1. 서 론

전 세계 선복량과 선종의 다변화, 화물유, 연료유 및 화학 물질 등이 증가하고 있어 해양사고로 인한 해양 유류오염의 개연성은 점점 높아지고 있다. 특히, 충돌, 좌초 등으로 침몰 한 선박 내 잔존하는 기름(이하 ‘잔존유’라 한다.)은 해양환 경의 잠재적 위험요소로 안전하고 신속한 회수작업이 매우 중요하다.

해상에 유출된 기름을 포집·수거하는 해상방제와 해안가 로 유출된 기름을 제거하는 해안방제에 대한 기술 개발과 연구는 비교적 활발하게 진행되고 있으나 해중에서의 방제 작업 개념인 침몰선 기름탱크로부터 유출유 방지와 잔존유 회수에 대한 연구는 그 중요성에 비해 다소 부족한 실정이 다. 과거 국내에서 대표적인 침몰선 잔존유 회수에 관한 연 구로는 ‘침몰선박의 잔존유 회수 시스템 최적화에 관한 연 구(Shim, 2017)’, ‘침몰선박 잔존유 무인회수기술 개발에 관한 연구(Choi et al., 2003)’ 등이 수행되었으나 잔존유 회수절차 및 적용기술의 효율성, 효과성 중심의 연구로서 회수방법 및 기술을 일정한 기준으로 평가하여 안전성 및 효율성을 지속적으로 개선하기에는 한계가 있다.

본 연구를 통해 침몰선 잔존유 회수작업 진행과정에 대해 평가할 수 있는 초기 평가모듈 개발하여 다양한 잔존유 회 수작업 현장별 적용된 잔존유 회수방법 및 적용기술을 최대 한 계량적으로 평가할 수 있는 기준을 마련하고자 한다. 이 를 통해 향후 잔존유 회수작업의 적합한 방법 및 기술 선정 뿐 아니라 사후 평가에도 일부 활용되어 잔존유 회수작업의 안전성, 효율성, 현장적용성이 제고되기를 기대한다.

본 연구를 통해 국내 잔존유 회수작업 실제 사례들을 조 사, 분석하여 잔존유 회수작업 진행절차를 정리하고 공정별 핵심요인를 도출하였다. 이후 핵심요인을 평가하기 위한 핵 심평가지표를 설정하여 잔존유 회수작업 진행과정 전반에 대한 적정성 일부를 평가할 수 있는 평가 모듈 초기 버전 설 계하였다. 또한 평가모듈의 유효성 검증을 위해 과거 수행 된 국내 잔존유 회수 사례에 적용하여 작업환경은 다소 상 이하나 사례별 회수방법 및 적용기술 등의 특성을 평가모듈 결과와 연계하여 분석하고 사례별 회수작업 과정에 대해 전 반적으로 평가할 수 있음을 확인하였다.

개발된 평가모듈은 향후 서로 다른 현장마다의 적합한 잔 존유 회수방법 및 기술의 올바른 선정과 각각 진행된 잔존 유 회수작업 과정에 대한 사후 평가기준으로 일부 활용이 기대된다. 더불어 향후 더 많은 사례의 평가가 진행되고 결 과 분석을 통해 궁극적으로는 잔존유 회수작업의 안정성, 효율성, 현장성 제고에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

2. 침몰선 잔존유 회수작업 메커니즘 분석

2.1 국내 침몰선 현황 및 위험성

2017년 말 기준 국내 침몰선 현황은 총 2,200척으로써 이 중에는 유조선 5척을 포함하여 일부 케미컬운반선, 대형 여 객선 및 화물선 등은 선박 내 기름 등의 위해물질이 선적되 어 있다. 유조선과 가스운반선을 제외한 각 유형의 선박들 의 침몰사고는 2014년의 조사결과에 비해 증가하였고, 동서 남해 해역별 침몰선의 비율은 비교적 고르게 증가하였음을 Table 1과 같이 확인할 수 있었다(MOF, 2014;MOF, 2018).

여기서 비록 침몰된 선박의 80 % 이상이 어선인 점을 감 안하여도 5척의 유조선, 2척의 가스운반선, 1척의 케미컬 운 반선, 122척의 여객선 및 벌크선이 우리나라 관할 해역에 침 몰되어 있다. 이 선박 내부에는 현재까지도 상당량의 화물 유 또는 연료유 등 잔존유를 포함하고 있을 것으로 추정된 다(MOF, 2018). 비록 일시적 대량유출 가능성은 높지 않을 수 있으나 선제적·능동적 조치 없이는 선체의 부식 진행 등 으로 언제 어디서 유출될지 모르는 상황이다.

침몰선 잔존유 회수작업은 이러한 침몰선 내 선적되어 있 는 화물유, 연료유 등 위해요소를 선제적으로 회수하여 침 몰선 주변에 환경적 위해요인을 제거하기 위한 작업이다. 선박사고 직후 진행되는 인명구조 및 재산 보호를 위한 구 조·구난 작업과는 구분되며, 일반적으로 침몰선이 해저면에 안착된 후 선박의 침몰상태, 적재유종, 유량, 제반 작업여건 등을 전반적으로 고려하여 작업이 이루어진다(Shim, 2017).

2.2 잔존유 회수작업 기본 진행단계

침몰선 잔존유 회수작업에 대한 기본 진행단계는 크게 준 비-실행-완료 3단계로 구분된다(Fig. 1). 효율적이고 안전한 작업계획 수립을 위한 사전 준비작업 단계, 작업계획을 실 행하는 본 회수작업 단계, 이후 회수작업 완료에 대한 확인 작업 단계이다(Kang, 2014a).

1단계 사전준비 작업은 크게 2가지로 구분하여 진행된다. 침몰선에 대한 각종 정보를 수집하고, 침몰지역 주변의 작 업수심, 조류, 기상상황 등 작업여건에 대해 분석하는 문헌 조사와 침몰선 상단 해상에 해상작업기지선 설치 후 선체 침몰상태 및 주변 작업환경(장애물 등) 조사, 잔존유 위치 및 추정량 파악 등을 실시하는 현장조사로 구분될 수 있다.

이러한 문헌조사 및 현장조사에서 수집된 각종 정보들을 토대로 본격적인 잔존유 회수방법 및 적용기술을 결정하고 각종 필요한 선박 및 장비들이 현장에 동원된다.

현장조사에 활용되는 해상작업기지선으로 활용되는 선박 의 대표적 종류로는 주로 오프쇼어 작업에 투입되는 DP DSV(Dynamical Positioning Diving Support Vessel) 또는 숙박시 설이 구비된 작업바지선(Accommodation Work Barge)을 들수 있다. DP DSV는 묘박작업 없이 신속한 이동에는 유리하지 만 작업공간은 작업바지선과 비교하면 협소하다. 반면, 작업 바지선은 DP DSV와 비교하여 충분하고 안정적인 작업환경 을 제공하지만 태풍 발생 등 유사 시 묘박 회수작업 등 상당 한 시간이 소요되는 단점이 있다(Kang, 2014b).

2단계 본격적인 잔존유 회수작업은 천공위치(Drilling Point) 표시, 필요장비 작동 테스트, 장애물 제거 등의 현장 준비작업부터 시작된다. 일반적으로 선체 내 잔존유가 가장 많이 위치할 것으로 추정되는 화물유 및 연료유 탱크는 사 전조사에서 파악된 잔존유 선내 분포상태 및 추정량을 토대 로 우선 탱크별 선체 외판을 최상단에 천공작업을 실시한 다. 이후 회수밸브를 설치하여 유이송 호스를 통해 해상작 업기지선 회수유 저장탱크로 펌핑(Pumping)하는 방식으로 잔존유 회수작업이 진행된다.

마지막 3단계에서 회수작업 완료를 확인하지만 사실상 해 저에 침몰된 선박 내 잔존유를 100 % 제거한다는 것은 불가 능하다. 선박 내 기관실에 있는 소규모 기름탱크, 각종 파이 프라인 등 수중에서 작업하는 잠수사(Diver)가 물리적으로 접근이 불가능한 구역이 다수 존재하기 때문이다. 따라서 회 수작업의 완료는 침몰선의 접근 가능한 모든 부분의 잔존유 가 합리적인 수준까지 회수된 사실을 독립검정인(Independent surveyor)를 통해 판단하기도 하며, 감독자-작업수행자 간 합 의된 절차 및 범위에 한하여 잠수사가 직접 내부를 확인하 여 작업완료를 선언하기도 한다(Kang, 2014a).

3. 국내 잔존유 회수작업 사례 비교

3.1 잔존유 회수 작업사례 선정

우선 본 연구의 목적인 침몰선 잔존유 회수작업에 대한 평가모듈을 개발하기 위해 활용된 사례는 정부, 공공기관이 발주하여 성공적으로 완료된 작업사례로서 1998년 제1유일 호, 2011년 경신호 사례와 2015년 세월호 작업사례이다. 일반 정보를 비교해보면 Table 2와 같다(KOEM, 2011;MOF, 2015).

3.2 사례별 회수작업 방법 및 진행단계 비교

1998년 제1유일호 작업사례는 총톤수 1,591톤인 유조선으 로 1995년 거제도 인근 해역에 침몰 되었으며, 침몰한 지 3 년 후인 1998년 한국해양오염방제조합 주관으로 침몰선 내 잔존유 회수작업을 진행하였다. 작업수심은 약 78 m이고 총 69일간의 현장작업이 진행되어 약 665 ㎘의 잔존유를 안전하 고 성공적으로 회수한 사례이다.

작업과정은 우선 해상작업기지선이 설치된 후 사전 준 비작업으로 해상에서 원격으로 작동하는 수중로봇 장비인 ROV(Remotely-Operated Vehicle)를 통해 선체 주변 환경조사 및 천공위치 표시 등의 작업이 진행되었다(KMPRC, 1999). 이 후 ROV가 원격으로 작동하는 무인 잔존유 회수장비(Remote Offloading System)와 함께 사용되어 접근 가능한 모든 잔존유 를 성공적으로 회수하였다(KMPRC, 1999). 적용된 회수기술 은 ROV가 ROLS를 해당 침몰선 화물유 탱크 최상단에 밀착 시키고 해상작업기지선에서 원격으로 ROLS를 작동시켜 선 체 외판에 연결부착판(flange)를 설치한다. 이후 ROLS를 통 해 선체 내 잔존유를 해상작업기지선 내 회수유 저장공간으 로 회수하는 방식이 적용되었다(Fig. 2). 화물유 탱크 하단에 는 선내 진공상태 방지를 위한 해수 유입구도 설치되었다 (Frank Mohn Flatoy AS & Gas Division, 2003).

ROV 및 ROLS를 통해 합리적으로 접근 가능한 모든 잔존 유가 침몰선으로부터 회수되었다고 판단되어 작업의 완료 가 최종 선언되었다. 작업완료 확인방법은 감독자와 작업수 행자로부터 독립된 검정인(Surveyor)이 당시 상황을 종합적 으로 판단하여 완료를 결정하는 방식이었다(KMPRC, 1999).

2011년 경신호 작업사례는 총톤수 995톤인 유조선이 1988 년 포항 호미곶 인근 해역에 침몰된 후 23년만에 해양환경 관리공단에서 주관하여 진행되었다. 작업수심은 약 98 m이고 총 36일간의 현장작업이 진행되어 약 634 ㎘의 잔존유가 안 전하고 성공적으로 회수된 사례이다.

해상작업기지선으로 대형 작업바지선이 현장에 설치되고 포화잠수사가 투입되어 잔존유량 조사, 작업대상 주변 작업 여건 조사, 천공위치 표시 등 잔존유 회수 사전 준비작업을 실시하였다. 1988년 침몰 이후 약 20년간 방치에 따른 폐그 물, 뻘 등 장애물이 많아 잠수사가 아닌 ROV를 활용해서는 정상적 작업 진행이 불가능한 상태였다(KOEM, 2011). 본격 적인 잔존유 회수작업은 잠수사가 수중에 투입되어 침몰선 박 탱크 표면에 개폐가 가능한 밸브를 설치하는데 필요한 Hot Tapping(이하 HOTTAP 이라 한다) 기술을 활용, 선체 외 판에 플랜지(flange) 및 유회수 밸브를 우선 설치하였다(Fig. 3). 이후 해상작업기지선에 설치된 회수유 저장탱크와 유이 송 호스를 연결하고 펌프를 활용하여 잔존유를 회수하였다.

경신호 사례의 작업환경 중 특이점은 깊은 수심(약 98 m) 으로 인해 선체 내 잔존유 점도가 일반적인 작업대상 잔존 유보다 높은 끈적한 엿가락과 같은 상태(4℃ 기준 60,771 cst) 였다. 원활한 회수작업을 위해 유동성 확보가 필요하였고 1 차로 가열된 잔존유를 폐쇄회로 방식으로 재순환가열 하여 점도를 낮추는 Fig. 4와 같은 원리의 특수 고안된 가열시스 템을 적용하여 합리적으로 회수 가능한 모든 잔존유를 성공 적으로 회수하였다(KOEM, 2011).

이후 발주자와 작업수행자 간 상호 합의된 확인절차에 따 라 접근 가능한 잔존유가 합리적 수준까지 회수되었음을 잠 수사가 직접확인 후 작업을 완료하였다(KOEM, 2011).

2015년 세월호 작업사례는 총톤수 6,835톤인 로로여객선 (Ro-ro passenger ship)으로 2014년 진도 앞바다에 침몰하여 2015년 해양수산부 주관으로 선체 인양작업을 위해 잔존유 회수작업을 진행한 사례이다. 작업수심은 약 44 m이고 총 59 일간의 현장작업이 진행되어 약 131 ㎘의 잔존유가 안전하고 성공적으로 회수된 사례이다.

해상작업기지선은 7,000톤급 대형 작업바지선이 활용되었 고, 잠수사가 침몰선 주변에 투입되어 잔존유량 조사, 작업 여건 조사, 천공개소 표시 등의 사전작업을 실시하였다. 본 격적인 잔존유 회수작업은 경신호 사례와 유사한 형태로 진 행되었다. 다만, 낮은 작업수심으로 포화잠수가 아닌 표면공 급식 잠수방식을 적용하고 다른 천공장비를 사용했다(Fig. 5;MOF, 2015).

제1유일호 및 경신호 작업사례는 모두 선종이 유조선이고 선체가 해저면에 직립된 상태로 침몰되어 선박 구조상 화물 유 탱크 상단 내부에 별도의 구조물이 없었던 반면, 세월호 경우는 선종이 화물 여객선이었으며 좌현이 해저면과 맞닿 아 있는 상태로 선저탱크로부터 갑판으로 연결된 우현 에어 벤트 파손 등으로 선저탱크 내 연료유가 Fig. 6과 같이 차량 구역 갑판(Car deck)로 Fig 6 그림과 같이 상당량 유입되었다. 이에 따라 잠수사가 선체 내로 직접 진입하여 해당 잔존유 를 회수할 수밖에 없었으며, 당시 작업여건에 적합한 별도 의 소형 회수장비를 현장에서 직접 제작하여 잔존유를 회수 하였고, 이로 인해 작업기간 또한 상당기간 소요될 수밖에 없었다(Fig. 6;MOF, 2015).

이후 작업의 종료선언은 경신호 사례와 동일한 방식으로 접근 가능한 잔존유가 합리적 수준까지 회수되었음을 감독 자-작업수행자 간 상호 합의된 확인절차에 따라 잠수사가 직접 투입되어 확인하는 방식으로 진행되었다(MOF, 2015).

3가지 사례에 각각 적용된 회수작업 방법 및 기술을 잔존 유 회수작업 기본 진행단계별로 구분하여 내용을 정리해보 면 Fig. 7과 같다.

4. 잔존유 회수작업 평가모듈 설계 및 적용

4.1 작업 성공 핵심요인 및 핵심평가지표 도출

우리나라 해역에 이미 침몰 되어 있거나 향후 발생하는 침몰선 내 잔존유는 유출로 인한 피해를 최소화하기 위해서 라도 회수작업이 계속 진행될 것이다. 이와 관련하여 회수 방법 및 기술 등 작업과정이 지속적으로 개선되기 위해서는 작업과정 전반에 대한 정성적·정량적 평가는 필요할 것이다. 물론 해상 및 해중, 바다에서의 현장작업 특성상 작업과정 에 영향을 줄 수 있는 변수가 매우 많아 유경험자의 정성적 평가가 때로는 합리적일 수 있다. 하지만, 전문가 개개인의 경험, 철학, 판단 기준이 서로 다른 점을 생각하면 작업과정 전반에 대한 어느 정도의 정량적 평가기준이 반영된 평가모 듈 개발 노력은 필요할 것으로 사료된다.

평가모듈 설계방식은 조사된 3가지 사례의 작업내용을 조 사결과를 토대로 잔존유 회수작업 기본 진행단계(준비-실행- 완료)별 핵심 세부공정을 구분하였다. 이후 핵심 세부공정별 평가를 위한 핵심요인(Key Factor)을 도출하고 해당 핵심요소 들을 평가하기 위한 핵심평가지표(Key Performance Indicator) 를 구성하는 방향으로 평가모듈을 설계하였다.

우선 작업진행 1단계인 ‘사전준비’ 단계의 세부 핵심공정 은 ‘작업여건 조사’ 및 ‘대상 잔존유량 추정’이며, 두 가지 세부공정의 대표적 핵심요인은 정보의 정확성이다. 부정확 한 정보는 실패와 직결될 수 있다.

작업진행 2단계인 ‘작업실행’ 단계의 세부 핵심공정은 ‘잔 존유 회수방법’ 및 ‘잔존유 가열방식’이며, 두 가지 세부공정 의 대표적 핵심요인은 각 잔존유 회수작업별 환경 및 여건 에 적합한 회수방법 및 기술이 적합하게 사용되었는지 여부 이다. 적합하지 않은 회수방법의 적용은 작업 중 기름 유출 사고 발생 또는 작업기간 지연 상황이 초래될 수 있다.

마지막 3단계인 ‘작업완료’ 단계는 합리적으로 접근 가능 한 모든 잔존유가 전량 회수되었다는 사실을 판단하는 회수 작업의 완결성이다. 전문가의 경험 활용 또는 잠수사를 통 한 확인 등 작업완료에 대한 정확한 판단은 매우 중요하다. 미흡한 작업완료 선언은 사후 추가적 기름 유출로 피해를 발생시킬 수 있기 때문이다.

잔존유 회수작업 기본 진행단계별 핵심요인을 표로 정리 하면 Fig. 8과 같이 정리될 수 있다.

작업단계별 핵심요인을 평가하기 위한 정량적 평가지표 는 다양하게 도출될 수 있다. 예를 들면 ‘잔존유 추정량’, ‘잔 존유 회수량’, ‘소요기간’, ‘작업 중단기간’, ‘소요비용’ 등의 작업과정의 적정성을 판단할 수 있는 여러 가지 데이터들이 존재하기 때문이다. 하지만 데이터는 잔존유 회수작업 사례 별로 일관된 기준을 적용하여 관리되지 않는 실정이다. 따 라서 본 연구에서는 대부분의 잔존유 회수 작업과정 중 도 출되는 데이터 중 비교적 정확하게 확인할 수 있고 서로 다 른 형태의 회수작업 간 어느 정도 비교・분석이 가능한 데 이터 중심으로 평가지표를 구성하였다. 그 결과 각 잔존유 회수 세부공정별 핵심요인을 평가할 수 있는 비교적 정확하 고 정량적인 핵심평가지표는 Fig. 9와 같을 것으로 사료된다.

4.2 평가모듈 작업사례 적용 및 결과 비교·분석

침몰선 잔존유 회수작업 기본 작업단계별 세부 핵심공정 을 구분하고 공정별 작업 성공을 위한 핵심요인과 이를 평 가하기 위한 핵심평가지표를 구성함으로써 잔존유 회수작 업에 대한 정량적 초기 평가모듈 설계하였다. 설계된 평가 모듈을 활용하여 3가지 작업사례를 평가한 후 그 결과를 비 교・분석하였다. 물론 작업사례별 선종, 침몰상태 등 작업여 건이 상이하여 작업방법 및 기술의 적정성 평가결과의 사례 간 직접적 비교평가는 곤란하다. 하지만 각 사례별 평가결 과 비교・분석한 자료를 기반으로 향후 유사 침몰선 잔존유 회수 작업과정 개선을 위한 시사점을 도출하고, 이를 바탕 으로 향후 최적의 침몰선 잔존유 회수작업 표준모델 등의 연구에 조금이나마 보탬이 될 것으로 사료된다.

첫 번째로 1단계 ‘사전준비’ 단계의 핵심요인인 정보의 정 확성을 평가하기 위한 핵심평가지표 ‘총 작업기간 대비 순 작업기간’과 ‘추정 잔존유량 대비 실제 회수량의 상대오차’ 를 3가지 작업사례에 적용하여 비교・분석하였다.

우선 침몰선 잔존유 회수작업에 영향을 미치는 중요한 요 소 중 하나인 ‘총 작업기간 대비 순 작업기간’이다. 여기서 언급하는 ‘총 작업기간’은 잔존유 회수 작업선단이 현장에 동원된 시점부터 현장작업이 모두 종료되고 모든 선단이 현 장에서 철수한 시점까지의 기간을 의미하며, ‘순 작업기간’ 은 총 작업기간에서 기상, 계획착오, 장비고장 등 사전에 계 획하지 못한 상황이 발생하여 작업이 중지된 기간을 제외한 정상적으로 작업이 이루어진 기간을 의미한다. 각 사례별 이 데이터를 비교・분석한 결과는 Table 3과 같다.

작업기간이 단축될수록 전체 작업에 소요되는 비용이 절 약됨은 물론 선박 침몰 후 선체로부터 일시적 잔존유 유출 로 인한 환경적, 재산적 피해에 대한 위험성도 신속히 제거 될 수 있다. 침몰선 잔존유 회수작업에서 작업이 중단될 수 있는 요인은 다양하나 악천후 또는 주요 회수장비 고장으로 인한 작업중단 등이 대표적이다. 이러한 작업중단 기간을 최소화하기 위해서 각종 작업여건의 사전조사 정보의 정확 성은 매우 중요하다. 물론 기상여건 상 변수가 많아 직접 비 교는 곤란하지만 제1유일호 및 세월호의 경우 전체 작업일 수의 약 20 ~ 30 %의 악천후에 따른 작업 중단일수가 발생한 것을 볼 때 작업 전 작업구역의 철저한 과거 기상데이터 분 석 등의 작업이 얼마나 중요한지에 대해 알 수 있다. 장비 고장으로 인한 작업 중단일수는 ROV+ROLS Type의 잔존유 회수방법을 적용한 제1유일호 사례가 잠수사+HOTTAP Type 의 방법을 적용한 경신호 및 세월호 사례와 비교해 상대적 으로 많았다. 이는 선박 침몰 직후 침몰선 내 기름이 일시적 으로 유출될 가능성이 높은 상황 등 즉각적이고 신속한 회 수작업이 필요한 경우에는 잠수사+HOTTAP Type의 잔존유 회수방법이 적정할 수 있다는 점을 의미한다.

침몰선 잔존유 회수작업에 영향을 미치는 또 다른 중요한 요소 중 하나인 ‘추정 잔존유량 대비 실제 회수량의 상대오 차’를 평가하여 비교・분석한 결과는 Table 4와 같다.

침몰선 잔존유 회수 준비단계에서 이루어지는 가장 중요 한 작업 중 하나는 선체 내 잔존유량을 추정하는 작업이다. 잔존유 추정량과 실제 선체 내 잔존유량의 오차가 크면 작 업 완료에 대한 불확실성이 존재하므로 작업완료 확인 과정 이 계획보다 길어질 수 있으며, 이는 전체적인 소요비용 증 가로 이어질 수도 있다.

침몰 후 즉각적으로 작업이 진행될 경우 제1유일호 또는 세월호 사례와 같이 출항 시 선박 내 기름 선적량에서 침몰 지점까지의 운항소모량과 사고 당시 유출량을 공제하는 방 식으로 잔존유량을 단순 추정할 수도 있다(Chang, 2015). 하 지만, 이러한 단순 문헌조사 및 침몰 당시 현장 상황을 반영 한 잔존유량 추정방법은 선박사고 발생 당시 또는 일정 기 간 방치되면서 유출된 일정량의 잔존유가 정확히 파악되지 않는다면 상대오차가 매우 커질 수 있음을 제1유일호 사례 에서 확인할 수 있다(KMPRC, 1999). 반면, 경신호 사례와 같 이 잠수사가 선체 내부의 잔존유의 분포상태를 직접 파악하 고 탱크 내의 물-기름 간 경계면(Interface)을 직접 확인하는 방식이 비교적 정확한 잔존유량 추정이 가능하다는 것도 Table 4를 통해 확인할 수 있었다.

제1유일호 사례의 경우 문헌조사 및 침몰당시 상황을 반영 하여 잔존유량을 추정하였고, 실제 잔존유 회수작업을 실시 한 결과 추정량 대비 53.7 %의 상대오차가 발생하였다. 반면, 경신호 사례의 경우 실측을 통해 잔존유량을 추정하였고, 실 제 잔존유 회수작업을 실시한 결과 23.8 %의 상대오차를 보였 다. 또한, 2015년 9 ~ 10월 실시된 세월호 사례의 경우는 설명 한 단순 추정방법과 실측방법, 두 가지를 모두 사용하여 잔존 유를 추정하였다. 그 결과 역시나 실측방법을 잔존유량 파악 이 상대오차가 약 6.3 % 작다는 것을 알 수 있었다. 이를 통해 서도 잠수사 투입이 가능한 작업여건에서는 실측을 통한 잔 존유량 추정이 상대적으로 정확하다는 것을 알 수 있었다.

2단계 ‘작업진행’ 단계의 핵심요인인 회수방법 및 기술의 적합성을 평가하기 위한 핵심평가지표 ‘일 평균 잔존유 회 수량’과 ‘유성혼합물 총량 대비 기름 비율’을 3가지 작업사 례에 적용하여 비교・분석하였다.

우선 침몰선 잔존유 회수작업의 효율성과 관련된 요소 중 하나인 ‘일 평균 잔존유 회수량’을 평가하여 비교・분석한 결과는 Table 5와 같다.

이 지표는 얼마나 현장에 적합한 장비 및 회수기술을 적 용하고, 효율적 방법으로 현장작업이 진행되었는지 평가할 수 있는 지표이다. 침몰선 종류 및 침몰상태, 선내 잔존유 분포 및 종류, 각각 적용된 잔존유 회수기술 등 여러 요인이 복합적으로 작용하여 작업의 효율성에 영향을 줄 수 있다.

제1유일호와 경신호는 선종이 유조선이다. 두 침몰선 화물 유 탱크 내 잔존유를 ROV+ROLS Type(제1유일호) 및 잠수사 +HOTTAP Type(경신호)의 회수기술을 각각 적용하여 잔존유를 회수한 사례로써 일 평균 잔존유 회수량을 비교해보면 총 회수 량이 비슷함에도 불구하고 경신호에 적용된 잠수사+HOTTAP Type이 제1유일호에 적용된 ROV+ROLS Type보다 상대적으로 회수효율이 뛰어났음을 알 수 있다(Kang, 2014b). 반면, 세월호 사례의 경우 경신호 사례와 같은 잠수사+HOTTAP Type을 적 용하였음에도 불구하고 오히려 제1유일호 사례보다 일 평균 잔존유 회수량이 현저히 낮음을 볼 수 있다. 이는 제1유일호 및 경신호에 비해 세월호는 선체구조가 복잡한 로로여객선 (Ro-ro passenger ship)으로 선박 침몰과정에서 선체 연료유탱 크 내 잔존유가 상부 차량구역(Vehicle spaces)으로 유입되어 넓게 퍼짐으로써 잠수사가 직접 선내에 진입하여 이를 직접 회수하는데 상당 기일이 소요되었기 때문이다. 이는 세월호 잔존유 회수 작업과정에서 각 잔존유 분포 위치별 회수량을 표로 나타낸 Table 6을 살펴보면 확인할 수 있다(MOF, 2015).

침몰선 잔존유 회수작업의 효율성과 관련된 요소 중 하나 인 ‘유성혼합물 총량 대비 기름 비율’을 사례별로 평가하여 비교・분석한 결과는 Table 7과 같다.

침몰선 내 잔존유를 선체 각 구조물로부터 회수하는 과정 에서는 불가피하게 일정량의 해수가 잔존유와 섞이는 현상 이 발생한다. 이때 발생하는 기름 성분을 포함한 유성혼합 물은 회수작업 종료 후 지정폐기물로 매각 또는 소각처리 된다. 즉, 이러한 유성혼합물 성분 중 해수 성분의 비율이 높을수록 폐기물량은 증가하게 되며, 이는 작업기간의 지연 과 연계되기도 하고 더 나아가서는 이를 처리하는 비용 또 한 증가하게 될 것이다. 이러한 폐기물량을 최소화하기 위 해 고점도 잔존유를 가열하는 기술을 적용하거나 잔존유 펌 핑 속도를 적정한 수준으로 유지하여야 한다. 이러한 침몰 선 잔존유 회수작업 진행방법 및 기술의 적정성이 확보되어 야만 개선될 수 있는 지표이다.

제1유일호, 세월호, 경신호 사례를 비교해보면 경신호 사 례가 해수 대비 기름의 비율이 상당히 높은 것으로 나타나 는데, 이는 탱크 내 가열된 잔존유를 재순환시켜 유동성을 충분히 확보하는 획기적인 잔존유 가열기법(heating method) 이 적용되었기 때문이다. 반면, 제1유일호 및 세월호 사례의 경우 침몰선 잔존유 회수작업에서 일반적으로 활용되는 고 온의 스팀을 주입하여 주입구 주변을 국부적으로 가열시키 는 방식이 적용되었다. 더욱이 세월호 사례는 유조선이 아 닌 로로여객선으로서 선저 연료유 탱크로부터 상부화물창 벽면으로 기름이 유입되어 해수에 노출된 상태로 잠수사가 직접 투입되어 진공흡입을 한 결과 많은 양의 해수가 혼합 될 수밖에 없는 환경이었다. 이 때문에 제1유일호 사례와 비 교하여 ROV가 아닌 잠수사가 직접 투입되어 잔존유 회수작 업이 진행되었음에도 불구하고 유성혼합물 총량 대비 기름 비율은 현저히 낮았던 것으로 사료된다.

4.3 한계점 고찰

국내에서 과거 성공적으로 이루어진 3가지 침몰선 잔존유 회수작업 사례를 기반으로 작업 기본 진행단계를 정리하고, 사전정보의 정확성, 회수방법 및 기술의 적합성 등 회수작 업 진행과정 전반에 대해 계량적으로 평가할 수 있는 모듈 설계를 시도했으나 일부 한계점을 발견할 수 있었다.

본 연구를 통해 제시한 침몰선 잔존유 회수작업 평가모듈 을 국내 침몰선 작업사례에 적용해 본 결과 경신호 및 제1 유일호 사례처럼 선종과 작업여건이 유사하지만 회수작업 방법 및 적용기술이 상이한 사례 간 비교는 유의미한 시사 점을 얻을 수 있었다. 하지만 세월호의 경우 선종이 유조선 이 아닌 로로여객선이고 대부분의 잔존유가 침몰과정에서 차량구역으로 유입된 까다로운 작업환경 등으로 나머지 2개 사례와 직접적 상대 비교가 곤란하다는 점을 확인하였다. 향후 또 다른 침몰선 잔존유 회수작업의 자료 확보 및 선종, 작업난이도(수심, 조류 등) 등 여러 가지 변수에 대한 보정 계수를 개발하는 등 추가적인 연구를 통해 본 연구에서 제 시한 침몰선 잔존유 회수작업에 대한 평가모듈의 고도화 노 력이 필요할 것으로 사료된다.

5. 결 론

우리나라에 입출항하는 선박의 규모는 갈수록 대형화되 고 있다. 또한, 기상악화, 운항과실 등의 사유로 선박 침몰사 고도 전국 해역에서 꾸준히 발생하고 있다. 사고 발생 시 유 조선 또는 대형선박이 해저로 침몰하는 경우, 침몰하는 과 정에서 여러 개구부를 통해 해상으로 유출되는 기름에 방제 대응 방법 및 기술의 연구는 매우 중요하다. 하지만, 침몰 이후 해당 선박 내부에 선적된 화물유 또는 연료유의 지속 적 유출에 대한 신속한 밀폐와 안전하고 신속한 회수작업의 연구도 매우 중요하다. 물론, 당장에 유출되지 않는 침몰선 내 잔존유 회수작업에 불필요한 비용이 소요된다는 의견도 있다. 하지만, 해저의 시한폭탄과도 같은 잔존유가 어느 순 간 침몰선 선체의 부식, 파손 등으로 일시에 유출되어 어장 등 해양환경을 심하게 훼손시킬 수 있다는 환경적 관점에서 만 생각해봐도 침몰선 잔존유 회수작업 방법 및 적용기술을 평가하여 지속적으로 보완하려는 노력은 중요하다. 이러한 필요성 인식에서 본 연구를 진행하게 되었으며 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

우선, 과거 성공적으로 진행된 3가지 실제 사례의 회수방 법 및 적용기술 비교・분석을 토대로 잔존유 회수작업 진행 기본절차를 3단계(사전준비-작업진행-작업완료)로 정리하고 각 작업단계별 중요한 세부공정을 구분, 각 세부공정별 성 공적인 진행에 영향을 줄 수 있는 핵심요인을 도출하였다. 이후 침몰선 잔존유 회수작업 과정에서 생산되는 다양한 각 종 데이터 중 성공적 작업 진행의 핵심요인이라 사료 되는 ‘사전정보의 정확성’, ‘회수작업 방법 및 기술의 적합성’, ‘회 수작업의 완성도’를 최대한 계량적으로 평가할 수 있는 핵 심평가지표를 도출하여 평가모듈 평가항목을 구성하였다.

해당 평가모듈을 사례에 다시 적용하여 평가하고 결과를 비교·분석하여 침몰선 잔존유 회수작업 작업사례별로 안 전성, 효율성 등을 조금이나마 개선 시킬 수 있었던 시사점 을 도출하였고 이 시사점들을 요약하면 다음과 같다.

첫째, 다소 시간이 소요되더라도 침몰선 및 작업여건에 대한 정확한 조사 노력은 불필요한 작업 소요일수를 최소화 시킬 수 있으므로 매우 중요하다. 문헌적 조사는 물론 작업 여건이 허락하는 범위 내 잠수사 또는 ROV를 활용하여 선 체를 직접 조사하는 과정은 성공적 작업 진행을 위해서는 매우 중요하다는 사실을 확인하였다.

둘째, 침몰선 내 잔존유량에 대한 정보는 불가능한 경우 를 제외하고는 잠수사가 침몰선 선체에 접근하여 선체 내부 공간별 잔존유 분포상태를 직접 확인하는 것이 사전 추정량 과 작업 후 실제 회수량과 상대오차를 최소화하여 작업기간 의 효율적 운영이 가능하다는 사실을 확인하였다.

셋째, 소요비용 등 경제성 측면을 배제하고 작업 진행방 법 및 적용기술의 효율성만을 고려한다면 ROV+ROLS Type 보다 잠수사+HOTTAP Type 회수방법이 상대적으로 신속하 고 효율적임을 확인하였다.

넷째, 고점도 잔존유 등 기름의 특성을 충분히 감안한 효 과적 유동성 확보기술의 개발 및 적용은 작업시간 단축은 물론 불필요한 유성혼합물 증가를 최소화시킬 수 있다는 사 실을 확인하였다.

본 연구에서 제안한 침몰선 잔존유 회수작업 평가모듈을 적용하여 도출된 이 시사점들을 반영하여 우리나라 해역에 서 추가로 이루어지는 또 다른 침몰선 잔존유 회수작업의 안전성, 효율성, 현장적용성이 개선되기를 기대한다. 하지만 연구에 활용된 사례가 3건으로 한정되어 추후 국내외 잔존 유 회수작업에 대한 추가적인 사례 연구도 필요할 것으로 사료된다. 추가적으로 잔존유 회수작업별 위험성을 평가하 는 모듈, 작업과정 상 유출되는 기름에 대한 방제작업을 평 가하는 모듈이 추가된다면 완성도가 더욱 높아질 수 있을 것이다.

필요성 인식에서 시작한 본 연구의 잔존유 회수작업 평가 모듈 구상을 시작으로 향후 추가적인 연구가 지속적으로 이 루어져 침몰선 잔존유 회수작업 방법 및 기술의 객관적 평 가 및 피드백으로 해당 분야 기술력이 개선되는 선 순환적 구조가 명확히 정립되어 우리나라 해양환경 오염의 잠재적 위해요소인 침몰선 내 잔존유가 더욱 안전하고 효율적으로 제거될 수 있기를 기대해본다.