해양사고 예방을 위해 선박의 성능 평가는 필수적이지만, 대형 상선에 비해 소형선박에 대한 성능 평가는 여전히 미흡한 상황 이다. 특히 5톤급 미만의 선박에 대해서는 설계 단계에서 어떠한 평가도 이루어 지지 않는다. 일반적인 경우 소형선박 특히 어선에 대한 조종성능 평가는 상선과 달리 설계 과정에서 다루어지지 않거나 경험식에 의존하여 검토되는 경우가 많다. 본 연구의 대상으로 하는 소 형어선의 경우 적재 재화상태에 따라 중량과 무게중심의 변동이 크기 때문에, 설계 후 항해 시운전을 통해 조종 성능을 평가하더라도 해 당 재화상태가 실제 운항 상황을 충분히 반영하지 못할 수 있다. 이에 따라 소형 어선의 성능 평가는 재화 상태 별로 구분하여 검토될 필 요가 있다. 본 연구에서는 4.99톤급 표준 어선을 대상으로 한국해양교통안전공단(KOMSA)의 복원성 평가프로그램(K-SHIP)을 활용하여 적 재 재화상태에 따른 중량과 무게중심을 평가하고, 이를 바탕으로 선회 성능을 분석하였다. CFD 시뮬레이션의 불확실성은 GCI 기법으로 검증하였으며, 시운전 데이터를 사용해 시뮬레이션 결과의 정확성을 검증하였다. 연구 결과 소형 어선은 만재 출항 재화상태에서의 선회 성능 평가가 해당 선속에서의 대표 성능을 충분히 반영 하는 것으로 평가 되었으며, 선속별 선회성능 시뮬레이션 결과 소형 어선의 선회 성능을 고려한 운항 속력 선정이 필요함을 확인하였다.

상선에 비해 잦은 변침을 하고 어획물로 인한 중량 및 무게중심의 변화와 같은 다양한 운항조건을 가진 어선의 경우, 조종성능 은 선박 운항 시에 매우 중요한 역할을 한다. 소형 어선의 사고는 2022년 기준 전체 해상 사고의 약 60%를 차지하며, 이는 부족한 조종성 능으로 인한 충돌과 좌초 사고가 주요 원인이다. 특히 10톤 미만의 소형선박에서 발생한 사고는 전체 사고의 약 65%를 차지하는데, 소형 어선의 조종성능 관련 기준이 부재하여 이를 정확히 평가하기엔 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 4.99톤급 소형 어선을 대상선으로 선 정하여 3D-CAD로 모델링 한 후, 상용 수치해석 프로그램인 STAR-CCM+를 활용하여 선박의 조종운동 시뮬레이션 환경을 구축하였다. 이 를 바탕으로 다양한 표준재화상태와 무게중심을 고려하여 10° / 10° 및 20° / 20° zigzag test와 35° turning test를 수행하였고, 선체 중량이 증가 함에 따라 변침성능이 감소하고 선회성능이 향상되는 경향을 분석하였다. 그 중, 만재출항과 부분만재입항 상태에서는 상대적으로 선회 성능이 부족한 결과를 확인하였다. 이를 바탕으로 소형선박의 안전한 운항을 위한 표준재화상태와 무게중심을 고려한 조종성능의 평가 및 그에 상응하는 표준화된 조종성능 평가 기준의 필요성을 제시하였다. 또한, 본 연구의 조종성능 평가 결과가 소형선박의 조종성능 평 가 기준 선정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.