2017년 소형선박 핵심요약 - 1-1) 항해계기

블로그에 파일은 첨부하여 올려놓은지 어느새 2년이 되었는데, 시간이 오래되다보니 아마도 다운로드받는데 문제가 발생하고 있는 것 같아 차라리 블로그에 포스트하여 놓는 것이 낫다고 판단되어 여기에 자료를 옮겨 놓습니다. 제가 여행을 많이 다니는 사람인지라 외국에 있을 때는 자료요청을 해도 인터넷이 안되면 보내 드릴 방법이 없기 때문입니다. 

 

참고로 이 내용들은 2017년 12월에 정리된 자료이고 여러 곳에서 수집한 자료를 요약정리 해놓은 것이라 요청에 의해 언제든지 삭제될 수 있음을 미리 공지해드립니다. 

 

- 시간이 없으신 분은 빨간색(기출문제정리)으로 표기된 부분을 중점으로 공부하시기 바랍니다.

- 본 블로그에는 그림첨부가 되어 있지 않습니다, 가급적이면 빨간색으로 표시된 부분은 그림자료와 함께 공부하시기를 바랍니다.

 

제 1 과  항해

제 1 장  항해계기

제 1 절 컴퍼스 : 선박의 침로를 결정하고 육안으로 물표의 방위를 측정하는 선박의 기본적인 항해계기

 

1. 방위측정기구 : 기준컴퍼스는 선체에서 철기류 등의 영향이 가장 적게 받는 톱브리지에 설치한다

   가. 방위환 : 컴퍼스볼 위에 끼워서 물표의 방위와 태양의 방위를 측정할 수 있는 기구 

   나. 방위경

       가) 고도가 높은 천체나 저고도의 천체를 정밀하게 방위를 측정하는데 사용된다

       나) 고도가 높은 천체는 화살표를 위쪽으로 하여 측정한다

       다) 고도가 낮은 천체는 화살표를 아래쪽으로 하여 측정한다.

       라) 실용고도는 27도  전후이다

   다. 방위반 : 굴뚝, 마스트 등 장애물로 인해서 물표가 가리워져 보이지 않아 방위환으로 방위를 측정할 수 없을 때 사용.

   라. 섀도핀

       가)  놋쇠로 된 가는막대로 컴퍼스볼의 글라스커버의 중앙에 핀을 세울 수 있는 섀도핀  꽂이가 있다

       나)  사용시 한쪽 눈을 감고 목표물을 핀을 통해 보고 관측선의 아래쪽의 카드의 눈금을 읽는다.

       다) 가장 간단하게 방위를 측정할 수 있으나 오차가 생기기가 쉽다

2. 마그네틱컴퍼스(자기나침의) : 자북을 기준으로 방위를 표시하는 항해계기

    1) 볼의 구조

       가. 볼은 상하 2 층으로 나누어져 있으며 상부는 컴퍼스액이 들어가 있고 하부는 일부분만 컴퍼스액으로 채워져 있어 위쪽에 공간이  있다. 상하의 액체는 도관으로 연결되어 있으므로 온도변화에 의해 액체가 팽창이나 수축하여도 하부의 공기가 자동적으로 볼이 파손되거나 상부에 기포가 생기는 것을 방지하고 있다

       나. 컴퍼스액 : 알코올과 증류수를 4 : 6의 비율로 혼합하여 비중이 약 0.95 (빙점 - 24℃)인 액으로 섭씨 +60도~-20도에 걸쳐 점성 및 팽창계수의 변화가 작아야 하며 특수기름인 버솔(Varsol)을 사용하기도 한다

       다. 피벗(축침) : 캡에 삽입되어 카드를 지지하며 캡과의 사이에 마찰이 줄여 카드가 자유롭게 회전하게 하는 장치로 끝은 이리듐과 백금이 9:1의 비율의  합금으로 되어 있어 대단히 단단하므로 컴퍼스액에 의해 녹이 슬지 않는다.

       라. 캡(축모) : 컴퍼스카드의 중심에 위치하고 있으며 중앙에 사파이어를  장치하여 마모를 방지하도록 되어 있고 부실 중심하부에 달려있다.

       마. 부실 : 컴퍼스카드의 중심에 위치하고 공기가 들어있어 컴퍼스카드의 중량을 감소시키는  역할을 한다.

       바. 컴퍼스카드(나패) : 자기컴퍼스에서 북을 0도로 하여 시계방향으로 360등분된 방위눈금이 새겨져 있고, 그 안쪽에는 사방점 방위와 사우점 방위가 새겨져 있는것

       사. 짐벌링 : 선박의 동요로 비너클이 기울어져도 볼을 항상 수평하게 유지하기 위한 장치이다

       아. 기선 : 볼 내벽의 카드와 동일한 면 안에 4개의 기선이 각각 선수/선미/좌우의 정횡방향을 표시한다.

       자. 주액구 : 윗방의 측면에 있으며 볼내에 컴퍼스액이 부족하여 기포가 생길 때 사용한다. 주위의 온도가 15도 정도일 때 주사기로 액을 천천히 보충하여 기포를 제거하는것이  가장 좋다.

       차. 섀도핀 : 볼의 윗면에는 유리덮개가 있고 그 중심에는  섀도핀을  꼽는  섀도핀 꽂이가 있다.

           가) 새도핀에 의한 방위측정시 주의사항

                - 핀의 지름이 크면 오차가 생기기 쉽다

                - 핀이 휘어져 있으면 오차가 생기기 쉽다

                - 볼이 경사된 채로 방위를 측정하면 오차가 생기기 쉽다

       카. 자침 : 2개의 영구자석을 사용하고 영구자석이 부실 아랫부분의 양쪽에 고정되어 있는 놋쇠로 된 관속에 밀봉되어 들어있으며 카드의 남북선과 평행해야 한다

    2) 비너클의 구조 : 목재 또는 비자성재로 만든 원통형의 지지대를 말한다   

       가. 경사계 : 비너클에 부착되어 있으며 선체의 경사상태를 표시하는 계기

       나. 상한차수정구 : 컴퍼스주변에 있는 자기의 수평력을 조정하기 위해서 부착한 연철구 또는 연철판을 말한다.

       다. 조명장치 : 조명등으로 가변저항기로 내부의 조명용 전구의 밝기를 조절한다. 

       라.  B.C 자석 삽입구 :

            가) 선체영구자기 중 선수미분력을 조정하기 위한 영구자석(선수미 B자석) 삽입구

            나)  선체영구자기 중 정횡분력을 조정하기 위한 영구자석(정횡 C자석) 삽입구

       마.  플린더즈바 : 선체일시자기 중 수직분력을 조정하기 위한 일시자석.

       바. 경선차수정자석  : 선체자기 중 컴퍼스의 중심을 기준으로한 수직분력을 조정하기 위한 자석

    3) 자차수정용구 : B자석, C자석, 연철구, 플린더스 바, 힐링 마그네틱 등

    4) 자기컴퍼스의 설치 시 유의사항

       가.  선체의 중앙부분 선수, 선미 선상에 위치할 것   

       나. 시야가 넓어서 방위측정이 쉬운 곳에 위치할 것

       다.  주위에 전류도체가 없는 곳에 위치할  것

    5) 구비요건

       가. 자침은 카드의 남북선과 평행해야 한다.

       나. 자침은 시일이 경과하여도 감퇴되지 않아야 한다.

       다. 축침(피벗)이 받는 압력과 마찰이 작아야 한다.

       라. 주위의 온도가 변해도 액체가 스며 나오거나 기포가 생기지 않아야 한다. 

       마.  글라스커버는 완전히 밀폐되어야 한다.

    6)  자차가 변하는 원인

       가. 선박의 선수방향이 바뀌었을 때(가장 크게 변한다.)

       나. 선박의 지리적 위치가 바뀌었을  때

       다. 선박이 경사되었을 때

       라. 선내의 화물이 이동했을 때

       마. 시일이  경과되었을 때

       바. 선체가 심한 충격을 받았을  때

    7) 취급시 주의사항

       가. 기선이 선수미선과 일치하는지 점검

       나. 볼내의 기포는 제거해 주어야 한다.

       다. 비너클 내의 수정용 자석의 방향이 정확한지 점검한다.

    8) 지방자기 : 지구 자기 이외의 여러 가지 원인으로 자차에 급격한 변화를 생기게 하는 원인

    9) 철선인 본선의 자기컴퍼스가 가리키는 북은 나북이다.

 3. 자이로컴퍼스(전륜나침의) : 자이로스코프라는 3축의 자유로운 고속도 회전체를 이용한 컴 퍼스

    1) 설명

       가. 고속으로 돌고 있는 로터를 이용하여 지구상의 북을 가리키는 장치이다.

       나. 자차와 편차의 수정이 필요  없다.

       다. 방위를 간단히 전기신호로 바꿀 수  있다.

    2) 구성

       가. 주동부 : 자동으로 북을 찾아 정지하는 지북제진 기능

       나. 추종부

       다. 지지부

       라. 전원부

    3) 장점

       가. 진북을 가르킨다.

       나. 철기류의 영향을 받지 않으므로 자차와 같은 부정오차가 없다.

       다. 지구 자장의 영향을 받지 않으므로 선내 어떠한 곳에 설치하여도 영향이 없다. 

       라. 고위도 지방에서도 사용할 수  있다.

       마. 무선방위 측정기나 레이더 등에 연결하여 사용할 수 있다.

    4) 가동 : 출항 예정시간 4시간 전에 반드시 가동해야 한다.

 

제 2 절 선속계(측정의, LOG) : 선박의 속력과 항주거리를 측정하는 계기, 전원이 있어야 사용 가 능하다.

1. 핸드로그 : 단위 시간당 풀려나가는 줄(로그 라인)의 길이로 선속을 측정

2. 패턴트로그 : 선미에서 회전체를 끌면서 그 회전체의 회전수로 선속을 측정

3. 전자로그(전자식 선속계) :  전자 유도의 법칙을  이용, 도체, 자기장, 기전력을 이용한다. 

   가. 전자식 선속계의 검출부 전극의 부식방지를 위하여 전극부근에 아연판을 부착시킨다.

   나. 대지속도를 나타낼 수 없다.

   다. 선박의 속력과 항정을 측정한다.

4. 도플러로그 : 도플러 효과를 이용

 

제 3 절 측심의 : 수면에서 해저까지의 수심을 측정하는 계기

1. 핸드레드(수용측연) : 수심이 얕은 곳에서 사용, 레드(납)가 해저에 닿았을  때  그 줄의 길이로 측정, 수심을 측정하는 계기이지만, 해저의 저질도 알 수 있다. (납 아래에 구멍 (아밍홀)이 있어 그 구멍속으로 해저의 물질이 부착되어 저질의 종류를 파악할 수 있다)

2. 음향측심기 : 선저에서 해저로 발사한 초음파가 해저에서 반사되어 되돌아오는 시간을 측정하여 수심을 측정하는 계기

   1) 수중에서 음파의 속도는 매초 1,500m이다.

   2) 항해 중 연속하여 수심을 측정할 수 있다.

   3) 구성

      가. 송신제어부 : 펄스발사 횟수, 펄스 발사, 시간의 결정

      나. 송신부 : 발사주파수의 결정,  펄스폭의 결정, 송신출력의 결정

      다. 송수파기 : 송파기는 송신부에서 전기입력을 받아 초음파 펄스를 발생하여 송파출력과 초음파 빔(지향성)을 결정.  수파기는 반사파를 수신하여 전기신호로 변환,

      라. 수신부 : 수신신호를 증폭 및 검파하여 지시부로 보낸다

      마. 지시부 : 수심을 나타내는 부분

          가)  전원/측심범위

          나) 측심범위 표시등

          다) 감도조정 

          라) 조도조정

          마) 흘수조정

          바) 눈금판위치 조정 및 영점조정

          사) 기록지 속도조절

          아) STC(해면반사각) 조정

   4) 용도

      가. 어군의 존재 파악

      나. 해저의 지질 상태의 파악

      다. 수로측량이 부정확한 곳의 수심 측정

 

제 4 절 육분의 : 천체의 고도와 양 물표의 협각을 측정하는 계기  

제 5 절 레이더 : 물표의 방위와 거리를 동시에 측정하는 계기

1. 원리 : 자선의 레이더에서 발사한 전파가 물표에 반사되어 되돌아오는 시간을 측정하여 물표까지의 거리와 그때의 안테나 방향에 의하여 방위를 측정한다. 파장이 짧은 마이크로파(펄스파)를 사용, 파장이 짧을수록 최대 탐지거리가 길어진다.

2. 최대 탐지거리에 영향을 주는 요소 : 주파수, 첨두출력, 펄스반복률, 수평비임폭, 안테나 회전수, 안테나 높이, 기상상태  등

   가) 아굴절 : 표준상태보다 최대 탐지거리가 짧아지는 현상

   나) 초굴절 : 표준상태보다 최대 탐지거리가 길어지는 현상.

3. 방위분해능에 영향을 주는 요소 : 수평비임폭, 물표 사이의 거리, 지기시상의 물표크기

4. 특징

   1) 날씨의 영향을 받지  않는다.

   2) 자선 주위의 지형 및 물표가 영상으로 나타난다.

   3) 물표의 방위와 거리를 동시에 측정할 수 있다.

   4) 자선 이외의 육지에 특별한 시설이 필요 없다.

   5) 충돌 방지에 큰 도움을 준다.

5. 레이더의 장점

   1) 날씨에 관계없이 이용가능,

   2) 육상송신국이 필요없다.

   3) 한 물표의 선위 측정이  가능.

6. 레이더 조정기

   1) 전원스위치

   2) 동조조정기 : 레이더 국부발진기의 발진주파수를 조정하는 것

   3) 감도조정기 : 수신기의 감도를 조정하는 것

   4) 해면반사억제기(STC) : 파도가 심한 곳에서 레이더 화면의 중심부근에 있는 소형어선을 탐지하기 위해 조절

   5) 비눈반사억제기(FTC)

   6) 휘도조정기 : 화면의 밝기를  조절

   7) 레이더지시기 상의 휘점 크기는 방위분해능에 영향을 준다.

 

제 6 절 GPS : 인공위성을 이용하여 선위를 구하는 장치

1. 선박자동식별장치(AIS) : 선박과 선박 간 그리고 선박과 육상관제소 사이에  선박의 선명, 위치, 침로, 속력 등의 선박관련 정보와 항해  안전 정보 등을 자동으로 교환함으로써 선박 상호간의 충돌도 예방하고 선박의 교통량이 많은 해역에서는 효과적으로 해상교통관리도 할 수 있다.

 

제 7 절 풍향풍속계 : 풍속은 바람개비(wind－vane)를 이용해서 회전수를 계산함으로써 측정하며, 풍향은 깃의 끝에 추를 달아서 수평으로 자유로이 회전시켜 그 축의 회전을 기록장치로 연결하여 측정한다

1. 풍향과 풍속

   1) 풍향은 바람이 불어오는 방향

   2) 풍향이 반시계방향으로 변하면 풍향반전이라  한다.

   3) 어느 시간 내의 기록 중 가장 최대의 풍속을 최대풍속이라고 한다. 

 

제 8 절  온도습도계

1. 건습구온도계 : 같은 형태의 막대모양 온도계 2 개 중에서 하나는 그대로 노출되어 있고  다른 하나는 끝부분을 헝겁으로 싸서 여기에 심지를 달아 부착된 용기로부터 물을 빨아 올리게 되어 있는 것으로 2 개의 온도계의 온도차를 측정하여 습도와 이슬점을 구할 수 있는 것.

 

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