선박의 대형화와 기상 이변 등으로 인한 정박 중 주묘 사고는 꾸준히 발생하고 있으나 선박에서는 실제 파주력과 외력의 계산이 복잡하고 번거로워 경험에 의존하고 있다. 이에 본 연구에서는 본선의 선원과 해상교통관제사가 주묘의 위험성을 사전에 판단하여 적절한 조치를 취하거나 정보를 제공할 수 있도록 주묘 위험성 계산 프로그램을 개발하고 이를 검증하였다. 본 프로그램에서는 선박의 풍압력, 마찰력, 표류력, 파주력 등 계산 과정에 필요한 입력 요소들을 사용자가 최대한 손쉽게 입력할 수 있도록 선박의 기본 제원, 정박상태, 외력 환경 등으로 구성하였다. 기존에 발생한 주묘 사례 3건을 주묘 위험성 계산 프로그램에 적용하여 계산한 결과 A선박은 풍속 32 knots(16 m/s), B선박은 풍속 40 knots(21 m/s), 그리고 C선박은 35 knots(18 m/s)에서 'warning'으로 평가되었다. 이는 주묘 선박의 주묘 당시의 풍속과 매우 근접한 값에 해당되어 프로그램의 높은 신뢰성을 보여주었다. 향후 추가적인 주묘 사례를 통한 프로그램의 신뢰성 향상과 기상요소의 자동 입력을 통한 실시간 계산 및 전자해도표시장치와의 연동을 통한 기능 확장이 요구된다.
선박의 대형화와 기상 이변 등으로 인한 정박 중 주묘 사고는 꾸준히 발생하고 있으나 선박에서는 실제 파주력과 외력의 계산이 복잡하고 번거로워 경험에 의존하고 있다. 이에 본 연구에서는 본선의 선원과 해상교통관제사가 주묘의 위험성을 사전에 판단하여 적절한 조치를 취하거나 정보를 제공할 수 있도록 주묘 위험성 계산 프로그램을 개발하고 이를 검증하였다. 본 프로그램에서는 선박의 풍압력, 마찰력, 표류력, 파주력 등 계산 과정에 필요한 입력 요소들을 사용자가 최대한 손쉽게 입력할 수 있도록 선박의 기본 제원, 정박상태, 외력 환경 등으로 구성하였다. 기존에 발생한 주묘 사례 3건을 주묘 위험성 계산 프로그램에 적용하여 계산한 결과 A선박은 풍속 32 knots(16 m/s), B선박은 풍속 40 knots(21 m/s), 그리고 C선박은 35 knots(18 m/s)에서 'warning'으로 평가되었다. 이는 주묘 선박의 주묘 당시의 풍속과 매우 근접한 값에 해당되어 프로그램의 높은 신뢰성을 보여주었다. 향후 추가적인 주묘 사례를 통한 프로그램의 신뢰성 향상과 기상요소의 자동 입력을 통한 실시간 계산 및 전자해도표시장치와의 연동을 통한 기능 확장이 요구된다.
Marine accidents caused by dragging anchors occur constantly due to enlargement of ships' size and unusual weather conditions. Nevertheless, vessel operators rely on their experience because the calculations of actual holding power and external forces are complex and inconvenient. The purpose of thi...
Marine accidents caused by dragging anchors occur constantly due to enlargement of ships' size and unusual weather conditions. Nevertheless, vessel operators rely on their experience because the calculations of actual holding power and external forces are complex and inconvenient. The purpose of this study was to propose a program for the anchor dragging risk assessment in order to provide crew and VTSO with the information to determine easily the danger of dragging and take appropriate action. The input data in this program were composed of the ship's basic particulars, anchoring condition, and external environment etc. on calculating for the wind pressure, frictional force, drift force, and holding power. Three dragging anchor accidents were applied to the program's data input at the time of the day, then the result was assessed by 'warning', which was verified with a high confidence. As a result, the risk of dragging anchors can be predicted in advance through this program. In further studies, it is necessary to simplify the input data and improve user convenience through automatic input from various equipment.
Marine accidents caused by dragging anchors occur constantly due to enlargement of ships' size and unusual weather conditions. Nevertheless, vessel operators rely on their experience because the calculations of actual holding power and external forces are complex and inconvenient. The purpose of this study was to propose a program for the anchor dragging risk assessment in order to provide crew and VTSO with the information to determine easily the danger of dragging and take appropriate action. The input data in this program were composed of the ship's basic particulars, anchoring condition, and external environment etc. on calculating for the wind pressure, frictional force, drift force, and holding power. Three dragging anchor accidents were applied to the program's data input at the time of the day, then the result was assessed by 'warning', which was verified with a high confidence. As a result, the risk of dragging anchors can be predicted in advance through this program. In further studies, it is necessary to simplify the input data and improve user convenience through automatic input from various equipment.
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문제 정의
따라서 강풍이 예상되거나 외력이 점점 강해지고 있는 상황에서 이용자가 주묘 위험성을 손쉽게 판단할 수 있도록 기존의 연구를 바탕으로 주묘 위험성 판단 프로그램을 개발하였으며, 실제 주묘 사례를 통하여 본 프로그램을 검증하였다.
본 연구에서는 선박의 항해사나 VTS 관제사가 정박 중인 선박의 주묘로 인한 해양 사고를 사전에 예방할 수 있도록 현장의 외력 환경을 고려하여 주묘 위험성을 손쉽게 판단할 수 있는 주묘 위험성 판단 프로그램을 개발하였으며, 실제로 주묘가 발생된 3척의 사례를 통하여 프로그램의 신뢰성을 검증하였다. 주묘 당시의 기상 조건과 선박의 상태, 선박의 제원과 묘쇄 신출 상태를 입력하여 계산한 결과 A선박은 풍속 32 knots(16 m/s), B선박은 풍속 40 knots(21 m/s), 그리고 C선박은 35 knots(18 m/s)에서 ‘warning’으로 평가되었다.
제안 방법
주묘 위험성 판단 프로그램은 본 계산 과정에 필요한 입력요소를 항해사, 선장, VTS 관제사(단, VTS에서 활용하고자 할 경우에는 관련 정보가 공유되어야 함) 등 사용자가 최대한 손쉽게 찾아서 입력할 수 있도록 구성하였다.
대상 데이터
대상선박 A는 총톤수 2,500톤급 케미컬 운반선으로 울산항 E-2 정박지에 단묘박으로 묘쇄를 6 shackle 신출된 상태에서 최대풍속 15 ~ 17 m/s에서 주묘되어 정박 중이던 다른 선박과 충돌하였다.
대상선박 B는 총톤수 6,700톤급 실습선으로 Fig. 5에서와같이 부산항 남항 N-5 정박지에 단묘박으로 묘쇄를 8 shackle신출된 상태에서 최대 풍속은 22 m/s에서 주묘 되었으며(Junget al., 2009), 대상선박 C는 16,000톤급 일반화물선으로 부산항 인근에서 묘쇄를 5 shackle 신출된 상태에서 최대풍속 14 ~18 m/s에서 주묘되어 이기대 앞 수중 암초지대에 좌초하였다.
주묘 위험성 판단 프로그램의 검증을 위해 해양안전심판원의 재결서를 통한 주묘사고 2건과 실습선의 실제 주묘사례 1건의 데이터를 이용하였다. 선박의 제원은 사고 재결서와 선사에서 제공한 데이터를 사용하였으며, 기상 상황은 재결서 및 국립해양조사원의 사고 당시 해양환경 데이터를 바탕으로 재구성하였다.
이론/모형
마찰력의 계산은 식(2)와 같고, 마찰저항계수는 Reynold number에 따른 Schoenherr 곡선 및 ITTC 1957 모형선-실선 상관곡선을 이용하였다.
성능/효과
시뮬레이션 결과, 대상 선박 A는 묘쇄를 5 shackle 신출하였을 때 풍속 13.08 m/s에서 파주부가 5미터 미만으로 감소하기 시작하였으며, 풍속 13.33 m/s에서 외력과 파주력이 교차하는 지점이 나타났다. 주묘 당시의 상황인 신출 묘쇄 6shackle에서는 풍속 15.
후속연구
개발된 주묘 위험성 판단 프로그램을 활용할 경우 강풍에 의한 주묘 위험성을 사전에 손쉽게 파악할 수 있으므로 정박중인 선박이나 VTS에서는 주묘로 인한 좌초 사고 예방이 가능할 것으로 기대된다.
향후 추가적인 주묘 사례를 통한 다양한 연구와 풍속, 유속 등의 외력 요소를 측정 장비로부터 직접 실시간으로 수신하여 주묘 위험성을 실시간으로 보여주고, 전자해도표시 장치와의 연동을 통한 기능 확장이 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
주묘 위험성 판단 프로그램의 개발 목적은?
따라서 강풍이 예상되거나 외력이 점점 강해지고 있는 상황에서 이용자가 주묘 위험성을 손쉽게 판단할 수 있도록 기존의 연구를 바탕으로 주묘 위험성 판단 프로그램을 개발하였으며, 실제 주묘 사례를 통하여 본 프로그램을 검증하였다.
주묘 위험성 판단 프로그램의 높은 신뢰성을 보여주는 근거는?
본 연구에서는 선박의 항해사나 VTS 관제사가 정박 중인 선박의 주묘로 인한 해양 사고를 사전에 예방할 수 있도록 현장의 외력 환경을 고려하여 주묘 위험성을 손쉽게 판단할 수 있는 주묘 위험성 판단 프로그램을 개발하였으며, 실제로 주묘가 발생된 3척의 사례를 통하여 프로그램의 신뢰성을 검증하였다. 주묘 당시의 기상 조건과 선박의 상태, 선박의 제원과 묘쇄 신출 상태를 입력하여 계산한 결과 A선박은 풍속 32 knots(16 m/s), B선박은 풍속 40 knots(21 m/s), 그리고 C선박은 35 knots(18 m/s)에서 ‘warning’으로 평가되었다. 이는 주묘 선박의 주묘 당시의 풍속과 매우 근접한 값에 해당되어 프로그램의 높은 신뢰성을 보여주었다.
기존 실무에서의 주묘 여부 판단의 문제점들은?
선박의 주묘는 충돌 및 좌초 등의 사고를 야기하며, 인명의 손실 및 해양 오염의 원인이 될 수 있다. 그러나 기존 실무에서의 주묘 여부 판단은 개략적인 이론식의 적용이나 선원의 경험에 의존하는 등 그 위험성을 사전에 정확히 판단하기 어려웠으며, 실제 주묘가 발생한 후에서야 이를 감지하는 등 많은 문제점이 있었다.
참고문헌 (12)
Fujiwara, T., M. Ueno and T. Nimura(1998), The Estimation of Wind Force and Moments Acting on Ships, The Society of Naval Architecture of Japan, No. 183, pp. 77-90.
Hirano, M.(1995), The Application of Maneuvering Study to Ship's Design, The Society of Naval Architecture of Japan, pp. 48-50.
JoongAng Ilbo(2016), https://news.joins.com/ (Accessed Aug 2018).
Jung, C. H. and G. Y. Kong(2009a), A Study for the Evaluation of the Force by the Wind on the Ship at Anchoring, Journal of the Korean society of marine environment & safety, Vol. 15, No. 3, pp. 223-228.
Jung, C. H. and G. Y. Kong(2009b), A Study on the development of anchoring manual for T.S. HANBADA, Journal of the Korean society of marine environment & safety, Vol. 15, No. 1, pp. 49-55.
Jung, C. H., G. Y. Kong, B. D. Bae and Y. S. Lee(2009), Analysis on the Pattern of Dragging Anchor in Actual Ship, Journal of Korean Navigation and Port Research, Vol. 33, No. 8, pp. 505-511.
Jung, C. H., Y. S. Lee, J. S. Kim and G. Y. Kong(2011), A Study on the Holding Power Coefficient of AC-14 type and ASS type Anchor in Actual Ships, Journal of Korean Navigation and Port Research, Vol. 35, No. 8, pp. 613-618.
Korea Hydrographic and Oceanographic Agency(2018), Marine Information, http://www.khoa.go.kr/ (Accessed Aug 2018).
Korea Maritime Safety Tribunal(2018), Official Written Verdicts, http://www.kmst.go.kr/ (Accessed Aug 2018).
Korea Maritime Safety Tribunal(2017), Case and study from Major Marine Accidents, pp. 168-175.
Masan Regional Office of Oceans and Fisheries(2003), marine accident statistics, pp. 30-34.
Remery, G. F. M.(1973), The Mean Wave and Current Forces of Offshore Structures and their Role in the Design of Mooring Systems, The 5th Offshore Technology Conference, Houston, USA, pp. 57-61.
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