구 분

Panama Canal Suez Canal

1) 해상 연결

Balboa Port(태평양측)와 Cristobal Port(대서양측)

Port Said(지중해측)과 Suez항(홍해측)

태평양과 대서양 연결 (Gatun Lake 담수호 통과)

지중해와 홍해 연결 (수에즈 지협부 통과) 2) 수면차 해수면에서 Gatun Lake 수면

(해수면과 담수면 차 : 26M) 남북 해수면 기준 (25Cm)

3) 운하 길이 96.8km 195km

4) 운하 폭 및 수심 폭 33.6m 전체 폭 200m, 평균 수심 20m 5) 선박 이동방법

-운하내 선박이동용 Pulling 기차 (1회 이동시 소요담수 5천만 갤론) -가툰호수 호수내 자체엔진

선박 자체엔진 구동하여 이동

6) 통과가능 선박 32m(Panamax 급)

최대 60m

(화물 폭이 60M를 초과할 경우 Extra Charge 부과)

7) 통과선박 높이제한

(해수상면-MWL) 61m(Americas Bridge 통과) 70m(Bridge Suez Canal 통과)

8) 통과 선박 수/일 약 36척 ~ 40척 약 100척

9) 선박 통과시간 24시간(대기 16시간 포함) 15시간

(18)

18/596

– 갑문의 제원

[인천항 갑문의 제원]

(19)

Canal, Sea Way Limiting Ship’s Dimensions (운하, 해협,수로에 따른 선박 주요 치수 제한)