본 논문의 주 관심사항은 전산유체역학과 기존 모형시험 데이터를 활용하여 주어진 선박의 저항 및 추진성능을 추정하고 그 결과를 이용하여 에너지효율설계지표(Energy Efficiency Design Index, EEDI)를 평가하는 방법을 제시하는 것이다. 대상선박의 모형선 크기에 서의 전 저항을 계산하기 위해 점성 유동 해석을 수행하였다. 유동계산은 STAR-CCM+를 사용하였으며 자유표면, 트림과 싱키지를 고려하 였다. 점성 유동 해석 결과를 바탕으로 대상선박의 유효동력을 산정하였다. 준 추진효율 계수는 기 보유한 모형시험 데이터베이스를 이용 한 추정식 및 유사선박의 시험자료를 활용하여 산정하였다. 최종적으로 EEDI 산정식에 대하여 유체동역학적 결과, 선박의 정보, 사용하는 연료에 대한 CO2의 환산계수, 연료소모량 등을 바탕으로 일반화된 계산 프로그램을 작성하였다.

2017년 12월 인천의 영흥도에서 발생한 급유선과 낚시어선의 충돌사고를 비롯하여 소형 어선의 충돌 사고가 잇따라 발생하고 있다. 해양수산부에서 이러한 소형 어선의 해양사고를 예방하기 위하여 5톤 미만의 어선원에 대한 교육·훈련 규정 마련 등 교육 강화 및 근로환경 개선 등 선박종사자의 안전역량 제고를 위해 노력하고 있으나, 여전히 소형 선박은 해양사고에 매우 취약한 실정이다. 본 연구에서는 소형선박의 충돌 사고를 예방하기 위하여 새로운 통신 기법인 차량용 무선통신(WAVE 통신)을 활용한 소형 선박을 위한 충돌 예방 알고리즘을 구축하고자 하였다. 충돌 예방 알고리즘은 DCPA/TCPA를 기반으로 구성되었으며, DCPA/TCPA의 기준 설정을 위하여 선행 연구 분석, 시뮬레이션 실험 및 설문조사를 실시하였다. 그 결과 DCPA ８(La + Lb), TCPA 2.5min의 기준을 적용하였다. 각각 다른 조우 상황의 3가지 사고 사례를 선별한 후 구성된 알고리즘을 적용하여 어느 시기에 경보가 발생하는지 확인하였다. 추후에 실선 적용을 통하여 문제점을 식별하고 알고리즘을 고도화한다면 소형 선박의 운항자가 충돌 상황을 사전에 인지하는데 정보를 제공할 수 있다.

An acoustic and trawl pilot survey using a small vessel was conducted in Jinhae bay of the South Sea of South Korea on April 13~14, May 11~13 and June 8~10, 2015. During the survey, acoustic data was collected and bottom trawls were conducted at the same time. First, various noises were eliminated by using the Park method based on the Wang method(Wang et al., 2015; Park et al., 2015), the species compositions and catch rate from each bottom trawl were observed, and spatial distribution of fishery resources in the water column and their nautical area scattering coefficient (NASC) were investigated through acoustic data. During the entire survey period, 12 orders, 33 families and 41 species were caught. The most caught species in April, May and June were Okamejei kenojei, Zoarces gilli and Pholis nebulosa, respectively. Fish schools were observed near the line of net mouth height in April. Numerous weak scatters were presented on the echograms in May and June. Many fish schools appeared in between the water surface and 20 m deep in May. The NASC value from entire water columns was the lowest in April (35.9 m2/n･mile2) and highest in June (1541.3 m2/n･mile2).

본 연구에서는 소형어선 및 예인선단의 해양사고 사례를 통해 선박의 규정된 등화 및 형상물로 오인할 수 있거나 그들의 특성식별을 방해하는 등화 및 형상물 또는 적절한 경계(警戒)를 방해하는 등화 및 형상물의 문제점을 살펴보았다. 그리고 다음과 같이 선박의 등화 및 형상물에 관한 규칙을 규정하고 있는 국내법의 개정 필요성을 제시하고자 한다. 먼저「총톤수 10톤 미만 소형어선의 구조 및 설비기준」은 소형어선이 「국제해상충돌예방규칙」제26조 및「해사안전법」제84조에서 규정하고 있는 “어로에 종사하고 있는 선박”이 표시하여야 하는 등화 및 형상물을 비치하도록 개정하여야 한다. 둘째 소형어선의 항해등 및 레이더반사기에 관한 면제 규칙을 규정하고 있는「어선설비기준」은「해사안전법」제20조의 규정을 충족하도록 개정하여야 한다. 셋째 「해사안전법」제2조에서 규정하고 있는 “예인선열”의 정의는 「국제해상충돌예방규칙」제24조의 규정을 충족하도록 개정하여야 한다. 또한 모든 항해사에게 해양사고 예방을 위하여 적절한 등화 및 형상물 표시의 중요성을 강조하고자 한다.

우리나라에서 최근 5년간 발생한 해양사고를 분석해 보면 약 80%가 어선과 관련이 있는 사고로 밝혀졌다. 이들 사고는 상선과 어선 간의 충돌을 비롯한 어선과 어선간의 충돌사고로 대부분 운항자의 인적과실에 의해 기인하고 있다. 이에 중소형 어선 운항자들에게 맞춤형 해양안전 정보를 제공하기 위하여 어선 운항자를 대상으로 사용 중인 항해장비, 사용빈도, 사용 시 애로사항 등을 파악하고 더불어 향후에 요구되는 서비스를 조사하였다.

해양유류오염사고가 발생한 경우에 필요한 모든 방제자원을 사전에 확보하고 사고에 대응하는 것이 가장 효과적이지만 현실적으로는 한계가 있는 실정이다. 그러므로 대규모 유류오염사고에 대비하여 유류오염으로 피해를 입게 되는 오염지역의 어선을 활용하는 방안이 중요한 대안이 될 수 있다. 미국 등 선진국에서도 지역 어선을 이용한 임시방제정 프로그램이 개발되어 운영되고 있는 사례를 찾아볼 수 있다. 본 연구는 국내 소형어선에 적합한 기름방제용 스위핑 암 시스템을 검토하였다. 모델로 선정된 소형 선박은 연안유자망어선 및 연안복합어선으로 2.5~3.5톤, 길이 8~9 m, 폭 2.5~2.8 m, 마력 200~250 HP, 선질 FRP인 어선이다. 개발된 장치는 모델 선박에 간편하게 장착할 수 있고 이동이 가능한 구조로 설계되었다. 조립 및 분해를 쉽게 하기위해 각 부품의 무게를 10 kg 이하로 구성함으로써 현장 실용성을 높였다.

우리나라는 대규모 유류오염사고가 발생한 경우 방제자원이 충분하지 않아 방제에 어려움을 겪었으며, 또한 방제에 동원된 어선이 효과적인 방제를 수행하지 못해 작업비용이 거부되는 사례도 이전 사고에서 경험하였다. 이에 대규모 유류오염사고 등을 대비하여 방제자원을 사전에 확보하고 또한 유류오염으로 인하여 많은 피해를 입게 되는 오염지역의 어선을 효율적으로 활용할 수 있는 방안의 일환으로 소형 선박에 장착하여 기름을 회수할 수 있는 효율적 장비를 개발하고 이를 정책화하는 것이 중요한 대안이 될 수 있다. 이를 위해, 본 연구에서 국내 실정에 맞는 소형선박 장착용 기름회수장비 개발을 위한 예비 단계로서 이러한 장비의 장착에 적합한 대상 선박의 선정을 위한 연구를 수행하였다.