최근 이상적인 자연현상으로 인해 돌풍, 태풍 및 쓰나미 등 비상상황이 자주 발생하고 있고, 이로 인해 항내 계류선박은 선체거동을 미리 예측하여 해석하고, 선체거동을 제어하지 못해 계류선박의 계류시스템이 손상되면 해양사고가 발생할 수 있다. 따라서 계류시스템의 손상이 예상되는 경우 정량적 판단에 의해 항내 계류할 것인지 아니면 항외로 피항할 것인지 결정할 필요가 있다. 본 연구에서는 외력에 의한 계류선박의 거동해석 및 계류시스템 제어를 위해 대학내 전용 부두에 계류중인 실습선을 대상으로 계류안전성을 평가하였다. 계류삭의 최대장력을 분석한 결과, 파주기 12초 및 15초인 경우에는 대부분 허용강도(S.W.L)를 초과하는 것으로 분석되었다. 계선주에 작용하는 최대견인력을 분석한 결과, 해당 위치에 설치된 지 노후화된 소형 계선주에 다수의 계류삭을 체결함으로서 모든 평가 Case에서 계선주 허용규격인 35톤을 초과하는 것으로 분석되었다. 선체동요 및 하역안전성 평가결과 파주기 12초 이상 및 풍속 25노트 조건에서는 Surge 운동의 한계값인 3.0미터를 초과하는 것으로 분석되었다. 그 결과를 토대로 계류시스템 제어를 위한 판단기준이 되는 풍속, 파고 및 파주기 등의 주요 외력조건별 고위험, 위험 및 보통 위험 등 3단계의 리스크 매트릭스(Risk Matrix)를 작성하여, 계류시스템 제어를 위한 판단기준이 되는 위기관리 대응매뉴얼로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

승무원의 피로는 해양사고의 주요 원인으로 인식되고 있다. 해양사고 원인의 대부분을 차지하는 인적오류를 예방하기 위한 다양한 방안이 강구되고 있으나 인적요인에 직접적인 영향을 미치는 승무원의 피로에 관한 체계적인 연구는 아직 미흡한 실정이다. 본 연구는 교원·학생·직원, 그리고 남성·여성과 같이 다양한 승선경력 및 업무 형태를 가지고 있는 실습선 한바다호 승무원 128명을 대상으로 87일간의 해양실크로드 항해탐험 동안 이들의 피로도 변화를 분석하였다. 승선기간에 따른 승무원의 피로도 변화는 설문조사와 간호사의 개별 면담을 통해 이루어졌고, 수집된 데이터는 정량적인 통계 처리를 실시하여 피로도 요인으로 분류한 후, 승선 집단별로 피로도 요인의 변화를 비교하였다. 연구 결과 승무원의 피로도 요인은 정신적 피로도, 생리적 피로도, 신체적 피로도로 분류되었고, 승선기간에 따른 직위별, 성별 피로도 변화에 대한 반복측정 분산분석 결과, 직위별로는 교수·부원 집단이 학생 집단보다 정신적, 신체적 피로도를 더 많이 느끼는 것으로 나타났고, 성별로는 여성 승무원이 남성 승무원에 비해 신체적 피로도를 더 많이 느끼는 것으로 나타났다.

국립대학 실습선은 STCW협약에서 요구하는 항해사 및 기관사 자격 취득을 위해 국립대학에서 학생들의 승선실습 목적으로 운영되고 있는 선박이다. 실습 선은 많은 인원이 승선하며, 국제항해에 종사하는 특수목적의 선박으로서 다른 선박들보다 엄격한 안전관리가 요구된다. 실습선은 교육부 소속의 선박으로 안 전관리에 대해서는 각 대학의 자체규정에 따라 운영되고 있으며, 이를 규율할 수 있는 법 또는 제도가 없다. 무엇보다 국제해사협약에서도 실습선에 대한 별 도의 지위가 없으며, 비상업용 정부선박으로 간주되어 인적분야에 해당하는 일부 협약의 적용대상에서 제외된다. 특히 안전관리시스템 구축을 위한 ISM Code와 선박 및 항만의 보안을 위한 ISPS Code가 적용 제외되어 실습선에 대한 안전관리가 사각지대에 놓여있는 부분이 있다. 이와 관련하여 이 논문은 실습선의 법적지위 및 안전관리에 관한 문제점을 파악하고, 실습선의 안전관리가 체계화 될 수 있는 법제도적 개선방 향을 제시하고자 한다.

This study analyzed characteristics of officers’ watch-keeping during fishing operation at the fisheries training ship KAYA(GT: 1,737 tons, Pukyong National University). It observed fishing works of three officers in wheel house of KAYA. The observations were carried out at the fishing ground 45 miles away from east of Jeju from 7 to 8 January 2010. The works and movements of the officers were recorded with three common video cameras and a 4-channel MPEG-4 Triplex DVR. Recorded data of the working circulation was analyzed by using the post-processing method. As a result of the traffic lines, the average (±S.D) of working hour (min) and moving frequency (times), distance (m) and speed (m/min) during setting the net was 11.8 (0.9), 43.7 (8.1), 133.9 (35.8) and 10.5 (0.6), respectively. During trawling the net, it was 100, 241 (39.8), 615.7 (194.6) and 5.2 (1.6), respectively. During hauling the net, it was 17.6 (1.4), 41.0 (7.2), 196.9 (37.6) and 10.7 (0.8), respectively. In addition, it has a different tendency of the instrument usage frequency by the fishing works. During setting, the usage priority was CCTV, ECDIS, RPM and pitch controller, net monitor, GPS plotter, chart room, X-band radar, fish finder and public addressor. During trawling, it was CCTV, ECDIS, fish finder, X-band radar, net monitor, chart room, GPS plotter, RPM and pitch controller, auto pilot and steering, interphone, wind speed and direction indicator, No.1. VHF, navigation light control panel and public addressor. During hauling, it was CCTV, RPM and pitch controller, GPS plotter, public addressor, chart room, net monitor, X-band radar, auto pilot and steering and fish finder.

본 연구에서는 목포해양대학교의 실습선 새누리호를 대상으로 선박의 중앙집중 공조시스템에 공랭식 에어컨을 직접 설치하여 성능을 개선시킨 공기조화시스템으로 운전하였을 경우의 냉방 성능을 비교하고, 선실의 온열환경에 대한 실측조사를 통해서 향후 선박용 공기조화 설계 및 계획에 경험적 기초참고자료로 활용하고자 하는 것이다. 연구결과 동일한 외기조건에서 기존의 중앙집중방식 공조시스템과 개선된 공조시스템으로 운전하였을 경우, 모든 선실의 온도는 24~28 ℃, 습도는 55~75 %로 쾌적한 조건임을 알 수 있었고, 발전기 부하를 측정결과 공기조화시스템의 성능개선에 따라 평균 부하 48 KW, 전부하시 부하율 약 8 %정도 감소하여 1일 연료소모량 FOC는 하루 평균 222[L/day]의 기름이 절약됨을 알 수 있었다. 또한 학생 선실(Cadet No. 21)은 기관실의 전열로 인해서 온도가 높게 나타났는데, 이것은 공기조화 설계 시 취출구 개수 및 전열부하를 고려하지 못한 결과로 판단된다.

본 연구에서는 선박의 우수한 운항 성능과 쾌적한 승선감의 확보를 위해, 부경대학교 실습선인 가야호를 대상으로 해상상태, 선수 각 조건, 선속, 그리고 선내 위치별로 수행된 뱃멀미 발현에 관한 5차에 걸친 설문조사 결과와 선체운동해석법(Strip Method)에 기초한 수치계산을 통해서 얻은 계산결과를 비교, 분석하였다. 이를 통해 많은 수의 학생이 승선하는 실습선의 거주구역 배치에 대한 타당성 검증과 함께 항해 중 멀미도를 낮출 수 있는 침로와 선속의 결정에 도움이 될 것이다. 본 연구에 의하면 해상상태가 거칠수록 전체 멀미비율이 높게 나타났으며, 선내 위치별로는 선체의 중량중심에서 멀리 떨어져 있는 선교와 거주구역에서 수직가속도의 가중치가 높았고 멀미비율도 높게 나타났다. 그리고 선수파에 비해 횡요시 수직가속도의 가중치가 높게 나타났다. 멀미도 조사와 MSI 계산의 비교에서는 운동 수직가속도가 증가하면, 상대적으로 멀미도도 증가하고, 수직가속도가 증가하는 구역과 멀미도 발생구역이 일치하였다.

In the world economy and the shipping industry, container, bulk carriers and oil tanker vessels are undergoing a bigger difficulty because of the imbalance on supply and demand with the view that ship's loading capacity is exceeded. For this reason, shipping companies are trying to reduce the operating cost through slow steaming. Thus, under this condition of continuous recession in shipping industry, saving on fuel consumption is the main issue. In this study, tests were conducted to find out the method of reducing fuel oil consumption by economically operating the ships, taking into account the main engine power and speed. The subject vessel's fuel consumption compared to the output is lower near the range of 138~157RPM. The engine speed showed significant increment to 144RPM and fuel consumption increased rapidly compared to the engine speed at 15knots and above. During sea trial test, the subject vessel's specific fuel rate(SFR) was 134.25[g/BHPh] while the calculated value after 10 years of operation is 137.1[g/BHPh] at speed range of 148~150RPM which is 70% of the load and this indicates an increase of approximately 2.1%.

본 연구에서는 실습선 가야호를 대상으로 하여 파랑 중 운동성능을 평가하였다. 그리고 쾌적한 승선감을 확보하기 위하여 실제 해상에서 운항중인 선박의 선내 위치별 수직가속도 성분을 선체운동 계산 기법을 통해서 구하고, 수직가속도 스펙트럼을 이용하여 가야호의 선속변화에 따른 가속도 계산 결과를 뱃멀미 지수(MSI; Motion Sickness Incidence)의 가이드라인과 비교 검토하여 멀미의 정도를 표시하였다. MSI 계산 결과는 선속이 5 knots, 10 knots, 12 knots로 커지는 순서대로 수직가속도의 가중치가 높게 나타나며, 입사각은 180°와 150°에 비해 선수사파인 120°의 경우에 수직가속도의 가중치가 높게 나타났다.

본 연구에서는 국제해사기구(IMO)의 뜨거운 관심분야로 부상되고 있는 선박기인 입자상물질(PM)과 오염물질 배출에 관하여 한국해양대학교 실습선 한바다호를 이용하여 계측하였다. 특히, PM은 TEM 그리드를 이용해 채취하고 전자현미경으로 구조를 파악하였으며, NOx, CO₂, CO 등의 배기가스는 연소가스분석기(PG-250A, HORIBA)를 이용해 측정하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 선박이 항구에서 출항할 때, Bunker Change로 인한 PM 배출량은 최대 30 % 정도 차이가 있었다. 2) 정속 운항을 하면서 Bunker-A에서 L.R.F.O(3 %)로 변경할 때 측정한 PM 배출량은 1.34㎎/㎥, L.R.F.O(3 %)로 고정해 측정한 PM 배출량은 1.19㎎/㎥, L.R.F.O(3 %)만 사용하며 주기관 회전수를 20 % 증가시키면서 계측한 PM 배출량은 1.40㎎/㎥이었다. 또한, 저질유(L.R.F.O(3 %))로 변경시 CO 농도는 약 16 % 증가하는데 비해 RPM을 20 % 상승시킨 경우에는 152 % 이상 급격한 증가를 보였다. 이러한 결과로부터 배기가스 배출의 증가는 연료유종의 영향도 있으나, RPM의 변화에 민감하다는 것을 알 수 있었다. 3) TEM 그리드로 채취한 PM은 약 4~10㎛ 정도의 다양한 입경을 가지는 다공질 응집체 형상의 구조인 것으로 확인하였다.

본 연구에서는 한국해양대학교 실습선 한바다를 이용하여 선박의 입․출항 및 약 150 rpm의 정속 운항 할 때 주기관에서 배출되는 배기가스를 실시간 계측하였다. 실측 결과 질소산화물의 농도는 정속 운항시 800 ppm 에서 1,000 ppm 사이인데 반해, 입․출항시에는 210 ppm 에서 1,230 ppm 까지 큰 범위에서 값이 변화하였다. 일산화탄소의 농도 역시 정속운항 상태 보다 입․출항시 측정값의 변화가 크게 나타났다. 이러한 결과는 입․출항시 가능한 한 주기관의 부하변동이 급격히 발생되지 않도록 하는 선박 조종 스킬이 필요하다는 것을 의미한다. 또한, 배기가스 저감 기술의 적용에 있어 입․출항시와 정속 운항할 때 그 차이를 고려할 필요가 있다는 것을 나타낸다.

본 연구에서는 건조 후 20여년 운항한 군산대학교 실습선 해림호의 발전기를 대상으로 직접 선박현장에서 실험하여 최적 연료분사시기를 규명해서 선박의 경제적이고 친환경적인 운항에 도움을 주고자 연구하였다. 실험은 기관회전속도 1,200 rpm으로 일정히 유지하고, 기관부하를 0 kW에서 90 kW까지 30 kW간격으로 변화시켰으며, 연료분사시기는 BTDC 19o에서 23o까지 2o 간격으로 변화시키면서 실험하였다. 실험결과 연료분사시기를 BTDC 21°에서 BTDC 23°로 앞당길 경우, 연료소비율은 1.37 % 감소하였고, 질소산화물은 11.59 % 증가하였으며, 매연은 23.5 % 감소하였고, 아황산가스는 2.8 % 감소하였다. 따라서 노후 발전기 엔진에 있어서 연료분사시기가 연소특성 및 배기배출물특성에 미치는 영향을 종합적으로 분석․고찰한 결과, 최적 연료분사시기는 원래의 분사시기보다 2° 앞당겨진 BTDC 23°로 확인되었다.

본 연구에서는 선박의 중앙집중 공조시스템에 공랭식 에어컨을 직접 설치하여 열원의 성능개선과 거주 구역별 독립 냉 난방이 가능한 개별분산 공조시스템을 하고자 하는 것이다. 연구 결과 기존의 중앙집중방식 공조시스템에 비해 열원 제어와 열효율상의 문제점을 보완함과 동시에 장치의 효율을 향상시킴을 확인하였다. 또한 동일한 조건에서 장치의 냉동능력과 성능계수는 평균 약 3 %, 23~26 % 정도 높게 나타났으며, Chilled Water Plants의 압축기 소비동력은 약 12 % 정도 낮게 나타났고, 동일한 조건에서 난방 시 소비동력은 약 33.5 % 낮게 나타났다. 따라서 공랭식 에어컨을 이용한 개별분산 공조시스템이 열원 제어뿐만 아니라 장치의 성능향상과 거주구역별 쾌적한 온 습도 환경 조성에 크게 기여하는 결과를 얻을 수 있었다.