부산대 교수, 英.美 조선학회서 최우수논문상 수상

영국 왕립조선학회, 미국조선학회로부터 연구 논문상 수상
해양한국 발전프로그램 연구 성과


부산대 백점기 교수의 조선해양공학 분야 논문이 세계 조선분야에서 최고 권위를 인정받는 영국과 미국 학회로부터 잇달아 최고 논문상을 수상하는 쾌거를 이뤘다.

30일 해양부에 따르면 백 교수가 "침몰사고 방지를 위한 대형 상선의 구조안전성 평가 및 수리 보수 예보 시스템 개발"과 관련해 쓴 논문들이 영국 기계공학회(2003년), 영국 왕립조선학회(2003년), 미국 조선학회 (2004년)로부터 최우수 연구 논문상을 연속 수상했다.

그동안 세계 곳곳에선 대형선박의 해난 사고가 빈번하게 발생함으로써 막대한 인적 물적 손실과 해양 오염이 초래돼 국제적으로 큰 이슈가 돼 왔다. 철광석이나 석탄을 운송하는 대형 산적화물 운반선의 경우 1980년 이후 300척 이상이 항해 중에 침몰했고 2000명 이상의 선원이 목숨을 잃었다. 해난사고를 당한 선박 중 30여척은 침몰한 지점도 알 수 없이 행방이 묘연하다.

이들 해난사고의 주요 원인은 선령의 노령화와 선박구조의 노후화에 따른 부식이나 피로균열 손상이 발생한 상태에서 기상 악화로 인한 큰 힘이 항행하는 선박에 작용하게 되면 강도가 약화된 선박구조가 쉽게 손상을 받아 전체적으로 붕괴되면서 침몰에 이른 것으로 분석된다.

따라서 이와같은 대형 해난사고를 방지하기 위해서는 선박의 부식과 피로균열 손상이 선체구조의 붕괴 및 침몰사고에 미치는 영향을 정밀하게 규명하고, 침몰사고를 미연에 방지하기 위해 적절한 구조 손상 수리 보수에 관한 조기 경보 시스템을 구축해야 할 것이다.

해양수산부는 선박사고 예방관리 시스템의 중요성과 대책마련의 필요성이 인정돼 지난 2002년 ‘한국 발전 프로그램(Sea-Grant)’ 계획에 따라 부산대학교 조선해양공학과 백점기 교수팀이 제출한 ‘침몰사고 방지를 위한 대형 상선의 구조안전성 평가 및 수리 보수 예보 시스템 개발’ 연구 과제에 대해 2004년까지 약 2년간에 걸쳐 연구사업을 지원했다.

백교수팀은 이 연구를 통해 노후화에 의한 부식과 피로 균열 손상의 효과를 고려해 선박붕괴에 관한 구조 안전성 평가 시스템을 개발하고, 구조 붕괴에 의한 침몰사고를 미연에 방지하기 위해 수리 보수 조기 경보시스템 구축방안을 제시했다.

연구팀은 또 선박 부식 및 피로균열 손상 효과를 고려한 선박구조의 최종 붕괴 강도 안전성 평가 및 수리 보수를 위한 조기경보 기술과 노후선박 구조의 선령에 따른 부식 손상예측 관리 기술도 개발했다.

백교수팀은 이 연구결과를 수행하고 10여편의 논문을 작성했는데 세계 조선해양공학 분야에서 최고 권위를 자랑하는 영국 기계공학회(2003년), 영국 왕립조선학회(2003년), 미국 조선학회 (2004년)로부터 최우수 연구 논문상을 연속 수상하는 성과를 거두었다.

영국 기계공학회에 제출한 논문에서는 선령의 증가에 따라 발생하는 부식 피로 균열 등 각종 구조손상이 선박구조 부재의 좌굴 최종강도에 미치는 영향을 이론적, 수치적, 실험적 방법으로 규명하고, 구조물의 안전성 신뢰성 평가시에 내포되는 각종 불확실성 효과를 확률론적 기법을 적용해 다룸으로써 선각의 붕괴 침몰사고를 정밀하게 분석할 수 있는 기술개발에 관한 부문을 인정받았다.

또 영국 왕립조선학회에는 철광석이나 석탄 등 산적화물을 운송하는 ‘Bulk Carrier’구조를 대상으로 선령이 증가함에 따라 발생하는 부식 손상량을 정밀하게 예측할 수 있는 수학적 모델 개발에 관한 논문을 제출했다. 이 논문에서는 Bulk Carrier내부 23군데 구조 부위별로 서로 상이한 부식 환경 효과를 고려해 수학적 모델을 개발했으며, 109척의 실제 Bulk Carrier에 대한 방대한 부식손상 계측값의 통계 해석자료를 활용했다.

그리고 미국 조선학회에는 단일 또는 이중선체 유조선과 심해 자원 개발용 FPSO (Floating, Production, Storage, Off-loading) 구조에 대한 부식손상 예측 모델 개발에 관한 논문을 제출해 우수성을 인정받았다. 이 논문에서 백교수팀은 대상 선박구조의 34군데 부위별로 서로 상이한 부식 환경 특성을 고려해 별도의 부식 예측 모델을 개발했으며, 230척의 실제 유조선 구조에 대한 방대한 부식 손상 계측값의 통계 분석 자료를 활용했다.

이 과제를 통해 개발된 기술은 현재 미국의 세계적인 소프트웨어 업체에서 기술 상용화를 추진중이며 이 기술이 상용화 될 경우 빈번하게 발생하고 있는 노후 대형상선의 침몰 해난사고 발생을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대되고 있다.

이러한 성과는 해양부가 주관하는 해양한국발전프로그램 사업을 통해 국제적으로 최고 권위의 학술단체로부터 최우수 연구논문상을 연속 수상함으로써 한국 조선해양산업의 국제적인 기술 수준과 위상을 크게 높이는 계기가 됐다는 평가를 받고있다.