선박은 건조 후 선주에게 인도되기 전에 해상시운전을 하게 된다. 해상 시운전은 통상 안벽에서 수행 가능한 기기류를 테스트 한 후 해상에서 실시하는 것으로 메인 엔진의 출력, 발전기를 포함한 각종 보조기계의 작동상태, 선박의 조종성능과 속력 테스트, 항해 통신장비 테스트, 양묘기테스트 등이 있으며 이외에 선종에 따른 추가 테스트 또는 선주에 의하여 요구하는 특별한 테스트를 하기도 한다. 본 연구는 해상 시운전의 주요 테스트 내용 중 선박조종성능에 관하여 분석하고, 실제 선박을 운항하는 항해사에게 필요한 주요 정보를 식별하고자 하는 기초연구로 진행되었다.
국내법에서는 시운전 금지해역을 설정하고 이 구역에서 금지되는 시운전(Sea trial)을 규정하고 있다. 하지만 이용자에 따라 시운전이라는 용어를 수리 후 테스트(On board Test)하는 것을 혼용하여 사용하고 있고, 특히 수리 조선소 등에서 선박의 개조, 수리 후 시운전이라 행하는 테스트를 하는 선박은 이러한 규정을 따르지 아니한다. 본 연구를 통하여 이러한 선박도 시운전으로 해석할 수 있는지 관련 법 조항을 살펴보고, 시운전 선박에 준하는 위험성을 내포한 수리 선박 관리의 필요성을 제시하고자 한다.
우리나라 연안해역의 시운전 선박의 해양사고 현황 및 원인을 분석하여 시사점을 도출하고, 시운전 선박 관계자를 대상으로 한 현장의견 분석 결과 및 교통량 분석 결과를 기반으로 하여 시운전 금지해역을 설정하고자 한다. 또한 이를 통하여 시운전금지해역 설정을 위한 법령안에 대하여 제시하여 해상교통안전을 향상시키고자 한다.
우리나라 연안해역에는 약 11개의 주요 해상교통흐름이 존재하고 있다. 또한 세계 5위의 컨테이너 처리항만이 있으며 삼면이 바다로 둘러싸여 있어 항행선박의 통항이 빈번하고, 선박통항의 교차지점이 다수 발생하여 해양사고 발생 잠재성이 상존하고 있다. 이러한 해역에서 속력 및 기관성능시험 등을 수행하는 6천톤 이상의 시운전선박의 통항패턴은 예상하기가 쉽지 않고 일반적인 교통흐름과 상이하여 타선박의 오인 야기로 충돌위험이 잠재되어 있다. 이러한 중대형 시운전선박이 우리나라에서 어느 정도 존재하고 있는지에 대한 운항 현황을 살펴보고, 이러한 운항시 안전을 저해하는 위험요소를 설문조사를 기반으로 하여 분석 시운전 선박의 안전운항을 위한 기초연구로 하고자 한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권3호
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pp.318-325
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2015
우리나라는 세계 조선 강국으로 많은 선박이 우리나라 조선소에서 건조되고 있다. 건조된 선박은 선주에게 인도되기 전 한국연안에서 해상 시운전을 실시한다. 해상 시운전의 특성상 통항량이 많은 해역에서 주변을 항행중인 선박에 위험한 상황이 자주 발생한다. 이러한 위험으로 인하여 최근 5년간 해상시운전 중에 발생한 충돌사고가 매년 1건 이상으로 조사되었다. 이 연구에서는 해상시운전이 타 선박 통항에 약 30%의 위험성을 증가시키는 것으로 해상교통류 시뮬레이션을 통하여 식별하였다. 그리고, 우리나라 연안을 대상으로 7일 동안 AIS 자료 수집을 통하여 해상교통량 밀집도를 분석하고, 최근 5년간 해양사고 위치 분석을 통하여 선박운항자의 위험부담이 거의 없는 전체 교통량 10/100 수준에서 시운전선박의 시운전금지해역을 각 지역별로 설정하였다. 또한 시운전금지해역 설정을 위한 기초 법령안을 검토하였다. 시운전금지해역 설정을 통하여 연안해역을 통항하는 선박의 안전성 향상을 도모하여 해양오염 예방에 이바지하고자 한다.
인명사고 예방 및 해양환경 보존을 위하여 국제해사기구(IMO)에서는 1993년 11월 4일 잠정 선 박조종성 결의안으로 채택하였으며, 이에 대한 해설서 MSC/Circ. 644(1994. 6. 6)를 발표하였다. 본 선박조종성 시운전해석법은 선박조종성 표준과 해설서를 기초로 하여 작성하였다.
접이안 조선은 도선사들의 필수 업무에 해당하는 것이며 이에 대한 안전성 확보는 무엇보다 중요하다. 새로운 항만의 개발, 새로운 선형 선박의 등장 등으로 도선사가 접이안 하는 항만은 계속 그리고 빠르게 변화하고 있다. 이런 변화에 능동적으로 대처하여 도선사 개개인의 선박조종 능력을 함양할 수 있는 방법의 하나로서 도선사들이 쉽게 어디서나 접할 수 있도록 랩탑(laptop) 기반의 선박조종 시뮬레이터를 개발하였다. 도선사들이 다루는 선박에서는 통상의 정속의 항행속력이 아닌 저속에서의 선박 조종이 주가 되므로 이에 대하여 특별히 고려하여 선박모델을 개발하였다. 선박 텔러그래프의 해당 속력 및 그 속력에 도달하는 시간 등이 실선에 부합할 수 있도록 하였다. 선박은 일본의 MMG 모델을 기반으로 하였으며 실제 선박의 시운전 데이터를 참고하여 개발하였다. 실선박이 가진 시운전 자료는 공선의 경우가 많으므로 이에 대하여서는 각 도선사들의 자문을 받아 수정 보완하였다.
국제해사기구(IMO)가 지난 제101차 해사안전위원회(MSC)에서 자율운항선박에 대한 해상시운전에 관한 임시지침을 회람문서(MSC/Circ.1604)로 채택하였다. 이 지침은 향후 자율운항선박의 해상시운전에 가이드라인으로 사용될 것이며 정부당국과 이해관계자들이 MASS의 안전 확보, 환경보호 및 시스템의 운용을 위한 인프라 구축에 사용될 예정이다. 이에 본 연구에서는 IMO에서 채택한 MASS 임시운항 시운전지침을 분석하고 실제 이해관계자들의 정부책임과 의무를 명확히 구분하여 해상시운전에 필요한 리스크 관리의 주요사항을 인적요소 관점에서 제시하고자 하였다.
선박의 해상 시운전 중 속도성능시험은 선박의 속도를 입증하기 위한 중요한 시험항목 중 하나이다. 국제표준화기구에서는 2015년 시운전 속도성능시험에 관한 표준 가이드라인을 제정한 바 있다. 일반적인 해상상태에서는 바람과 파도등 환경적 외란의 영향이 언제나 존재하므로, 정확한 전달동력을 추정하기란 불가능 하다. 또한 외란의 영향으로 최근 개발되고 있는 에너지 절감장치의 개선효과를 정확히 평가하는 것도 쉽지 않다. 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 공기윤활시스템을 장착한 선박의 동력 절감량에 관한 불확실성 해석을 수행하였다. 그 결과 공기윤활시스템 가동으로 3.2%의 동력이 절감되었으며, 절감된 동력의 확장불확도는 95% 신뢰수준 (k = 2)에서 약 ± 2.7 % 범위를 갖는 것으로 나타났다.
선박의 진동문제는 고출력 엔진의 채용과 고속화 및 전문화가 되면서 구조의 최적화에 따른 경향화 설계 및 각종 주요 기진원들이 다양화됨에 따라 새로운 진동문제가 많이 발생하게 되었으며 특히 최근 중소형 조선에서 건조중인 특수한 선박들의 경우 비교적 대용량의 출력을 가진 엔진과 긴 추진 축계 시스템 등으로 인하여 과도진동의 발생가능성이 커지고 있다 본 연구에서는 Supply Ship의 시운전 중에 발생한 상부구조물의 과도진동 현상의 원인을 분석하기 위해 다양한 운항 조건에서의 실선 진동 계측 및 분석을 수행하였으며 이를 바탕으로 효과적인 대책방안을 강구하기 위하여 구조의 진동특성 검토 및 진동해석을 수행하였다. 피리고 제시된 진동저감 대책이 적용된 후에 재 시운전시 진동 계측을 수행하여 대책 안의 유용성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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