트롤선 유효마력과 어구의 적정 규모에 대한 연구
A study on towing power of trawlers and a proper scale of trawl gears
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초록
트롤어업은 자루 모양 그물을 예망하여 저층 또는 중층에 서식하는 어류를 어획하는 어법으로 선망과 함께 현대식 대형 어업 중 하나이다. 트롤 어법은 유럽에서 1800년대 말부터 이용되기 시작하여 중기 기관선이 이용되면서 동력화 되었고, 내연기관의 도입과 대형 트롤선이 건조되면서 어획물도 선내에서 가공 처리하는 공선 트롤선으로 발전하였다. 트롤 어구는 설계 단계에서 트롤선의 유효마력(Effective horse power, EHP)에 적합한 어구 규모와 예망 속력의 선택이 무엇보다도 중요하다. 일반적으로 물체를 움직일 때 드는 동력은 물체의 속도와 저항의 곱에 비례하므로 트롤선의 유효마력이 주어지면 어구의 저항과 예망 속도 사이에는 다양한 선택이 존재한다. 그물을 예망하는 속도와 어구 저항의 곱이 마력에 비례하므로 저항이 커지면 속도가 느려지고, 저항이 작으면 속도를 빠르게 할 수 있다. 따라서 어구가 지나치게 커서 저항이 커지면 예망 속력이 저하되어 어획 성능이 떨어지고, 반대로 어구가 너무 작으면 예망 속력은 빨라지나 어구의 규모에 비례하는 여과 용적이 작아져서 어획 효율이 저하된다. 지금까지 트롤에 대한 연구는 저층 트롤선의 유효마력 산정에 관한 실험적 연구(Wang, 2005), 트롤 그물의 기본 성능 고찰 및 저항특성과 모형실험의 축척비 영향에 대한 연구가 있었고(Kim, 1997, Kim, 1999, Kim et al., 2011), 어구의 저항을 수치해석 기법으로 분석한 연구(Cha et al., 2002, Cha, 2003, Kim et al., 2017, Tang et al.,2017), 중층 트롤 예망 수심을 퍼지로직으로 제어한 연구(Lee, 1995, Lee et al,. 2000, Park et al., 2019), 중층 트롤 거동 시뮬레이션 연구 등(Lee and Lee, 2000, Sun et al., 2011)이 있다. 그러나 어선의 유효마력이 주어졌을 때 예망 속도를 고려한 적정한 규모의 어구 설계 방법에 관한 연구는 거의 없었다. 본 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션 기법을 활용하여 중층 트롤어구를 규모별로 저항과 형상을 분석하였다. 또한 어선의 크기와 유효 마력이 정해지면 어선의 추진력과 속도의 관계를 명확히 하였고, 그물을 예망할 때에 어구의 저항에 따른 예망 속도의 관계를 구명하여 예망 속도에 따른 어구 규모 선택에 도움을 주고자 하였다.
Abstract
Trawl fishing is a fishing method in which a large, motorized trawler tows a bag-shaped net to catch fish living at the bottom or middle layers. For a trawl gear, it is of utmost importance to select the gear size and towing speed suitable for the effective horsepower (EHP) of the trawler in the design stage. In general, the power required to move an object is proportional to the product of the object speed and resistance; therefore, there are various choices for the gear resistance and towing speed given the effective horsepower of the trawler. However, there have been few studies on the gear design of an appropriate scale for the towing speed given the effective horsepower of the trawler. In this study, the resistance and shape of three types of midwater trawl gears were analyzed using SimuTrawl, a computer simulation tool. In addition, the relationship between the propulsion force and speed of the ship was clarified when the size and effective horsepower of the trawler were determined. Finally, we suggested the relationship between the towing speed and the resistance of the gear when the trawler towed the net was investigated, and a specific method of selecting the gear size according to the towing speed.
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