우리나라의 최근 수년간 선박의 교통관련 사고(충돌, 좌초, 접촉)를 분석해 보면 가장 많이 일어나는 사고가 충돌이고, 그 다음으로 많이 발생하는 사고는 좌초이다. 그동안 충돌 사고에 관한 연구는 활발히 진행되었지만, 그에 반해 좌초의 사고 빈도가 높음에도 불구하고 많은 연구가 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 선박이 아닌 제 3의 위치에서 실시간으로 좌초 위험도를 계산하는 모델을 연구하였다. 위험도를 수심, DCPA, TCPA를 이용하여 0~100의 값으로 산출하였으며, 이 연구의 최종 목표는 전자해도 상에 색상을 달리하여 해역 전체의 위험도를 표시하는 프로그램을 개발하는 것이다.
충돌확률은 선박 충돌, 좌초사고를 교통량 관측에 기초한 사고 발생건수와 수로의 지형적인 조건에 따른 기하확률로 정량화한 자료이다. 1970년대 Fujii와 Macduff의 연구를 시작으로 많은 연구기관에서 충돌확률을 제시하였지만, 우리나라 해역의 조건에 적합한 충돌, 좌초확률은 없는 실정이다. 이에 본 연구는 부산항 제5항로에서 등부표 접촉사고 발생건수를 바탕으로 진입항로, 직선항로, 변침항로를 구분하여 좌초발생확률($P_a$) 및 준사고(좌초)발생확률($P_c$)을 도출하였다. 사고 발생율이 높은 진입항로에서 좌초발생확률($P_a$) $2.26{\times}10^{-5}$, 준사고(좌초) 발생확률($P_c$) $2.30{\times}10^{-3}$으로 산출되어 타 항로보다 등부표 접촉사고 확률이 높은 것으로 분석되었다. 추후 각 해역별 충돌확률을 도출하여 선박 안전성 평가의 기준을 구하고자 한다.
충돌, 좌초, 화재 등 실질적인 해양사고는 조금씩 감소하고 있지만 기관고장, 타기고장 등 단순사고는 매년 증가하고 있으며, 우리나라는 구난업체의 영세성으로 대부분의 예인구난을 해경 경비정에서 수행하고 있으나 선박예인은 사고선박의 크기, 선박고장 또는 파손상태, 기상개황에 따라서 고도의 예인기술을 필요하고 예인 중 타선박과 충돌이나 좌초, 침몰 등이 발생할 확률이 높아, 사고시 이의 인한 인적, 물적, 환경적 피해에 대한 손해배상문제 등이 대두 될 수 있어, 예인구난에 대한 관련법령 및 제도를 재검토하여 해상 예인구난체제 개선방안을 제시하였다.
본 연구에서는 선박의 전진형 좌초(grounding with a forward speed)에 대한 손상 메카니즘을 분석하고, 구조손상 추정모델을 제안하였다. 손상 추정모델의 정도와 적용성을 검증하기 위하여 다양한 실험결과들과 비교하였다. 또한, 좌초사고에 의해 선저부가 손상을 입었을 경우 잔류강도(residual strength)의 부족으로 인한 선각의 점진 붕괴해석을 ALPS/ISUM 컴퓨터 코드를 이용하여 수행하는 방법을 제시하였다. 이 방법을 AFRAMAX급 Transverseless 이중선체 유조선의 좌초 해석문제에 적용하고, 구조손상의 크기와 붕괴 가능성을 검토하였다.
최근의 선박은 설계 단계부터 그 수명을 다할 때 까지 여러 가지 환경적인 측면이 중요하게 고려되어 제작되고 있다. 이 중 유조선의 좌초충돌에 의한 기름 유출사고는 심각한 해양오염의 일으키는 주요한 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 선박의 층돌해석코드를 이용한 시뮬레이션을 수행하여 선박이 어떠한 손상을 입게 되는지 알아보고자 하였다. 이를 위해서 105k 탱커모델을 구성하고 일련의 시리즈해석을 LS-Dyna3D로 해석을 수행하였다. 연구수행은 먼저, 요소크기의 수렴성을 확인하여 요소크기를 결정하였고, 좌초시나리오를 구성하여 해석한 후, 결과를 분석하여 나타내었다.
부산항 내의 3대 주요 항만인 감천항에는 일반화물선으로부터 어선, 수리를 위해 기항하는 선박 등 다양한 선종과 상태의 선박이 감천항 방파제와 두도(頭島) 부근의 좁은 수역을 통과하여 입출항하고 있는데, 장비가 불량하거나 선체 구조물 또는 기타의 이유로 운항자의 시야를 제한하는 선박들이 방파제와 두도 부근에서 조우할 경우 충돌, 좌초 등의 해양사고 발생 가능성이 증가하게 된다. 본 연구를 통하여 감천항을 기항하는 항해장비불량선박 및 시야 제한 선박의 실례에 대하여 설명하고, 해당 선박의 안전도선을 위한 방안을 모색하고, 후속연구의 필요성을 강조하고자 한다.
Canada British Columbia 주의 Prince Rupert 와 Port Hardy(503km) 를 1주일에 2회 왕복하던 Queen of the North 호가 2006년 3월 22일 Gill Island 북쪽 해상에서 좌초되었다. 사고 후, 선박에 탑재된 Electronic Chart System(ECS)을 수거하여 선박의 항해자료를 회수키로하고, 2006년 6월 15일 해양탐사로봇을 이용하여 해저 약 453m 지점에 착저된 선박으로부터 ECS 컴퓨터를 수거하였고 Maker인 Transas사는 수거된 ECS의 Data를 복원하여 선주사에 재공하였다. 이에 따라 캐나다 교통안전국 (Transportation Safety Board of Canada)는 재현 결과물을 통하여 사고원인을 규명한 사건이다.
최근 5년간 발생한 해양사고를 분석한 결과, 소형선박은 전체 좌초사고의 77.0 %를 차지하고, 인명사상도 66.1%로서 매우 높았다. 목포지방해양안전심판원은 2021년 72건을 재결하였고, 이중 좌초사건은 10건이었다. 그리고 좌초사건 중 8건은 소형어선에서 발생하였다. 본 논문은 2021년 목포지방해양안전심판원에서 재결하였던 소형어선에서 발생한 8건의 좌초사고에 대해 분석하였다. 이 소형어선의 좌초사고는 맑은 날씨에 시정이 2~4마일로 양호하고, 파고 1미터 이내로 양호한 해상상태에서 발생한 것을 파악되었다. 그리고 좌초사고의 주요 원인은 피로에 따른 졸음 운항, 경계 소홀, 선위확인 소홀, GPS Plotter 과신, 해도도식 및 조석간만의 차에 대한 이해부족 등인 것으로 나타났다. 이에 소형어선의 좌초사고 저감을 위해 다음의 방안을 제시하였다. 첫째, 갑판부 항해당직 부원교육을 이수한 선원이 선장을 보좌하도록 하여야 한다. 둘째, 졸음 방지용 경보장치는 조타실에 설치하여야 한다. 셋째, GPS Plotter의 성능기준과 최신화를 위해 제도는 마련되어야 한다. 마지막으로, 소형어선 선장은 주기적으로 해도도식과 기초 지문항법을 숙지할 수 있도록 교육을 받아야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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