모래운반선은 호퍼도어를 갖는 경우 제한된 범위내에서 창구덮개의 설치를 면제 받을 수 있으나, 현재 국내에는 호퍼도어를 갖고 있는 선박이 단 한척도 없어 창구덮개를 면제받는 선박이 없는 실정이다. 따라서 모래운반선의 창구덮개 관련 현행 규정의 검토와 사고사례 조사 그리고 현재 운항하고 있는 모래운반선에 대한 설비현황, 복원성능 및 내항성능 평가를 통하여 모래운반선에 대한 창구덮개 면제 조건을 검토하였다. 그 결과, 모래운반선의 경우 창구덮개를 면제 받기 위해서는 화물창의 크기를 조정하여 모래를 화물창 상단부까지 가득 싣더라도 흘수가 만재흘수선을 넘지 않도록 하고, 적절한 풍우밀 조치를 취함으로써 충분한 예비 부력과 복원력 확보가 요구된다. 또한, 배수펌프의 용량은 화물창의 액상상태인 모래를 1시간 이내에 소성상태가 될 수 있도록 배수하기에 충분한 용량이어야 하며, 모든 운항상태에서 작동 가능하여야 한다. 본 연구는 모래운반선의 작업 특성상 창구덮개의 설치작업이 현실적으로 상당히 어렵고, 특히 기상악화시 인명사고로 이어질 수 있는 현실적인 문제점을 항해안전과 관련된 시설기준을 보다 강화함으로써 개선한 것이다.

최근 국제 원유가의 폭등으로 선박의 연료비 부담이 상대적으로 가중되고 있으며, 또한 연료의 연소과정에서 발생하는 온실가스에 대한 국제적 규제 움직임도 가속되고 있다. 이와 같은 상황에서, 온실가스의 배출을 최소화하면서 연료소모량을 줄이기 위해 많은 선사들이 감속운항을 취하고 있으며, 선박용 엔진 개발 분야에서는 엔진의 연료 효율성 개선 문제와 대체에너지 사용 분야에 주력하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 실제 해상에서의 선속대비 연료소모량을 계측하고, 건조과정에서 실시된 육상 엔진실험 자료와 2007~2009년까지의 AB-LOG를 분석하여, 특정 외력조건에서의 대상선박에 대한 연료소모량을 고려한 최적의 속력을 14~15노트, 주기관의 RPM을 140~150 RPM으로 제안하였다.

일반적인 선박 운항 직접경비는 대상 선박의 크기 및 종류, 항해 속력 및 항행 구역에 따라 다소 차이는 있지만 연료비의 비율이 50-60% 정도로 전체 직접경비 중에서 차지 비중이 가장 높다. 본 연구는 이러한 관점에서 실질적인 경제 운항 방안으로 실제 해역에서 다양 한 해상상태별 선속 대비 연료소모량을 실선에서 계측하여 선박 운항에 차질이 없는 범위 내에서 연료소모량을 최소화 할 수 있는 최적의 경 제 운항 속력을 제시하고자 한다.

경인아라뱃길 이용 선박에 대한 예선운용 세칙을 선종별 및 톤수별로 제시하고자, 각 공구별 해당 해역에 탁월한 풍속 및 조류 조 건을 기초로 대상선박에 작용하는 풍압력과 유압력을 계산하였다. 또한 예선운영 및 업무처리 요령(국토해양부 고시, 2008)에서 제시하는 예선 의 예인력을 바탕으로 예선의 소요마력을 검토한 후에 대상선박별로 산출된 예선의 소요마력을 인천항의 예선사용기준과 비교·검토하여 아라 뱃길 대상선박별 예선사용 기준을 최종적으로 제시하였다.

국내 주요 무역항에서는 예선운영 및 업무처리요령에 근거하여 지방해양항만청장이 예선의 사용기준을 정하여 운영하고 있다. 그러나 예선의 사용기준 및 소요마력에 대한 산출 방식이 각 항만마다 상이하고, 일부 항만의 경우 예선 사용마력에 대한 사용척수와 총 사용마력이 달라 예선 운용에 혼선이 예상된다. 본 연구에서는 국내 주요 무역항의 예선 사용기준을 상호 비교하여 문제점을 도출하고, 예선의 총 소요마력 산출 근거를 기초로 선박규모별 예선 사용에 대한 일원화된 기준을 제안하였다. 또한, 현행 예선사용기준은 풍속이 10m/s 미만인 통상적인 경우에 해당되므로 갑작스런 돌풍 및 태풍 등으로 인한 재난대비 차원에서 그 이상의 풍속에 대한 기준도 제시하여 예선 운영세칙에 포함할 젓을 제안하였다.

2003년 태풍 매미로 인하여 안전한 피항지로 여겨졌던 진해만에서도 강풍에 의한 주묘로 좌초, 충돌 등 많은 해양사고가 발생하였다. 투묘에 대한 사항이나 주묘를 예측하기 위해서는 외력과 대항력에 대한 비교 검토가 필요하다. 하지만 풍압력에 대한 부분에서 스윙현상으로 인한 풍압면적 적용에 대한 연구가 진행되고 있으나, 여전히 논란의 대상이 되고 있다. 따라서 실습선 한바다호를 대상으로 선체에 작용하는 외력과 외력에 대한 대항력을 수치적으로 계산하고, 이를 실제로 주묘가 발생했던 실선계측자료와 상호 비교 분석함으로써 묘박 중선박에 가해지는 풍압력에 대한 평가를 실시하였다.

우리나라는 매년 최소 3~4개 정도의 태풍의 영향을 받고 있으며, 이러한 태풍은 강한 바람과 많은 비를 동반하여 막대한 재산피해와 인명피해를 가져왔다. 특히, 태풍 매미는 기록적인 강풍과 높은 파도를 동반하여 피항지에 묘박중인 선박들과 부두에 계류중인 선박들이 침몰, 좌초, 충돌하는 등 많은 해양사고를 유발시켰다. 태풍의 내습이 예상되면 선박들은 태풍의 예상 진로에서 멀리 벗어나거나 안전한 피항지를 선택하여 투묘를 실시하고 있다. 하지만, 투묘에 대한 사항이나 투묘 후 선박의 안전에 대한 판단은 운항자의 경험에 의존하고 있는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 실습선 한바다호를 대상으로 선체에 작용하는 외력과 외력에 대한 대항력을 상호 비교 분석함으로써 선박의 묘박 안전성을 정량적으로 평가하였고, 이를 바탕으로 주묘 한계풍속, 선박에서의 안전대책, 단계별 조치사항 등에 대한 묘박 매뉴얼을 개발하였다.

한국 연안의 각 항로에 취항하고 있는 대표적인 선형의 여객선들을 대상으로, 각 선형별로 선체운동 계산, 내항성능을 분석하여 선박의 안전성을 평가하였다. 이를 위하여 선박의 안전운항과 가장 밀접한 관련을 갖는 바람과 파랑을 주요 해역별로 비교 분석하였다. 이러한 기강정보를 입력요소로 하여 주요해역을 항행하는 대표적인 선형의 여객선들에 대하여 수치 시뮬레이션을 실시하여 여객선의 항해안정성을 평가하였다.

본 논문에서는 선박의 예인에 필요한 예인력의 계산과 이를 검증하기 위한 실험 결과에 대해 언급하고 있다. 먼저 예인력의 계산에 있어서는 선박의 마찰저항, 풍압저항, 조파저항을 고려하였다. 아울러 프로펠러가 고착된 상태를 가정하여 프로펠러 저항을 계산하였다. 이와 더불어 예인 시 사용되는 예인삭에 걸리는 부가저항을 노드분석법을 적용하여 계산하였고, 선체 저항과 예인삭에서의 부가저항을 합하여 최종 적인 예인저항을 도출하였다. 계산된 결과값의 유효성을 검증하기 위하여 목포해양대학교 실습선 새유달호를 활용하여 해상에서 예인실험을 수행하였고 이론적인 계산 결과와 실험 결과에 대한 비교를 행하였다. 소요 예인력의 이론적인 계산에서 주요한 요소는 예인속력임을 알 수 있 었고, 예인속력의 증가에 따라 프로펠러 고착 저항이 저항의 주요한 부분을 차지하는 것을 확인하였다. 실제 실험을 통해서는 선박의 요잉에 의한 저항 증가분을 고려하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

e-Navigation은 선박의 안전과 보안 및 해양환경 보호를 목적으로 선박의 출항에서 입항까지 전 과정에 있어 선박과 육상 간 필요 정보를 수집, 통합, 교환, 표현 및 분석하는 체계를 구축하는 정책이다. 북유럽에서는 이 정책의 수행과제들 중 하나로 선박 대 선박 그리고 선 박 대 육상 사이에 선박 경로정보를 교환하는 방식을 고안하였다. 현재는 주변 선박 간 경로정보를 교환하여 항행정보로 활용하는 방안부터 항 해계획상의 전 경로에 대해 육상과 선박 간 다양한 정보를 공유하는 방안까지 다양한 연구를 진행 중이며, 향후 경로교환시스템이 선박통합항 행시스템의 주요 기능으로 구현될 때에는 현재의 해상교통관제 방식에도 커다란 변화를 가져올 것으로 예상된다. 이에 따라 본 연구는 북유럽 에서 시작한 경로교환 선행연구를 소개하고 실제 선박충돌사고 사례에 가상 적용하여 그 실효성을 확인하였다. 더불어 관제해역 내 적용 시 문 제점을 분석하고 개선방안으로 선박 주도가 아닌 VTS 중심의 경로교환 방안을 도출하였으며, 관련 관제장비의 기능 개선안과 연안 해상교통 관제에 해상교통조정 기능의 필요성과 방향성을 검토하여 우리나라 연안에 적합한 경로공유 방안을 제시하였다.

세계 해상교통량의 증가와 고속선의 증가로 해양사고 발생 가능성이 점점 높아지고 있으며, 그 피해 규모도 상대적으로 커지고 있는 추세이다. 국내에서는 2007년 허베이 스피리트호 사고, 2010년 천안함 사고에서와 같이 해양사고 발생시 초기대응의 미흡, 비상대응체계의 부재, 적절한 구조체계의 부족, 사고현장의 혼란 등으로 구난 활동이 지연됨으로써 막대한 인명 또는 재산상의 피해를 가져왔다. 사고 발생후 적절한 피난처의 제공이나 신속한 사고처리는 사고선박으로부터 발생 가능한 잠재적인 환경오염 및 2차적인 피해로의 확산을 막을 수 있다. 따라서 최근 남해부근에서 발생한 선박 충돌사고의 구난과정을 살펴보고, 그 과정에서 도출된 문제점을 바탕으로 현재 국내 구난시스템에서 개선이 요구되는 부분을 제시하였다. 그 주요 내용으로는 외국의 피난처 지정 사례와 IMO 관련 지침을 바탕으로 피난처 제공에 대한 절차 수립의 당위성을 제시하였으며, 사고선박을 항내 또는 피난처로 이동시키기 위한 사고선박 예인지원시스템의 필요성을 제시하였다. 또한, ISU 가입을 위한 국가적인 지원방안의 검토와 사고 발생시 국내업체가 구난활동에 적극적으로 참여할 수 있도록 제도적 보완이 요구된다.

본 논문에서는 선박의 예인 시 소요되는 예인마력을 추정하기 위한 예인저항과 예인삭에 걸리는 장력의 계산방법에 대해 언급하고 있다. 선박이 사고 등으로 인해 자력 운항이 불가할 경우 사고선박을 사고 장소로부터 안전한 곳으로 이동시켜야 하고, 이러한 작업을 수행하기 위해서는 선박을 예인하기 위한 예인선의 예인마력을 추정하여야 한다. 본 연구에서는 예인에 따라 발생하는 저항 성분을 바탕으로 예인저항을 추정하였고, 사용된 예인삭의 종류에 따른 부가저항과 예인삭의 중량에 비례하는 수직성분을 이용하여 예인삭에 걸리는 전체장력을 계산하였다. 아울러 예인삭의 부가저항 계산과정에서는 다양한 예인력에 대해 적용할 수 있도록 다항식맞춤법을 응용하였다. 최종적으로는 도출된 예인저항과 예인삭 장력을 계산할 수 있는 UI를 개발하여 계산에 필요한 각 항목을 손쉽게 입력하여 계산할 수 있도록 하였다.

묘박중인 선박은 외력이 점점 강해짐에 따라 항상 주묘의 위험에 노출되게 된다. 선박에서는 주묘를 예방하기 위하여 파주력을 크게 유지해야 하는데, 대부분의 파주력은 앵커에 의해 형성된다. 앵커의 파주력은 앵커의 형태, 수중무게 그리고 해저 저질에 따른 파주계수에 따라 상당히 달라지는데, 특히 AC-14형 앵커는 ASS형 앵커에 비하여 2~2.5배의 파주력을 형성하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 파주계수는 모형실험 등을 통하여 정해진 기준으로 실선에서의 검증은 상당히 부족한 편이다. 따라서, 선박의 실제 주묘 사례를 검토하여 기존에 사용되고 있는 파주계수와 비교.분석을 실시하였다. 그 결과, AC-14형 앵커의 경우 펄에서 7~10 정도로 확인되었으며, ASS형 앵커의 경우 모래에서 3 정도이고, 모래와 펄이 혼합된 곳에서는 3.5 정도로 기존의 파주계수와 비교적 유사한 결과를 보였다.

국제해사기구(IMO)는 해양 사고의 예방 및 원인 분석을 목적으로 선박에 항해기록장치(VDR)의 설치를 의무화하였다. 그러나 해양사고의 약 10%를 차지하고 있는 전복 침몰 사고의 경우 기존의 VDR 기록 데이터로는 사고 원인 분석에 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 VDR에 기록되어져야 하는 IMO 권고 기록 데이터 이외에 내항성능 평가에 필요한 선체 상하가속도를 VDR의 추가 기록 데이터로 채택하여 선박의 항해위험도를 평가함으로써 전복 침몰 사고에 대한 정량적인 원인 분석에 적용하고자 한다.

하역장치가 장착된 모바일하버 선박은 새로운 해상운송시스템 개념으로, 특정 정박지에서 대형 컨테이너 선박에 계류하여 해상상태 3 이하 조건에서 신속하면서 효율적인 컨테이너 하역작업을 수행하는 것이다. 모바일하버와 관련한 주요 연구로는 고속하역시스템, 부유체 구조 설계, 안벽하역시스템 해석 및 작업크레인 설계 등의 원천기술 개발을 중심으로 수행되었다. 본 연구는 모바일하버 선박의 하역작업 중 동적안정성 확보를 위한 계류안정화시스템을 개발하고자 하는 것으로, 국내외 계류장치에 대한 현황 분석을 기초로 현재 선박에 탑재되어 있는 의장장치인 윈치시스템에 계류안정화 기능을 추가시킨 포지셔닝윈치를 개발하여 모선과의 상대운동을 최소화하는 방안에 대한 개념설계를 제안한다.

선박의 대형화에 따른 풍압면적의 증가 및 갑작스런 돌풍 등 자연환경의 급격한 변화 등으로 묘박 중인 선박이 주묘 되는 현상이 자주 발생되고 있다. 특히, 선박운항자의 관점에서는 풍속 및 파랑 등의 외력 변화에 따른 주묘 발생 시점 및 주묘 형태, 주묘시의 속력과 주변 선박 또는 장애물과의 충돌 가능성 등을 고려한 적절한 대응 방안이 모색되어야 한다. 본 논문은 실습선 한바다호가 단묘박으로 묘박 중 기상이 점점 악화되면서 실제로 주묘가 발생한 현상을 검토한 것으로, 묘박 당시의 풍압력, 유압력, 표류력, 선체운동 그리고 파주력 등을 분석하여 주묘의 발생 가능성 및 한계 외력을 고찰하였다. 또한, 당시의 외력 조건하에서 발생한 주묘패턴을 분석하여 선수방위 변화량, 스윙폭, 주묘 속도 등을 확인하였다.

연안 도서지역의 연결 도로망 확충, 물류시스템의 최적화를 위한 우회 도로의 직선화 등에 따른 해상교량의 건설이 활발하게 추진되고 있다. 사회 기반시설인 해상교량 건설의 필요성 및 타당성에 대해서는 사회적으로 충분한 공감대가 이루어지고 있느나, 해상교량의 위치 및 적정 규모에 대해서는 선박의 통항안전보다는 여전히 경제성의 원칙에 무게를 두고 건설되는 경우가 많다. 본 연구에서는 해상교량의 건설에 있어서 이해당사자간의 사회적인 마찰이 반복되어 왔던 근본적인 원인인 해상교량의 위치 및 적정 규모는 항로의 설계 기준, 국내 해상교량 설계 현황, 해양사고 조사, 해상이용자 설문조사 등의 분석을 통해 각 요소별 최소 기준을 검토하여 선박의 통항안전에 필요한 기준을 도출하였다. 해상교량의 적정 규모에 대한 설계 기준이 없는 군내 실정을 고려할 때 해상교통안전 측면에서 제시된 설계 기준은 향후 교량의 설계 시 초기단계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

최근 선박을 이용한 화물운송의 증대, 해양관광 및 레저 활동을 위한 연안 여객선의 운항 증가, 그리고 해양생태계 파괴와 사회적 문제로 확산된 서해안 기름유출 사고 등 해양에 대한 관심이 갈수록 고조되고 있는 상황에서 선박의 안전운항은 필수적인 요건이다. 이러한 상황에서 현재 운용되고 있는 선박의 출항통제기준에 대한 보다 정량적이고 객관적인 검토가 시급한 실정이다. 본 논문에서는 선박 운항 시 안전운항과 가장 밀접한 관련을 갖는 파랑을 분석하여, 우리나라 연안항로에 취항하고 있는 대표적인 선형의 여객선들을 대상으로 해상상태 및 선형에 따라 내항성능지표를 이용하여 선박의 항해안전성을 평가하였다. 이러한 결과는 선박출항통제 기준의 개선과 연안 여객선의 안전운항에 큰 도움이 될 것으로 판단된다.