1. 서 론

대기 오염에 대한 환경 문제의 대두로 인한 국내외적인 관심이 증폭되고 있는 가운데 에너지 생산 및 소비 패턴에 대한 많은 변화가 이루어지고 있다. 이러한 가운데 화석 연 료 중에 클린 에너지 연료라 할 수 있는 천연가스에 대한 수 요가 급속도로 증가하고 있는 추세이다(Lee et al., 2019). 천 연가스는 자동차 및 선박 연료, 가정에서 사용하고 있는 도 시가스 및 화력발전소 연료 등에 이용되면서 그 수요가 급 격하게 증가하고 있다(Cheong and park, 2018). 그에 따라 천 연가스를 취급할 수 있는 시설들의 확장도 같이 수반되고 있는 상황이다.

국제에너지기구(International Energy Association)의 전망에 따르면, 2016 ~ 2040년간 천연가스의 수요는 세계적으로 약 45 % 증가할 것으로 예상한 바가 있다(IEA, 2017). 2000년 이 후 세계적인 신규 발전 설비의 약 3/4이 가스터빈복합발전이 고, 국내적으로도 전력수급기본계획, 재생에너지 이행계획 및 온실가스 감축로드맵 수정안 등을 통하여 석탄발전 확대 계획 폐지 및 천연가스 발전 확대를 추진하고 있다.

세계 1차 에너지별 수요 점유비 전망에서는 석유가스를 포 함한 석유의 점유비는 점차 감소하지만 천연가스와 더불어 석 유가스의 수요량은 꾸준히 증가하고 있음을 보고하였다(Kim, 2014). 우리나라의 경우도 석유 및 가스의 보유량 확보 및 관 련 산업의 촉진을 위해 꾸준히 해외자원개발정책을 펼쳐 해외 석유, 가스 개발률을 상승시켜왔다(Kim and Kim, 2015). 캠핑문 화의 확산과 야영인구의 급증(Lee et al., 2016), 미세먼지와 대 기오염 억제측면에서 긍정적인 평가에 따른 액화석유가스 (Liquified Petroleum Gas, 이하 “LPG”) 자동차 확대도 예상됨(Choi, 2019)에 따라 석유가스의 수요도 증가할 것으로 예상된다.

이러한 일환으로 최근 울산항에 대규모 상업용 석유 저장 시설 구축을 위해 동북아 오일 허브 북항지구 개발 사업이 진행될 예정(제3차 전국 무역항 기본계획 수정계획, 해양수 산부 2016.09.)이었다. 하지만, 국내 에너지정책 변경에 따른 에너지 수급 포트폴리오 변화로 액화천연가스(Liquified Natural Gas, 이하 “LNG”) 등 액화가스의 거래 영역 확장이 필요하게 되었고, 환경문제로 선박 연료 전환을 위한 LNG 벙커링 사업을 구축함으로써 국가정책에 기여하고자 오일 허브 북항지구 유류부두 1선석을 액화가스 선석으로 변경하 여 개발이 진행되고 있다.

변경하고자하는 선석은 8만5천톤급(총톤수) 액화가스운반 선을 수용할 수 있도록 개발예정이다. 통상 액화가스 터미 널은 LPG 및 LNG로 구분하여 건설이 되기 때문에 액화가스 별 전용부두 형식으로 운영되는 것이 일반적임에도 불구하 고 LNG와 LPG 운반선을 모두 수용하는 겸용터미널로 변경 개발 추진 중이다.

국내외적으로 LNG와 LPG 운반선을 모두 수용하는 겸용 터미널로 운영되고 있는 경우는 드물다. 액화가스라는 공동 점이 있기 때문에 겸용 부두로 운영하더라도 별다른 문제가 없을 것으로 사료된다. 하지만, 화물을 취급하는데 발생될 수 있는 위험성이나 상이한 점들은 차치하더라도 LNG와 LPG의 물리적인 특성이 상당히 다르다. 이를 운송하는 선박 또한 선형이나 선박의 치수가 상이하기 때문에 관련 사항을 반드시 검토하여야 할 것이다.

이와 관련하여 국내 항만건설 시에 기술적 기준으로 가장 많이 활용하는 ‘항만 및 어항설계기준·해설(해양수산부, 2017, 이하 “항설”)’에 의거하여 액화가스터미널의 설계 계획 이 적정한지를 평가하였는데, 평가하는 과정에서 여러 문제 점들이 발견되었다.

첫 번째 앞서 언급한 바와 같이 LNG와 LPG 운반선은 화 물의 물리적 특성에 차이가 많아 동일한 총톤수라 하더라도 선박의 치수에 큰 차이가 발생하기 때문에 액화가스 겸용터 미널에 적용시킬 대상선박을 결정하는데 여러 이견이 발생 하였고, 두 번째 LNG 운반선은 점점 대형화되고 있는 추세 이나 항설에는 대형 LNG 운반선에 대한 기준이 마련되어 있지 않았으며, 세 번째 항설에 마련되어 있는 LPG 운반선 치수 기준이 실질적으로 운항하고 있는 LPG 운반선과 상당 한 차이를 보이고 있다.

부두나 터미널을 건설하는데 있어 대상선박의 결정은 계 류안전성이나 통항안전성 평가와 부두 설계 기준을 마련하 는데 가장 중요한 요소 중에 하나이기 때문에 명확한 대상 선박의 결정과 더불어 대상선박의 치수가 합리적으로 마련 되어 있어야 한다.

이에 따라, 본 연구에서는 먼저 국내외 선박의 치수 관련 규정을 검토하였다. 그리고 실질적으로 운항하고 있는 국내 외 LNG 및 LPG 운반선들의 현황 분석을 통하여 도출된 선 박 치수 기준을 관련 규정들과 비교하여, 국내 항설 규정에 명시되어 있는 액화가스운반선의 선박 주요치수에 대한 개 정안을 제안하였다. 이는 향후 액화가스터미널이 건설될 때 에 합리적인 대상선박의 기준을 제시함으로써 불필요한 터 미널 건설비용을 막을 수 있을 것으로 사료된다.

2. 액화가스운반선의 주요치수에 대한 국내외 기준

2.1 국내 기준

국내에 항만시설, 어항시설, 항만관련 시설의 조사, 계획, 설계에 필요한 기술적인 기준을 정하기 위하여 항설이 마련 되어 있다. 실질적으로 항만시설, 수역시설 등의 설계, 변경, 신설 등이 이루어질 경우에 적용 기준으로 활용되고 있다.

항만시설, 수역시설 등의 배치, 규모, 형식 등을 결정하는 데 있어 선박의 치수는 고려해야할 가장 중요한 요소 중 하 나이기 때문에 선박의 종류, 크기별로 대상선박의 주요치수 를 항설에 명시하고 있다.

항설 상 선박의 주요치수는 통계자료 등에 의하여 정하여 졌으며, 액화가스운반선(LPG 운반선 및 LNG 운반선)의 주요 치수는 Table 1 및 2와 같다. 다만, 2.2에 기술되어 있는 일본 의 관련 규정을 살펴보면 알겠지만, 액화가스운반선의 선박 주요치수가 동일하다. 이는 항설에 명시된 바와 같이 일본 의 데이터를 사용한 결과이다.

2.2 해외 기준

1) 일본

일본의 경우도 우리나라와 유사하게 국토교통부(Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism)에서 ‘항만 및 항 만시설에 관한 기술기준 및 해설(Technical Standards and Commentaries for Port and Harbour Facilities In Japan, 2007)’을 발행하고 있으며, 해당 규정에 명시되어 있는 액화가스운반 선의 주요치수는 앞의 Table 1 및 2와 같다.

또한 일본 국토교통부 산하 기관 국토 및 기반시설 관리 에 관한 국립연구소에서 대상선박들의 주요치수 기준에 대 한 연구보고서를 몇 차례 작성을 하였다. 보고서에서는 운 항하고 있는 선박들의 현황 및 분포도를 바탕으로 선박들의 주요치수를 분석하였다.

1998년에 발행된 보고서는 액화가스운반선에 대한 주요 치수를 지금의 LNG 및 LPG 운반선으로 분류하지 않고, 액 화가스운반선으로 단일화하여 주요치수를 도출하였다. 하지 만, 이후 발행된 보고서(Takahashi et al., 2006)에서는 분류하 여 액화가스운반선의 주요치수가 명시되어 있다. 그 결과는 앞서 언급한 일본 국토교통부에서 규정하고 있는 선박의 주 요치수와 동일한데, 이는 일본의 규정이 동 보고서를 바탕 으로 규정화된 것으로 판단된다.

2) 스페인

스페인의 경우 스페인 정부 산하 항만국(Puertos del Estado)에서 해상공사의 안전성 평가를 향상시킬 목적으로 ‘해상공사에 관한 권고사항(Recommendations for Maritime Works, 이하 “ROM”)을 규정하고 있다. 관련 권고사항에 명 시되어 있는 액화가스운반선의 주요치수는 Table 3과 같다.

우리나라 및 일본과는 다르게 LNG 운반선을 Prismatic과 Spheres로 분류하고 있다.

3) PIANC

PIANC(Permanent International Association of Navigation Congress, 이하 “PIANC”)는 국제항로협회로서 초기에는 내륙 수운 및 내륙항을 대상으로 한 국제회의였으나 해양, 항만 까지 대상을 확대하면서 국제수상교통시설협회로 명칭이 변경되었다. 현재 유엔의 자문기관으로 국제적인 항만기술 이나 환경기준 제정을 주도하고 기술적인 가이드라인이나 지침을 제공하고 있다. 이러한 PIANC에서 제정한 규정에 명 시되어 있는 액화가스운반선의 주요치수는 Table 4와 같다.

PIANC rule에서는 대형 LNG 운반선에 대해서만 별도로 주요치수를 명시하고 있고, 부록에 다른 국가들의 규정을 명시하고 있다.

규정에 명시되어 있는 QFlex(21.8만 CBM)와 QMax(26.7만 CBM)급 선박은 QFlex의 경우 배수량이 대략 14만 그리고 QMax의 경우는 대략 17만톤에 이른다.

3. 항설 상 액화가스운반선에 대한 주요치수 기준에 대한 문제점

3.1 LNG 운반선의 물동량 증가에 따른 대형화(Jin et al., 2013)

LNG의 전 세계적인 수요 증대에 따라 LNG의 운송을 위 한 LNG 운반선의 선대 확대가 이루어지고 있다. 최근 언론 에 카타르의 대규모 LNG 사업과 관련하여 LNG 운반선을 100여척 건조하기 위한 발주를 했다는 보도가 있었는데 (www.hani.co.kr, 2020.6), 이는 LNG 운반선 선대 확대를 뒷받 침하는 증거 중에 하나라고 사료된다.

LNG 운반선은 선대 확대와 더불어 대형화도 이루어지고 있는 상황이다. 2000년대 초반까지 LNG운송이 이루어진 이 래 거의 40년 가까이 LNG 운반선의 주력 선대이면서 최대 선형은 12.5만 CBM급 운반선으로 총톤수(GT)로는 10만톤급 선박이었다. 이러한 결과를 반영하여 우리나라의 항설에는 LNG 운반선의 주요치수를 총톤수 기준으로 2만톤에서 최대 10만톤까지 분류하고 있다.

하지만, 2000년 중후반 이후 LNG 운반선의 대형화가 추진 되고 일명 QFlex(21.8만 CBM)와 QMax(26.7만 CBM)급의 선박 들이 건조가 되었다. 현재 새로 건조 및 발주되고 있는 LNG 운반선들의 대다수도 이러한 초대형 LNG 운반선이 주를 이 루고 있다. 그럼에도 불구하고 항설에는 이러한 초대형 LNG 운반선에 대한 주요치수가 반영되어 있지 않다.

우리나라와 동일한 기준을 제시하고 있는 일본의 규정도 동일한 문제점을 안고 있는데, PIANC 및 일부 국가에서는 이러한 초대형 LNG 운반선의 현황을 반영하고 있기도 하다.

3.2 LNG 운반선의 화물창 방식

LNG의 해상 운송이 이루어진 이래로 최근의 초대형 LNG 운반선이 건조되기 전까지 LNG 운반선의 화물탱크는 크게 Prismatic 방식과 Spherical 방식으로 나눠 건조가 지속적으로 이루어졌다. 그러나 선체 구조 특성상 Spherical 방식을 통한 LNG 운반선의 대형화 한계에 봉착을 하면서 최근에 건조되 는 초대형 LNG 운반선은 거의 모두 Prismatic 방식의 화물탱 크를 채택(Park, 2019)하고 있다.

물론, Spherical 방식 화물탱크를 채택한 LNG 운반선도 나 름 대형화를 하려고 노력을 하였다. 최근에 가장 큰 Spherical 방식 LNG 운반선으로 2018년에 총톤수 14.5만톤(18.3만 CBM)이 건조된 바가 있으나 이후 더 큰 Spherical 방식의 LNG 운반선은 건조되고 있지 않다.

최근의 초대형 LNG 운반선이 건조되기 이전까지는 Spherical 방식 LNG 운반선의 건조가 이어져 왔으나, 현재는 그 수가 급격히 줄어든 상황이다.

Prismatic 방식과 Spherical 방식의 LNG 운반선들은 외관상 큰 차이점이 있다. 그 결과 선박의 주요치수를 총톤수 기준 으로 분류한다는 측면에서 그 차이가 너무 크기 때문에 일 률적인 총톤수 기준으로 두 방식의 LNG 운반선의 주요치수 를 적용한다는 것은 문제가 많다고 판단된다. 단편적인 예 로 총톤수 11.5만톤급 Prismatic LNG 운반선의 경우는 DWT 가 약 10만톤, LOA가 약 288미터에 만재흘수가 약 12.4미터 인 반면, 유사한 총톤수의 Spherical LNG 운반선의 경우는 DWT가 약 7.8만톤, LOA가 약 289미터에 만재흘수는 12.02미 터로 주요치수에 큰 차이가 있음을 알 수 있다.

이러한 연유로 LNG 운반선의 경우 외국의 일부 규정에는 Prismatic 방식과 Spherical 방식의 LNG 운반선으로 구분하여 주요치수를 제시하고 있기도 하다.

3.3 LPG 운반선의 선형 변화

LNG 운반선의 경우는 화물탱크의 형태는 다소 다르지만 운송 방식이 모두 냉각식인 반면, LPG 운반선의 경우는 화 물 운송 방식이 크게 압력식과 냉각식으로 나눠진다. 이러 한 운송 방식에 따라 화물탱크도 다른 형태를 띠게 된다. 통 상 LPG 운반선의 경우 소형선의 경우는 압력식, 대형선의 경우는 냉각식으로 화물을 운송하는 것이 일반적인데, LPG 또한 그 수요가 증가하면서 LPG 운반선의 선대 확대, 선형 변화 및 대형화도 이루어지고 있다.

대형 LPG 운반선을 VLGC(Very Large Gas Carrier)로 부르 고 있는데 이는 LPG 운반선의 대형화를 대변하는 한 예라고 할 수 있고, 점점 더 대형 LPG 운반선들의 건조와 운항이 증 가하고 있는 상황이다.

우리나라 항설에 제시되어 있는 LPG 운반선의 최대 선형 은 총톤수가 5만톤이다. 현재 건조되어 운항하고 있는 최대 선형의 LPG 전용 운반선도 총톤수가 약 5만톤이기 때문에 현재의 규정으로 수용가능하다. 하지만, 액화 에탄을 운송할 수 있는 선박으로 LPG도 운송이 가능한 선박이 총톤수 약 5.8만으로 다수의 선박이 건조되어 운항하고 있다. 이러한 선박도 LPG를 싣고 항만에 입항할 개연성이 있기 때문에 필 요에 따라서는 항설의 최대 LPG 선형에 반영하는 것을 고려 해야 한다.

이러한 대형화와는 별개로 LPG 운반선의 경우는 동일한 크기(총톤수 분류 기준)의 선박임에도 불구하고 과거와 현 재 건조 운항하고 있는 주력 선박들의 선형 변화 즉, 주요치 수에 많은 변화가 이루어졌는데도 불구하고 현재의 항설에 는 이러한 선형변화를 반영하지 못하고 있다. 단편적인 예 로, 항설에서 제시하고 있는 총톤수 5만톤급의 LPG 운반의 주요치수를 살펴보면, LOA는 240미터, 선폭은 36미터 그리 고 만재흘수는 14미터이다. 그런데, 조사되어진 대다수의 총 톤수 약 5만톤급의 대형 LPG 운반선의 주요치수는 LOA가 약 225~230미터, 선폭은 36~37.2 그리고 만재흘수는 11.2~12.55미터로 항설과 LOA 및 만재흘수 등의 주요치수에 상당히 큰 차이가 있음을 알 수 있다.

3.4 액화가스운반선의 총톤수와 재화중량톤수 관계식

국내 여러 항만에서 특히, 무역항에서의 부두의 이용선박 규모는 일부 항만의 일부 선석을 제외하고는 거의 총톤수 (GT) 또는 재화중량톤수(DWT)으로 분류되어 있다. 유조선이 나 액화가스운반선 부두는 대다수가 이용규모를 재화중량 톤수로 구분 짓고 있다. 더불어, 전국항만기본계획 수립 시 유류화물이나 액화가스 부두의 규모도 재화중량톤수(DWT) 로 명시되는 경우가 많다.

그러나 항설에 표기되어 있는 액화가스운반선의 주요치 수 구분 기준은 총톤수로 되었다. 물론, 항설에는 총톤수와 재화중량톤수의 상관관계에 적용할 수 있도록 관계식을 제 시하고 있지만, 액화가스운반선도 총톤수 기준보다는 재화 중량톤수 기준을 많이 사용한다는 측면에서 관계식을 통한 변환에 다소 번거로움이 있다. 향후, 액화가스운반선의 주요 치수 구분 기준이 조금 더 많은 영역에서 재화중량톤수로 이루어진다면 분류 기준을 변경할 필요성이 있을 것으로 사 료된다. 더불어 3.2에서와 같이 LNG 운반선의 경우 선형에 있어 큰 차이가 있는 Prismatic 및 Spherical 방식의 LNG 운반 선이 있는데 이들 모두에게 동일한 관계식을 적용한다는 것 은 문제가 있다. 제시되어 있는 관계식 또한 현재의 선형 변 화가 반영되어 있지 않다.

항설에 제시된 총톤수와 재화중량톤수의 관계식은 다음 식(1) 및 (2)와 같다.

여기서,

상기 관계식을 바탕으로 현재 국적선사가 운영하고 있는 Prismatic 방식 및 Spherical 방식 LNG 운반선의 값을 도출하 여 실제 값과 어느 정도의 차이가 발생하는지를 확인하였 다. 실제 값은 화물저장탱크의 용적(CBM(m³))에 따른 대분류 에 각각의 화물저장탱크 용적에 해당되는 선박들의 평균치 이며, 그 결과를 살펴보면 Table 5와 같다.

일반적으로 LNG 운반선은 통상 건조 시에 총톤수가 유사 한 선박은 다른 선종과 다르게 거의 구조가 유사하게 건조가 이루어지는 관계로 현재 국적선사가 운영하고 있는 선박과 외국적선사가 운영하고 있는 선박과는 차이가 크지 않다.

3.5 선석의 치수 결정을 위한 대상선박

선석의 치수를 결정하는데 있어 가장 중요한 요소가 대상 선박을 정하는 것이다. 이러한 점을 고려하여 항설에도 대 상선박의 선형이나 크기에 따라 선석의 주요 제원(선석의 길이 및 선석의 수심)을 제시하고 있다.

항설에서 선석의 제원을 제시하기 위해 분류한 선형은 화 물선, 컨테이너선, 페리(Ferry), Roll-on, Roll-off선, 여객선, 자 동차 운반선 및 유조선으로 총 7가지 선형과 소형선이다. 이 러한 분류에 액화가스의 수요 증대에 따른 액화가스 부두나 선석이 증가하고 있는 상황을 반영하여 액화가스운반선에 필요한 선석 제원이 제시되어야 함에도 불구하고 그렇지 못 하고 있다.

4. 액화가스운반선 주요치수 개정안

전세적인 액화가스에 대한 수요 증가에 따라 이를 운송하 기 위한 선박들의 선복량이 상당히 증가하고 있고, 액화가 스운반선의 선형변화 및 대형화도 이루어지고 있다. 본 논 문에서는 국내외에 운항하고 있는 액화가스운반선의 현황 및 규정 개정의 필요성을 파악한 후 액화가스운반선의 주요 치수를 도출하였다.

다만, 앞서 언급되었던, 국내외 액화가스운반선들의 분류 기준이 상이하여 본 연구에서는 우리나라와 일본의 분류 기 준인 총톤수(GT)를 바탕으로 주요치수를 정리하였고, 총톤 수와 재화중량과의 상관관계식도 조사된 자료를 바탕으로 새로이 도출하였다.

항만을 건설하거나 선박의 계류안전성평가 등을 함에 있 어 대상선박이 결정되어야 한다. 이를 바탕으로 항만 시설 기준이 수립이 되고, 안전성 평가가 이루어지기 때문이다. 가능한 대상선박의 주요치수가 실질적으로 운항하고 있는 선박들의 값과 유사하여야할 것이다.

우리나라와 일본의 경우는 선박의 주요치수 도출을 선박 의 현황 파악을 통하여 수집된 자료를 바탕으로 로그회귀분 석(Logarithmic Regression Analysis), 평균값분석(Average Value Analysis) 및 선형회귀분석(Linear Regression Analysis) 방식 등 을 통하여 값을 도출(각기의 톤수에 대한 커버율은 75 %임) 하였고, PIANC는 최대치 값을 채택하고 하다.

PIANC와 같이 최대 선형의 값을 취하는 것은 안전성 확 보 측면에서는 좋을지 모르겠으나 너무 과도한 값이 설정됨 으로 인하여 불필요한 항만 건설비용의 증대가 발생할 수 있기에 우리나라와 일본의 분석방식을 통하여 수치를 도출 하였다. 이는 이용자 측면에서도 개정된 자료를 활용하는데 혼란을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

4.1 LNG 운반선

1) LNG 운반선 주요치수 개정 필요성

LNG 운반선의 변화를 간단히 살펴보면, 첫 번째 운반선 의 대형화를 들 수 있다. LNG 운송이 처음 시작되었던 1960 년에서 1975년까지는 7.5만 CBM이 가장 크고, 주력 선대였 으나 이후 LNG 수용 증대에 따라 선박이 대형화되었다. 2007년까지 거의 40년 넘게 12.5만 CBM급 선박이 가장 크고, 주력 선대를 이루었다. 하지만 2007년을 기점으로 전 세계적 인 LNG 수요 급증에 따라 LNG 운반선의 대형화를 동반하 게 되었다. 그에 따라 일명 Q-Flex(21만 CBM)와 Q-Max(26.6만 CBM)의 초대형 LNG 운반선이 건조되어 운항을 하고 있으 며, 점차 그 수가 증가하고 있다(peter, 2009).

두 번째 변화는 선형 변화라 할 수 있는데, 화물을 싣는 화물창(화물탱크)의 형태 변화와 더불어 LNG 수입 및 수출 지의 다변화로 인하여 추운 지역에서의 LNG 수출입도 이루 어지고 있다. 이러한 상황에 발맞춰 LNG 운반선도 ICE CLASS(쇄빙)가 적용된 형태의 선박들도 건조가 이루어지고 있다.

세 번째로, LNG 운반선의 추진체계의 변화도 가장 큰 변화 중에 하나이다. LNG 운반선은 LNG을 운송하는 과정에서 자 연 증발이 이루어진다. 이러한 자연 증발된 천연가스(Vapour) 는 화물의 일부이기 때문에 이를 재액화(Reliquefaction)하여 다시 화물탱크로 돌려보내는 것이 맞다. 하지만 증발가스를 재액화하는 장치의 설치를 포함한 그 과정이 복잡하고 비용 이 과대하게 발생하여 부득이 재액화를 하지 않고 증발가스 를 선박의 연료로 사용할 수 있도록 선박의 추진체계를 Turbine 기관으로 채택하게 되었다. 이 때 선박 연료로 사용 되는 증발가스를 Boil-Off Gas(일명 BOG)라고 한다. 이후, 기 술 개발 및 설비 구축 단가 절약 등이 이루어지면서 일부 LNG 운반선에 증발가스를 재액화할 수 있는 재액화 장치를 설비함으로 인하여 더 이상 증발가스를 선박연료로 사용할 필요가 없게 되었다. 해당 선박은 연료 효율이 떨어지는 Turbine 기관이 아닌 Diesel 기관으로 추진체계를 바꿔 건조 가 이루어졌다. Diesel 기관은 Bunker-C를 선박연료로 사용하 는 기관이다. 하지만 이 또한 선박 추진체계의 지속적인 개 발이 이루어지면서 최근에는 Diesel 기관이면서 Bunker-C와 더불어 화물의 증발가스도 연료로 사용할 수 있는 Duel Fuel Diesel 기관으로 진화하여 선박들이 건조 및 운항하고 있다.

마지막으로, LNG의 수요는 전 세계적으로 증가하고 있다. 그 중에 최근 환경 문제로 인하여 선박에서 사용하고 있는 선박 연료에 대한 규제가 강화되면서 선박 연료로 친환경 에너지인 LNG의 수요 급증에 따라 해상에서의 LNG 연료의 급유를 위한 LNG-Bunkering용 소형 선박들의 건조가 다수 이 루어지고 있다. 더불어 LNG의 국내 수요 다변화와 지역 확 대에 따른 연안 LNG 수송의 증가에 따라 연안 소송용 소형 LNG 운반선의 건조 또한 증가하고 있는 상황이다.

2) LNG 운반선 주요치수

앞서 언급한 바와 같이 LNG 운반선은 여러 상황 변화에 따라 선형을 포함한 여러 가지 요소 등에 있어 많은 변화가 이루어졌다. 여기에서는 전 세계적으로 현재 운항하고 있거 나 건조 계획을 갖고 있는 LNG 운반선들의 현황을 파악하 여 LNG 운반선들의 주요치수를 도출하고자 한다.

우선, 국내외적으로 선사가 운영하고 있는 LNG 운반선, 설계사가 건조 설계한 LNG 운반선 및 조선소에서 건조했던 164척의 LNG 운반선들의 현황을 분석하였다. 이를 바탕으로 LNG 운반선의 주요치수인 LOA, Lpp, B 및 만재흘수 등에 대한 수치를 도출하여, 선박의 크기별(GT)로 분류하였고, 그 결과는 Table 6과 같다.

주요치수는 앞서 언급한 바와 같이 우리나라와 일본에서 주요치수를 도출하기 위하여 통계자료로 회귀분석을 통하 여 커버율을 75 % 적용한 것과 동일하게 수행하여 도출하였 으며, Fig. 1 및 Fig. 2는 그 결과 중에 총톤수(GT) 대비 선폭 (B)에 대한 선형이다.

다만, LNG 운반선 중에 Spherical 방식의 선박은 최근에 건 조 및 운항 실적이 급격히 감소하여 조사된 자료를 바탕으 로 유의미한 결과를 도출할 수 없었다. 실질적으로 운항하 고 있는 선박 또한 그 크기가 몇 가지로 제한적이며, Prismatic 방식의 선박과 달리 선형의 변화가 거의 이루어지 지 않았다. 이러한 점들을 고려하여 앞서 제시한 외국의 사 례(ROM)를 Spherical 방식 선박의 주요치수 기준으로 그대로 수용하였고, 그 결과는 Table 7과 같다. 향후 좀 더 데이터가 축적되어 유의미한 결과가 도출된다면 제시된 기준과 비교 하여 개정의 필요성 여부를 판단하고자 한다.

3) LNG 운반선의 총톤수와 재화중량톤수 관계

항설에는 LNG 운반선의 총톤수와 재화중량톤수의 관계 식을 제시하고 있다. 앞서 언급한 바와 같이 실질적으로 운 항하고 있는 선박들에 적용했을 경우 그 오차가 너무 크기 때문에 이에 대한 관계식도 조사된 자료를 바탕으로 새로이 도출하였고, 그 결과는 Fig. 3, Table 8 및 식(3)과 같다.

여기서,

명시된 관계식은 Prismatic 방식의 LNG 운반선에만 적용을 하여야 하고, Spherical 방식의 LNG 운반선에는 적용할 수 없 다. Spherical 방식의 LNG 운반선은 앞서 언급한 바와 같이 선박 치수에 있어 유의미한 결과를 도출할 수 없었기 때문 이다. 다만, ROM의 규정이 DWT기준으로 제시가 되어있다 는 점을 고려할 필요가 있다.

4.2 LPG 운반선

1) LPG 운반선 주요치수 개정 필요성

LPG 운반선의 경우는 LNG 운반선과는 달리 추진체계 등 에 있어서는 큰 변화가 이루어지지 않았지만, 선형에 있어 서는 많은 변화가 이루어졌다.

LPG의 소요 급증에 따른 LPG 소송의 필요성이 대두되면 서 LPG 운반선도 대형화되었지만 항만의 접근성이나 입출 항 안전 등을 고려하여 만재흘수는 가능한 줄일 수 있는 형 태로 선박이 건조되어 운항하고 있다.

LPG 운반선은 냉각식과 압력식으로 분류할 수 있다. 소형 선은 압력식, 대형선은 냉각식을 채택하는 것이 일반적이고 이러한 형태는 현재에도 큰 변화 없이 유지되고 있다.

2) LPG 운반선 주요치수

LPG 운반선의 경우도 전 세계적으로 현재 운항하고 있거 나 건조 계획을 갖고 있는 LPG 운반선들의 현황을 파악하여 LPG 운반선들의 주요치수를 도출하고자 한다.

국내외적으로 선사가 운영하고 있는 LPG 운반선, 설계사 가 건조 설계한 LPG 운반선 및 조선소에서 건조했던 229척 의 LPG 운반선들의 현황을 분석하였다. 이를 바탕으로 LPG 운반선의 주요치수인 LOA, Lpp, B 및 만재흘수 등에 대한 수치를 도출하여, 선박의 크기별(GT)로 분류하였고, 그 결과 는 Table 9와 같다.

주요치수는 우리나라와 일본에서 주요치수를 도출하기 위하여 통계자료로 회귀분석을 통하여 커버율을 75 % 적용 한 것과 동일하게 수행하여 도출하였으며, Fig. 4 및 Fig. 5는 그 결과 중에 총톤수(GT) 대비 LOA에 대한 선형이다.

3) LPG 운반선의 총톤수와 재화중량톤수 관계

항설에는 LPG 운반선의 총톤수와 재화중량톤수의 관계식 을 제시하고 있다. LPG 운반선의 경우도 실질적으로 운항하 고 있는 선박들에 적용했을 경우 그 오차가 너무 크기 때문 에 이에 대한 관계식도 조사된 자료를 바탕으로 새로이 도 출하였고, 그 결과는 Fig. 6, Table 10 및 식(4)와 같다.

여기서,

5. 결 론

선석의 제원이나 규모를 결정하는데 있어 가장 중요한 요 소 중에 하나가 대상선박의 결정이다. 이러한 점을 고려하 여 국내외적으로 자체 규정을 마련하여 선석 제원을 결정하 기 위한 대상선박의 주요치수를 제시하고 있다.

여러 요인으로 인한 국내외적인 액화가스의 수요 증가에 따른 액화가스운반선의 선대 증가와 더불어 이를 수용할 부 두의 건설도 증가하고 있는 가운데 새로이 신설하고자 하는 액화가스운반선 전용부두의 선석 제원을 결정하기 위한 액 화가스운반선의 주요치수를 확인하는 과정에서 국내외에 규정되어 있는 액화가스운선반의 주요치수가 상이하다는 점이 발견되었다.

더불어, 국내에 액화가스운반선 부두가 여러 곳에 신설될 예정임에 따라 국내 관련 규정인 ‘항만 및 어항 설계 기준 및 해설(2017)’에 규정되어 있는 액화가스운반선의 주요치수 를 검토하는 과정에서 다음과 같은 문제점들이 발견되었다.

이에 항설에 명시되어 있는 대상선박이 주요치수에 대한 상기의 문제점을 개선하고자 우리나라 및 일본의 규정이 대 상선박의 주요치수를 도출하는데 사용한 회귀분석법을 검 토하였다. 그 동안 관련 규정이 상당시간 활용되어 왔다는 측면에서 그 신뢰성은 검증이 된 것으로 판단되어 주요치수 를 도출하기 위한 분석법은 기존의 방식을 그대로 적용을 하되, 현재 운항하고 있는 액화가스운반선들의 현황을 반영 하여 다음과 같이 개선점이 반영된 액화가스운반선의 주요 치수 개정안을 제안하였다.

제시된 액화가스운반선 주요치수에 대한 개정안은 현재 운항하고 있는 액화가스운반선의 현황을 반영한 것으로 현 재 건설 중인 그리고 향후 건설 예정인 액화가스운반선 전 용부두에 적용시킴으로써 자칫 사업자, 부두설계사 및 부두 인허가와 관리 감독을 하는 관리청 등의 이해 당사자 간의 부두 건설에 관련된 규정 적용에 있어 발생할 수 있는 이견 을 줄일 수 있고, 불필요한 부두 건설비용 증가도 막을 수 있을 것으로 기대된다.

후속 연구로 Spherical 방식의 LNG 운반선에 대한 자료 취 합 및 보강을 통하여 개정안을, 그리고 다른 선종의 주요치 수도 검증을 통하여 필요하다면 개정안을 제안하고자 한다.