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제주해군기지 15만 톤급 크루즈선 선회 여유있다!

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장길산 [gloyacks] 쪽지 캡슐

2012-05-14 ㅣ No.826

15만 톤급 크루즈선 짝지어 다녀도 여유” 선회장도 외국에 비해 훨씬 넓어 ‘넉넉’




국토해양부는 지난 4일 제주 민·군 복합형 관광미항의 전면 수역을 무역항으로 지정하는 내용을
 담은 항만법 시행령 개정안을 입법 예고했다.

개정안이 통과되면 크루즈 선박의 자유로운 입출항이 보장된다.

이는 일부에서 제기해 온 ‘군항 중심 항구’라는 오해를 해소하는 기폭제가 됐다.
 
정부는 특히 16일 한국해양연구원에서 제주 민·군 복합형 관광미항 선박 조종 시뮬레이션
(모의실험)을 재연할 예정이다.

이날 재연에서는 15만 톤급 크루즈선 2척이 동시에 접안할 수 있는지를 검증하며,
 
2차 시뮬레이션 용역을 수행한 한국해양대 이윤석(42) 교수가 주축이 돼 결과를 설명할 방침이다.

제주도에서도 도선사 2명을 포함한 7명의 전문가로 검증단을 구성해 참여키로 했다.
8일 한국해양대 실습선 ‘한바다호’에서 이 교수를 만나 선박 조종 시뮬레이션은 무엇이며,
어떤 과정을 통해 이뤄졌는지 등을 들어봤다.


3차원 가시화시스템 구축 안전성 검토 누가 어디에서 다시 해도 결과 같을 것

16만 톤급 초대형 크루즈 여객선 ‘프리덤 오브 더 시즈’호가 독일 함부르크 항에 입항하고 있다. 함부르크 항 선회장 길이는 1.25L로 1.5L인 제주 민군복합형 관광미항보다 짧지만 입출항 및 선회에 전혀 문제가 없다.


-선박 조종 시뮬레이션이란 무엇이며, 어떤 조건에서 진행했나요?

 “간단히 말하면 제주 민·군 복합형 관광미항에 15만 톤급 초대형 크루즈선이 안전하게 입출항할 수 있는지를 모의 실험하는 것입니다.
시뮬레이션에서는 실제 선박의 운항상황과 유사한 3차원 가시화시스템을 구축한 후
대상 선박의 조종성능에 대한 모델을 개발, 현행 항만설계 조건하에서 통항 및 입출항
안전성 여부를 검토했습니다.
여기서 통항 안전성이란 육상 도로에 비유하면 주차장을 진입할 때의 안전성이라 보시면 되고,
입출항 안전성이란 안전하게 주차할 수 있는지를 평가하는 것으로 생각하시면 됩니다.
이러한 시뮬레이션은 제주도에서 요구하는 15만 톤급 최신예 선박인 퀸메리 2호(길이 345m)를
선정해 진행했습니다.
환경조건 역시 제주도 요구대로 조류는 0.5노트로 상정했습니다.
풍속은 27노트, 24노트, 20노트로 적용했습니다.
풍향은 강정마을에서 주로 부는 북풍·북동풍·남서풍 등 다양한 환경을 두고 실험했습니다.
무엇보다 객관성을 확보하기 위해 복수의 도선사와 여객선 선장들을 투입했으며
정확한 제원으로 실험을 거쳤기 때문에
누가, 어디에서 다시 한다고 해도 결과는 바뀌지 않을 것이라고 확신합니다.”

 -시뮬레이션은 어떤 과정을 통해 이뤄졌나요?

 “지난해 12월 12일부터 올해 2월 28일까지 진행한 선박 조종 시뮬레이션 수행과정은
크게 6단계로 분리할 수 있습니다.
▲항만 개발 도면을 기초로 한 기본시설과 기능시설 검토
▲대상선박 검토
▲자연환경 검토
▲선박 조종 시뮬레이션 준비·수행
▲선박 조종 시뮬레이션 결과 분석·평가
▲의견수렴 단계로 나뉩니다.”

대부분 전문용어라 이해하기 쉽지 않은데, 단계별로 설명해 주신다면?

 “풀어서 설명해도 관련분야 전문가가 아니라면 이해하기 쉽지 않을 겁니다.
 먼저 기본시설은 외곽(방파제), 수역(항로·선회장), 계류(계류 장소 및 길이),
임항교통시설 등으로 분류됩니다. 기능시설은 항행보조, 하역, 여객이용, 항만관제 등입니다.
우선적으로 외곽시설이 도면에서 결정되면 연구팀은 가상의 수역시설을 확정하고,
여기에 계류시설과 항만보조시설 등을 검토합니다. 또 현행 항만설계 조건이 항만 및
어항설계 지침에 타당한지 관련 규정과 적합성 여부도 이 단계에서 검토합니다.
두 번째 단계에서는 입항 가능한 최대 선형(규모)에 대한 선박모델링 작업을 수행합니다.
제주 민·군 복합형 관광미항은 최대 15만 톤급 크루즈선 2척이 동시 운항토록 계획됐습니다.
이에 따라 운항회사, 웹, 운영사, 과거 운항실적 등 수집 가능한 범위 내에서 퀸메리 2호의
조종·운항성능을 참고해 실제 선박과 유사한 동적 거동을 수학모델로 구현했습니다.
과거 퀸메리 2호의 풍압면적(배의 옆면이 받는 바람 면적)이 쟁점화돼 이번 연구에서는
선박 도면을 기초로 크루즈선의 운항 상태를 고려, 최대 횡풍압 면적을 1만3915㎡로 설정했습니다.
인근 해상기상 관련 자료를 결정하는 자연환경 검토 역시 제1차 시뮬레이션 때 주요 쟁점 사항으로
이슈화된 바 있습니다.
 
이에 따라 2차 시뮬레이션에서는 해상교통안전진단제도 시행지침에 따라
한계풍속을 7.7m/s에서 14m/s까지 증속했으며,
풍향은 선박운항에 불리한 북동풍·남서풍 및 북풍 등을 설정했습니다.
조류는 일반적으로 국가기관에서 공식화된 자료(한국해양조사원)를 활용하거나
항만 건설 이후 조류 변화를 추정한 수치 시뮬레이션 결과 등을 활용했습니다.
선박 조종 시뮬레이션 준비·수행단계에서는 항만 데이터베이스와 선박모델링 완료 후
자연환경·수역시설·항행보조시설 및 항만관제 등을 기초로 시나리오를 수립합니다.
이와 동시에 선박운항자(가급적 해당 해역 도선사·선장)를 초빙해
예비 및 친숙화 시뮬레이션을 수행합니다.
이어 해상교통안전진단제도 시행지침에 의거해 대상부두 또는 조건별(시나리오)로
선박 조종 시뮬레이션을 적정 횟수 만큼 실시합니다.
다음은 선박 조종 시뮬레이션 결과 분석·평가입니다. 선박 조종 시뮬레이션이 종료되면
 해상교통안전진단제도에 명시된 평가방법(근접도·제어도 및 주관적 운항평가)에 의해
안전성 여부를 평가합니다.
필요에 따라 안전대책을 제시하거나 선박 운항 범위 등을 제한합니다.
마지막으로 의견수렴 단계입니다. 전문가 그룹을 활용한 자문회의나 최종보고회, 공청회 등을
개최해 의견수렴을 거쳐 시뮬레이션 결과를 보완하고 최종 결과를 도출합니다.
이와 같은 시뮬레이션 절차 및 평가방법은 선박 조종 시뮬레이션이 가능한
국내 4개의 기관에서 유사하게 진행됩니다.”

시뮬레이션을 다른 기관이 아닌 한국해양연구원에서 실시한 이유가 있나요?

 “앞에서 말씀드린 바와 같이 국내에서 선박 조종 시뮬레이터를 보유하고 있으면서
해상교통안전진단 기술인력이 확보된 곳은 4곳입니다.
한국해양대학교·목포해양대학교·한국해양수산연수원·한국해양연구원이 여기에 해당됩니다.
우리 대학에서 선박 조종 시뮬레이션을 수행할 수 없었던 가장 큰 이유는
퀸메리 2호에 대한 선박모델링이 불가능하기 때문입니다.
목포해양대학교와 한국해양수산연구원 역시 마찬가지입니다.
한국해양연구원을 제외한 3곳은 시뮬레이터가 외국 제품입니다.
일반 상선에 대해서는 다양한 선박 모델을 보유하고 있지만
퀸메리 2호 같은 초대형 크루즈선의 모델은 자체 제작이 불가능하고,
제작을 의뢰한다고 해도 상당한 시간과 경비가 요구됩니다
. 특히 퀸메리 2호의 운항성능과 관련된 자료를 입수하는 데 상당한 제한이 있습니다.
반면 한국해양연구원은 선박모델링 분야에 강점이 있으며,
자체적으로 선박 모델을 구축할 수 있기 때문에 이곳에서 시뮬레이션을 실시했습니다.”



 -해양안전진단시행지침 제도와 시뮬레이션을 주관한 ‘책임급 진단사’는?

“우리나라에서는 국내 해상교통 안전 확보를 위해 해사안전법 제4장 제1절에
 해상교통안전진단을 명시해 두고 있습니다
. 해상교통안전진단을 수행하는 ‘안전진단대행업자’로 승인받기 위해서는
해사안전법시행규칙 제15조 별표 7에 규정된 기술인력을 확보해야 합니다
. 이러한 기술인력은 ‘책임급 진단사’와 ‘선임급’으로 분류됩니다.
책임급 진단사는 선임급(항해사 2급 자격증과 해사안전관련 석·박사를 기준으로 최소 경력을 갖춘 자)으로
해상교통안전진단 업무를 3년 이상 수행한 자이며,
해상교통안전을 총괄적으로 판단할 수 있는 전문가라고 생각하시면 됩니다.
국내에는 15명 전후의 책임급 진단사가 존재합니다
. 저는 1급 항해사와 해상안전 관련분야 박사학위,
안전진단업무 경력을 인정받아 2010년 책임급 진단사로 승인받았습니다.”


-선회장 규모와 관련된 국내외 규정은 어떻게 마련돼 있으며, 외국 사례는?

 “항만건설과 관련된 설계 기준은 ‘항만 및 어항설계지침’에 명시돼 있습니다.
선회장은 제6편 수역시설 및 준설·매립, 제1장 수역시설에서 1-2 항로, 1-5 선회장 기준이 있습니다.
국내 선회장 기술 기준은 자력의 경우 3L(L=선박 길이) 이상,
예선 및 보조추진기(Thruster) 보유 선박은 2L로 규정하고 있으나
대상 선박의 구체적인 제원·운동성능 등 특성을 명확하게 알고 안전상 지장이 없을 경우에는
표준값보다 작게 할 수 있다고 규정해 두고 있습니다.
선회장이 1.5L인 제주 민·군 복합형 관광미항이 여기에 해당됩니다.
외국은 국내보다 더 짧게 규정하고 있습니다.
‘지침서’ 역할을 하는 국제상설항해협회(PIANC)에서는 1.5L로 축소할 수 있는 규정이 있으며,
미 공병대(USACE)에서는 1.2~1.5L까지 축소해 놓고 있습니다.
외국은 이와 같이 선박 대형화와 조종성능 개선으로 부두 전면에서 선회하는 해역을 축소하고 있는 실정입니다.
또 대상 선박 성능과 해상기상을 고려해 결정·판단토록 선회 시뮬레이션을 수행하고 있습니다.
저도 퀸메리 2호를 대상으로 선회 시뮬레이션을 수행한 결과 풍속 27노트(14m/s)에서
1.3L 범위 내에서 선회가 가능함을 확인했습니다.
퀸메리 2호와 같은 초대형 크루즈선은 대용량 선수 보조추진기와 특수한 선미 추진기(Azipod)를 보유하고 있어
기상이 양호한 경우 거의 자선 길이 1L 범위 내에서 선회가 가능합니다.
여기서 한 가지 꼭 알아 둬야 할 사항은 선회장의 명확한 개념입니다
. 선박이 항만에 입항해 부두 전면에서 정지하기 위한 정지거리는 반드시 필요합니다.
부두 전면에서 180도 선회하는 해역이 1.5L 정도면 충분하다는 것이 국제적인 경향입니다
. 제주 민·군 복합형 관광미항은 방파제 입구에서 서방파제 전면까지
정지거리 구간이 3L 정도로 여유가 있습니다.”

 -시뮬레이션 결과 15만 톤급 크루즈선 2척의 동시 접안은 가능한가요

 “물론입니다. 크루즈선은 일반적으로 일출 전후에 입항해 일몰 전후에 출항합니다.
먼저 입항한 선박은 서방파제 부두에 접안하고, 나중에 들어온 선박은 남방파제에 입항할 수 있습니다.
기상이 일반적인 상황이라면(풍속 10m/s 이하 조건) 서방파제 부두 입출항은
현행 설계에서도 별다른 문제가 없다고 판단됩니다.
다만 해상에 존재하는 돌풍이나 기상이 매우 불량한 풍속(14m/s 이상) 조건에 대비,
안전성 향상 방안으로 기술검증위원회 권고에 따라 돌제부두를 축소 조정 또는
가변식으로의 변경을 제안하게 됐습니다.
이 같은 결론은 사회적으로 논란이 된 사업임을 감안해 신뢰성·객관성 확보 차원에서
국내 책임급 진단사와 선박운용·조선공학 전문가 그룹을 초빙,
각 시나리오별 시뮬레이션 결과를 분석·종합한 것입니다.”
 

 -시뮬레이션 결과에 의미가 있다면?

 “그동안 논란의 대상이 된 15만 톤급 초대형 크루즈선 2척이 이용 가능한
항만 설계인지를 검증했다는 점에서 의미가 있다고 생각합니다.
본 연구결과는 단순한 연구팀만의 판단이 아닌 국내 최고 전문가 그룹의 의견을 종합해 내린 결론입니다
. 더불어 풍속 14m/s와 같은 악조건에서 시행한 결과이므로
 일반적인 상황에서는 크루즈선 운용에 전혀 문제가 없을 것으로 보입니다.
과거 선박 조종 시뮬레이션 결과에서 도출된 연구결과가 현장에서 문제가 된 경우는 없습니다.
다시 말해 선박 조종 시뮬레이션에서 안전하다고 판별되면
현장에서는 보다 용이하게 조종할 수 있다는 것을 의미합니다.
제주 민·군 복합형 관광미항도 실제 운항 상황이 선박 조종 시뮬레이션보다
선박 자세 제어가 용이할 것으로 판단됩니다.”


-시뮬레이션을 수행하며 어려웠던 점은?


 “해상교통안전진단제도가 도입돼 이제는 정착 단계를 거쳐 안전화 단계로 진입하고 있으며,
각종 안전진단평가에 대한 기술 고도화가 검토되고 있는 실정입니다.
책임급 진단사와 전문연구팀, 거기에 전문가 그룹으로 형성된 자문위원들이 내린 결과를
신뢰하지 못하는 사회·정치적 분위기가 너무 안타까웠습니다
. 그러나 한편으로는 제주도민들이 15만 톤급 크루즈선 입출항에 거는 기대와 희망이 크기 때문에
단순한 해군기지가 아닌 민항 기능을 확실하게 검증하려고 노력했습니다.
이번 연구는 국내 최고의 해상교통안전 분야 국립대학에서,
국내 최고의 전문가를 초빙해 검토했고 국무총리실 기술검증위에서 권고한 사항을 100% 이행했습니다.
이와 함께 해사안전법 해상교통안전진단제도에 명시된 기술기준에 따라 수행된 결과입니다.
따라서 시뮬레이션 결과에 대한 불신이나 재검증 논의보다는
향후 입항하게 될 크루즈선 부대시설 확충, 각종 서비스 지원업무 등을 중점적으로 검토해야 한다고 생각합니다.
또 우리나라 최고의 명소 제주도에 보다 많은 외국 관광객과 함께 즐기며 공유할 수 있는
다양한 관광산업 개발에 주력했으면 하는 바람입니다.” 


미국 공병대에선 1.2 ~1.5L까지 축소 이젠 크루즈선 부대시설 등에 신경써야


이윤석 교수는 현재 한국해양대학교 부교수이자 실습선 한바다호 선장으로 재직하고 있다. 선박공학을 전공한 그는 한국 해양대에서 공학석사를, 일본 고베대학에서 상선학 석사와 공학박사 학위를 취득했다. 1급 항해사,

1급 수상레저, 해상교통안전진단 책임급 진단사 자격을 보유하고 있다. 특수 형태의 선박(여객선·특수추진기 등) 안전성 여부를 판별하는 국내최고 권위자로 손꼽힌다



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해군뉴스  2012-05-14 08:55:35 일자에서 옮김



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