연안여객선 현대화계획에 따라 건조된 카페리여객선이 제주항 입항 시 다른 선박과 충돌 또는 부두와 접촉한 사고가 2020~2022년 사이에 4건 발생하였다. 사고는 주로 예선 없이 선수 및 선미 스러스터를 이용한 자력도선 중 조선 부주의와 바람에 의한 선 박의 압류로 발생하였다. 이에 본 연구에서는 카페리여객선 H호를 중심으로 충돌사고를 분석하고, 선박이 접안 중 발생하는 외력과 모멘 트에 따라 선박이 예선 없이 자력으로 부두와 평행하게 접안하기 위한 스러스터 및 엔진의 소요출력을 기반으로 자력으로 선박을 제어할 수 없는 한계풍속과 풍속 증가에 따른 추가적인 예선의 운영방안을 제시하였다. H호의 적재상태, 접안속도에 따른 자력 또는 예선 사용 시 한계풍속을 상대풍향별로 분석한 결과, 제주항 접·이안 시 횡방향 풍속이 10m/s 이상일 때 예선 1척을 선미에 사용하고, 횡방향 풍속이 14m/s 이상일 때에는 예선 2척을 사용 것이 타당할 것으로 판단된다.

유선 및 도선 중 선박길이 12미터 미만인 소형선박은 선박안전법에 따른 복원성 기준 적용이 면제되며, 유선 및 도선 사업법에 따라 승객 및 선원이 탑승 가능한 면적을 고려하여 승선정원을 정하고 있다. 이러한 유선 및 도선 중에서는 건조 이후 차양의 설치 등 복 원성에 영향을 미치는 상부 구조물을 설치하는 사례도 적지 않다. 이에 본 연구에서는 상부 구조물을 설치한 도선에서 실제 발생한 전복 사고의 사례를 바탕으로 해당 도선의 복원성을 추정하여 사고 원인을 분석하고자 하였다. 분석 결과, 승선정원을 초과한 상태에서 승객들 이 동시에 하선하고자 기립하여 복원성이 악화된 것으로 나타났으나, 해당 도선이 승선정원을 준수하더라도 한쪽 현의 승객들이 기립하 면 횡경사에 의한 전복의 가능성이 존재하였다. 따라서, 보다 안전한 유선 및 도선사업을 위하여 선박길이 12미터 미만의 유선 및 도선에 대하여 건조 및 개조 시 실선 복원성 시험에 의한 승선정원 산출, 승선정원의 총중량 한곗값 제시 등을 개선방안으로 제시하였다.

대기오염물질 감축에 대한 국제적인 인식이 높아짐에 따라 친환경 선박에 대한 수요가 증가하고 있어 각국에서 전기추진선박 개발을 활발하게 수행하고 있다. 현재 전기추진선박에 대해서는 주로 전기추진시스템 및 전동기 연구를 주로 수행하고 있으며, 선박 관점 에서 전기추진시스템 및 배터리의 탑재를 고려한 국내 연안 차도선 개념설계 연구는 수행된 바가 없다. 본 연구에서는 배터리 차량 기반의 이동식 전원공급시스템을 주전원으로 하는 순수전기추진차도선의 개념설계 과정에서의 주요 고려사항에 대하여 검토하였다. 100척 이상의 국내 연안차도선의 제원을 분석하여, 요구사항 만족을 위한 선박의 주요제원 선정과 이동식 배터리 차량 탑재를 고려한 비손상, 손상 복원성능 검토를 수행하였고, 개념설계 과정에서 발생하는 문제의 원인분석을 통해 해결방안을 모색하였다.

좁은 수로에 관한 국제해상충돌방지규칙상의 서술은 모든 구체적 상황을 포괄하여 명시하지 않으므로, 실제 항법 적용상 다툼이 발생할 수 있다. 예컨대, 좁은 수로를 항행하고 있는 선박과 수로에 진입하려는 선박이 서로 횡단하는 상황에서 좁은 수로의 항법이 적용될 것인지에 대한 의문이 발생한다. 2015년 발생했던 The “Alexandria 1” and “Ever Smart” Case에 대한 영국법원의 판결은, 이 문제의 보편적인 해결 방안, 즉 좁은 수로상에 있는 선박에게는 좁은 수로의 항법만이 적용되어야 마땅하다는 결론을 제시하였다는 점에서 큰 의의가 있다. 다른 한편, 2017년 발생했던 “한림페리9호·민호호 충돌사건”에 대한 대전 고등법원의 판단은 외관상 영국법원과 크게 다르지 않지만 논증구조는 판이하며, 향후의 지침이 되는 판결을 내리지 못한 것으로 보인다. 본 논문에서는 상기 판결들에서 좁은 수로 인근에서 발생한 선박 간 횡단 상태에 있어 좁은 수로의 항법 적용을 정당화하는 과정이 어떻게 달랐는지 법적 논증이론의 관점에서 검토한다. 한국법원과 영국법원은 유사한 결론에 도달하 였지만, 한국법원은 논증상 합리적인 근거를 제시하지 못하였다는 점에서 정당화 맥락의 부족함이 지적된다. 이러한 논의의 목적은 특수한 상황에서 어떤 항법 적용이 옳은지를 밝히는 것이 아니라, 판결의 바람직한 근거 제시 방향에 대해 제언함에 있다.

카페리 선박의 안전 운항을 위한 요소 중 화물 고박안전성 분야는 2015년 이후 화물고박기준이 적용되어 파랑에 의해 발생하는 선체운동과 고박력을 상호 비교하여 평가하고 있다. 항해 중 카페리 선박의 안전 운항을 담보하기 위해서는 운항해역의 기상정보를 바탕으로 선체운동을 해석하여 화물의 이동을 방지할 수 있는 고박력을 결정하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 부산-제주를 항행하는 총톤수 3,700톤급 카페리 선박을 대상으로 기상청이 운용하는 해상파고부이 3기의 최근 5년간 기상정보를 분석하였으며, 실제 해상에서 선체운동을 계측하고 수치시뮬레이션을 수행하여 선체가속도를 비교하였다. 태풍기간을 제외한 2~3월의 유의파고를 입력조건으로 선체운동을 해석한 결과, 유의파고 2.5 m 조건에서 횡방향 가속도가 실선계측에서는 1.5 m/s2, 수치계산에서는 1.8 m/s2로 이론적 수치시뮬레이션의 결과가 크게 나타났다. 파고별 선체운동을 추정하는 가속도를 실선결과 기반으로 보정하는 근사식을 제안하여, 운송화물의 고박안전성 평가에 적용한 결과 풍랑경보 대비 일반 기상조건에서는 40 % 이하로 분석되었다. 운항해역의 기상정보를 바탕으로 실선계측에 따른 정량적인 가속도 결과를 활용하는 고박안전성 평가 기법이 널리 보급되어 국내 연안 카페리선박의 안전 운항 지침에 적용되기를 기대한다.

국내 연안의 카페리선박의 고박안전성은 화물의 중량과 적재된 위치에서 발생할 수 있는 선체가속도를 기반으로 한 작용 외력과 고박장치의 고박력 비교를 통해 평가하고 있다. 고박안전성 평가에 기본이 되는 국내 기준상의 선체가속도는 선박의 특성 및 항해조건 의 반영이 없이 적용되고 있다. 본 연구에서는 국내 연안 카페리선박의 선체가속도를 분석하고자 부산-제주를 통항하는 DWT 6,800톤급 선속 15.5 knots의 선박을 기준으로 선체의 4개 지점에서 총 12회의 가속도 계측을 수행하였고, 항해구역 인근 기상관측 부이의 데이터를 수집하였다. 한정된 계측 결과에 대한 이론적 비교 분석을 위하여 수치 시뮬레이션을 통하여 주파수 응답 해석을 통한 RAO를 해석하였고, RAO 결과를 바탕으로 4개 지점에 대한 가속도 해석을 수행하였다. 가속도 비교 결과 위치별 정도의 차이는 있으나 Y축 가속도의 경우 해석 1.81 m/s2, 계측 1.47 m/s2로 해석 시뮬레이션 결과가 0.34 m/s2 높게 분석되었고, 고박안전성 평가기준 8.59m/s2와 비교해 볼 때 해석은 22 % 수 준, 계측은 18 % 수준으로 분석되었다.

본 논문에서는 도서 지역 화물 및 승객 운송을 맡은 연안 항해용 친환경 차도선을 개발하면서, 검토된 주요 결과들에 대해서 논의한다. 시장에서의 경제성을 확보하기 위하여, 폭 19 m를 최종 개발모델 및 갑판면적에 많은 차량이 배치되도록 고려하였다. 조파저항 감소를 위해 선형 형상은 “V”에 선수벌수를 접목하였으며, 수치해석을 통해 개발 선박의 유체역학적 성능을 확인하였다. 선가를 직접 결정짓는 선각 중량을 감소하기 위하여, 최적화 전문 프로그램에 내재된 다목적 최적화 방법인 파레토 시뮬레이트 어닐링을 활용하여 약 3.9 %의 중량 절감을 달성하였다. 본 연구를 통해서 도출된 주요 결과들은 추후 쌍동형 차도선 관련 연구를 수행하는 엔지니어와 관련 산 업에 좋은 선례가 될 것으로 기대한다.