우리나라는 기상 악화 속에서 감항성이 확보된 선박만이 항해할 수 있도록 선박출항을 해사안전법에 근거하여 통제하고 있으 나 통제 대상선박 지정에 대한 과학적 평가 결과 및 정량적 근거가 미비하여, 항행안전의 확보와 합리적 출항통제 운영을 위한 개선 의견 이 제기되고 있다. 본 연구는 풍랑 주의보 발효 시 주요 통제대상 선종인 예인선의 실선계측을 통해, 현행 출항통제 기준의 적정성을 평 가하고 현실성 있게 개선될 수 있도록 정량적 근거를 제시하는 것에 연구 목적이 있다. 이를 위해 예인선에 선박의 3축 운동과 선체가속 도를 측정하는 Sensor를 설치하여 유의파고 3m인 해역 내에서 운항하여 선체운동 성능을 계측하였고, 계측된 수치를 내항성능 평가요소 및 한계 값 기준을 바탕으로 비교 분석하였다. 실측 선박은 톤수에 따른 현행 통제기준에서 제외되었으나, 분석 결과 Pitch 값이 Operation 기준을 넘어 항행안전에 위험성이 존재하였다. 본 연구 결과는 선박 출항통제 대상에 대한 검토와 다양한 선종 및 제원을 대표할 수 있는 추가적 실측연구가 필요함을 시사한다.

부선을 예인하는 예인선은 90.5 %가 총톤수 200톤 미만으로 대부분 선장 혼자 승무하고, 선원법상 근로시간 및 승무정원에 관 한 규정을 적용받지 않는다. 따라서 부선을 예인하는 예인선의 선장은 항해당직 중 적절한 휴식을 취하지 못해 피로하게 되고, 부선을 예 인하는 예인선은 불가피하게 무자격자인 갑판장과 교대로 항해당직을 수행하며 인적 감항능력을 충족하지 못한다. 또한 예인선의 선장 또는 소유자는 예인선이 부선을 예인할 때 선박직원법상 추가적으로 요구되는 최저승무기준을 준수하지 못하는 사례가 자주 발생하고 있다. 본 연구에서는 먼저 다음 사항에 대해 살펴보았다. (1) 선원법상 근로시간 및 승무정원에 관한 규정, (2) 선박직원법상 예인선의 갑 판부 선박직원의 최저승무기준에 관한 규정, (3) 부선을 예인하는 예인선의 해양사고 사례. 그리고 예인선의 실효적인 해양사고 예방을 위해 예인선이 부선을 예인하는 경우에는 항해사 1명이 추가적으로 승무하도록 갑판부 선박직원의 최저승무기준을 개정할 것을 제안하 였다. 특히 중대재해 처벌 등에 관한 법률은 2022. 1. 27. 시행되었다. 해양에서 인명사고가 동일한 원인으로 계속 발생하고, 그 원인이 제 도적 미비로 인한 항해사의 피로라고 판단된다면 해양항만관청은 처벌을 받게 될 수 있으므로 이에 대해 대비할 필요가 있다고 본다.

예부선의 운항은 일반적으로 자항능력을 갖추고 있지 못한 부선과 예인선을 결합하여 운항하는 해상운송의 한 형태로 해양안 전심판원이 해마다 발행하는 재결사례집에 실린 재결을 분석하여보면 지난 5년간의 해양사고 6백여 건 중 예인선은 65척, 부선은 총 69척 에서 사고가 발생한 것으로 나타났다. 본 논문은 예부선 사고의 저감 대책을 제안하기 위하여, 예부선의 운항 형태와 운항현황을 알아보 고, 재결에 나타난 주요 사고 형태별 사고방지 교훈 내용을 분석하였다. 이를 통하여 인적요소가 해양사고의 원인으로서 차지하는 비율이 크다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구는 사고방지를 위하여 예부선 운항자들에 대한 관련 내용의 효율적인 홍보와 교육을 위한 방 안으로서 예부선 협회를 통해 홍보하는 방안과 한국해양수산연수원의 예인선직무교육에 교육자료 형태로 제공하는 방안, 한국해운조합 을 통해 홍보물을 배포하는 방법 등을 제안하였다. 이러한 연구 결과는 예부선 사고에서 나타난 사고방지 교훈을 본 연구에서 제안한 홍 보방식을 통하여 효과적인 교육을 실현하여 예부선 사고의 저감에 활용될 것으로 기대된다.

해양오염사고가 발생하면 삼면이 바다인 우리나라는 막대한 피해를 입게 된다. 국내 해양오염사고를 분석한 결과 오염원 대부분이 소형어선과 예인선이었으며 특히, 예인선의 좌초에 의한 해양오염사고 발생률이 높아 시급한 안전대책이 요구된다. 본 연구의 목적은 해양오염사고의 주요 오염원인 예인선에 의한 좌초사고 예방방안을 마련함으로써 2차적으로 발생 가능한 해양오염사고를 감소시키는데 있다. 이러한 방안을 마련하기 위하여 보령해역을 운항하는 예인선 61척의 GPS 플로터에 과거 좌초사고 발생위치 63개소를 표시하고 선장들에게 표시된 좌초위치를 주의하여 확인하면서 운항하도록 하는 실험을 하고 효과여부를 조사하였다. 실험결과 20개월의 실험기간 동안 피험선박에 의한 좌초사고 발생이 한 건도 없었고 선장대상 설문조사 결과 응답자 40명 중 36명(90%)이 안전항해에 상당한 도움이 되었다고 응답하여 실험 효과가 검증되었다. 실험결과를 적용하여 GPS 플로터에 좌초사고 위치표시 및 알려지지 않은 암초 위치정보를 홈페이지에 게시하는 등의 방법으로 제조사 및 사용자에게 정보제공 방안 제안 등 다양한 좌초사고 예방에 관한 정책제언을 하였다.

본 연구는 다양한 유형으로 구성된 부선의 궤적의 특성의 결과를 제시하는 것을 그 목적으로 하였다. 스케그의 유무에 따 른 3가지 조합의 부선 모델을 대상으로 수조실험을 실행하였고, 예인삭의 길이가 궤적에 미치는 영향을 관찰하였다. 본 연구는 다양한 조합의 바지선에서의 각각의 궤적 형태의 길이와 진폭을 비교분석하였으며, 그 결과 부선의 궤적은 스케그 뿐만 아니라 예인삭의 길이 에도 영향을 받고 있음이 드러났다. 스케그는 선수형상 및 예인삭 길이의 차이에 관계없이 부선의 코스 안정성을 크게 향상 시킨다는 것을 명확히 나타내고 있다. 또한, 예인삭의 길이는 부선 시스템의 궤적 특성에 영향을 미치는 핵심적인 역할을 한다는 것이 밝혀졌다. 부선의 회두운동의 길이와 진폭은 부선 연결된 예인삭의 길이가 길수록 증가되였다. 향후 추가 실험 및 결과 분석을 통하여 본 연구의 타당성을 입증할 것으로 기대된다.

예부선이 항행할 경우 부선의 회두운동으로 인하여 예선은 조종성능에 제한을 받기 때문에 부선의 회두운동을 감소시켜야 안전한 예항업무를 이행할 수 있다. 본 연구에서는 부선의 침로안정성을 향상시키기 위한 방안으로 부선의 회두운동에 영향을 미치는 항목들을 조사하기 위하여 수조실험을 실행하였다. 선수 형상에 따라 회두운동 특성이 다르게 나타나기 때문에 서로 다른 선수 형상을 지닌 부선 모델을 대상으로 스케그의 영향, 예인선속의 영향, 예인삭 길이의 영향, 브라이들의 영향에 대하여 종합적으로 분석하였다. 실험결과 스케그의 설치 위치에 의한 효과는 선수형상에 따라서 다르게 나타나고 있는 모습을 보여주고 있다. 부선의 회두운동은 부선에 연결된 예인삭의 길이가 길수록 부선의 회두가 작아짐을 알 수 있었다. 또한 예인삭만 연결한 상태보다 예인삭에 브라이들을 연결하는 것이 부선의 회두가 작아지며, 브라이들의 길이가 길어질수록 부선의 회두운동이 크게 작아짐을 알 수 있었다.

접이안이나 사고선박 예인 등 선체를 횡방향으로 이동시 유압력은 수심/흘수비(h/d)에 따라 상당히 달라진다. 하지만 h/d에 따른 유압횡력계수는 선종에 따라 다소 차이가 나는 것으로 알려져 있지만 OCIMF에서 제시하고 있는 유조선 이외의 선종에 대해서는 관련 연구가 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 93 m 여객선형 선박에 대한 횡이동 실선실험을 통하여 h/d에 따른 유압력횡력계수를 이론식에 적용하여 상호 비교 평가하였다. 그 결과 대상선박은 h/d=1.6에서는 유압횡력계수를 1.9로 사용할 경우 총저항이 14.0톤으로 실측된 13.8톤의 장력과 거의 유사하였고, h/d=3.0에서는 유압횡력계수를 1.3으로 가정할 경우 19.9톤으로 실측된 장력 20.0톤과 거의 유사하였다. 또한 예인삭의 길이를 30 m에서 60 m로 변경하여 실시한 예인 결과 장력이 거의 유사한 패턴을 보이고 있어 예인삭을 30 m 이상 사용할 경우 배출류에 의한 영향은 거의 없는 것으로 판단된다.

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.

사고선박의 2차적인 피해를 줄이기 위해서는 사고선박을 안전한 곳으로 이동시키기 위한 예인선의 소요마력 산출이 요구되며, 길이 93 m 여객선형 대상선박에 대한 실선실험을 통하여 소요마력 산출에 대한 이론적인 계산식의 유효성을 검증하였다. 실선실험 결과는 이론계산 결과와 비교해 볼 때 상당히 일치되어 예선의 소요마력 산정을 위해 사용하기에 충분하다고 판단되며, 정적저항에서 공기저항, 마찰저항, 잉여저항과 더불어 프로펠러 고착저항이 상대적으로 큰 값으로 평가되었다. 피예인선은 예인과정에서 좌우 측면으로 30°정도까지 스윙운동 및 요우잉이 발생하였으며, 이로 인한 동적저항이 큰 값으로 평가되었다. 추후 안전율에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되며, 저항의 정확한 예측을 통하여 안전율을 최소화함으로써 경제적인 예인선의 사용이 가능할 것으로 판단된다.

Nowadays, consumption of fisheries products is increasing. There are several factors, one of which is a quantitative development through aquaculture. Another factor is an increase qualitative consumption of fish which require that fish be supplied alive. This requires a lot of technical effort to transport the live fish that have low survival rate (c.f. tuna and mackerel) in coastal waters and in the open sea. To develop a towing cage for transporting the live fish, model test in a circulate water channel and simulation by computer tool were carried out. In order to spread vertically, floats were attached at the upper part of the cage, and iron chains attached at the lower part of the cage. For horizontal spreading, kites were attached on the cage. The tension and spreading performance of the cage were measured. The result shows that the tension and reduction ratio of inside volume of the cage were tended to increase with increased towing speeds. The suitable operation condition in towing cage was 1.0 m/s towing speeds with vertical spreading force 8.7 kN, horizontal spreading force 5.6 kN; in this case the reduction ratio of inside volume of the cage was estimated as 25%.

본 연구는 피예인선의 거동을 결정짓는 예인선의 힘과 작용지점의 해석에 대해 언급하고 있다. 예인대상선박의 간략화된 동역학방정식을 바탕으로 선형화기법을 적용하여 목적으로 하는 피예인선의 자세와 위치를 달성하기 위한 예인력과 예인력이 가해져야 하는 지점을 도출하였다. 이를 위해 LQR제어기법을 적용하였으며, 수치적인 시뮬레이션을 수행하였다. 리카치방정식을 이용하여 피예인선의 자세제어를 위한 제어기 이득과 자세제어에 필요한 무게중심에서의 힘을 도출하였고, 도출한 힘과 예인지점의 역학적인 관계는 의사역행렬을 이용하여 구하였다. 이러한 해석기법을 바탕으로 피예인선을 초기위치로부터 목표위치로 예인할 때 예인지점 및 예인방식에 따른 예인력을 구할 수 있었다. 최종적으로 선박을 예인하기 위한 예인력은 예인지점과 방향에 밀접하게 연관되어 있는 것을 확인할 수 있었고 이러한 연구결과는 사고선박의 구난작업 시 예인선의 배치에도 적용이 가능할 것이다.

한국정부는 완도부근에 특별히 항로를 지정하였다. 규정에 따르면 선박은 항로의 지정된 방향을 따라 항해하여야 한다. 한편, 본 완도지정항로에는 서로 횡단하는 두 개의 항로가 설정되어있다. 한국의 해양안전심판원은 선박충돌이 발생한 원인에 대한 판단을 하였다. 항로지정방식에 적용되는 항법이외에도 횡단항법이 추가로 적용되는지가 쟁점이 되었다. 지방해양안전심판원은 횡단항법을 우선적으로 적용하였지만, 중앙해양안전심판원은 항로지정방식의 항법을 우선 적용하였다. 이에 따라 양 기관에 의한 원인제공비율은 서로 달랐다. 필자는 본 논문에서 이에 대하여 연구하여 국제해상충돌예방규칙 제10조 제1항에 의거하여 항로지정방식이 우선 적용되고 횡단항법이 추가적으로 적용된다는 점을 밝히고 있다.