카페리 선박의 안전 운항을 위한 요소 중 화물 고박안전성 분야는 2015년 이후 화물고박기준이 적용되어 파랑에 의해 발생하는 선체운동과 고박력을 상호 비교하여 평가하고 있다. 항해 중 카페리 선박의 안전 운항을 담보하기 위해서는 운항해역의 기상정보를 바탕으로 선체운동을 해석하여 화물의 이동을 방지할 수 있는 고박력을 결정하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 부산-제주를 항행하는 총톤수 3,700톤급 카페리 선박을 대상으로 기상청이 운용하는 해상파고부이 3기의 최근 5년간 기상정보를 분석하였으며, 실제 해상에서 선체운동을 계측하고 수치시뮬레이션을 수행하여 선체가속도를 비교하였다. 태풍기간을 제외한 2~3월의 유의파고를 입력조건으로 선체운동을 해석한 결과, 유의파고 2.5 m 조건에서 횡방향 가속도가 실선계측에서는 1.5 m/s2, 수치계산에서는 1.8 m/s2로 이론적 수치시뮬레이션의 결과가 크게 나타났다. 파고별 선체운동을 추정하는 가속도를 실선결과 기반으로 보정하는 근사식을 제안하여, 운송화물의 고박안전성 평가에 적용한 결과 풍랑경보 대비 일반 기상조건에서는 40 % 이하로 분석되었다. 운항해역의 기상정보를 바탕으로 실선계측에 따른 정량적인 가속도 결과를 활용하는 고박안전성 평가 기법이 널리 보급되어 국내 연안 카페리선박의 안전 운항 지침에 적용되기를 기대한다.

국내 연안의 카페리선박의 고박안전성은 화물의 중량과 적재된 위치에서 발생할 수 있는 선체가속도를 기반으로 한 작용 외력과 고박장치의 고박력 비교를 통해 평가하고 있다. 고박안전성 평가에 기본이 되는 국내 기준상의 선체가속도는 선박의 특성 및 항해조건 의 반영이 없이 적용되고 있다. 본 연구에서는 국내 연안 카페리선박의 선체가속도를 분석하고자 부산-제주를 통항하는 DWT 6,800톤급 선속 15.5 knots의 선박을 기준으로 선체의 4개 지점에서 총 12회의 가속도 계측을 수행하였고, 항해구역 인근 기상관측 부이의 데이터를 수집하였다. 한정된 계측 결과에 대한 이론적 비교 분석을 위하여 수치 시뮬레이션을 통하여 주파수 응답 해석을 통한 RAO를 해석하였고, RAO 결과를 바탕으로 4개 지점에 대한 가속도 해석을 수행하였다. 가속도 비교 결과 위치별 정도의 차이는 있으나 Y축 가속도의 경우 해석 1.81 m/s2, 계측 1.47 m/s2로 해석 시뮬레이션 결과가 0.34 m/s2 높게 분석되었고, 고박안전성 평가기준 8.59m/s2와 비교해 볼 때 해석은 22 % 수 준, 계측은 18 % 수준으로 분석되었다.

2014년 2월 여객선의 타두재 상단 너트가 풀려 타가 작동하지 않은 사고가 발생하였다. 많은 여객과 화물의 이동을 목적으로 하는 여객선의 조타 장치 사고로 인한 인명사고는 통계에 의하면 2010~2016년 0명이지만 조타장치의 고장으로 선박의 요건인 이동성을 갖추지 못한다면 물살이 거센 해역이나 출입항 선박이 많은 협수로에서는 선박의 조종에 대한 제약으로 인명사고의 비율이 높은 전복 사고나 충돌 사고로 발전할 수 있다. “선박안전법” 및 관련 고시인 “강선의구조기준”에는 타판과 타심재의 체결에 관련된 내용은 기준화 되어 있으나 타 빠짐의 원인이 되는 상부 타두재와 너트의 체결에 대해서는 별도의 법령이 없다. 사고 이후 한국선급은 강선규칙 5편 제7장에 결합방법에 대해 개정을 하였다. 목포항과 주변 섬을 운항하는 여객선 12척에 대한 현장조사 결과 대부분 C형타 2개가 설치된 구조였으며, 체결방법으로는 9척이 용접에 의한 체결 방법을 적용하고 있었고 선박 자체적으로 예방 점검을 위해 체결 개소에 접근하기 어려운 구조로 되어 있었다. 1년에 한 번씩 타를 들어 올리거나 빼내야 하는 여객선의 특성을 고려하여 동종 사고를 방지할 수 있는 방안에 대해서 NAS 3350 시험을 통해 검토하였다.

본 연구에서는 쌍동형 카페리에 다수 존재하는 유공판의 좌굴강도 설계 수행 결과 및 개선사항을 논의하고 있다. 카페리와 같이 길이가 50미터 이상이고, 길이/폭의 비가 12보다 큰 중/소형 고속선박은 상대적으로 두께가 얇고 연강을 사용함으로서 좌굴강도가 취약해질 가능성이 농후하다. 특히, 작업자의 접근 및 통로로 활용되는 유공판에서 좌굴강도가 취약해질 가능성이 있다. 안전한 구조설계를 위해서는 유공주위의 면내 하중 재 분포에 의한 좌굴강도 및 최종강도에 대한 명확한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 유공판의 좌굴 및 최종강도 특성에 영향을 미치는 매개변수의 영향을 종합적으로 고려하기 위하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용한 비선형시리즈 해석을 수행하였으며, 주요 변수(종횡비, 유공비, 유공형상)들에 대한 영향을 검토하였다. 이 결과를 바탕으로 하여, 유공판의 좌굴강도를 결정짓는 가장 큰 인자는 유공비였으며, 종횡비와 유공의 형상은 그 영향이 미비하였다.

쌍동선의 경우 선미의 형상적인 특이성으로 인하여, 두 개의 선체를 연결하는 부위는 선박의 항해 시 발생되는 피칭운동에 의한 손상이 자주 발생하고 있으며, 이로 인하여 주변부에 대한 구조보강 설계가 필요하다. 이러한 국부 보강에 대한 구조설계 지침이 명확하지 않기 때문에, 엔지니어는 판 두께, 보강재 변경 및 프레임 간격을 줄이는 방법으로 대응을 하고 있다. 그러나 이러한 부위는 선 박의 길이방향으로 약 85 % 이상 위치하고 있기 때문에, 최소 구조부재를 국부 보강하여 중량 증가를 최소화하고, 이에 따른 건조비 증 가 및 건현확보의 문제를 해결해야 한다. 따라서 본 연구에서는 KR(한국선급)의 고속경구조선 규칙을 바탕으로, 쌍동형 카페리 구조설 계 절차를 분석하고 추가가 필요한 항목을 발굴하여 쌍동형 구조설계 프로그램을 개발하였다. 좌굴강도 평가 절차서 및 프로그램에 대 한 신뢰성을 확보하기 위하여, 타 선급의 기준과 비교 검토를 수행하여 6 %내 차이가 발생함을 확인하였다.

본 논문에서는 쌍동형 카페리에 대한 기본구조설계 및 구조해석을 위한 기법을 제시한다. 카페리와 같이 길이가 50미터 이상이 고, 길이/폭의 비가 12보다 큰 중/소형 고속선박의 강도해석에 대한 규정이나 방법론은 아직까지 명확하게 제시되지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 한국선급 규정을 이용하여 부재 스캔틀링을 수행하였고, 설계안에 대한 구조강도 검증을 위해서 카페리 전용선박 기준을 추 가적으로 적용하여 검토하였다. 특히, 카페리 전용선박 기준을 이용하여, 선체거더 최종강도를 추가적으로 수행하였으며, 기존 기준에 의 한 설계의 모호성을 극복하도록 제안하였다. 본 연구를 통해 도출된 연구 결과는 앞으로 고속 쌍동형 카페리의 구조설계 및 구조해석에 관련된 기본적인 자료로 유용하게 활용될 것으로 예상되며, 현재 설계된 쌍동형 카페리의 부재 치수는 한국선급 기준에 충분히 만족하면 서 구조적으로 안전하다.

한·중 카페리선의 경우 단순하게 국제규칙에 따라 안전관리를 시행하는 것만으로는 부족하고 한국-중국 간 항로의 특성, 투입되는 선박의 특성 및 운영선사의 특성 등을 종합적으로 고려하여 안전관리를 시행할 필요가 있다. 한·중 카페리선 안전관리 중에서 먼저 고려해야 할 부분이 바로 선령문제이다. 대다수의 선박이 선령 20년을 넘기고 있는 상황이라 선박의 노후화에 대한 관심이 지속되고 있는 상황이다. 한·중 카페리선의 안전관리 개선을 위해서는 선령제한제도를 통한 노후선박에 대한 단계적 대체를 대안 중 하나로 보고 있다. 한･중 양국의 법제 및 외국사례를 반영하여 검토한 결과 운항선박의 안전과 서비스 측면에서 한･중 카페리선의 선령을 30년 미만으로 규제하는 것이 바람직할 것이다. 한･중 양국의 법제에서 여객선에 대하여 각각 30년의 운항선령 제약이 있고, EU의 30년 선령제한제도 사례를 참고할 수 있을 것이다. 현재 한･중 카페리선 중 선령 25년 이상의 선박은 대부분 신규선박을 투입을 검토 중인 것으로 파악되어 실제 선령제도 시행과도 부합할 것이다. 이와 함께 중요한 것이 신규･대체선박의 선령을 제한하는 것이다. 한·중 해운회담에서 중국 측에서는 10년을 제안하였으나 세계 중고카페리선의 거래시장을 분석한 결과 제한선령을 15년 미만으로 정할 필요가 있다. 선령 15년의 제한은 운항선박의 현대화와 선사의 경영안정화 사이의 균형점으로 판단된다. 하지만 중장기적으로는 이러한 선령제한제도가 국제표준제도를 통해 규제하는 것이 바람직할 것이다. 현재 세계적으로 국제 카페리선에 대한 선령제한 제도 정책은 없으며, IMO 차원에서도 선령제한제도를 규정하고 있지 않는 점을 고려하면 중장기적으로는 선령제한제도 보다 선박검사를 통한 점검에 기반을 두는 것이 바람직 할 것이다.

본 연구에서는 쌍동형 카페리에 대한 기본 구조 설계 및 구조 해석을 위한 기법을 제시한다. 카페리와 같이 길이 50미터 이상 길이와 폭/ 비가 12보다 큰 중/소형 고속 선박의 강도 해석에 대한 규정이나 방법론은 아직까지 명확하게 제시되지 않고 있다. 따라서 본 논문에서 부재의 스캔 틀링은 한국선급기준을 적용하였고, 설계안에 대한 구조강도 검증을 위해서 카페리 전용선박 기준에 의해 추가적으로 검증하였다. 특히, 카페리 전 용선박 기준을 적용하여, Hull girder ultimate strength를 추가적으로 수행하여, 현재 기준에 의한 설계의 모호성을 극복하도록 제안하였다. 본 연구를 통해 도출된 연구 결과는 앞으로 고속 쌍동형 카페리의 구조설계 및 구조해석에 관련된 기본적인 자료로 유용하게 활용될 것으로 예상된다.

본 연구는 Fuzzy-AHP를 이용하여 한ㆍ중 카페리 피견인 트레일러 상호주행 시 장애요인의 가중치 분석을 연구의 목적으로 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 문헌연구를 통해 1차적으로 요인을 선정한 후, 현 카페리업체에 종사 중인 화물 전문가집단과의 Indepth-Interview를 수행하여 요인을 최종 선정하였다. 선정된 상위 장애 요인은 불안정적 서비스 제공, 제한적 정책 지원, 추가 비용 발 생이며, 이중 불안정적 서비스 제공이 가장 큰 장애요인으로 분석되었다. 선정된 측정변수 11가지 항목은 화물 장치장 공급 부족, 트레일러 보험 및 관리 문제, 특수장비 부족, 전문화된 인력부족, 투입 서비스 항로의 제한, 마케팅 홍보 전략의 부족, 수속 비용 증가 등이며, 이중 불균형 화물 집화에 따른 장비 회송 비용 증가가 가장 큰 장애 요인으로 분석되었으며, 서비스 항로의 제한, 특수장비 부족, 수속의 지연 및 추가 절차 발생이 그 뒤를 이었다.

한․중 항로는 우리나라와 중국 간 해운협정을 통해 안정적인 해운시장으로 자리매김하고 있으며, 특히 한․중 카페리 운송시장 은 이러한 환경에서 세계 최대의 시장으로 성장하였다. 하지만 시장의 급격한 성장은 수급불균형 현상을 발생시킬 가능성이 있고 치열한 경 쟁을 야기시킬 수 있다. 따라서 본 연구는 한․중 카페리 선사의 서비스 요인 중요도를 제시하여 경쟁력 강화를 모색하는 것을 연구의 목적 으로 하였다. 먼저 선행연구 및 델타이법을 통해 한․중 카페리 선사의 서비스 요인을 선정하였다. 다음으로 퍼지분석을 통해 각 요인들의 중요도를 평가하였다. 그 결과 한․중 카페리 선사와 이를 이용하는 화주들은 하역의 신속성, 통관의 신속성, 운송의 정시성을 가장 중요한 요인으로 선정하였다. 반면에 저렴한 운송운임, 운항속도, 내륙 연계운송, 선원 및 육상인력의 전문성에 대해서는 두 집단 간의 중요도 인식 에 차이를 보였다. 결과적으로 본 연구에서는 화물의 신속한 운송을 위해 한국과 중국 간 통관 문제 및 피견인 트레일러 상호 주행 등의 협 력이 조속히 이루어져야 할 것을 시사점으로 제시하였다.

In this prolonged economic recession, the countries in Northeast Asia play a crucial role in the global market and the relationship between Korea and China gets more attention due to its significant achievement during the past 20 years after the establishment of diplomatic ties in 1992. In this regards, this study presents general overview of Korea-China Car Ferry Route and evaluates the efficiency level of each operating route using DEA model. Incheon-Yingkou, Incheon-Lianyungang, Pyeong Taek-Lianyungang are analyzed as efficent routes, while from the view point of passenger efficiency, 4 routes i.e, Incheon-Dalian, Incheon-Dandong, Pyeong Taek- Weihai, Gunsan-Shidao are also noted as efficient routes. Consequently, other inefficient routes can benchmark these efficient routes by increasing cargo volume and passengers.