여객선과 실습선은 많은 인원이 승선한다는 점에서 서로 공통적인 특성을 갖고 있다. 이러한 이유로 여객선형 선박의 안전한 운항이 대단히 중요하다. 정상적인 항해 중, 선박은 다양한 형태의 타각을 사용하여 변침하고, 위험 물표와의 충돌 회피를 위해 선회하기도 한다. 선박이 선회하면 횡경사가 발생하고, 운항 당시 여건이 불리할 경우 위험횡경사가 발생하거나 전복사고로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 여객선과 유사한 두 척의 실습선을 대상으로 실선 선회 실험을 통해 횡경사를 계측하였고, 이를 선회 중 횡경사 이론식과 비교 분석하였다. 그 결과, IMO 복원성 성능기준에 제시된 선회 중 횡경사 계산식을 이용한 최대횡경사 예측의 한계점을 확인하였다. 또한, 선회 중 횡경사 이론식에 전타 당시 선속을 반영하고, 계산된 결과값에 우 선회시 1.4배, 좌 선회시 1.1배를 적용하면 최대횡경사 예측이 가능함을 확인하였다. 본 연구는 선회 중 위험횡경사 예방에 관한 안전운항기준을 마련하는데 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

정기적으로 운행하던 여객선 세월호가 소각도 변침 중에 급격히 횡경사되면서 전복하는 사고가 최근 발생하였다. 선박의 횡경사가 발생 원인에 따라 Heel, List, Loll로 구분되어 그 원인에 따라 적절히 대응해야 함에도 불구하고 음의 복원력에 의한 횡경사(Loll)에 대한 항해사들의 인식이 매우 부족하다. 이에 본 연구에서는 음의 복원력에 의한 횡경사에 대한 개념, 발생과정 및 횡경사각 산정법을 고찰하고, 박스형 모형선을 이용한 수조 실험을 통해 실제 횡경사각의 발생과 음의 복원력 정도에 따른 횡경사각의 크기를 이론식과 비교 검증하였다. 그 결과, 실험값은 이론식에 의한 횡경사각 계산값과 잘 일치하였으며, 음의 복원력에 의한 횡경사의 특성으로서 좌현과 우현에서 동일한 각도의 횡경사가 발생하였다. 본 연구를 통하여 음의 복원력을 가진 선박의 거동에 관한 인식이 확대되고 과거 원인이 불명확한 전복사고의 원인분석에 참조되길 기대한다. 향후 음의 복원력에 의한 횡경사에서의 부적절한 대응으로 전개될 수 있는 선박의 거동에 관한 실험연구 및 사례연구가 필요하다고 사료된다.

선박의 대형화, 고속화 및 선종의 다양화는 운송수단 중 해양 운송수단의 비중을 크게 증가시켰으나 동시에, 선박사고의 발생도 같이 증가 되었다. 선박사고의 발생은 생명과 재산의 손실뿐만 아니라 환경재해까지 일으키기 때문에 막대한 경제적, 환경적인 영향을 끼치게 된다. 특히, 여객선의 경우 인명의 피해가 크게 발생하기 때문에 선박사고를 예방하기 위한 방법들이 논의 되어 지고 있다. 본 연구에서는 여객선의 횡경사 각도를 바탕으로 전복의 위험까지 가게 되는 시간을 예측하여 위험시간에 도달하기 전에 인명을 대피할 수 있는 기초 자료를 제공하고자 하였다. 2012년~2016년 사이 침몰사고를 바탕으로 특정 시나리오를 설정하였으며, PRR1의 데이터를 MOSES V20을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 시간에 따른 횡경사 각도이며, 횡경사 에측을 위한 1차, 2차 방정식을 이용하여 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 1차방정식의 경우 시뮬레이션 데이터가 선형적인 그래프를 나타내었기 때문에 낮은 오차율을 보이고 있으며, 2차방정식의 경우 초기에는 낮은 오차율을 보이고 있으나 추후 발생되는 각도에 대해서는 높은 오차율을 보이고 있었다.

선박사고는 환경적인 요인으로 인해 경사가 항상 존재한다. 선박의 경사는 선내 재실자의 피난 이동속도뿐만 아니라 선내 화재성 장에도 영향을 미치기 때문에 화재해석 시 경사조건을 고려하여 위험분석을 할 필요가 있다. 이에 이 연구에서는 FLUENT를 이용하여 선박의 횡경사와 종경사 변화에 따라 산정된 온도결과 값에 의해 화재에 미치는 영향을 분석하였다. 화원의 위치를 기준으로 횡경사가 –10°일 때 37초, 종경사는 –10°일 때 36초 이내에 피난을 해야 하는 반면, 횡경사가 +10°, 종경사가 +10°인 경우 피난에 영향을 미치지 않을 것으로 예측되었다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 선박화재 시 화재발생위치를 기준으로 횡경사와 종경사를 고려하여 피난유도 및 대책을 마련해야함을 확인하였다.

In order to evaluate rolling characteristics of high speed container carrier the author developed yaw-sway-rudder coupled rool equation, which is likely to be 5th order differential equation. The free rolling time history with particular reference to automatic steering, was computed upon the base of the yaw-sway-rudder coupled roll equation. The computed result explained effects of C1 and C2 on rolling behaviors and furthermore the effect of C2 proved to be very effective where C1 and C2 are yaw gin constant and yaw-rate gain constant of auto-pilot respectively. Computation was carried out using Matsumoto's data of hydrodynamic force derivatives of 5 meter long container model.