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1. 서 론

오늘날 해상 및 육상에는 다양한 종류의 항로표지가 설치 운영되고 있다. 그중 해상에 설치된 등부표는 항만 및 어항에 설치된 방파제등대 다음으로 많이 설치되어 있다. 현재 우리 나라 항내외의 해상에 설치된 등부표는 총 676기(2018년 기 준)에 달하고 있으며, 표준형 철재 등부표 10종 중에서 LL-26(M) 등부표가 가장 많이 사용되고 있다(MOF, 2018). 대다수 항로표지는 육상 또는 해상에 고정되어 운영되지만, 등부표는 해저에 계류시스템(침추, 체인 등)을 이용하여 항로 주변 등의 해상에 정치하고 있다. 따라서 바람, 조류, 파고 등 의 해양기상에 항상 영향을 받고, 선박과의 충돌 위험에 노출 되어 있기도 하다. 최근 10년간(2009~2018년) 항로표지사고를 분석한 결과 전체 항로표지사고의 절반 이상은 등부표에서 발 생하였고, 사고의 원인은 기상적인 요인과 선박과의 충돌 등 이 주를 이루고 있다.

우리나라 해역에 설치되는 등부표는 2001년 해양수산부가 해역조건, 수심, 조류 등의 자연환경 조건과 정적·동적 안정성 을 고려하여 철재형 등부표 10종(부표 9종)을 표준화하였다. 이후 해양수산부는 등부표 사고 예방 등을 위하여 지속적인 연구용역을 진행하면서 등부표에 영향을 미치는 해양기상을 분석하였다(MOF, 2001; MOLIT 2010).

따라서 설치해역에 따라 해양기상 조건이 다르기 때문에, 등부표에 미치는 동적안정성(경사각)은 해역별로 상이하게 적 용되어야 한다. 그러나 현재 우리나라 해역에 설치된 등부표 의 동적안정성 계산에 적용되는 해양기상 조건은 해양수산부 에서 발간한 ‘항만 및 어항 설계기준(2014)’에 명시된 극한조 건만을 고려하여 전 해역에 일률적으로 적용되고 있는 현실이 다. 그리고 최초 표준화 이후 등부표에 영향을 미치는 해양기 상 요소 등에 대한 검토가 이루어지고 있음에도 불구하고 등 부표 사고는 지속적으로 발생하고 있다.

따라서 이 연구의 목적은 우리나라 해상에 설치된 항로표 지 중 가장 많은 비중을 차지하는 등부표(25.7%, 2018년 기준) 의 보다 안정적인 운영방안 제시를 통해 해상교통안전을 위한 신뢰성 있는 항로표지 서비스 제공에 있다. 즉, 이 연구에서는 등부표 중 가장 많이 사용되고 있는 LL-26(M) 등부표를 중심 으로 각 해역별로 상이한 해양기상 조건을 고려한 동적안정성 을 분석하고자 한다. 이를 위해 등부표와 관련한 선행연구와 최신(2017~2018년)의 해역별 해양기상을 분석한 후, 등부표의 동적안정성에 영향을 미치는 최대 풍속, 조류, 파고, 파주기 등의 해양기상 조건을 해역별 특성에 맞게 적용하였다. 마지 막으로 항로표지 사고분석을 통해 해양기상에 의해 해역별 사 고빈도가 가장 높은 LL-26(M)을 각 해역의 대표 등부표로 지 정 후, 동적안정성을 분석하여 설치기준에 대한 개선방안을 제시하였다.

2. 해양기상 분석

등부표는 2001년 해양수산부의 연구용역에 의하여 표준화 되었으며, 이후 표준형 등부표와 관련한 연구는 2010년과 2017년에 두 차례 실시되었다. 등부표는 해상의 바람, 조류, 파고 등에 의해 많은 영향을 받게 되므로, 관련 연구들이 진행 되는 동안 지속적으로 중요하게 분석된 요소가 해양기상 조건 이다.

먼저, 2001년 실시된 표준형 (등)부표 개발에 관한 연구에 서 분석된 기상조건의 경우, 바람은 기상청의 20년(1980~1999 년) 관측자료를 분석하였고, 파랑은 한국해양과학기술원의 20 년(1979~1998년) 천해파랑 및 연안격자점 자료를 분석하였다 (MOF, 2001). 둘째, 2010년 실시된 해상여건에 적합한 특수부 표류 개발 및 등탑상부 표준화 연구에서는 풍속, 파고는 기상 청의 30년(1980~2009년) 기상자료를 분석하였다(MOLIT, 2010). 즉, 2001년과 2010년 연구에서 분석된 기상 요소들은 현재와 달리 해상에 기상부이, 등표 등의 자료가 부족했기 때 문에, 기상청의 육상 기상자료에 의존하는 경향이 강했다.

반면, 2017년 표준형 부표류 개선 연구에서는 해상에 설치 된 기상부이와 기상등표의 해상기상 관측자료를 활용할 수 있 는 제도적 장치가 마련된 시기로서, 각 해역 항만인근에 설치 된 기상부이 및 기상등표의 5년간(2012-2016년) 풍속, 파고, 파주기 등의 자료를 분석하였다(MOF, 2017).

따라서 이 연구에서는 기존 선행연구 자료(1980-2016년)에 2017년 해양수산부 연구에서 분석한 해상의 기상부이 및 기상 등표의 최근 2년간(2017~2018년)을 추가하여 Table 1과 같이 정리하였다.

Table 1

Maximum value of sea weather by previous studies Unit : Wind-m/s, Wave-m, W-Cy-Sec, Current-kt

등부표의 동적안정성에 영향을 미치는 풍속, 파고, 파주기, 조류의 최대값을 해역별로 분석한 결과는 다음과 같다. 우선 최대풍속의 경우 45m/s 미만은 인천, 평택을 포함한 6개 해역 이었고, 45m/s 이상은 7개 해역이었다. 해상 기상부이 및 기 상등표에서 관측(2012~2018년)된 경우 마산과 인천에서 30m/s 이하로 관측되었다. 최소풍속은 마산(기상부이)에서 관 측된 24.5m/s였고, 최대풍속은 제주(기상대)에서 관측된 60m/s으며, 최대값의 평균 최대풍속은 45m/s였다.

둘째, 파고는 최소 1.0m에서 최대 6.7m까지 다양하게 관측 되었다. 2000년 이전에는 마산의 1.0m를 제외하면 대부분 4.7m 이상으로 높았다. 또한, 해상 기상부이 및 기상등표에서 관측(2012~2018년)된 경우 군산, 마산, 동해 등을 제외하면 대 다수 10m 이상 육상(기상대)에서 기록된 파고보다 상대적으 로 높았으며, 최대값의 평균 최대파고는 11.5m였다.

셋째, 파주기와 조류속도는 2009년 이전에 분석한 자료가 없어서 2012~2018년의 분석결과를 반영하였다. 각 해역별 파 주기는 대체적으로 10.0sec 이상이었으며, 목포가 28.8sec로 가장 길었고, 동해가 10.7sec로 가장 짧았다. 조속¹⁾은 관측되 는 위치에 따라 차이가 발생할 수 있지만 0.4kt에서 3.9kt까지 다양했다. 최대 평균값은 파주기가 16.7sec이고, 조속이 2.7kt 였다.

이처럼 등부표의 동적안정성에 영향을 주는 해양기상은 각 해역별로 상이하지만, 등부표의 동적안정성과 관련한 해양수 산부의 기준과 선행연구에서는 모두 해역 특성에 관계없이 극 한조건으로 풍속(45m/s), 조속(5kt), 파고(5m), 파주기(10sec) 를 일괄 적용하여 LL-26(M) 등부표의 동적안정성을 계산하 고 있다. 등부표는 설치위치에 따라 바람, 조류, 수심, 파고 등 이 상이하므로 동적안정성에 차이가 있다. 등부표 설치시 해 역의 기상 최대값을 고려하고, 동적안정성에 맞게 설치 운영 된다면 등부표 사고예방을 통해 이용자 및 관리자에게 신뢰성 이 높은 항로표지가 될 것으로 판단된다. 따라서 이 연구에서 는 등부표의 동적안정성에 영향을 주는 해역별 40년간의 해양 기상 조건을 반영하여 분석하고자 하였다.

3. 등부표의 설치기준 및 사고 분석

3.1 등부표 현황 및 설치기준

우리나라 전 해역에 3,226기(2108년 말 기준)가 설치·운영 되고 있는 항로표지는 선박의 위치측정 정보, 해상물류지원, 해양환경 보호 등을 위한 다양한 정보를 제공함으로써 해상교 통안전 확보 및 연안환경보호 등의 역할을 수행하고 있다 (Kim and Moon, 2018).

Fig. 1은 항로표지 종류별 현황을 보여주고 있다. 2018년 현재 광파표지가 2,631기(81.6%)로 가장 많으며, 이러한 광파 표지 중에서는 방파제등대가 801기(30.4%)로 가장 많은 비중 을 차지하고 그 다음 순으로 등부표가 676기(25.7%)를 차지하 고 있다. 등부표를 형식(총 17기)에 따라 구분하면 LL-26(M) 이 407기(60.2%)로 전 해역에 가장 많이 운영 중이고, LL-24 가 113기(16.7%), LSP가 63기(9.3%)로 LL-26(M)이 전체의 과반을 차지하고 있다.

Fig. 1

Current status of AtoNs in korea(2018)

Table 2는 표준형 등부표의 설치조건을 보여주고 있다. 표 준형 등부표는 2001년에 설치 가능한 해역, 수심, 조류 조건에 따라 표준형 철재 등부표 10종을 지정하였다. 설치가능 해역 은 전해역, 내해역, 천수해역 및 주요 통항로로 구분하였으며, 수심은 LT-10을 제외하고는 10~40m, 10~30m 등 설치 가능한 수심의 범위를 설정하였다. 그리고 조류는 LANBY-100을 제 외하고 최고 조속을 정하였다(MOF, 2001).

Table 2

Installation condition for standard type buoys

이 연구의 대상인 LL-26(M) 등부표의 설치조건은 Table 2 와 같이 수심 10~30m, 조류 3kt 이하인 전해역에서 설치하여 운영할 수 있도록 명시하고 있다. 그러나 등부표 동적안정성 에 영향을 미치는 파고, 파주기, 풍속 등은 설치가능 조건에 명시를 하지 않고 있다. 이는 등부표의 설치조건인 수심과 조 류는 등부표를 설치하고자 하는 위치에 따라 고정적이고 측정 가능하지만, 파고, 파주기, 풍속 등은 항상 변화하는 유동적인 변수이기 때문에 조건화하지 못한 것으로 판단된다.

Fig. 2는 분석 가능한 LL-26(M) 등부표 387기를 설치조건 에 따른 설치 현황을 도식화한 것이다. 설치해역은 동해를 제 외하고 전해역에 설치되어 있으며, 대다수가 항만의 항로 및 도서지역의 암초 인근에 설치되어 선박을 안전하게 항내로 유 도하거나, 선저 접촉사고 등을 방지하기 위한 목적으로 운영 되고 있었다. 설치지역 수심은 대다수(308기, 79.6%) LL-26(M)의 기준을 만족하고 있지만, 79기는 설치기준 수심 을 벗어나 설치된 경우도 있었다.

Fig. 2

Current status of the standard buoys according to the installation conditions

즉, 10m 미만에 설치된 경우가 42기(10.9%), 30~40m에 설 치된 경우가 33기(8.5%)이고 40m 이상의 수심에 설치된 등부 표도 4기(1.0%)로 나타났다. LL-26(M) 등부표 중 가장 수심 이 깊은 곳에 설치된 것은 인천항서수도5호등부표로 설치수 심은 47.2m(해도상 수심)로 확인되었다. 한편, 조류는 등부표 에 조류센서가 부착되어 있지 않아 등부표별 확인이 불가하였 다. 이처럼 LL-26(M) 등부표의 설치기준은 제시하고 있지만, 일부 LL-26(M) 등부표는 항로의 특성, 교통량, 자연환경 조 건, 이용자의 편의성 등에 따라 설치기준을 만족하지 못하는 경우가 있기 때문에 각 해역별 해양기상을 반영한 동적안정성 에 대한 확인이 필요한 것이다.

3.2 등부표 사고분석

항로표지사고란 해상 또는 육상에 설치된 항로표지가 자체 결함 등의 내부적인 원인과 선박충돌, 기상악화 등의 외부적 인 원인에 의해 운영 중 기능이 정지되는 것을 말한다(Moon, et al., 2018). 최근 10년간(2009~2018년) 우리나라 해역에서 발 생한 항로표지사고는 Table 3과 같이 총 1,133건으로 연평균 113건이 발생하고 있다(MOF, 2009~2018). 항로표지 종류별로 는 등부표가 645건(56.9%)으로 전체 항로표지사고의 절반 이 상을 차지하고 있으며, 등대 168건(14.8%), 등표 134건 (11.8%), 전파표지인 레이콘이 92건(8.3%)이고 기타 도등, 교 량표지, 음파표지 등이 94건(8.3%)이다.

Table 3

Accident status by type of AtoN(2009-2018)

이처럼 등부표가 항로표지사고 중 가장 많이 발생하는 이 유는 다음과 같이 추정할 수 있다. 첫째, 등부표는 항로표지 중 가장 많은 수(25.7%)가 해상에 설치되어 있다. 둘째, 등부 표는 항행선박이 가장 근접하여 통과하기 때문에 선박과 충돌 위험성을 내포하고 있다. 셋째, 등부표는 해상에 설치되어 운 영됨으로 바람, 조류, 파도 등의 해양기상조건에 영향을 많아 받는다. 넷째, 등부표는 해상기상조건에 의해 항상 경사각(횡 요)이 발생하므로 다른 종류의 항로표지에 비해 상대적으로 내부결함이 많이 발생할 가능성이 있다.

또한 10년간 발생한 등부표 사고 645건을 등부표 종류별로 분석하면 Table 3과 같이 LL-26(M)이 364건(56.4%)으로 전 체 등부표사고의 절반이상으로 가장 많이 발생하였다. LL-26(M) 등부표의 사고원인은 항로표지연보 상 191건만 기 록 되었다. 모든 발생사고 645건에 대한 정확한 원인을 분석 하기는 어렵지만, 198건의 주된 사고원인은 태풍, 돌풍, 파도 등의 기상적인 원인이 98건, 선박충돌이 93건으로 나타났다. 이로 인하여 LL-26(M) 등부표는 장비손상, 침수, 파손, 유실 등으로 항로표지의 기능을 상실하였다.

따라서 Table 4는 LL-26(M) 등부표 사고 364건 중 해역별 로 기상적인 원인에 의해 발생한 사고 건수를 분석한 다음, 그 중에서 사고횟수가 가장 많은 LL-26(M) 등부표를 정리하였 다. 지난 10년간 기상적인 원인에 의해 발생한 LL-26(M) 등 부표 사고는 2~6회 반복적으로 발생한 것으로 확인하였다. 사 고빈도가 많은 등부표의 설치위치는 항로 경계선에 주로 설치 되어 있었으며, 설치수심은 평택의 아산만1호(30.2m)와 진도 의 횡간수도통항분리3호(35.5m) 2기를 제외하면 설치조건 수 심(10~30m) 범위 내에 위치하고 있는 것으로 나타났다. 이 연 구에서는 Table 4에서 해양기상적 원인에 의해 각 해역에서 사고빈도가 상대적으로 높은 12기의 LL-26(M) 등부표를 대 표 등부표로 지정하여 다음의 동적안정성 분석에 활용하고자 하며, 위치는 Fig. 2(녹색)에 표기하였다.

Table 4

LL-26(M) light buoy accident status by Regional Offices of Ocean and Fisheries

4. 해역별 등부표의 동적안정성

4.1 등부표의 안정성 성분

등부표의 안정성은 정적안정성과 동적안정성으로 구분할 수 있다. 정적안정성은 LL-26(M) 등부표를 실제해역에 설치 하기에 앞서 설계단계에서 정확히 파악해야 할 과정이다. 또 한 정적안정성은 등부표의 구조 및 하중에 대한 해석으로 기 본 전제인 중력과 부력만을 고려하여, 다른 외력의 영향이 없 다는 가정을 전제로 한다(Park, 2014). 이러한 정적안정성의 주요 요소에는 중심, 배수체적, 흘수, 부심, 경심, 진동주기 등 이 있으며 LL-26(M) 등부표의 정적안정성 요소는 Table 5와 같다.

Table 5

Static stability factors of LL-26(M) light buoy

반면, 동적안정성(외력에 의한 경사각)은 바람, 조류, 파도 에 대한 영향을 모두 고려하여 시간의 정점에서 계산되는 결 과가 아닌 동적인 시간의 흐름 속에서 작용하는 외력의 영향 력을 고려한 안정성이다(Jung & Gug, 2013).

바람에 의한 등부표의 최대경사각은 풍력모멘트가 등부표 의 복원모멘트와 같을 경우에 발생(기준 풍속 필요)하며 식(1) 과 같이 구한다.

(1) MR=W⋅ GM⋅sinθ=Ma

여기에서 M_R은 풍력모멘트(kgf-m)이고 W는 부표의 전체 중량(kgf), G_M은 중심에서 메타센터까지의 거리(m), Ma는 전 체 풍압면적의 모멘트(kgf-m)이다.

조류에 의한 등부표의 최대경사각은 조류력모멘트가 등부 표의 복원모멘트와 같을 경우에 발생(기준 조류 필요)하며, 식 (2)와 같이 구한다.

(2) MR=W⋅ GM⋅sinθ=MC

여기에서 Mc는 전체 조류력 모멘트(kgf-m)이다.

파도에 의한 경사각은 바람, 조류에 의한 경사각의 계산과 는 다른 방법을 사용한다. 등부표의 경우 파력에 의한 직접적 인 운동보다 파도의 경사면을 따라 기울어지는 효과가 파도의 기울기에 의해 등부표의 경사각이 결정된다. 이때 파주기, 설 치위치 수심, 파고의 높이가 필요하고, 식(3)과 같이 구한다.

(3) θmax=α1−to2/T2

(4) α=πHλ

여기에서 t₀는 부표의 고유진동주기, T는 파주기이고, 계수 (α)를 구하기 위해서는 식(4)와 같이 유한수심에서의 파장(λ) 을 심해파의 파장(λ₀)과 수심과의 관계에서 구하는데, 현재 우 리나라는 미 육군 Coastal Research Center의 자료를 이용하 고 있다(DOA, 1984).

이처럼 LL-26(M) 등부표의 동적안정성을 계산하기 위해서 는 앞에서 분석한 해양기상 중 풍속, 조류, 파주기, 설치위치 수심, 파고의 높이 등이 필요하다.

4.2 LL-26(M)의 동적안정성 비교

LL-26(M) 등부표의 동적안정성에 영향을 미치는 해상기상 요소는 앞에서 언급된 것처럼 풍속, 파고, 조류, 파주기, 수심 이다. LL-26(M) 등부표의 동적안정성을 비교하기 위하여 정 적안정성은 Table 5를 만족한다는 전제하에 실시하였다. 해역 별 대표되는 LL-26(M) 등부표는 Table 4에 제시된 각 해역 에서 해양기상으로 사고가 가장 많이 발생한 LL-26(M)을 대 상으로 하였으며, 수심은 해당 등부표의 수심으로 하였다. 다 만, 동해는 LL-26(M) 등부표가 없어 동해항 인근에 설치된 사설 항로표지인 SK-C호(LL-26(M) 등부표)를 가상으로 적 용하였다. 해양기상은 Table 1의 40년간 해양기상 중 최대값 을 적용하였으며, 수심에 따른 파장과 심해파의 파장은 미 육 군 자료를 적용하였다.

Table 6은 각 해역별 풍속, 조류, 파고에 최대값을 반영한 각 항목별 동적안정성 추정 결과이다.

Table 6

Estimated dynamic stability of LL-26(M) by water areas

1) 바람에 의한 경사각

바람에 의한 LL-26(M) 등부표의 경사각은 Table 6과 같이 풍속이 가장 강한 제주(60.0m/s)가 36.868°로 경사각이 가장 컸으며, 평택(32.8m/s)이 10.329°로 가장 작았다. 해역별로 풍 속의 차이에 의해 경사각이 다소 차이는 있지만, LL-26(M) 등부표의 바람에 의한 동적안정성은 제주를 제외하면, 40m/s 이상 해역(군산, 진도, 마산 등)은 15~30도였으며, 40m/s 이하 해역(인천, 평택, 포항)은 10~14도였다. 지역적으로는 남해가 가장 경사각이 컸으며, 서해, 동해 순이다. 바람에 의한 경사 각은 풍력모멘트가 등부표의 복원모멘트와 같은 경우에 발생 하므로 풍속이 강할수록 경사각은 커지게 된다. 또한 어느 각 도 이상의 경사각에서는 복원모멘트가 음(-)의 값이 되어 전 복하게 되는데 LL-26(M)의 경우에는 최대 풍속 77.46m/s (=89.479°) 이상일 경우에 복원모멘트가 음의 값이 된다.

Fig. 3은 해역별 바람에 의한 경사각을 도식화한 것이다. 바람에 의한 경사각을 해역별 최대풍속과 선행연구의 극한조 건(45m/s=19.724°)을 비교하면 7개 해역이 극한조건의 경사각 을 초과하고 있다. 이에 따라 선행연구에서 극한조건으로 제 시된 최대풍속(45m/s)은 기상분석을 통해서 확인된 바와 같 이 재정립되어야 하며, 설치기준에도 포함되어야 한다.

Fig. 3

Inclination angle by wind

2) 조류에 의한 경사각

조류에 의한 LL-26(M) 등부표의 경사각은 Table 6과 같이 조류가 가장 강한 대산(4.9kt)이 18.834°로 경사각이 가장 컸으 며, 포항(0.4kt)이 0.123°로 가장 작았다. 각 해역별 조류에 의 한 경사각은 2kt 이하 해역(마산, 부산, 포항, 동해)에서는 5도 미만 이었고, 2~3kt 해역(평택, 군산, 여수, 울산)에서는 대부 분 10~12도였으며, 3~4kt 해역(목포, 진도, 제주)에서도 17도 이하였다. 지역적으로는 서해, 남해, 동해 순으로 경사각이 심 했다. 이처럼 우리나라 해역에서 LL-26(M) 등부표의 조류 (3kt 이하)에 설치조건을 고려시 조류에 경사각은 대다수 미 비하였으므로, 조류에 의한 등부표 사고는 미비하다고 추정할 수 있다. 조류에 의한 경사각은 조류력모멘트가 등부표의 복 원모멘트와 같을 경우에 발생하므로 조속이 강할수록 경사각 은 커지게 된다. 또한 어느 각도 이상의 경사각에서는 복원모 멘트가 음의 값이 되어 전복하게 되는데 LL-26(M)의 경우에 는 최대 조속 8.62kt(=87.545°) 이상일 경우에 복원모멘트가 음의 값이 된다.

Fig. 4는 각 해역별 조류에 의한 경사각을 도식화한 것으로, 모든 해역의 경사각이 명시된 조류의 극한조건(5kt= 19.642°) 이내에 있다. 다만, LL-26(M) 등부표의 조류 설치기준인 3kt 이하는 5개 해역에서 기준을 초과하였다. 이에 따라 LL-26(M) 등부표의 설치기준으로 제시된 조류 3kts 이하는 해역별 특성을 고려하여 기준을 재정립해야 한다.

Fig. 4

Inclination angle by current

3) 파도에 의한 경사각

파도에 의한 LL-26(M) 등부표의 경사각은 Table 6과 같이 여수(16.7m=20.695°)가 가장 경사각이 컸으며, 그 다음으로 동 해(7.4m=19.924°)가 경사각이 컸고, 부산(9.1m=4.777°)이 가장 작았다. 파도에 의한 경사각은 각 해역별로 상이하기는 하지 만 대체로 10~20도 사이의 경사각이 발생하고 있다.

Fig. 5는 각 해역별 파도에 의한 경사각을 도식화 한 것으 로, 동해와 여수를 제외하고 경사각이 명시된 파고에 의한 극 한조건(10m/s=19.278°) 이내에 있다. 4개 해역을 제외하고 대 다수의 해역에서 극한조건(=10m)을 초과하지만 극한조건 보 다 경사각이 큰 것은 여수와 동해 2개 해역뿐이었다.

Fig. 5

Inclination angle by wave

파도에 의한 경사각은 파력에 의한 직접적인 운동보다 파 도의 경사면을 따라 기울어지는 효과가 파도의 기울기에 의해 등부표의 경사각이 결정된다. 또한, 경사각은 파고의 높이, 파 주기, 수심 등이 복합적으로 작용하기 때문에 파고가 높다고 경사각이 큰 것은 아니다. 다만, 해역별 기상특성을 고려시 파 고는 과거에 비하여 높아졌고 파주기는 최근에 기상등부표 및 기상등표에서 측정되고 있으므로 해역별 LL-26(M) 등부표의 안정적 운영을 위해 설치기준에 포함시킬 필요성이 있다.

5. 결 론

우리나라에서 가장 많이 사용되는 LL-26(M) 등부표는 해 상에 설치되어 외력에 의한 경사각이 항상 발생한다. 외력에 의한 경사각은 등부표의 기능을 정지시키는 원인이 될 수 있 다. 그동안 각 해역의 기상특성을 고려하지 않은 LL-26(M) 등부표의 설치 및 운영은 항로표지사고를 유발할 수 있고, 통 항선박에게 해양사고의 원인을 제공할 수 있다. 따라서 이 연 구에서는 LL-26(M) 등부표의 동적안정성에 영향을 주는 해 역별 바람, 조류, 파고 등의 기상특성을 반영한 경사각을 분석 하여, 등부표의 안정성을 확보하고자 하였다.

주요 연구결과 및 제언은 다음과 같다.

첫째, 바람에 의한 경사각은 최대(제주) 36.868°로 선행연구 에서 예시로 다룬 극한 조건인 45m/s(=19.724°)를 초과하고 있었다. 또한, 다수의 해역에서 최대풍속이 극한 조건을 초과 한 것이 확인됨에 따라 각 해역별 LL-26(M) 등부표 설치 및 운영에 적합한 풍속 조건을 설정할 필요가 있으며, 등부표의 설치기준에도 최대풍속 조건이 포함되어야 한다.

둘째, 조류에 의한 경사각은 최대(대산) 18.834°로 선행연구 의 극한조건 이내였다. 그러나 LL-26(M) 등부표의 조류 설치 기준(3kt 이하), 극한조건(5kt) 그리고 각 해역의 조류 등을 고 려할 경우, 설치기준에 제시한 조속 3kt 이하 조건은 상향 또 는 각 해역에 적합하도록 설정이 필요하다.

셋째, 파도에 의한 경사각은 최대(여수) 20.695°이다. 파도 에 의한 경사각은 파고의 높이, 파주기, 수심 등을 반영한 결 과이다. 파고는 과거에 비하여 높아졌고, 파주기 역시 선행연 구에서 다룬 극한조건보다 길었으므로 각 해역에 적합한 조건 이 필요하다.

넷째, 등부표를 처음 표준화한 2001년과 현재는 해양기상 조건이 다소 변동되었으며, 기상분석에서와 같이 해역별로 기 상조건이 상이하였다. 따라서 등부표의 안정적 운영을 위해서 는 각 해역에 적합한 설치기준이 재정립되어야 한다.

해역별 바람, 조류, 파도에 의한 LL-26(M) 등부표의 경사 각은 각 성분에 대한 개별 경사각이다. 해상에서는 바람, 조 류, 파도가 복합적으로 작용하기 때문에 각 성분에 대한 개별 경사각보다 더 큰 경사각이 발생할 수 있다. 다만, 이 연구에 서는 해양기상의 각 성분에 대한 방향성 자료를 반영하지 못 하였으므로, 벡터분석을 통한 종합적인 경사각에 대한 추가적 인 연구가 필요하다.

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