In order to provide basic data to increase the efficiency and stability of seamanship at anchoring, the characteristics of the hull motion including dragging anchor due to external forces were observed at Mokpo and Jinhae anchorage for the avoidance of the typhoon. As a result, it is necessary to check the embedding motion and holding power of the anchor according to at initial position to decrease dragging anchor. Dragging anchor at anchorage seems to have been easily caused according to discrepancy between embedded anchor flukes and the towing direction due to the change in wind direction, rather than the wind speed. This discrepancy, thus, should be considered when anchoring. This test vessel with a small radius of curvature of the stem is relatively vulnerable to the influence of wind direction and wind speed, so it is easy to cause a decrease in the holding power due to an increase in the rate of turn. When the current speed is greater than or equal to 1 knot, the range of the rate of turn is reduced resulting in a relatively increased holding power. In addition, during the swing, the tension of the chain was high according to the angular velocity change of heading at three-quarters of the swing length rather than the left and right ends.

In general, a high tension on the anchor and chain is placed when a ship at anchor is subjected to heavy weather. Mariners have to pay attention to whether dragging anchor occurs to keep the safety of the ship at anchorage since it is difficult to maintain the stable motion of ship and it causes collisions with other ships nearby. In this paper, the ship motion against the external forces was shown to obtain the fundamental data about characteristic of holding power due to nature of seabed at anchor, so practical trials were carried out in rocky area and muddy area using a trial ship around coastal area of South Korea. In muddy seabed, holding power showed reasonable tension values depending on the distance from anchor position of continuing swing motions of a ship corresponding to wind force. Meanwhile in rocky seabed, tension values on the chain appeared very high occasionally regardless of the distance from the anchor position and seemed to exceed its holding power to be the breaking strain of the chain although weather was not in a severe condition. Therefore, some of the cables laid on the seabed were presumed to be caught in a crack on the rock. It is assumed that even a small amount of external force may cause the chain to break in a moment in rocky seabed. Additionally, wind and current forces had a somewhat contradictory effect on holding power of the ship between them.

본 연구에서는 울산항 E 집단정박지를 이용하는 대표적인 8척의 선박에 대한 단묘박 상태에서의 묘박안전성을 앵커와 앵커체인의 파주력과 바람, 파랑 및 조류에 따른 외력으로 상호 비교하여 평가하고, 주묘 발생이 가능한 최소 한계 외력을 분석하고자 한다. 파주력은 해저저질과 실제 앵커 의장수를 반영했고, 선체에 작용하는 외력은 만재와 경하상태별로 풍압면적과 수면하부 침하면적을 조사하여 각 상태별로 선체에 작용하는 풍압력, 유압력 및 파랑 표류력을 산출하였다. 단묘박 상태에서의 주묘 한계 외력에 대한 분석 결과 선박의 종류, 규모 및 적재 상태별로 다소 차이는 있으나 조류 2 knots 조건 하에서 일반화물선은 풍속 15 m/s 이상, 유류운반선은 풍속 13 m/s 이상이면 주묘가 발생할 수 있음이 확인되었다.

2003년 태풍 매미로 인하여 안전한 피항지로 여겨졌던 진해만에서도 강풍에 의한 주묘로 좌초, 충돌 등 많은 해양사고가 발생하였다. 투묘에 대한 사항이나 주묘를 예측하기 위해서는 외력과 대항력에 대한 비교 검토가 필요하다. 하지만 풍압력에 대한 부분에서 스윙현상으로 인한 풍압면적 적용에 대한 연구가 진행되고 있으나, 여전히 논란의 대상이 되고 있다. 따라서 실습선 한바다호를 대상으로 선체에 작용하는 외력과 외력에 대한 대항력을 수치적으로 계산하고, 이를 실제로 주묘가 발생했던 실선계측자료와 상호 비교 분석함으로써 묘박 중선박에 가해지는 풍압력에 대한 평가를 실시하였다.

우리나라는 매년 최소 3~4개 정도의 태풍의 영향을 받고 있으며, 이러한 태풍은 강한 바람과 많은 비를 동반하여 막대한 재산피해와 인명피해를 가져왔다. 특히, 태풍 매미는 기록적인 강풍과 높은 파도를 동반하여 피항지에 묘박중인 선박들과 부두에 계류중인 선박들이 침몰, 좌초, 충돌하는 등 많은 해양사고를 유발시켰다. 태풍의 내습이 예상되면 선박들은 태풍의 예상 진로에서 멀리 벗어나거나 안전한 피항지를 선택하여 투묘를 실시하고 있다. 하지만, 투묘에 대한 사항이나 투묘 후 선박의 안전에 대한 판단은 운항자의 경험에 의존하고 있는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 실습선 한바다호를 대상으로 선체에 작용하는 외력과 외력에 대한 대항력을 상호 비교 분석함으로써 선박의 묘박 안전성을 정량적으로 평가하였고, 이를 바탕으로 주묘 한계풍속, 선박에서의 안전대책, 단계별 조치사항 등에 대한 묘박 매뉴얼을 개발하였다.

경상대학교 해양과학대학의 실습선 새바다호를 사용하여 통영항 내의 동호만에서 1999년 9월 3~4일 사이에 투묘와 양묘를 포함한 선박의 궤적을 PATK-GPS 선간거리계측 시스템을 이용하여 위치와 거리 및 상대방위를 측정하고, 그 측위 정도의 유효성과 묘박의 실시간 가능성에 대하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 투묘 후 묘가 브로트업 앵커가 될 때까지의 시간은 4분이 소요되었고, 완전한 묘박 상태로 되어 선박의 궤적이 나타나기 시작하는데 요하는 시간은 10분 정도였다. 2. 묘박중 선체는 묘를 중심으로 하여 8자형의 요동운동을 나타내었다. 3. 측정 전체 시간대의 평균 묘박위치는 투묘위치로부터 북으로 49m, 동으로 89m로 편향되었다. 4. 선박의 궤적은 묘를 중심으로 하여 상태방위 186.1˚에서 194.2˚까지의 8.1˚ 폭 사이를 장반경 63m, 단반경 53m의 거리로 타원형에 가까운 궤적을 그리고, 반시계 방향으로 이동하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 5. 선위의 분포 빈도가 가장 높은 것은 상대방위 187˚, 거리 558m 지점이었고, 가장 낮은 점은 상대방위 194˚, 거리 556m의 지점이었다. 6. PRTK-GPS는 거리와 방위를 동시에 측정할 수 있으므로 선박의 묘박에 요구되는 적정한 면적과 주묘의 상태를 연속적으로 정밀하게 파악할 수 있으므로 묘박의 감시에 매우 적절한 시스템이라 판단된다.

묘박중인 선박은 외력이 점점 강해짐에 따라 항상 주묘의 위험에 노출되게 된다. 선박에서는 주묘를 예방하기 위하여 파주력을 크게 유지해야 하는데, 대부분의 파주력은 앵커에 의해 형성된다. 앵커의 파주력은 앵커의 형태, 수중무게 그리고 해저 저질에 따른 파주계수에 따라 상당히 달라지는데, 특히 AC-14형 앵커는 ASS형 앵커에 비하여 2~2.5배의 파주력을 형성하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 파주계수는 모형실험 등을 통하여 정해진 기준으로 실선에서의 검증은 상당히 부족한 편이다. 따라서, 선박의 실제 주묘 사례를 검토하여 기존에 사용되고 있는 파주계수와 비교.분석을 실시하였다. 그 결과, AC-14형 앵커의 경우 펄에서 7~10 정도로 확인되었으며, ASS형 앵커의 경우 모래에서 3 정도이고, 모래와 펄이 혼합된 곳에서는 3.5 정도로 기존의 파주계수와 비교적 유사한 결과를 보였다.

태풍이 내습하면 선박은 이를 피해 적절한 묘박지를 선정하여 묘박하게 된다. 묘박 중인 선박은 일단 태풍의 영향권에 들어가면 바람, 파도 및 해·조류에 의해 발생되는 외력과 이에 대응하여 묘와 묘쇄에 의한 파주력 및 기관 추진력에 의한 선박의 대응력이 서로 균형을 이룸으로써 주묘되지 않고 안전하게 견딜 수 있다. 본 연구에서는 묘박 중인 선박이 주묘되지 않고 견딜 수 있는 외력의 한계를 이론적으로 분석할 수 있는 방법을 제시하고, 이를 2003년 9월 태풍 매미가 내습했을 당시 진해만에 묘박했던 선박에 적용해봄으로써 그 타당성을 검토하였다.