현재 국내에서 사용되고 있는 구명뗏목은 국제항해 선박용으로 SOLAS 협약 규정에 적합하도록 개발된 제품이며, 20m 미만의 소형어선이나 레저선박, 평수구역을 항해하는 화물선에 적합한 크기와 용도로 개발된 제품은 전무한 실정이다. 그러나 선진국에서는 이러한 소형선박 및 연안 선박에 적용하기 위한 자국 규정을 개발하거나 ISO 9650에 충족하는 구명뗏목을 개발하여 보급하고 있으며, 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane, TPU) 등 경량화 소재와 열접착(Heat sealing), 고주파접착(Radio-frequency welding, RFW) 등의 경제적인 생산방법을 적용하여 성능이 우수한 제품을 시장에 보급함으로써 이들 선박의 인명안전에 기여하고 있는 상황이다. 본 논문에서는 소형선박의 해양사고 시 인명피해 저감을 위한 방안으로 경량화된 열가소성 폴리우레탄 재료를 사용하고 고주파 접착 등의 제조공법을 이용하여 소형선박용 구명뗏목을 개발한 내용을 소개하고자 한다.
현재 국내에서 사용되고 있는 구명뗏목은 국제항해 선박용으로 SOLAS 협약 규정에 적합하도록 개발된 제품이며, 20m 미만의 소형어선이나 레저선박, 평수구역을 항해하는 화물선에 적합한 크기와 용도로 개발된 제품은 전무한 실정이다. 그러나 선진국에서는 이러한 소형선박 및 연안 선박에 적용하기 위한 자국 규정을 개발하거나 ISO 9650에 충족하는 구명뗏목을 개발하여 보급하고 있으며, 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane, TPU) 등 경량화 소재와 열접착(Heat sealing), 고주파접착(Radio-frequency welding, RFW) 등의 경제적인 생산방법을 적용하여 성능이 우수한 제품을 시장에 보급함으로써 이들 선박의 인명안전에 기여하고 있는 상황이다. 본 논문에서는 소형선박의 해양사고 시 인명피해 저감을 위한 방안으로 경량화된 열가소성 폴리우레탄 재료를 사용하고 고주파 접착 등의 제조공법을 이용하여 소형선박용 구명뗏목을 개발한 내용을 소개하고자 한다.
Life rafts, which has been used for domestic vessel currently, are fabricated mostly for the ocean-going vessels in accordance with the SOLAS Resolution. Therefore, there is not any small-sized life raft which can be installed on small fishery boat, leisure boat and cargo vessel with those length sh...
Life rafts, which has been used for domestic vessel currently, are fabricated mostly for the ocean-going vessels in accordance with the SOLAS Resolution. Therefore, there is not any small-sized life raft which can be installed on small fishery boat, leisure boat and cargo vessel with those length shorter than 20 meters in our country. However, in many foreign countries, new standards or the small-sized life rafts applicable to those small vessel have been developed according to the standard of ISO 9650. Furthermore, they make their effort to contribute the safety for the life at sea by supply the superior product of life rafts, which have been adopted by light material (i.e. thermoplastic polyurethane, TPU) and economic production process (i.e. heat sealing, radio-frequency welding, RFW), etc. In this paper, the development results of the small-sized life raft, which has been used the lightening material TPU and fabricated by RF-welding method, will be introduced.
Life rafts, which has been used for domestic vessel currently, are fabricated mostly for the ocean-going vessels in accordance with the SOLAS Resolution. Therefore, there is not any small-sized life raft which can be installed on small fishery boat, leisure boat and cargo vessel with those length shorter than 20 meters in our country. However, in many foreign countries, new standards or the small-sized life rafts applicable to those small vessel have been developed according to the standard of ISO 9650. Furthermore, they make their effort to contribute the safety for the life at sea by supply the superior product of life rafts, which have been adopted by light material (i.e. thermoplastic polyurethane, TPU) and economic production process (i.e. heat sealing, radio-frequency welding, RFW), etc. In this paper, the development results of the small-sized life raft, which has been used the lightening material TPU and fabricated by RF-welding method, will be introduced.
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문제 정의
본 연구는 2015년까지 2년간 연구사업이 추진될 예정으로 저체온증 예방을 위한 배의 길이 20m 미만 어선용 구명뗏목 개발을 위해 최적 단열성능 기준 개발과 컨테이너 및 페인터 줄의 난연(불연) 처리 기술개발, 연근해 소형어선용 구명뗏목 관련 시설기준 개정(안)과 형식승인시험 기준(안) 제시 등을 포함하여, 1차년도에는 길이 20m 미만 연근해어선용 보급형 2인승 및 4인승의 경량화 팽창식 구명뗏목을, 2차년도에는 4인승 내지 12인승의 성능 보강형 팽창식 구명뗏목 개발을 목표로 하고 있다.
최근의 국민적 관심을 갖게 하였던 세월호 해난사고에서 수많은 희생자들이 발생한 원인으로 지목되는 구명뗏목의 중요성이 부각되었다. 이에 본 연구에서는 구명뗏목의 작동원리에 대해 설명하고, 최근의 국내외 구명뗏목 개발현황과 국내에서 개발된 소형선박용 구명뗏목의 기술적 내용을 소개하고자 한다.
제안 방법
국내 실정에 적합한 소형선박용 구명뗏목 개발을 위하여 영국, 미국, 호주, 일본 등에서 ISO 9650을 충족하거나 혹은 자국 연안법에 의거하여 제조된 외국산 소형 구명뗏목을 구입하여 성능 등의 장단점을 비교 분석하였으며, 이를 바탕으로 국내 시제품을 개발하여 ISO 9650 기준의 재료시험을 또한 직립, 탑승, 예인 시험 등의 시험을 통하여 외국산 제품과의 성능을 비교시험 하였다.
이번에 개발한 시제품은 2인승과 4인승으로써 외국의 자국법에 의한 소형선박에 적용하는 구명뗏목과 동등수준 이상의 성능을 유지하면서, 구명뗏목의 탑재장소가 여의치 않은 어선 등에서 선원실 등에 보관하면서 위급 상황 발생 시 쉽게 사용할 수 있도록 경량화에 중점을 두고 가방형(Valise)으로 쉽게 가지고 다닐 수 있는 제품을 개발 하였다.
대상 데이터
본 연구의 개발 시제품과 비교 평가를 위하여 자국 연안법 또는 ISO 9650에 충족하는 외산 구명뗏목을 구매한 제품으로는 Table 1과 같으며, 그 형상은 Figure 6과 같다. 구입된 제품은 총 5종으로 미국, 영국, 호주 및 일본의 주요 경쟁사 제품이며 2인승 2종, 4인승 2종과 5인승 1종을 구입하였다.
본 연구의 개발 시제품과 비교 평가를 위하여 자국 연안법 또는 ISO 9650에 충족하는 외산 구명뗏목을 구매한 제품으로는 Table 1과 같으며, 그 형상은 Figure 6과 같다. 구입된 제품은 총 5종으로 미국, 영국, 호주 및 일본의 주요 경쟁사 제품이며 2인승 2종, 4인승 2종과 5인승 1종을 구입하였다.
외국산 구명뗏목은 제품에서 원단소재 등 시료를 채취하였으며 ISO 9650-3 규격의 재료시험 기준을 바탕으로 개발 시제품과 물성 비교시험을 진행하였다. 다만, 일본의 F사 및 영국의 S사 제품은 고무도포 직물을 사용하고 있어 개발 시제품의 TPU 재질과 달라 참조만 하였다.
성능/효과
시험결과에서 보듯이 호주 및 미국의 제품은 자국의 실정에 맞는 규격을 적용하여 개발된 제품이므로 ISO 기준에는 미달하는 성능을 나타고 있으며, 개발된 시제품의 원단소재에 대한 성능은 나일론 420D 원단에 TPU 코팅처리를 하여 단위면적당 중량이 450~550g/㎡로 ISO 9650-3의 기준을 만족시키는데 큰 어려움이 없이 양호한 성능을 가지는 것으로 평가되었다. 향후 국내에서 20m 미만 소형선박에 적용하는 형식승인기준을 제정하는 경우 재료성능에 대하여 ISO 9650-3 기준을 수용하여도 좋을 것으로 판단된다.
현재 구명뗏목 분야의 선진국인 유럽, 미국, 호주, 일본 등에서 양산되는 제품과 본 연구에서 개발한 시제품의 재료 및 구명뗏목의 성능을 비교하여 보았을 때, 개발 제품은 선진국 제품 성능에 동등 이상의 성능을 가지는 것으로 확인되었으며, 2인 및 4인승의 경량화된 보급형 구명뗏목으로서 소형선박용 구명뗏목으로 충분히 상용화가 가능할 것으로 판단된다. 또한 현재 ISO 9650 규격에는 포함되지 않은 단열성능 기준과 화재 시 화염으로부터의 제품의 손상을 방지하기 위한 단열성능 기준 등을 추가하여 외국 제품에 비해 더욱 안전성이 강화된 제품 개발을 계기로 국내에서도 소형선박, 레저선박 및 연안 화물선에 보급할 수 있는 구명뗏목의 성능기준이 제정되기를 바라며, 가까운 시기에 국내에 보급되어 정부의 “해양사고 30% 감소” 정책에 부합할 수 있기를 기대한다.
후속연구
현재 구명뗏목 분야의 선진국인 유럽, 미국, 호주, 일본 등에서 양산되는 제품과 본 연구에서 개발한 시제품의 재료 및 구명뗏목의 성능을 비교하여 보았을 때, 개발 제품은 선진국 제품 성능에 동등 이상의 성능을 가지는 것으로 확인되었으며, 2인 및 4인승의 경량화된 보급형 구명뗏목으로서 소형선박용 구명뗏목으로 충분히 상용화가 가능할 것으로 판단된다. 또한 현재 ISO 9650 규격에는 포함되지 않은 단열성능 기준과 화재 시 화염으로부터의 제품의 손상을 방지하기 위한 단열성능 기준 등을 추가하여 외국 제품에 비해 더욱 안전성이 강화된 제품 개발을 계기로 국내에서도 소형선박, 레저선박 및 연안 화물선에 보급할 수 있는 구명뗏목의 성능기준이 제정되기를 바라며, 가까운 시기에 국내에 보급되어 정부의 “해양사고 30% 감소” 정책에 부합할 수 있기를 기대한다.
시험결과에서 보듯이 호주 및 미국의 제품은 자국의 실정에 맞는 규격을 적용하여 개발된 제품이므로 ISO 기준에는 미달하는 성능을 나타고 있으며, 개발된 시제품의 원단소재에 대한 성능은 나일론 420D 원단에 TPU 코팅처리를 하여 단위면적당 중량이 450~550g/㎡로 ISO 9650-3의 기준을 만족시키는데 큰 어려움이 없이 양호한 성능을 가지는 것으로 평가되었다. 향후 국내에서 20m 미만 소형선박에 적용하는 형식승인기준을 제정하는 경우 재료성능에 대하여 ISO 9650-3 기준을 수용하여도 좋을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
구명뗏목이 연구된 계기는 무엇인가?
팽창식 구명뗏목은 12세기 인도양을 항해하던 선박의 선원들이 가죽으로 만든 자루를 가지고 있다가 기후가 악화되어 해난사고 발생 시 그 속에 공기를 불어넣어 수상에 부양되도록 하여 가죽자루를 잡고 수일간 표류하여 인명을 구하였다는 기록에서 유래한다. 이후 1차 세계대전 당시 영국 공군이 처음으로 팽창식 구명뗏목을 사용하여 인명 안전에 큰 효과를 올렸던 것을 계기로 연구를 거듭해서 상선 및 특수선에서 사용되다가 1960년 해상인명 안전협약(SOLAS 60)에서 구명설비로서 팽창식 구명뗏목이 채택되었고 이를 보완하여 개정한 해상인명안전협약(SOLAS 74)을 적용하고 있다[1].
고체식 구명뗏목의 특징은?
구명기구에 속하는 구명뗏목은 팽창식 구명뗏목(Inflatable life raft)과 고체식 구명뗏목(Rigid-type life raft)로 구분되는데, 전자는 컨테이너 내부에 접혀져 있다가 필요시 압축가스가 유입되어 팽창되도록 하는 형태의 것으로 대부분의 선박에 탑재되는 구명설비이다. 후자는 내장된 부력재를 FRP 및 플라스틱으로 피복하여 부양토록 하는 단단한 형태의 뗏목이며, 국내에서는 거의 사용되지 않고 있으나 캐나다를 비롯한 몇 개국에서는 이를 드물게 사용하고 있다.
팽창식 구명뗏목의 유래는?
팽창식 구명뗏목은 12세기 인도양을 항해하던 선박의 선원들이 가죽으로 만든 자루를 가지고 있다가 기후가 악화되어 해난사고 발생 시 그 속에 공기를 불어넣어 수상에 부양되도록 하여 가죽자루를 잡고 수일간 표류하여 인명을 구하였다는 기록에서 유래한다. 이후 1차 세계대전 당시 영국 공군이 처음으로 팽창식 구명뗏목을 사용하여 인명 안전에 큰 효과를 올렸던 것을 계기로 연구를 거듭해서 상선 및 특수선에서 사용되다가 1960년 해상인명 안전협약(SOLAS 60)에서 구명설비로서 팽창식 구명뗏목이 채택되었고 이를 보완하여 개정한 해상인명안전협약(SOLAS 74)을 적용하고 있다[1].
참고문헌 (2)
J. S. Kim, "About Inflatable Life raft," Journal of Fishing Vessel, vol. 10, pp. 20-24, 1982.
See the H2O 3D-movie, http://www.cmha mmar.com/see-themovie/h20/hammar-mod.html, Accessed August 8, 2014.
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