선박의 주묘 위험성을 평가할 수 있는 프로그램이 개발되어 있지만 선박의 제원에 해당되는 다양한 입력요소들을 직접 찾아서 입력해야 하므로 VTS 관제사가 정박지에 정박 중인 선박들로부터 이러한 입력요소들을 모두 확인하여 프로그램을 활용하는 것은 현실적으로 어려운 상황이다. 이에 본 연구에서는 VTS 관제사 입장에서 선박으로부터 쉽게 획득할 수 있는 총톤수(GT)를 독립변수로 설정하고 프로그램 입력요소들을 종속변수로 하여 선형 및 비선형 회귀분석을 실시하였다. 다항식 모델(선형)과 멱급수 모델(비선형)의 적합도를 비교한 결과, 컨테이너선과 벌크선의 경우에는 모든 입력요소에서 멱수급 모델이 적합한 것으로 평가되었다. 하지만 탱커선의 경우에는 수선간장, 선폭, 흘수는 멱수급 모델이 적합하고, 정면풍압면적, 앵커의 무게, 의장수, 묘쇄공으로부터 선저까지의 높이는 다항식 모델이 더 적합한 것으로 평가되었다. 또한 탱커선의 정면풍압면적 요소를 제외한 다른 나머지 종속변수들은 모두 결정계수가 0.7 이상으로 높은 적합도를 보였다. 따라서 주묘 위험성 평가 프로그램의 입력요소 중 외력 요소, 해저 저질, 수심 및 앵커 체인의 신출량을 제외한 나머지 입력요소들은 선박의 총톤수만 입력하면 회귀분석 모델식에 의해 자동으로 입력됨으로써 주묘 위험성 평가가 가능할 것으로 판단된다.

우리나라는 지리적 위치와 편서풍의 영향을 받아 필리핀이나 대만 근처에서 전향한 태풍이 매년 평균 2~3개 통과한다. 진해만은 우리나라의 대표적인 태풍 피항지로 알려져 있으며, 태풍 내습 시 피항 선박들로 가득차고 나중에는 주변 항로까지 묘박한 선박들로 포화상태에 이르게 된다. 이로 인하여 묘박중인 선박이 강풍으로 주묘가 발생될 경우에는 선박 간 이격거리가 짧아 충돌사고가 발생될 수 있으므로 진해만의 체계적인 묘박 안전관리가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 진해만 묘박지 수심에 따른 선박 톤수별 주묘 한계 풍속을 제시하였다. 수심 20 m에서는 묘쇄를 7~9 Shackles 신출하였을 때 주묘 발생 한계 풍속은 48~63 knots, 수심 35 m에서는 46~61 knots, 수심 50 m에서는 39~54 knots로 평가되었다. 수심이 증가하면서 외력에 의해 파주부가 5 m 미만이 되는 상황이 발생하면서 주묘가 발생하는 한계 풍속은 4~8 knots로 큰 차이를 보였다. 또한 고파주력 앵커(AC-14형)가 설치된 선박이 재래형 앵커(ASS형)가 설치된 선박보다 주묘 한계 풍속이 더 크게 평가되었지만, 수심이 50 m로 깊은 곳에서는 고파주력 앵커를 사용하더라도 주묘가 쉽게 발생될 수 있는 것으로 확인되었다.

선박의 대형화와 기상 이변 등으로 인한 정박 중 주묘 사고는 꾸준히 발생하고 있으나 선박에서는 실제 파주력과 외력의 계산이 복잡하고 번거로워 경험에 의존하고 있다. 이에 본 연구에서는 본선의 선원과 해상교통관제사가 주묘의 위험성을 사전에 판단하여 적절한 조치를 취하거나 정보를 제공할 수 있도록 주묘 위험성 계산 프로그램을 개발하고 이를 검증하였다. 본 프로그램에서는 선박의 풍압력, 마찰력, 표류력, 파주력 등 계산 과정에 필요한 입력 요소들을 사용자가 최대한 손쉽게 입력할 수 있도록 선박의 기본 제원, 정박상태, 외력 환경 등으로 구성하였다. 기존에 발생한 주묘 사례 3건을 주묘 위험성 계산 프로그램에 적용하여 계산한 결과 A선박은 풍속 32 knots(16 m/s), B선박은 풍속 40 knots(21 m/s), 그리고 C선박은 35 knots(18 m/s)에서 ‘warning’으로 평가되었다. 이는 주묘 선박의 주묘 당시의 풍속과 매우 근접한 값에 해당되어 프로그램의 높은 신뢰성을 보여주었다. 향후 추가적인 주묘 사례를 통한 프로그램의 신뢰성 향상과 기상요소의 자동 입력을 통한 실시간 계산 및 전자해도표시장치와의 연동을 통한 기능 확장이 요구된다.

선박은 해상에서 정박시 앵커를 이용함으로써 선박에 작용하는 외력에 대항하여 주묘를 방지하고 선박의 안전성을 확보하여야 한 다. 선박의 안전한 투묘 작업을 수행하기 위해서는 앵커의 파주운동과 파주력 특성에 대한 기본적인 이해가 필요하다. 앵커의 초기 투묘시 해 저에서의 앵커 자세에 따르는 파주운동과 파주력 특성을 파악하기 위하여 길이 6미터의 저질이 모래인 수조에서 앵커 모형의 예인 실험을 실 시하였다. 실험에 사용된 앵커 모형은 실무에서 많이 사용되고 있는 ASS형과 AC-14형 앵커를 대상으로 하였다. 실험 결과 앵커 형태와 관계 없이 앵커의 초기 위치가 예인 방향과 동일한 경우와 직각으로 놓여 진 상태에서는 앵커 플루크가 최대 깊이까지 파고 들어 가고, 이 최대 깊 이에서 일정한 심도를 유지한 채 파주운동을 하고 있는 것을 확인하였다. 앵커가 예인 방향과 반대 방향으로 초기 투묘된 경우 다른 초기 위치 상태에 비해서 파주력 계수 값이 작아지는 모습을 보이고 있으므로 앵커 투묘시 특히 주의를 해야 될 것으로 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.

선박의 대형화에 따른 풍압면적의 증가 및 갑작스런 돌풍 등 자연환경의 급격한 변화 등으로 묘박 중인 선박이 주묘 되는 현상이 자주 발생되고 있다. 특히, 선박운항자의 관점에서는 풍속 및 파랑 등의 외력 변화에 따른 주묘 발생 시점 및 주묘 형태, 주묘시의 속력과 주변 선박 또는 장애물과의 충돌 가능성 등을 고려한 적절한 대응 방안이 모색되어야 한다. 본 논문은 실습선 한바다호가 단묘박으로 묘박 중 기상이 점점 악화되면서 실제로 주묘가 발생한 현상을 검토한 것으로, 묘박 당시의 풍압력, 유압력, 표류력, 선체운동 그리고 파주력 등을 분석하여 주묘의 발생 가능성 및 한계 외력을 고찰하였다. 또한, 당시의 외력 조건하에서 발생한 주묘패턴을 분석하여 선수방위 변화량, 스윙폭, 주묘 속도 등을 확인하였다.

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.