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해양사고 裁決 사례(23)
황천항해 중 액상화된 화물(철광석)로 인한 복원력 상실로 전복
[528호] 2017년 08월 30일 (수) 15:01:09 황종현 komares@chol.com
   
황종현
중앙해양안전심판원 심판관

이 전복사건은 다량의 수분이 함유된 채 선적된 화물(철광석)이 황천으로 인한 선체의 진동과 충격으로 화물창 내에서 액상화되며 선박의 복원력을 감소시킨 상태에서 화물창 내의 화물이 이동하여 발생했다.
 

<사고 내용>
ㅇ 사고일시 : 2011. 11. 21. 14:14경
ㅇ 사고장소 : 북위 16도 33분 00초·동경 113도 59분 00초
                (홍콩 남방 약 350마일 해상)
 

ㅇ 사고 개요
A호의 운항선사는 2011년 9월 14일 용선주와 철광석(Iron Ore) 24,600톤(24,600 M/T)을 말레이시아 페낭PENANG에서 선적하여 중국의 리자오RIZHAO까지 운송하는 항해용선(Voyage Charter)계약을 체결하였다. 이에 따라 A호는 선장을 포함한 선원 21명을 태우고 2011년 9월 28일 00시 30분(세계시 +8시간, 현지시각, 이하 같다) 말레이시아 페낭에 도착하여 정박 후 대기하다가 같은 해 10월 5일 08시 30분경 부두에 접안하여 같은 날 12시 45분경 화물(철광석) 선적을 시작하였으며, 선적 예정량은 24,600톤이었다.
이 선박은 약 6일 동안 철광석 14,093.99톤을 적재하였으나, 나머지 철광석이 준비되지 아니하여 같은 달 11일 부두에서 이안하여 정박지에 정박한 후 약 4주간 대기하였다. 이 선박은 같은 해 11월 06일 07시 00분경 같은 부두에 다시 접안하여 같은 날 12시 30분경 철광석을 다시 선적하기 시작하였으나, 이후 잦은 비로 철광석의 선적이 수시로 중단되었으며 같은 달인 11월 10일 철광석 약 16,000톤 선적된 상태에서 1등항해사가 교대하였다.
 

   
 

신임 1등항해사는 승선한 후 선적된 철광석의 상태를 확인해 보니 매우 고운 입자로 굵은 모래가 섞인 일반 흙과 같은 형태이었고, 화물창 내 선적된 철광석은 화물창 양 옆의 호퍼구조 상부에서 약 1m정도 아래까지 선적되었고 가운데 부분이 약간 더 높이 쌓여 있었다. 또한 선적되는 철광석은 버킷Bucket에 담겨 다량의 물과 함께 선적되고 있었으며 화물창의 각 모서리 부분에는 깊이 60㎝ 정도 물이 고여 있고 그 주변은 질퍽거리는 상태였다.

이 선박은 이후 잦은 비로 화물의 준비와 선적이 지연되자 용선주의 지시에 의해 같은 해 11월 13일 13시 30분 화물의 선적을 중단한 후 당시의 화물 적재 상태에서 출항하기로 하고 같은 날인 13일 15시 00분까지 흘수검사(Draft Survey)를 하여 선수흘수 6.78m, 선미흘수 7.68m, 화물 선적량 16,992.50톤인 상태에서 출항 준비를 하여 같은 날 15시 30분 출항하여 중국의 리자오항으로 향하였다.
1등항해사는 출항 전 이 선박의 최종 화물적재 상태가 우현으로 편중되어 선박이 약간 우현으로 기울어지자 좌현 제5번 톱사이드 탱크에 해수를 약 200톤 주입하여 선박의 횡경사를 조절하였으며 이 선박의 화물창 5개 전체에 적재된 철광석에 섞여 있는 다량의 물로 양륙항에서 검량 시 화물 부족이 염려되어 본선화물수취증(Mate’s Receipt)에 “선적 전 육상의 폭우로 인해 화물에 다량의 물이 섞여있다. 젖은 화물의 양과 품질에 대하여는 본선의 책임이 아니다”라는 취지의 부기Remarks를 달아 서명하였다.

1등항해사는 이 선박이 말레이시아 페낭항을 출항한 후 항해 중 화물창 빌지Bilge 배출 장치를 사용하여 화물창의 각 모서리 부분에 고여있는 물을 배출하려 하였으나 빌지 배출이 원활하지 아니하자 선내 보유 중이던 이동식 배수펌프를 사용하여 화물창내 배수작업을 하였다.
이 선박은 같은 해 11월 15일 22시 30분 연료유 보급과 장기간 정박으로 발생한 선저부의 이물질(따개비 등)을 제거하기 위하여 싱가폴항에 정박하였고, 연료유로 중유(F.O) 약 300톤과 경유(D.O) 약 40톤을 수급하고, 선저부 이물질을 제거한 후 같은 달 17일 05시 50분 싱가폴항을 출항하였다.

이 선박은 싱가폴항을 출항하여 항해하던 같은 달 18일부터 20일까지 계속 이동식 배수펌프를 사용하여 화물창의 각 모서리 부분에 고여있는 물을 배출함과 동시에 해치커버를 열어 화물창 내부를 건조시켰다. 그리고 1등항해사는 같은 해 11월 20일 펌핑Pumping이 잘 되지 않는 우현 청수탱크의 청수 약 90톤을 이동식 펌프를 사용하여 좌현 청수탱크로 이송하고 이에 따른 선체의 경사를 조절하기 위하여 좌현 제5번 톱사이드 탱크에 있던 해수 200톤 중 약 100톤을 선외로 배출하였다.
기상상태는 사고 당일인 같은 해 11월 21일 새벽부터 악화되기 시작하였고, 바람의 세기는 1등항해사가 이 선박의 당직을 3등항해사에게 인계하던 같은 날 08시 00분경 풍력계급 6~7등급에 이를 정도로 강하였고, 이 선박은 강한 바람을 선수 우현 약 1시반 방향에서 받으며 항해하였고, 같은 날 09시 30분경 선체가 우현으로 3~4도 정도 경사되었다.

1등항해사는 같은 날 10시 30분경 각 선박평형수탱크를 사운딩Sounding하여 이상 없음을 보고 받았으나, 이 선박의 선체는 점점 더 우현으로 경사되어 같은 날 11시 30분경 우현으로 약 6~10도 경사하였다.
이 선박은 선체의 횡경사를 잡기위해 좌현 제5번 이중저 탱크에 해수 약 200톤을 주입하였으며 좌현 제5번 톱사이드 탱크에 해수를 주입하면서, 배가 우현으로 횡경사되는 현상이 화물의 액상화Liquefaction에 관계있다고 추정하고 파도를 우현에서 받으면 화물의 유동화가 가속화 될 수 있다고 판단하여 침로 041도, 속력 약 6.0노트로 항해하던 이 선박의 침로를 075도 정도로 변경하였다.

이 선박은 이후 좌현 제5번 톱사이드 탱크에 약 140톤의 해수가 주입되었을 무렵 선체의 횡경사가 어느 정도 복원되자(약 우현 2도) 해수 주입을 중지시켰으나 다시 급격하게 선체가 반대쪽인 좌현으로 횡경사가 되었고, 선장이 퇴선명령을 내릴 시간적 여유도 없이 2011년 11월 21일 14시 14분경 홍콩 남방 약 350마일 떨어진 북위 16도 33분 00초·동경 113초 59분 00초 해상에서 선체가 좌현으로 경사되며 전복·침몰되었다.
선박이 전복되자 선원들은 퇴선명령 없이 각자 황망히 퇴선하였으며 이후 전체 선원 21명 중 15명이 홍콩 수색구조본부의 항공기와 구조정, 인근 해역을 항해하는 상선 등에 의하여 구조되었으나, 선장을 포함한 선원 6명(한국인 선원 3명, 미얀마 선원 3명)이 실종되었다.
당시 사고해역은 맑은 날씨에 시정이 약 5마일이었고, 북동 내지 동풍이 초속 약 20m로 불며, 파고가 약 5∼6m이었다.

 
<사고발생 원인>
1) A호가 적재한 철광석(Iron Ore)의 성상과 액상화(Liquefaction)  가능성 검토

모든 철광석은 종류에 따라 「고체산적화물을 위한 안전실무 코드(IMSBC Code)」상 액화성 산적 물질에 속하는 “Group A”에 속하며 ‘철광석(Iron Ore)’ 및 ‘철광석 알갱이(Iron Ore Pellets)’ 단 두 종류만이 “Group C” 화물, 즉 무해한 화물로 분류된 유일한 철광석 화물이다.
최근 철광석의 원자재 가격의 상승으로 이전에 경제성 등의 이유로 채굴되지 않던 여러 종류의 ‘분철광석(Iron Ore Fine)’ 및 ‘사철광석(Iron Ore Sand)’ 형태의 철광석이 인도 및 동남아시아 해안가에서 채굴되어 「고체산적화물을 위한 안전실무 코드」에 의해 위험화물로 분류되지 아니한 채 선박으로 운송되고 있는 실정이며 화물로서 특유의 액화성Liquefying 및 항해 중 유동성으로 인하여 선박의 감항성에 영향을 미치게 되어 대형 해양사고로까지 이어지는 경우가 종종 발생하고 있다.

최근 P&I CLUB 중 한 곳인 NE 클럽(North of England Members)은 홈페이지에 2009년 10월 인도에서 운송가능 수분한계치(Transportable Moisture Limit: TML)를 초과하는 철광석(Iron Ore)를 선적하고 출항한 두 척의 케이프싸이즈Capesize 선박이 전복된 사고 사례를 인용하면서, 선적 전 반드시 화물의 수분함유량이 운송가능 수분한계치TML 미만인지를 확인하여 안전한 해상화물 운송이 될 수 있도록 각별히 유의할 것을 요구하고 있는 상황이다.
A호에 선적된 철광석의 경우 운항선사와 용선주 사이에 작성된 항해용선 계약서에 해당하는 성약각서(Fixture Note)에는 화물의 종류에 대하여 ‘Iron Ore(철광석)’로만 기재되어 있어 운항선사는 이 화물이 「고체산적화물을 위한 안전실무 코드」의 분류상 “Group C” 화물, 즉 무해한 화물로 분류된 철광석 화물로 인식하고 선박에 일상적인 항해지침을 전달하였고, 선적이 완료될 무렵 각 화물창 각 모서리 부분의 화물 위로 물이 고여 있을 정도로 수분을 많이 포함한 상태였으며 그 주변은 질퍽거리며 이미 액상화가 진행되고 있는 상황이었음에도 액상화의 위험성 등은 고려하지 아니한 채 이 선박은 양륙항에서 검량시 화물부족만을 염려하여 본선화물수취증에 “선적 전 육상의 폭우로 인해 화물에 다량의 물이 섞여있다. 젖은 화물의 양과 품질에 대하여는 본선의 책임이 아니다”라는 취지의 부기Remarks를 달아 서명하였다.

그러나 생존 선원이 당시 A호에 선적된 철광석은 매우 고운 입자로 굵은 모래가 섞인 일반 흙과 같은 형태였다고 진술한 점에 미루어 이 선박에 선적된 철광석은 분철광석으로 분류하는 기준인 직경 6.3㎜ 미만의 입자로 이루어진 액상화 위험성이 큰 분철광석에 해당되는 것으로 판단되며 화물창 각 모서리 부분의 화물 위로 물이 고여 있을 정도로 수분을 많이 포함한 상태였고 그 주변은 질퍽거리며 이미 액상화가 진행되는 상태로 출항, 황천과 조우하여 지속적인 진동과 충격이 화물에 가해져 화물창 내 화물이 액상화 되었던 것으로 판단된다.
 

2) A호 전복 당시 복원성에 대한 검토
상기 사실에서 살펴 본 바와 같이 이 선박은 지나치게 많은 수분이 포함된 철광석을 선적하였으며 화물창의 각 모서리 부분에 물이 고여 있고 그 주변은 이미 출항 전에 질퍽거릴 정도로 액상화가 진행되고 있는 상황이었으며, 사고 당일 조우하게 된 황천으로 선체에 지속적인 진동과 충격이 전달되어 전 화물창에서 화물의 액상화가 발생되면서 화물이 유동성을 가지게 되어 자유표면효과(Free-Surface Effect)가 발생하였으며, A호 전복 당시 복원력 계산 결과에 따르면 전 화물창에서 화물의 액상화로 유동성을 가지게 되어 전 화물창 내에서 화물이 이동하며 자유표면효과가 발생한 경우 유동수에 의한 가상 중심의 상승량 GG’가 6.346m에 이르며 이를 감안한 이 선박의 메타센터 높이 G’M은 0.020m로 복원력을 거의 상실한 것으로 나타난다.
이 결과는 화물창 내에서 자유표면효과를 발생시킨 액상화 된 화물의 비중을 1.1로 산정하여 계산한 것으로 실제 액상화 된 화물의 비중은 1.1보다 클 것으로 예상되며 이에 따른 복원력 상실은 훨씬 더 크게 나타났을 것으로 판단된다.

  
3) 선박평형수(Ballast water) 운용상 문제점
이 선박은 철광석 24,000톤을 적재할 계획이었으나 16,992.50톤의 철광석을 적재한 상태에서 횡경사를 조절하기 위하여 좌현 제5번 톱사이드 탱크에 약 200톤의 해수만을 적재한 외에 모든 선박평형수탱크가 비어있는 상태로 출항하여 추가의 복원성을 위해 해수를 주입할 충분한 여유를 가지고 있었음으로, 사고 당일 이 선박의 선체가 우현으로 6∼10도로 기울어 졌을 때 화물창 내의 화물이 액상화되며 유동성을 가지고 이동하면서 자유표면효과가 발생하여 복원성이 악화된 것을 인지하고 이를 고려하여 비어있는 이중저 탱크에 해수를 주입하여 추가의 복원성을 확보하였어야 했으나 단지 선체의 횡경사만을 바로 잡을 목적으로 제5번 이중저 탱크에 약 200톤 및 제5번 톱사이드 탱크에 약 140톤의 해수를 주입하였고 이는 복원력을 상실한 이 선박의 좌현 쪽에 편중되게 해수를 주입함으로써 오히려 선체가 좌현으로 횡경사하여 전복에 이르게 한 일인이 되었다고 판단된다.

 
4) 화주 및 용선주의 부적절한 화물 정보 제공
「국제해상인명안전협약」에서 ‘화주 및 그 대리인은 화물의 안전한 운송과 적재를 위하여 필요한 조치를 할 수 있도록 충분한 시간을 두고 해당 화물에 관한 충분한 정보를 선장에게 제공하여야 하고, 산적화물인 경우 화물의 적화계수, 트리밍 절차, 선적 후의 화물정지각을 포함한 이동가능성과 같은 화물운송특성에 관한 정보, 그리고 가능하다면 다른 어떤 특별한 화물특성, 정광, 기타 액상화 될 수 있는 산적Bulk화물의 경우 화물의 수분함유량(Moisture Content of the Cargo), 운송가능 수분한계치(Transportable Moisture Limit: TML)에 관한 증명서 등을 통하여 화물 정보를 제공하여야 한다.’고 규정하고 있다.2)

또한 「고체산적화물을 위한 안전실무 코드」에서 ‘운송 가능한 수분 한계 함량을 초과하는 액화성 화물은 화물(액화물질) 이동을 초래하여 위험을 초래할 수 있으며, 이러한 화물 이동의 잠재적 위험에 대하여 화물의 선적 전에 선장/선주는 서면으로 송하주/용선주로부터 TML/FMP(Flow Moisture Point) 및 수분 함유량이 명기된 증명서(샘플 채취일자 기준 7일 이내)를 필히 수령하여 확인하여야 하며 화물의 선적 중 상대적으로 건조한 과립 상태의 화물의 경우에도, 선적 후 눌림 현상 및 항해 중 일어나는 진동으로 인하여 액체로 되기에 충분한 수분을 함유할 수도 있으므로 이러한 점이 의심스러울 땐 안전한 운송을 위하여 선적될 화물의 대표 표본의 수분함량, 화물의 유동 수분점 및 운송 가능한 수분 한계를 공인된 실험실에서 검사하여야 한다’고 규정하고 있다.3)

그러나 이 선박의 용선주는 운항선사와 항해용선계약을 체결하면서 「국제해상인명안전협약」 및 「고체산적화물을 위한 안전 실무코드」에 의거하여 선적화물에 대한 정보를 운항선사에 상세히 알리지 아니하였고, 용선주와 운항선사 간에 작성된 항해용선 계약서에 해당하는 성약각서(Fixture Note)에도 화물의 종류에 대하여 ‘Iron Ore(철광석)’로만 기재하였다.
이에 따라 이 선박의 운항자와 안전관리자도 화물의 액상화 가능성에 따른 위험성은 알지 못한 채 선박에 항해지침을 전달하였고 선박에서도 철광석에 수분이 지나치게 많이 함유되어 선적 되고 있었으나 액상화에 따른 위험성을 알지 못하였다.
 

<시사점>
- 산적화물 선적 전 화물의 세부정보 확인
산적화물선의 선장은 화주로부터 화물의 선적 전 그 화물의 상태에 관한 세부사항을 제공받아 필요한 안전예방조치를 시행하여야 하며, 선박의 운항자 또는 안전관리자는 이 같은 정보가 선박에 전달되고 있는지 확인하여야 한다.
 

- 액상화 의심 화물 선적 시 수분 함유량 확인
철광석을 포함하여 화물의 액상화가 의심되는 화물을 선적할 때에는 화물의 성상을 관찰하여 필요하다면 간이테스트를 시행하고 자유습기나 액체상태가 관찰되면 선적을 중지하고 실험실 시험을 수행하도록 조치하여야 한다.
 

- 철광석 선적 시 액상화 가능 여부 확인
인도 및 동남아시아에서 채굴되는 철광석의 종류 중 액상화의 위험성이 있으나 아직 「고체산적화물을 위한 안전실무 코드(IMSBC Code)」에 액화성 산적 물질 목록으로 등재되지 않은 철광석의 종류들이 있다. 따라서 선장은 이 지역에서 채굴되는 철광석을 선박에 선적할 경우, 보다 엄격하고 철저한 시험과정을 거쳐야 하며 의심스러울 땐 선적을 중지하고 적절한 실험실의 시험을 거치는 등의 조치를 취하여야 한다.

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