요코하마 펜더란 무엇인가요?

요코하마식 펜더, 더 정확히는 플로팅 펜더 공압 고무 펜더, 펜더는 선박과 부두 사이, 또는 선박 간 환적 시 두 선박 사이에서 발생하는 정박 및 계류 에너지를 흡수하는 공기 주입식 해상 펜더입니다. 업계 전반에서 이 용어가 널리 사용되므로, 구매자는 명칭보다는 펜더의 의미와 성능을 이해하는 것이 더 중요합니다. 이 글에서는 펜더의 정의, 작동 방식, 일반 펜더 및 폼 펜더와의 비교, 크기 산정 및 검증 방법에 대해 다룹니다. 계류선 설계, 부두 구조 하중, 설치 장비는 다루지 않습니다. 이러한 요소들은 특정 정박 환경에 따라 달라지며 별도로 설계해야 합니다.

요코하마 펜더란 무엇일까요?

요코하마식 펜더와 부유식 공기압 고무 펜더는 모두 공기가 채워진 동일한 설계 방식을 지칭하며, 그 성능은 단단한 고무 본체가 아닌 내부 압력과 크기에 따라 결정됩니다. 이 방식은 일본의 요코하마 고무 회사에서 처음 개발되었습니다. 요코하마 펜더의 역사 이 용어가 그로부터 널리 사용되기까지의 과정을 추적해 보면, 조달 관련 논의에서 흔히 사용되는 용어이지만, 기술적으로 정확한 명칭은 부유식 공압 고무 펜더 또는 요코하마형 공압 펜더입니다. 엄밀히 말하면 요코하마는 회사명이자 브랜드명이므로, 구매자는 라벨에서 원산지를 추측하기보다는 실제 제조업체와 ISO 문서를 확인해야 합니다.

조달 과정에서 가장 흔히 발생하는, 피할 수 있는 오류는 요코하마 펜더를 크기와 압력으로 구분된 등급이 아닌 하나의 고정된 제품으로 취급하는 것입니다. 초기 압력(P50 대 P80)을 접안 에너지와 비교하지 않고 가정할 경우, 펜더에 정확한 표시가 되어 있더라도 접안 시설에 적합하지 않을 수 있습니다. 명칭을 명확히 함으로써 자주 제기되는 질문 하나를 해결할 수 있지만, 크기 문제는 여전히 남아 있으며, 이는 선박과 접안 시설에 따라 달라집니다.

요코하마 펜더의 작동 원리: 공기 주입 구조 및 에너지 흡수

요코하마형 펜더는 다층 고무 본체 내부에 밀봉된 공기를 압축하여 충격을 흡수하므로, 흡수할 수 있는 에너지는 직경, 길이 및 초기 내부 압력에 비례합니다. 본체는 공기를 밀봉하는 내부 고무층, 하중을 지탱하는 하나 이상의 합성 코드 보강층, 그리고 내마모성 외부 고무층으로 구성되며, 이 모든 층은 가황 처리되어 있습니다. 양쪽 끝에는 플랜지가 있어 공기를 주입할 수 있습니다. ISO 17357-1:2014에 따르면 직경 2,500mm 이상의 펜더에는 과압축 시 과압을 배출하는 안전 밸브가 반드시 장착되어야 하며, 더 작은 펜더는 필요한 경우 안전 밸브를 장착할 수 있습니다.

작동 매체가 공기이기 때문에 펜더는 압축되면서 선체에 맞춰 변형되고, 하중을 분산시켜 선체 압력과 반력을 비교적 낮게 유지합니다. 낮고 균일한 선체 압력 유지가 목표인데, 이는 얇은 판으로 된 선체와 접안면 모두를 보호하기 때문입니다. 두 선박이 비스듬히 만나는 선박 간 접촉에서는 각도가 중요한 역할을 합니다. 공기로 채워진 물체는 경사 압축 시, 일반적으로 약 15도까지 대부분의 에너지 흡수 능력을 유지하는 반면, 고체 블록은 각도가 커질수록 성능이 저하되고 과부하 시 단단한 덩어리처럼 거동할 수 있습니다.

확인해야 할 변수는 초기 압력 등급과 올바른 값입니다. 요코하마 펜더 압력 P50(50kPa)은 표준 접안에 적합하고 P80(80kPa)은 대형 유조선과 같은 고에너지 부하에 적합하지만, P80은 단순히 업그레이드된 것이 아닙니다. 동일한 명목 크기에서 P80은 에너지 흡수량을 증가시키고 그에 따라 반력과 선체 압력을 증가시키므로, 접안 구조물의 용량과 선박의 허용 선체 압력을 함께 확인한 후 선택해야 합니다. 기본적으로 더 높은 압력을 선택하면 구조물이 견딜 수 있는 것보다 더 큰 힘이 선체에 전달될 수 있습니다.

요코하마 펜더가 솔리드 펜더 및 폼 펜더보다 뛰어난 점은 무엇일까요?

요코하마형 펜더는 솔리드 펜더나 폼 펜더보다 대형 선박 및 경사면 선박 간 접촉에 더 적합하지만, 적합한 선택인지는 펜더 크기, 예산, 그리고 현장의 유지보수 접근성에 따라 달라집니다. 요코하마형 펜더의 장점은 선체 압력을 낮고 고르게 유지하며, 자체 부력을 가지고 있고, 공기를 빼서 재배치할 수 있다는 점입니다. 주요 약점은 공기 자체입니다. 고무 외피에 손상이 생기면 펜더가 수축되어 기능을 상실하므로, 밀폐형 폼 펜더와 달리 주기적인 압력 점검이 필요합니다.

이것들은 일반적인 경향이지 고정된 규칙이 아니며, 전체 내용은 다음과 같습니다. 공압식 펜더와 폼 펜더의 차이점 어떤 펜더를 선택할지는 특정 정박지에서의 용도에 따라 결정됩니다. 소형 펜더의 경우, 폼 펜더가 성능은 비슷하면서 압력 유지가 필요 없어 비용 차이가 줄어듭니다. 하지만 대형 펜더나 선박 간 접촉 작업의 경우, 공압식 펜더가 비용과 선체 적합성 측면에서 유리한 경우가 많습니다. 업계 비교 자료를 보면, 대형 펜더의 경우 동등한 성능의 폼 펜더가 공압식 펜더보다 몇 배 더 비싼 경우가 흔합니다. 따라서 어떤 펜더를 선택할지는 사양표의 한 줄만 보고 결정하기보다는 선박의 크기, 노출 정도, 점검 접근성 등을 종합적으로 고려하여 결정해야 합니다.

크기와 압력: 요코하마 펜더를 선박 및 정박지에 맞게 선택하는 방법

요코하마형 펜더를 선택할 때는 선박의 배수량, 접안 속도, 접안 장소의 노출 정도에 맞춰 직경, 길이, 초기 압력을 적절히 조절해야 합니다. 요코하마 펜더 사이즈 펜더의 직경은 약 0.5m에서 최대 약 4.5m까지, 길이는 최대 약 9m까지 다양하며, 이는 제조사와 적용되는 표준에 따라 달라집니다. ISO 17357-1은 보장된 에너지 흡수량을 기준으로 펜더의 크기를 정하는데, 이는 가장 기본적인 수준에서 선박의 질량과 접근 속도의 함수이므로, 직경뿐만 아니라 접안 속도가 선택에 중요한 영향을 미칩니다. 선택에 영향을 미치는 변수는 다음과 같습니다.

• 지름과 길이 — 펜더가 흡수할 수 있는 에너지를 설정하십시오. 대형 선박과 높은 접근 에너지에는 더 큰 본체가 필요합니다.
• 초기 압력(P50 대 P80) — 접안 에너지에 맞춰 조정되었고 반력 및 선체 압력에 대한 검증을 거쳤으며, 기본 업그레이드로 선택되지는 않았습니다.
• 접안 속도 및 접촉각 — 최초 접촉 시 속도가 접안 에너지의 주요 동인이며, 비스듬한 접촉은 공기역학적 몸체의 밀착을 용이하게 합니다.
• 선체 압력 한계 및 허용 반력 — 선석 구조와 선체는 펜더가 유지되어야 하는 상한선을 설정합니다.
• 피팅 유형 고정 위치에는 그물형(체인, 와이어 또는 섬유 그물)을, 가벼운 취급과 잦은 재배치를 위해서는 슬링형을 사용합니다.
• 조석 범위 및 노출 — 수위 변화가 크고 탁 트인 환경에 노출되어 있기 때문에 부유식 자가 조절형 디자인이 유리합니다.

실제로는 이러한 접안 에너지 입력값을 기준으로 선정 과정을 시작한 다음 후보 크기를 비교합니다. P50과 P80 중 어떤 것을 선택할지는 단순히 압력이 높은 것이 더 좋다는 식으로 결정하는 것이 아니라, 접안 시설에 대한 반력과 선체 압력을 확인하여 결정합니다. 접안 에너지는 각 선박과 접안 시설에 따라 다르기 때문에 최종 크기와 압력은 이전 작업 결과를 그대로 적용하는 것이 아니라 접안 에너지 계산을 통해 확인해야 합니다. Zhonghaihang는 프로젝트 견적 시 직경만으로 견적을 내는 것이 아니라 크기, 압력, 피팅 유형 및 ISO 문서를 종합적으로 확인합니다.

규정 준수 검증: ISO 17357 및 납품 시 확인 사항

요코하마형 펜더의 적합성은 고압 부유식 공압 고무 펜더에 대한 최신 표준인 ISO 17357-1:2014에 근거합니다. 이 표준은 펜더의 구조, 시험 및 표시 요건을 규정하며, 구매자는 펜더를 사용하기 전에 해당 요건을 확인해야 합니다. 이 표준은 2024년에 개정 및 확정되었으며, 2부로 구성된 표준 중 고압 펜더에 대한 부분입니다. 2부는 저압 펜더를 다룹니다. 이 표준은 고무층의 특성, 공기압 및 수압 시험, 그리고 각 펜더에 표시해야 하는 사항을 정의합니다. PIANC의 펜더 시스템 가이드라인은 펜더 선택에 필요한 더 넓은 범위의 정박 에너지 및 반력 관련 정보를 제공합니다. 제품 목록에서 흔히 혼동을 일으키는 다른 표준이나 연도에 대한 언급은 액면 그대로 받아들이기보다는 최신 ISO 표준과 대조하여 확인해야 합니다.

배송 시, 특히 끝부분 연결 부품과 밸브 시트는 재점검이 가장 먼저 필요한 부분입니다. 접힌 상태로 배송 및 취급 과정에서 펜더가 물에 닿기도 전에 밀봉 상태가 손상될 수 있기 때문입니다. 간단한 수령 후 점검은 펜더를 설치한 후 물렁해진 펜더의 문제를 진단하는 것보다 훨씬 빠릅니다.

• ISO 17357-1:2014 규격을 준수하며, 해당 규격 및 제조 연도가 펜더 본체에 표시되어 있습니다.
• 시제품 및 상용 제품의 검사 또는 시험 인증서(공기압 및 수압 시험 기록 포함).
• 표시된 공칭 크기, P50/P80 압력 등급 및 일련 번호를 주문서와 대조하여 확인했습니다.
• 직경이 2,500mm 이상인 경우의 안전 밸브 설정.
• 끝단 연결부, 밸브 시트, shackles, 회전 고리 및 체인 또는 타이어 네트의 상태.
• 프로젝트에 필요한 경우 주요 선급 협회의 평가를 받아야 합니다.

실제로 "준수"라는 것이 무엇을 의미하는지는 여전히 의무에 따라 다르므로, 인증서는 펜더가 작동할 정박 조건과 함께 읽는 것이 가장 좋습니다.

요코하마 펜더의 일반적인 해양 적용 분야

요코하마형 펜더는 선박이 이동 중에 접촉하는 모든 곳, 즉 선박 간 환적, 선박과 부두 접안, 해양 및 부유식 구조물 주변에서 사용되며, 적절한 크기와 압력은 선박의 종류와 노출 정도에 따라 결정됩니다. 선박 간 작업 시에는 화물 이송 중 두 선박의 움직이는 선체를 떨어뜨려 놓는 역할을 하며, 이때 부력과 형태 적합성이 비스듬한 접촉을 제어합니다. 상업용 선박, 석유, 가스 및 LNG 부두에서는 접안 및 계류 중 선체와 부두를 보호합니다. 해양 플랫폼 및 부유식 도크에서는 개방 수역에서 보급품 및 승무원 이송 시 발생하는 접촉을 완화합니다. 이 모든 경우에 공통적인 원칙은 적용 분야에 따라 노출 정도가 결정되고, 그에 따라 펜더의 크기와 압력이 결정된다는 것입니다. 즉, 그 반대가 아닙니다.

결론

요코하마형 펜더를 선택할 때는 크기, 초기 압력, 장착 유형이라는 세 가지 변수를 고려해야 하는데, 이 변수들은 제품명보다는 선박과 정박지에 따라 결정됩니다. 제품명 문제는 간단하지만, 크기, 특히 P50과 P80 중 어떤 것을 선택할지는 대부분의 경우 중요한 결정 요소입니다.

Zhonghaihang는 이러한 프로젝트 변수를 고려하여 공압식 펜더를 설계 및 제작하며, 접안 에너지 점검과 ISO 17357 문서화를 사양의 일부로 간주하고 나중에 추가하지 않습니다. 경험상 문제가 발생하는 펜더는 실제 사용 중에 고장 나는 펜더가 아니라, 접안 속도, 접촉각, 선체 압력 한계를 실제 접안 조건과 비교하여 확인하지 않고 사양을 작성한 펜더입니다. 특정 값이 접안 조건에 따라 달라지는 경우, 다른 프로젝트의 수치를 그대로 사용하는 대신 프로젝트 단계에서 해당 값을 확인합니다.

접안 또는 선박 간 접안 작업에 사용할 펜더를 선정할 때는 선박 크기, 최초 접촉 시 접안 속도, 접촉각, 조수 간만의 차 등의 정보를 수집하는 것이 중요합니다. 해당 정보를 보내주시면 접안 조건 및 적용 가능한 표준에 맞춰 적절한 크기와 압력을 검토해 드리겠습니다.