우리나라는 기상 악화 속에서 감항성이 확보된 선박만이 항해할 수 있도록 선박출항을 해사안전법에 근거하여 통제하고 있으 나 통제 대상선박 지정에 대한 과학적 평가 결과 및 정량적 근거가 미비하여, 항행안전의 확보와 합리적 출항통제 운영을 위한 개선 의견 이 제기되고 있다. 본 연구는 풍랑 주의보 발효 시 주요 통제대상 선종인 예인선의 실선계측을 통해, 현행 출항통제 기준의 적정성을 평 가하고 현실성 있게 개선될 수 있도록 정량적 근거를 제시하는 것에 연구 목적이 있다. 이를 위해 예인선에 선박의 3축 운동과 선체가속 도를 측정하는 Sensor를 설치하여 유의파고 3m인 해역 내에서 운항하여 선체운동 성능을 계측하였고, 계측된 수치를 내항성능 평가요소 및 한계 값 기준을 바탕으로 비교 분석하였다. 실측 선박은 톤수에 따른 현행 통제기준에서 제외되었으나, 분석 결과 Pitch 값이 Operation 기준을 넘어 항행안전에 위험성이 존재하였다. 본 연구 결과는 선박 출항통제 대상에 대한 검토와 다양한 선종 및 제원을 대표할 수 있는 추가적 실측연구가 필요함을 시사한다.

부선을 예인하는 예인선은 90.5 %가 총톤수 200톤 미만으로 대부분 선장 혼자 승무하고, 선원법상 근로시간 및 승무정원에 관 한 규정을 적용받지 않는다. 따라서 부선을 예인하는 예인선의 선장은 항해당직 중 적절한 휴식을 취하지 못해 피로하게 되고, 부선을 예 인하는 예인선은 불가피하게 무자격자인 갑판장과 교대로 항해당직을 수행하며 인적 감항능력을 충족하지 못한다. 또한 예인선의 선장 또는 소유자는 예인선이 부선을 예인할 때 선박직원법상 추가적으로 요구되는 최저승무기준을 준수하지 못하는 사례가 자주 발생하고 있다. 본 연구에서는 먼저 다음 사항에 대해 살펴보았다. (1) 선원법상 근로시간 및 승무정원에 관한 규정, (2) 선박직원법상 예인선의 갑 판부 선박직원의 최저승무기준에 관한 규정, (3) 부선을 예인하는 예인선의 해양사고 사례. 그리고 예인선의 실효적인 해양사고 예방을 위해 예인선이 부선을 예인하는 경우에는 항해사 1명이 추가적으로 승무하도록 갑판부 선박직원의 최저승무기준을 개정할 것을 제안하 였다. 특히 중대재해 처벌 등에 관한 법률은 2022. 1. 27. 시행되었다. 해양에서 인명사고가 동일한 원인으로 계속 발생하고, 그 원인이 제 도적 미비로 인한 항해사의 피로라고 판단된다면 해양항만관청은 처벌을 받게 될 수 있으므로 이에 대해 대비할 필요가 있다고 본다.

해양오염사고가 발생하면 삼면이 바다인 우리나라는 막대한 피해를 입게 된다. 국내 해양오염사고를 분석한 결과 오염원 대부분이 소형어선과 예인선이었으며 특히, 예인선의 좌초에 의한 해양오염사고 발생률이 높아 시급한 안전대책이 요구된다. 본 연구의 목적은 해양오염사고의 주요 오염원인 예인선에 의한 좌초사고 예방방안을 마련함으로써 2차적으로 발생 가능한 해양오염사고를 감소시키는데 있다. 이러한 방안을 마련하기 위하여 보령해역을 운항하는 예인선 61척의 GPS 플로터에 과거 좌초사고 발생위치 63개소를 표시하고 선장들에게 표시된 좌초위치를 주의하여 확인하면서 운항하도록 하는 실험을 하고 효과여부를 조사하였다. 실험결과 20개월의 실험기간 동안 피험선박에 의한 좌초사고 발생이 한 건도 없었고 선장대상 설문조사 결과 응답자 40명 중 36명(90%)이 안전항해에 상당한 도움이 되었다고 응답하여 실험 효과가 검증되었다. 실험결과를 적용하여 GPS 플로터에 좌초사고 위치표시 및 알려지지 않은 암초 위치정보를 홈페이지에 게시하는 등의 방법으로 제조사 및 사용자에게 정보제공 방안 제안 등 다양한 좌초사고 예방에 관한 정책제언을 하였다.

사고선박의 2차적인 피해를 줄이기 위해서는 사고선박을 안전한 곳으로 이동시키기 위한 예인선의 소요마력 산출이 요구되며, 길이 93 m 여객선형 대상선박에 대한 실선실험을 통하여 소요마력 산출에 대한 이론적인 계산식의 유효성을 검증하였다. 실선실험 결과는 이론계산 결과와 비교해 볼 때 상당히 일치되어 예선의 소요마력 산정을 위해 사용하기에 충분하다고 판단되며, 정적저항에서 공기저항, 마찰저항, 잉여저항과 더불어 프로펠러 고착저항이 상대적으로 큰 값으로 평가되었다. 피예인선은 예인과정에서 좌우 측면으로 30°정도까지 스윙운동 및 요우잉이 발생하였으며, 이로 인한 동적저항이 큰 값으로 평가되었다. 추후 안전율에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되며, 저항의 정확한 예측을 통하여 안전율을 최소화함으로써 경제적인 예인선의 사용이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구는 피예인선의 거동을 결정짓는 예인선의 힘과 작용지점의 해석에 대해 언급하고 있다. 예인대상선박의 간략화된 동역학방정식을 바탕으로 선형화기법을 적용하여 목적으로 하는 피예인선의 자세와 위치를 달성하기 위한 예인력과 예인력이 가해져야 하는 지점을 도출하였다. 이를 위해 LQR제어기법을 적용하였으며, 수치적인 시뮬레이션을 수행하였다. 리카치방정식을 이용하여 피예인선의 자세제어를 위한 제어기 이득과 자세제어에 필요한 무게중심에서의 힘을 도출하였고, 도출한 힘과 예인지점의 역학적인 관계는 의사역행렬을 이용하여 구하였다. 이러한 해석기법을 바탕으로 피예인선을 초기위치로부터 목표위치로 예인할 때 예인지점 및 예인방식에 따른 예인력을 구할 수 있었다. 최종적으로 선박을 예인하기 위한 예인력은 예인지점과 방향에 밀접하게 연관되어 있는 것을 확인할 수 있었고 이러한 연구결과는 사고선박의 구난작업 시 예인선의 배치에도 적용이 가능할 것이다.

한국정부는 완도부근에 특별히 항로를 지정하였다. 규정에 따르면 선박은 항로의 지정된 방향을 따라 항해하여야 한다. 한편, 본 완도지정항로에는 서로 횡단하는 두 개의 항로가 설정되어있다. 한국의 해양안전심판원은 선박충돌이 발생한 원인에 대한 판단을 하였다. 항로지정방식에 적용되는 항법이외에도 횡단항법이 추가로 적용되는지가 쟁점이 되었다. 지방해양안전심판원은 횡단항법을 우선적으로 적용하였지만, 중앙해양안전심판원은 항로지정방식의 항법을 우선 적용하였다. 이에 따라 양 기관에 의한 원인제공비율은 서로 달랐다. 필자는 본 논문에서 이에 대하여 연구하여 국제해상충돌예방규칙 제10조 제1항에 의거하여 항로지정방식이 우선 적용되고 횡단항법이 추가적으로 적용된다는 점을 밝히고 있다.

최근 5년간 우리나라에서 발생한 예인선 오염사고는 총 172건으로 매년 30건 이상이 발생하여 10㎘이상의 기름을 해상에 유출시키고 있다. 사고의 원인이 여러 가지 유형으로 나타나고 있지만 대부분 90%이상이 운 영자가 주의를 기울이면 예방 할 수 있는 오염사고가 많다는 점이다. 그 원인은 노후 된 선박, 고령의 종사 자, 부정기적인 운항과 체계적인 교육이 이루어지지 않고 있으며 또한 관계기관에서의 관심과 정보공유, 현 장소통의 기회가 적다고 볼 수 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 예인선 종사자에 대한 해양환경보전의 식을 심어 줄 수 있는 예인선 오염사고 감소방안에 대하여 다루어 보고자 한다.

예인선 A호와 B호가 재킷을 실은 부선을 예인하기 위하여 진도 벽파항에서 출항하여 진도대교 부근 조력발전소 예정지로 운항 중 예인능력을 갑자기 상실하고 진도대교로 표류하여 바지선에 실려 있던 대형 철구조물인 일명 '재킷'이 제1진도대교 교각 및 중앙부 상판과 충돌한 사고가 발생하였다. 이 사고로 바지선에 살려 있던 조력 발전소 건설용 철구조물이 진도대교 중앙부 하단지점 바다로 추락했으며 제1진도대교 교각 1개가 일부 파손되고 상판의 바람막이도 세 군데가 구겨지는 등의 피해가 발생했다. 본 연구에서는 상기의 해양사고와 관련하여 부선의 운항경로가 갑자기 바뀌며 예인력을 상실하였던 해역의 시간대별 조류속도를 추정하고, 재킷을 실은 부선을 예인하기 위한 적정한 예인력을 산정함과 동시에 당시 기상 상황 하에서의 부선의 예인 안전성을 검토하고자 한다.

항로표지는 선박에 대하여 등광, 형상, 색채, 음향, 전파 등을 수단으로 운항 선박에게 위치, 방향 및 장애물의 위치 등을 알려주는 항행보조시설 일체를 의미하며, 주야간 선박항행의 안전을 위한 기본 수단이다. 예인선은 안전을 위해 종류별 최소 설비요건을 마련하여 사고를 대비하고 있지만, 예인삭의 길이, 조류의 영향, 상대적으로 중량이 큰 부선의 타력으로 인한 영향 등으로 예인선과 선회권이 달라, 변침 시 부선이 예인선을 따라가지 못하여 등부표와 추돌하는 사고가 발생하기도 한다. 본 연구의 목적은 두 선박의 물리적 관계를 분석하여 예인선 열을 식별하고 등부표와의 위험을 항로표지 관리운영 시스템을 통해 전파하는 기초 시스템을 제시하는데 있다. 연구를 통해 예부선의 사전 식별 가능성을 확인하였고, 위험 전파를 위한 메시지를 설계하고 모의 시스템을 통한 위험 전파 및 전자해도 상에 위험을 표시하였다.

실습선 한바다호는 수면 상부의 구조물이 상대적으로 큰 선형으로 풍압력의 영향을 크게 받아 압류나 회두와 같은 현상이 비교적 크게 나타나고, 특히 접이안 또는 항내에서 저속으로 운항할 경우 이러한 외력의 영향이 현저하게 작용한다. 본 논문에서는 파도가 충분히 발달되지 않은 항내 조선을 전제로 한바다호의 풍압력과 풍압모우멘트를 산출하여 상대 풍향과 풍속에 따른 표류각과 대응 타각을 분석하였다. 또한, 실습선 한바다호의 접이안시 예인선의 소요마력 결정을 선체에 작용하는 풍압력을 기초로 산출하였고, Bow Thruster를 이용한 접이안 가능 최대 풍속을 제시하였다. 연구 결과는 풍압력이 크게 작용하는 대형선의 항내조선과 예인선 운용에 큰 도움이 될 것으로 판단된다.