어선은 다른 어선들과 근접 운항하는 경우가 많아 선회 반경이 작고 빠른 방향 전환이 가능해야 한다. 어선은 또한 파도와 조류 의 영향을 많이 받기에 순간적인 조종이 필요한 경우가 많다. 해양교통안전정보시스템에 따르면 10톤 미만의 소형 선박에 대한 사고는 전 체 사고의 69%에 해당하며 접촉, 충돌, 좌초가 주요인인 사고는 낮은 조종성능으로 인한 사고이다. 이에 소형 어선에 대한 조종성능 평가가 필요하다. 본 연구에서는 4.99톤급 소형 어선을 대상선으로 선정하여 CFD 기반 수치해석 프로그램인 STAR-CCM+을 활용하여 주요 제원 변 화에 따른 조종성능 시뮬레이션을 구축하였다. 조종 성능 평가로는 ∘ /∘ zig-zag test, ∘ /∘ zig-zag test, ∘ portside turning test를 진행 하였다. zig-zag test에서는 L/B가 우세한 선형들이 B/D가 우세한 선형들과 Overshoot angle에서는 큰 차이를 보이지 않았지만 빠른 변침 속도 를 보였다. 반대로 Turning test에서는 B/D가 우세한 선형들이 L/B가 우세한 선형들보다 비교적 작은 선회 반경을 보였다. 이를 바탕으로 4.99톤급 어선의 초기설계 단계에서 조종성능을 고려한 주요 제원을 선정할 수 있는 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

해상에서 전복사고가 발생하면 선박이 복원성을 잃고 전복되는 과정에서 승선 하고 있던 선원의 사망․실종․부상 등 인명사고가 발생하는 동시에 전복에 따 른 선체 침수 및 침몰로 인해 선박 소유자는 엄청난 경제적 손실을 입게 된다. 따라서 동일한 전복사고가 발생하는 것을 방지하기 위해서는 현행 선박길이24미터 이상 어선에만 적용되는 복원성검사 및 만재흘수선 표시 규정에 대하 여, 허가받은 어업의 형태와 어구의 종류를 고려하여 총톤수 20톤 미만의 소형 어선으로 확대할 필요가 있다. 또한 기중기 등 조업에 사용하는 중량 어로설비 설치 유무에 따라 추가적인 복원성검사 및 만재흘수선을 표시하고, 사고선박에 대해서는 동일한 사고가 다시 발생하지 않도록 임시검사 규정을 강화하는 등 실질적이고 효과적인 검사 규정이 필요하다. 이에 따라 이 연구에서는 2017년부터 2021년까지 최근 5년간의 해양안전심판 원 재결서를 바탕으로, 자주 발생하고 있는 길이 24미터 미만의 소형어선 전복 사고 발생 원인과 소형어선 검사 규정의 문제점에 관한 연구를 통한 어선검사 규정 개선방안을 모색하였다.

연안통발 어민에 대한 설문조사 결과, 통발 투하 및 인양 중 로프 걸림에 따른 전도사고가 42.1 %로 가장 높았고, 갑판에서 미 끄러짐과 통발 권양장치의 신체 협착사고가 각각 21.1 %를 차지하였다. 또한 가장 위험한 작업은 전체 조사대상의 53.2 %가 통발 인양과 정을 들었고, 어종선별 33.8 %, 통발 투하 9.1 % 순으로 응답하였다. 어민들은 통발 권양장치의 주요 개선 요구사항으로 응답자의 36.8 %와 31.6 %가 통발을 수중에서 작업갑판까지 수월하게 인양하는 방안과 통발 인양 시 로프 장력 극복과 슬립 방지 등 사고저감 방안을 언급하 였다. 본 연구에서 소형 통발어선 권양장치는 구동롤러와 로프 간의 적정한 접촉각을 통해 로프의 접촉면적과 마찰계수를 증가시킴으로 써 권양력을 높이는 것이다. 구동롤러와 로프 간의 접촉각이 1°, 5°, 9°, 14° 및 19°일 때 로프 장력은 각각의 접촉각에 따라 차이를 보였으 며, 9°일 때 가장 높은 392.62 kgf까지 측정되었다. 이러한 실험결과를 반영하여 시제품 권양장치를 제작하고 총 길이가 100 m인 로프에 4 m 간격으로 총 25개의 통발을 해상에 설치한 후 인양에 따른 로프 장력을 측정하였다. 그 결과, 로프 장력은 통발 인양작업 초기에 급격히 증가하여 가장 높은 31.89 kgf로 측정되었으며, 이후에는 크게 낮아졌다. 따라서 소형 통발어선 권양장치의 권양력은 인양작업 초기에 부 여되는 최대 로프 장력 값을 기준으로 설계하는 것이 타당하다.

In this study, blending oils of diesel oil and butanol were used as fuel oil for diesel engine to measure combustion pressure, fuel consumption, air ratio and exhaust gas emission due to various operating conditions such as engine revolution and torque. Using these data, the results of analyzing the engine performance, combustion characteristics and exhaust emission characteristics such as NOx (nitrogen oxides), CO2 (carbon dioxide), CO (carbon monoxide) and soot were as follows. The fuel conversion efficiency at each load was highest when driven in the engine revolution determined by a fixed pitch propeller law. Except 30% butanol blending oil, fuel conversion efficiency of the other fuel oils increased as the load increased. Compared to diesel oil, using 10% and 20% butanol blending oil as fuel oil was advantageous in terms of thermal efficiency, but it did not have a significant impact on the reduction of exhaust gas emissions. On the other hand, future research is needed on the results of the 20% butanol blending oil showing lower or similar levels of smoke concentration and carbon monoxide emission rate other than those types of diesel oil.

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.

우리나라에서 최근 5년간 발생한 해양사고를 분석해 보면 약 80%가 어선과 관련이 있는 사고로 밝혀졌다. 이들 사고는 상선과 어선 간의 충돌을 비롯한 어선과 어선간의 충돌사고로 대부분 운항자의 인적과실에 의해 기인하고 있다. 이에 중소형 어선 운항자들에게 맞춤형 해양안전 정보를 제공하기 위하여 어선 운항자를 대상으로 사용 중인 항해장비, 사용빈도, 사용 시 애로사항 등을 파악하고 더불어 향후에 요구되는 서비스를 조사하였다.

In order to test the applicability of bunker-A in a diesel engine for small-fishing boat, the investigation of the engine performance and the exhaust emission was performed under various conditions of fuel property, intake air pressure and fuel temperature. It was also performed based on IMO NOx Technical code. At high load, the energy consumption rate of bunker-A was lower than that of diesel oil, and the characteristics of exhaust emission of bunker-A were similar to those, and NOx emission rates of both fuels satisfied the IMO NOx emission regulation limits. The energy consumption rate and characteristics of exhaust emission were improved as the intake air pressure was increased, but these were not improved remarkably as the temperature of bunker-A was heated. However, at low load the energy consumption rate, CO emission rate and HC emission rate of bunker-A were higher than those of diesel oil, but NOx emission rates of the fuels were about the same. In addition, at low load the energy consumption rate and CO emission rate of bunker-A were increased as the intake air pressure and the temperature were higher than normal conditions. Accordingly, it is thought that the use of bunker-A in a kind of test engine is possible at high load. On the other hand, it is thought that more research is needed to improve the combustion efficiency under low temperature and low load condition.

본 연구에서는 10톤급(9.77 G/T) 소형 연안어선의 저항성능을 회류수조를 이용한 모형시험을 통하여 조사하고, 저항성능개선을 위한 선형특성과 초기 트림에 대한 영향을 검토하였다. 본 연구를 통하여 다음과 같은 몇가지 결론을 도출할 수 있다. (1) 선미 A.P. 이후 돌출부 길이를 키우는 것은, 트림이 억제되면서 선수부 쇄파 현상이 커질 수 있으나, 선미단에서 빠져나가는 유체의 흐름을 개선시켜 저항성능을 크게 향상시킬 수 있다. (2) 적절한 초기 트림을 줌으로써 저항성능이 크게 개선될 수 있다. (3) 선수부 유체흐름을 개선시키기 위해 챠인의 폭을 줄인 선형보다는 이 폭을 그대로 유지하는 것이 파가 선체의 선측을 타고 올라가는 것을 방지하고 트림을 키워 성능측면에서 유리하게 작용한다.