선박에 관한 졸업 논문

인간이 선박을 교통수단으로 사용한 역사는 인간 문명사만큼 오래되었다. 고대의 카누에서 현대의 수송선까지 크게 네 가지 시대, 즉 보트 뗏목 시대, 범선 시대, 증기기관선 시대, 디젤기선 시대를 거쳤다. < P > 보트 뗏목 시대 인류는 보트 뗏목을 운송, 사냥, 어업의 도구로 사용했으며, 적어도 석기 시대로부터 기원했다. 중국이 1956 년 절강에서 출토한 고대 목노는 4 천 년 전 신석기 시대의 유물로 확인됐다. 보트 뗏목의 역사를 설명하면 선사 시대로 거슬러 올라갈 수 있다. < P > 카누 원시인은 거대한 나무줄기를 불에 태우거나 돌도끼로 가공하여 속이 빈 카누를 만드는 것이 가장 오래된 물 수송 수단이다. 그 흔적은 전 세계에 퍼져 있으며, 남아메리카와 남태평양 제도의 주민들은 여전히 카누를 생산과 교통수단으로 사용하고 있다. < P > 뗏목은 먼 옛날부터 나무 줄기, 대나무 장대, 갈대 등을 뗏목으로 묶거나 동물의 가죽으로 가죽 뗏목을 만들어 물 위를 떠다니는 것을 알고 있었다. 뗏목은 카누보다 물이 얕고, 항해가 원활하며, 취재가 편리하고 제조가 간편하다. 중국 동남 산간 시냇물에서는 대나무 목을 교통수단으로 사용하는 것이 지금까지도 상당히 보편적이다. < P > 판자선이 청동기 시대로 접어들면서 목재에 대한 인간의 가공능력이 높아져 원목을 널빤지로 가공하여 배를 만들었다. 널빤지는 카누보다 크게 만들 수 있고, 성능은 목보다 좋다. 널빤지가 평평하게 맞닿거나 겹이 선체가 되고, 내부는 옆집과 갈비뼈로 강도를 높여 여러 개의 객실을 형성한다. 초기 판자선, 판과 판 사이, 선판과 프레임 구성요소 사이에는 섬유끈이나 가죽 끈으로 묶여 있다가 나중에 구리못이나 쇠못으로 연결되었다. 판과 판 사이에는 삼베, 회반죽으로 꿰매어 물이 촘촘하게 되어 있다. < P > 노, 노, 보트 뗏목 시대의 선박은 인력에 의해 추진되고 조작되며, 사용되는 도구는 노, 노, 노입니다. 노는 수역의 깊이와 폭의 제한을 받지 않고 지중해 지역에서 매우 광범위하게 응용된다. 고대 로마의 노를 젓는 배, 노예로 노를 젓는 배, 한 노 수는 수십 개, 심지어 백여 개에 이른다. 텅스텐은 수중과 강둑에 직접 닿아 가볍고 주로 얕은 수로에 쓰인다. 노보다 선진적인 노 젓기 도구로, 수면 대신 효율이 높으며, 항로를 추진하고 조종하는 기능을 겸비하여 중국 내하목선에서 널리 사용되고 있다. < P > 범선 시대는 기원전 4 천년까지 고대 이집트에 범선이 있었다고 기록되어 있다. 중국이 범선을 사용한 역사도 서기 전으로 거슬러 올라갈 수 있다. 15 세기부터 19 세기 중엽까지 범선 발전의 전성기였다. 15 세기 초 중국 항해가 정화가 동아프리카를 항해했고, 15 세기 말 C. 콜럼버스는 신대륙을 발견했고, 그들의 선단은 모두 범선으로 구성되었다. 범선 발전사에서 지중해 연안 지역, 북유럽 서유럽 지역, 중국은 모두 중대한 공헌을 한 적이 있다. 19 세기 중엽 미국의 플라잉 가위 빠른 범선은 범선 발전사의 마지막 고조이다. 지역마다 범선은 구조, 형식, 돛구 등에서 각각 특색이 있다. < P > 지중해의 고대 범선 이집트에서 출토된 기원전 4 천년의 도기에는 가장 오래된 범선의 이미지가 그려져 있다. 배의 앞부분이 튀어나와 위쪽으로 휘어지고, 배의 앞부분에 작은 돛이 하나 있는데, 이런 배는 순풍으로만 운항할 수 있을 뿐 옆바람은 이용할 수 없다. 기원전 2 년부터 기원전 16 년까지 페니키아인, 크레타 섬인, 그리스인들은 지중해를 따라 범선을 몰았다. 크레타 섬 사람들의 범선은 양끝에 들어 올려져 있고, 단일 돛대가 한쪽 돛에 걸려 있는데, 이 선체는 지중해에서 수천 년 동안 사용되어 왔다. 고대 그리스와 고대 로마의 범선에는 노가 갖추어져 있어 항구를 드나들고 파견할 때만 사용된다. 고대 그리스 범선은 건현이 높고, 내파성이 좋고, 단일 돛대에 네모난 돛을 달고, 선미 양쪽에는 거대한 꼬리 노가 있어 키의 역할을 한다. 뱃머리가 뻗은 돛대 위에 작은 돛을 올려 조작하기 쉽다. 단일 돛대 위에 삼각 돛을 증설하다. 고대 로마의 범선은 또 개선되었고, 앞뒤 삼각 돛을 증설하여 배의 조작 성능이 개선되었다. < P > 북유럽과 서유럽 범선 기원 9 ~ 11 세기 북유럽의 바이킹은 당시 세계 최고의 항해민족으로 그린란드와 북미까지 항행했다. 그들은 현지에서 생산된 오크나무로 항항성이 좋은 범선을 만들었다. 이 범선은 길이가 약 3 미터, 너비가 약 6 미터이며, 앞뒤 모양은 대칭에 가깝고 용골과 앞뒤 기둥이 있다. 껍데기가 겹겹이 겹치고 쇠못으로 연결되어 있다. 배 위에는 돛대가 하나 있고, 돛대가 달려 있고, 네모난 돛을 달고, 횡풍 아래서 운전할 수 있다. 선체는 가늘고, 내파성은 지중해 범선보다 낫다.

1492 년에 C. 콜럼버스가 스페인 선단을 이끌고 서인도 제도에 도착했다. 그가 탄' 산타 마리아' 호는 길이가 28 미터, 배수량이 약 2 톤인 돛대 세 척이다. 1497 년, V.da 감마가 포르투갈 선단을 이끌고 희망각을 돌며 인도로 가는 항로를 발견하였다. 1519 ~ 1522 년, F. 마젤란이 이끄는 스페인 선단이 전 세계 항해를 마쳤다. 이 일련의 지리적 발견은 유럽의 항해와 조선사업의 발전을 크게 자극했다. 16 세기 이후 유럽 범선의 배수량은 점차 5 ~ 6 톤으로 늘어났고, 돛은 점점 복잡해지고, 세 개의 돛대는 점점 보편화되고 돛면은 계속 커지고 있다. 큰 돛대에는 맨 위 돛대와 맨 위 돛이 추가되었고, 주 돛 아래에는 맨 아래 돛이 설치되었고, 돛대의 가지에는 삼각돛이 펼쳐져 있었고, 배의 전체 공간은 돛으로 가득 차 있었고, 속도는 향상되었다. 18 년경 영국은 포르투갈 스페인에 이어 최대 해상 강국이 됐다. 영국과 그 식민지는 해상 범선이 5, 척에 달한다. < P > 플라잉 가위 범선은 미국에서 시작된 고속 범선이다. 초기의 플라잉 가위 범선은 1833 년에 지을 수 있는' 앤 마킨' 호를 대표해 배수량이 493 톤이다. 플라잉 가위 범선 선체는 가늘고 길며, 앞부분은 날카롭고 돌출되어 있으며, 항속은 빠르고 톤수는 크지 않다. 184 년대에 미국인들은 이 범선으로 중국에 가서 차와 아편 무역에 종사했다. 이후 미국 서부에서 금광 발견으로 인한 골드러시가 플라잉 가위 범선을 빠르게 발전시켰다. 1853 년에 건설된' 대 * * * 와 국가' 호는 길이 93 미터, 너비 16.2 미터, 깊이 9.1 미터, 배수량 34 톤, 주돛대 높이 61 미터, 전체 돛대 면적 376 평방미터, 시속 12 ~ 14 해리, 대서양 횡단은 12 ~ 14 해리 187 년대 이후 당시 해상 운송의 주요 수단이었던 범선은 신흥 증기기관선으로 빠르게 교체되었다. < P > 중국 범선 중국 범선도 2 천여 년의 역사를 가지고 있다. 사기 진시황본기' 에 따르면 진나라는 서복에게 동남동녀와 장인 등 수천 명을 데리고 배를 타고 바다로 나간 적이 있다. 삼국시대 동오현 만진이 지은' 남주 이물질지' 에는 오늘의 캄보디아 베트남 등을 방문한 대선에 대한 기록이 있다. 당대와 일본 문화는 왕래가 빈번하다. 당시 중국의 범선은 이미 옆으로 역풍을 항해할 수 있었고, 비교적 좋은 내파성을 가지고 있었다. 당나라 zhenguan 년, 온주에서 일본까지 불과 6 일; 앞으로 3 일 동안 중국 진해에서 일본으로 항해할 수 있다. 송대 조선과 항해사업은 모두 눈에 띄는 발전을 이루었다. 당시 만든 해선은 5 ~ 6 명을 태울 수 있었으며, 이미 나침반 나침반을 사용하여 페르시아 만과 동아프리카 연해 지역까지 항해했다. 1974 년 푸젠성 취안저우 만에서 송대 해선 잔해 한 척이 출토되어 선체가 가늘고 빠른 항행 성능과 내파성이 뛰어나며, 배 안에는 12 도의 물이 빽빽한 옆집이 있고, 배 옆판은 3 층 삼나무 널빤지로 이루어져 있어 구조가 견고하여 배 전체 길이가 약 35 미터, 적재량이 2 톤 이상인 것으로 추정된다. 명나라의 초년에 정화는 거대한 선단을 이끌고 기원 145 년에서 1433 년 사이에 7 차례 원항하여 동남아시아, 인도양 각지를 가로질러 아프리카 동해안까지 여행했다. 정화가 탄' 보선' 은 길이가 44 장, 너비가 18 장, 돛이 12 개인 것으로 기록되어 당시 세계에서 손꼽히는 우수 범선이었다.

중국 범선의 구조는 유럽 범선과 다르다. 유럽 범선의 양끝은 뾰족하고, 중국 범선은 양끝을 널빤지로 가로로 폐쇄하여 평평한 직사각형 상자를 형성한다. 방향타는 꼬리 중심선에 위치하며 꼬리는 파도를 방지하기 위해 바닥 모양의 높이를 만듭니다. 배 안에는 물이 빽빽한 옆집이 있어 구조가 견고하다. 중국 범선의 돛은 가로로 대나무 장대로 강화된' 천막' 이다. 이런 균형잡힌 돛은 조작이 편리하여 모든 방향의 풍력을 견딜 수 있다. 15 세기에, 중국 범선은 잣대와 성능에서 모두 선두에 있었다. 16 세기 이후에야 유럽 범선이 점차 중국 범선을 추월했다. < P > 증기기관선시대 18 세기 증기기관이 발명된 이후 많은 사람들이 증기기관을 배에 사용하려 했다. 187 년, 미국인 R. 풀턴은 처음으로 클레몬트 호에서 증기기관으로 양현에 장착된 명륜을 구동하여 허드슨 강에서 항행하는데 성공했다. 이때부터 기계력이 자연력을 대체하기 시작하면서 선박의 발전은 새로운 단계로 접어들었다. < P > 초기의 증기기관선은 19 세기 상반기에 범선에서 증기기관선으로 전환된 시기였다. 초기의 증기기관선에는 전체 돛구가 장착되어 있었고, 증기기관은 단지 보조동력일 뿐이다. 1819 년 미국인 M. 로저스가 지은' 서바나' 호 증기기관 범선은 대서양을 횡단하는 데 27 일이 걸렸고, 전체 항로 중 6 시간만이 증기기관을 이용해 추진했고, 나머지는 여전히 바람을 사용했다. 초기에는 증기기관이 갑판에 설치되어 양현에 장착된 거대한 명륜을 구동했다. 1839 년에 프로펠러 추진기가 장착된 최초의 아르키메데스 호가 건설되었고, 선장은 38 미터, 호스트 전력은 8 마력이었다. 초기 증기기관은 나무 범선에 설치되었다. 185 년 이후 점차 철을 조선재로 사용하고 있다. 188 년 이후 강철은 곧 철을 조선재로 대체했다. 1876 년 영국에서 건설된 새 배는 8% 만이 강재로 건설되었고, 189 년에는 8% 만이 철선이었다. < P >' 대동동' 호 증기기관선 1854 ~ 1858 년 영국 I.K. 브루넬이 지은' 대동동' 호 철도선은 조선사의 기적으로 여겨진다. 브루넬은 처음으로 빔에 대한 역학 이론을 조선에 적용해 선체 건설에서 종골격 구조와 그릴식 이중층 구조를 개척했다. 이중층 바닥은 양현으로 뻗어 중수선 이상까지 뻗어 이중층 선체를 형성했다. 상갑판도 같은 구조로 선체 강도를 높인다. "대동동" 호는 길이가 27 미터, 배수량이 27 톤으로 당시 대형선보다 6 배 더 컸다. 배 내부는 종횡격실 벽으로 22 개의 객실로 분리되어 있다. 배 위에는 두 대의 증기기관이 설치되어 있는데, 하나는 직경 56 피트를 구동하는 명륜, 다른 하나는 직경 24 피트를 구동하는 프로펠러, 증기기관의 총 전력은 83 마력, 최고 속도는 시간당 16 해리이다. 배에는 6 개의 돛대가 있고, 돛의 총면적은 8747 평방미터 (85 평방피트) 이다. 그것은 4, 명을 태우고 6, 톤을 적재할 수 있다. 반세기 후에야 그것보다 더 큰 배가 나타났다. 대동동' 호는 경영 실패에도 불구하고 조선 이론과 기술 방면에서 현대 강철선을 위한 길을 열었다. < P > 증기기관선의 완비 초기 증기기관선이 명륜을 구동하는 증기기관은 단독로커형이며, 증기압도 낮다. 188 년대에 3 상승식 증기기관이 출현하여 증기압이 1.5kg 힘/센티미터 2 로 올라갔다. 이 때 명륜은 이미 프로펠러로 대체되었고, 3 상승식 증기기관은 프로펠러와 함께 전형적인 동력장치가 되었다. 19 세기 말 증기기관은 이미 4 상승식 6 실린더로 발전하여 증기 압력이 13.6kg 힘/센티미터 2 로 높아져 전력이 1 만 마력에 달했다. 고압 수도관 보일러도 점차 스코틀랜드식 화관 보일러를 대체했다. 2 세기 초에 화물선은 일반적으로 3 상승식 증기기관을 메인으로 사용했는데, 전력은 약 2 마력, 항속은 시속 약 1 해리, 적재량은 6 톤으로 늘어났다. 대서양을 항해하는 대형 원양 여객선은 이전에 복식 증기기관을 동력으로 하여 독립 전력이 2 만 마력에 달했다. < P > 증기 터빈선, 디젤기선의 출현 1896 년 영국인 C. 파슨스는 그가 발명한 반작용 터빈을 배에 성공적으로 적용했다. 같은 해 스웨덴인 C. 디라발은 충격식 터빈을 발명했다. 2 세기에 들어서면서 선박용 증기터빈은 무게가 가볍고, 전력이 크고, 회전이 균일하고, 왕복이 없는 운동 부품 등이 대형 고속선에 보편적으로 적용되기 때문에 지속적으로 개선되고 있다. 지금까지 일부 고출력 선박은 여전히 증기 터빈을 추진동력으로 사용하고 있다. 1892 년, 독일인 R. 디젤은 2 세기 초에 배에 적용되기 시작한 압연식 내연 기관인 디젤기관을 발명했다. 디젤기관의 열효율이 높고 기름 소비가 낮아 광범위하게 응용되었다. 194 년대 말, 디젤기관의 톤수는 이미 증기기관선을 넘어섰다. < P > 유조선과 산화선의 출현으로 초기 잡화선이 산적 석탄 곡물 등 모든 화물종의 운송을 맡았다. 1886 년부터 현대유조선의 특징을 지닌 배가 출현하기 시작했다. 즉, 화물유를 분리유밀실 실내에 직접 장착하고 펌프와 관계로 하역하는 것이다. 2 세기에 들어서면서 석유에 대한 수요가 증가하면서 유조선은 점차 전용 선단을 형성하였다. 1944 년 가장 큰 유조선 적재량은 23, 톤이었다. 산화선은 유조선보다 약간 일찍 나타났지만, 2 세기 상반기에는 항구 하역 효율이 높지 않아 발전이 더디고 최대 적재량은 1 만 톤 정도에 불과했다. 제 2 차 세계대전 이후 각 공업국의 경제가 회복되면서 원자재 수요가 급증하고 유조선과 산화선이 모두 대형화로 발전했다. < P > 대형 원양여객선의 출현은 187 년대 이전에 운송선박들이 모두 여객화물로 섞여 있었다. 187 년, 영국인 S. 큐나드와 T. 이스메이는 큐나드 증기선과 백성증기선 회사를 설립하여 영국과 북미 간 항로에서 여행 조건이 편안한 여객선 항공편을 개설하고 호화여객선' 해양' 호 항해에 성공했다. 이후 각국은 대형 호화여객선을 잇달아 건설하여 대서양 항로와 동방 항로를 항해했다. 198 년대에는 이미 수천 명 이상의 승객을 태웠고, 적재량이 만 톤 이상이었고, 시속 2 해리가 넘는 고급 여객선이 있었다. 193 년대에는 유명한' 메리 퀸' 호,' 엘리자베스 여왕' 호,' 노르망디' 호와 같은 대형 원양여객선의 건설이 절정에 달했다. 그들의 적재량은 모두 8 만 톤 이상이고, 호스트는 증기 터빈으로, 전력은 16 만 마력이며, 항속은 시간당 3 해리를 넘는다. 제 2 차 세계대전 이후 이 기세는 다시 회복되었고, 6 년대까지 장거리 제트 여객기의 출현으로 멈췄다. 대형 원양여객선의 건설은 조선과학기술의 발전에 중요한 추진 작용을 하였으며, 동시에 항행 안전을 보장하는 일부 법규를 점진적으로 건립하고 개선하였다. 예를 들어 1912 년' 타이타닉' 호 해난사건으로 이후 국제 해상 인명안전공약이 체결되었다. < P > 디젤기선 시대 디젤기선이 출범한 뒤 발전이 빨라져 증기기관선을 점차 대체했다. 제 2 차 세계대전이 끝난 후 공업화 국가 경제의 급속한 회복과 발전, 국제무역의 전례 없는 번영, 중동 등지의 석유 대량 개발, 운송 선박의 신속한 발전을 촉구했다. 1982 년 1948 년에 비해 선박 수는 1.6 배, 총 톤수는 4.3 배 증가했다 (세계 상선대 참조). 선박은 일반적으로 디젤 엔진을 사용하여 추진한다. 제 2 차 세계 대전 중 전시운송 수요에 적응하기 위해 미국이 건설한 261 척의 자유선 (만톤급 연료 보일러와 증기기관을 사용하는 잡화선) 은 마지막으로 건설된 왕복식 증기기관 원양 수송선이다. 선박 운송의 경제적 효율성을 높이기 위해