신조 실습선 한나라호의 계류시스템 개선에 관한 연구

Abstract

해운업계의 경영환경 변화, 조선업의 발전 그리고 국제해사기구(IMO)의 각종 규제 등에 따라 선박의 대형화 추세가 계속되고 있다. 운송 원가절감을 위하여 한 번에 많은 양의 화물을 운송할 수 있는 초대형 선박이 도입되고 있으며, 환경규제에 따른 배기가스 관련 장비 설치, LNG 추진시스템 설치 등을 위하여 선박은 점차 대형화 되어 가고 있다. STCW협약에 따라 실습생의 교육 및 실습을 위하여 운영되는 실습선(Training Ship) 또한 안전규정 강화 및 환경규제에 대한 대응, 실습교육효율성 향상 등을 위하여 점차 대형화 되고 있는 추세이다. 이러한 선박의 대형화 추세에 따라 계류시설 또한 이에 맞게 증설되어야 하나, 투자 부족, 부두 및 선석 부족 등으로 인하여 부두의 설계 접안능력을 초과하는 선박이 부두에 접안하는 사례가 빈번하게 발생하고 있으며, 한국해양대학교 실습선 한나라호(9,196GT) 또한 전용부두의 설계 접안능력 3,640GT을 초과하는 상태로 계류하고 있는 실정이다. 부두의 설계 접안능력을 초과하는 선박이 부두에 계류하는 중에 선박에 강한 외력이 작용하는 경우, 부두의 계선주, 방충재 그리고 선박의 계류삭을 포함한 계류시스템에는 허용한계를 초과하는 힘이 작용하게 되며, 이는 부두시설의 파손 뿐만 아니라 선박의 계류안전성에 큰 위협이 되며 자칫 대형사고로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 계류안전성평가 전용 소프트웨어(OPTIMOOR)를 이용하여, 설계 접안능력 3,640GT의 전용부두를 이용하고 있는 한국해양대학교 실습선 한나라호(9,196GT)에 대하여 선박의 계류안전성과 부두 계류시설의 안전성을 평가하였다. 정확한 평가를 위하여 실제 부두 및 선박을 모델링하였으며, 대상부두에서 발생가능한 여러가지 외력환경 그리고 실습선 한나라호의 계류시스템(계류삭, 계류배치) 변화에 따른 계류안전성평가를 수행하였다. 계류해석 및 계류안전성평가를 통하여 한국해양대학교 실습선 전용부두의 계선주 및 방충재의 안전성과 실습선 한나라호의 계류삭 안전성 및 하역안전성 그리고 계류한계 등을 분석․검토하였으며, 그 결과를 바탕으로 계류안전성 확보․개선을 위한 부두 및 선박의 계류시스템 개선을 제안하였다. 또한 계류안전성평가 시뮬레이션 데이터를 바탕으로 계류안전 요소별 위험도 Matrix를 작성하여, 외력조건에 따른 선박의 계류안전성과 계류한계를 분석하고 적절한 계류안전조치를 수행하는데 활용하는 것을 제안하였다.

The trend of ship size enlargement is continuing, according to the change of management environment of shipping industry, development of shipbuilding industry and various regulations of International Maritime Organization(IMO). In order to reduce transportation costs, mega ship is being introduced that can carry a large amount of cargo at a time, and according to environmental regulations, the ship is gradually becoming larger for the installation of exhaust gas related equipment, the installation of LNG propulsion system and etc. Training Ship, which is operated for education and training of trainees based on the STCW convention, is also becoming larger for responding to strengthening safety and environmental regulations, and for improving the efficiency of practical training. As the trend of ship size enlargement, the mooring facilities of the wharf should be expanded accordingly, but due to lack of investment, lack of wharf and berth, and other reasons, there are frequent cases where the ships exceeding the design berth capacity of the wharf are berthed at the wharf. HANNARA(9,196GT), a training ship of Korea Maritime & Ocean University, is also mooring in excess of 3,640GT design berth capacity of dedicated wharf. This poses a serious threat to the mooring safety of the ship as well as damage to berth facilities, which can lead to a major accident. In this study, using the mooring analysis program(OPTIMOOR), the mooring safety of the ship and the safety of the mooring facilities was evaluated for the HANNARA(9,196GT) which uses the dedicated wharf of 3,640GT design berth capacity. For accurate evaluation, actual wharf and ship were modeled, and mooring analysis was carried out according to the various external force environments that could occur at the target wharf and the changes in the mooring system(mooring lines and mooring arrangement) of the HANNARA. Through the mooring analysis, the safety of mooring bollard and fender of the wharf and the safety of mooring lines, loading safety and mooring limit of the HANNARA were analyzed and reviewed and improvement of mooring system of the wharf and ship was proposed based on evaluation results. And it was proposed to use risk matrix based on the evaluation data to analyze the mooring safety and mooring limits of the ship according to external force conditions and to perform appropriate mooring safety measures.