어선 호경호 기관손상사건

1. 사 실<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641541"></img><span style="display:none;"> 선 명호경호 선 적 항경주시 감포읍 선박소유자B외 1인 총 톤 수38톤 기관종류.출력디젤기관.588마력 1기</span><img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641543"></img><span style="display:none;"> 직 명기관장 면허의 종류6급기관사(**-**-**-****) 사고일시2011년 8월 1일 06시 30분경 사고장소북위 38도 17분 00초.동경 133도 27분 00초 해상(울릉군 독도등대로부터 진방위 050도방향, 약 99마일 해상)</span> 호경호는 1998년 8월 10일 경남 남해군 창선면 소재 창남F.R.P조선소에서 건조.진수된 총톤수 38톤, 길이 24.89미터, 너비 5.28미터, 깊이 1.88미터, 디젤기관 588PS(432KW) 1기를 장치하고 근해채낚기어업에 종사하는 강화플라스틱(F.R.P)조 어선이다.이 선박의 주기관[모델 MD182T1, 588마력(PS, 438KW), 1,800회전수(RPM), V-type, 12기통, 제조번호 ELYKM800005]은 대우중공업에서 제조된 것으로써 1998년 3월 11일 검사기관인 한국어선협회(현 선박안전기술공단)에서 신조기관 예비검사를 받아 합격하였다.이 주기관은 선박이 건조될 때인 1998년 8월 31일에 최초정기검사를 받은 이후, 규정에 따라 검사를 받으며 운항 중 2010년 7월 20일에 제2종검사를 받을 시 개방검사시기가 도래하여 검사기관에 의하여 개방.점검되었으며 이때 크랭크샤프트는 액체탐상시험 검사를 받았다.해양사고관련자 호경호 기관장 A(이하 “기관장 A”이라 한다.)는 2010년 7월 20일경 이 선박에 기관장으로 승선하였고 이 주기관을 2010년 7월 개방.분해 검사할 당시 참석하여 검사를 받은 후 윤활유 교체 및 윤활유 압력과 양, 냉각수 온도 확인 등 통상적인 점검.정비를 하면서 운항하였다.기관장 A는 고속기관인 이 주기관 내부에 설치.작동중인 크랭크샤프트, 크랭크핀 메탈베어링 등 주기관 주요부위를 스스로 점검.정비할 수 있는 상태가 아니었으며 2011년 6월 22일 제1종검사를 받을 때 규정상 주기관 외관 및 작동상태 등을 확인하는 검사를 받은 다음 상기와 같은 일상적인 점검만을 하며 운항하였다.이 주기관 크랭크샤프트는 이 선박에 탑재된 후 해상에서 사용되는 동안 잦은 변속.시동.노킹운전 시와 커플링으로 연결.작동되는 발전기 작동 시 발생하는 과부하로 인하여 크랭크샤프트아암에 집중응력이 발생되고 이로 인하여 재질피로도가 증가되고 노치효과가 진행되고 있었으나 기관장 A는 이를 인지할 수 없었다.기관장 A는 선원 5명과 함께 이 선박에 승무하고 2011년 7월 30일 03시 00분경 경상북도 울진군 죽변항을 출항, 같은 달 31일 18시 00분경 조업지인 울릉도 북동방 약 125마일 해상에 도착하여 곧바로 오징어채낚기 조업을 시작하였다.기관장 A는 같은 해 8월 1일 06시 00분 경 조업을 마치고 다음 조업지를 향하여 약 10노트(주기관 회전수 1,650)로 항해를 시작하였으며 기관실 당직은 기관실 입구(기관실 2층)에 설치된 침상에서 아래층의 주기관 상부와 기관실을 내려다보며 당직에 임하였다.기관장 A는 같은 속력으로 항해 중이던 2011년 8월 1일 06시 30분경 북위 38도 17분 00초, 동경 133도 27분 00초, 울릉군 울릉도 독도등대 기점 050도 방향, 약 99마일 지점에서 갑자기 주기관으로부터 ‘와장창’ 하는 이상음(異常音)이 발생하는 것을 들었다.기관장 A는 경보장치의 작동없이 주기관에서 이상음이 발생하자 즉시 아래층으로 내려가 주기관에 설치된 긴급정지장치를 작동하여 주기관을 정지하지 아니하고 조타실로 올라가서 주기관을 정지하고자 기관실을 나가 조타실로 가는 도중에 이상음을 듣고 주기관 회전수를 감속하고 기관장을 만나러 내려오는 선장을 보고 ‘주기관을 정지하라’고 말하자 선장은 다시 조타실로 올라가 주기관을 정지하였다.기관장 A는 기관실로 내려가 정지된 주기관의 플라이휠(Flywheel)을 회전시키려고 하자 플라이휠이 좌우로 약간씩 ‘까딱까딱’하며 움직였으나, 완전한 회전이 되지 아니하자 작동이 불가능한 것으로 판단, 선장에게 주기관 고장사실을 알렸다.당시의 기상은 맑은 날씨에 북서풍이 초속 4～6미터 정도로 불고, 파도는 0.5미터였다.기관장으로부터 주기관의 고장사실을 전달받은 선장은 포항어업정보통신국과 선박 소유자에게 사고보고와 구조요청을 하였고 현장에 도착한 같은 선단 소속 어선 미래호가 호경호를 예인하여 같은 달 3일 07시 00분경 경북 포항시 감포항에 입항하였다.이 주기관은 육상의 수리업체(포항시 소재 대우디젤)로 이동되어 분해된 결과 제2번 크랭크샤프트아암이 절손되었고 이 절손 영향으로 실린더블럭, 피스톤, 실린더라이너, 메탈베어링 등이 손상된 것으로 확인되었다.이후, 이 주기관은 대우중공업에서 제조된 실린더블럭과 크랭크샤프트, 피스톤, 베어링 등 각 부품은 신품으로 교체하되었고 실린더헤드, 각 냉각기 등은 정비.조립되어 선박안전기술공단 포항지부의 예비검사(출력 588PS, 1,800회전수(RPM), V-type, 12기통, 제조번호 ENYKM 11A0011]에 합격한 후 호경호에 다시 탑재되었다.

2. 원 인이 기관손상사건은 「해양사고의 조사 및 심판에 관한 법률」 제2조제1호 나목 및 라목에 해당한다.

가. 원인의 고찰1) 크랭크샤프트의 역할과 집중응력<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641545"></img>[사진 1. 정상인 유사 크랭크샤프트]크랭크샤프트(軸, Crank shaft)는 기관 구조 중 매우 중요한 구동부분으로 절손 등 이상 시는 기관의 자체운전이 상실될 만큼 매우 중요한 부분이라 할 수 있다.크랭크샤프트는 작동 중 실린더 상부에 위치한 피스톤이 폭발력에 의하여 강하게 내려오는 직선적인 힘을 받아 연접봉에 의하여 수백～수천의 회전력으로 변환되어 추진기에 힘을 전달하는 부분으로서 항상 대단히 큰 휨, 압축, 전단력 등을 받으며 축단에서는 추진축과 보조기계 구동으로 인한 회전력으로 비틀림이 작용한다.회전운동부분에서는 관성력이 작용하는 바 고속기관일 수록 이 힘은 크게 되고 외력에 의한 비틀림 진동이 발생하기도 하며 특히, 관성력이 크랭크아암과 져널 부분에 집중적으로 작용하여 크랭크샤프트는 끊임없이 비틀림응력(Torsional stress)과 굽힘응력(Bending stress) 등을 받는다.2) 재질결함 검토크랭크샤프트는 앞서 설명한 여러 힘의 특성에 견딜 수 있도록 충분한 강도를 가지는 탄소강, 특수강(크롬강, 니켈크롬 몰리부덴 등)으로 제조되고 최근에는 강함과 탄성이 더욱 향상된 다양한 합금속 재질로 대체되고 있다.이 선박 주기관 크랭크샤프트는 제조시 실시된 ‘제조에 따른 예비검사’ 시 검증을 받아 탑재된 점, 그 이후 약 13년간을 손상 없이 사용된 점, 사고 후 확인된 절단면에서 재질결함으로 나타나는 현상이 나타나지 아니한 점을 고려하면 재질결함으로 인한 절손으로 보기에는 무리가 있다.3) 사용 중 크랭크샤프트에 전해지는 응력(피로)기관 작동 중 크랭크샤프트에 부가되는 응력의 원인이 어느 특정한 한 가지에 국한되는 경우는 매우 희박하다.

제조 후 선박에 탑재되어 사용되는 동안 여러 원인이 복합적으로 작용하여 재질피로가 증가되는 것이 일반적이며 주된 사유는 다음과 같다.가) 시동 시, 변속시 크랭크아암과 져널 연결부에 관성력 집중으로 인한 응력나) 주기관 커플링 연결에 의한 발전기 구동 시, 과속도 운전 시, 노킹(Knocking) 운전 시 발생하는 비틀림응력다) 운항 중 추진축에 이물질 걸림으로 인한 과도한 굽힘 작용라) 크랭크 핀 및 져널 베어링 과마모, 윤활불량에 의한 과열과 소착마) 크랭크아암 개폐량(Deflection) 증가4) 크랭크샤프트 절손 검토가) 주기관 사고 시 연접봉이나 메인베어링, 피스톤, 실린더 라이너 주요 부품에는 큰 손상이 발견되지 않았고 크랭크샤프트(아암부위)만 절손된 것으로 확인되었다.나) 이 주기관 크랭크샤프트는 제조된 후 약 13년을 해상에서 상기와 같이 복합적으로 재질피로에 영향을 주는 원인에 의하여 집중응력을 지속적으로 받으며 사용되어 왔다.다) 이 집중응력이 아암의 급유공(Oil hole) 주위에서 노치효과(Notch effect)를 발생시켜 급유공에서 외측을 향하여 균열이 점진적으로 진행되었다.

즉, 급유공을 기점으로 외측으로 피치마크(파도와 같은 흔적)가 형성된 것은 이를 증명한다 하겠다.라) 급유공 중심에서 외측으로 절손부의 음영부분이 진하게 나타나고 있는 바, 이는 급유공 부위에서 노치작용이 발생된 것을 보여준 것이다.즉, 음영부분이 진하게 나타난 절손부위는 절손이 점진적으로 진행됨을 의미하고, 밝은 부분이 순간적으로 절손되었다고 고려된다.<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641547"></img>[사진 . 절손된 크랭크샤프트와 실린더 블럭]4) 윤활불량과 경보장치 검토이 선박에는 주기관이 과열 또는 윤활계통 이상(윤할유 압력 저하, 변질 등)으로 메탈베어링, 크랭크샤프트에 손상이나 무리가 가지 아니하도록 조타실 계기반에 경보장치를 설치하였고 정상적으로 작동될 수 있도록 책임.관리자인 기관장에게 항상 점검.정비하도록 의무를 부과하고 있다.<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641549"></img>[사진 3. 조타실에 설치된 주기관 계기반의 각 게이지와 경보장치]이 경보장치는 사고발생 약 2개월 전인 2011년 6월 22일 선박검사기관에 의한 제1종간검사 시 작동상태를 검사한 점, 기관장이 사고 전 조업지를 출발할 당시 이상이 없이 작동되었음을 확인한 점, 현장검사 시 이상여부가 확인된 점을 고려하면 이 주기관의 윤활유 경보장치는 정상적으로 작동되고 있었다고 판단된다.13년간 사용되는 동안 윤활작용이 크랭크샤프트 피로증가에 전혀 영향을 끼치지 아니하였다고 할 수 없지만, 절손에 직접적이고도 큰 영향을 주었다고 판단하기에는 무리가 있다 하겠다.

나. 사고발생원인이 주기관 손상사건은 주기관 사용 중 잦은 변속.시동과 노킹운전, 주기연결 발전기 구동 시 복합적으로 발생하는 과부하가 크랭크샤프트아암(Crank shaft arm)에 집중응력을 일으키어 재질피로가 누적되고 노치효과를 발생시켜 급유공 주변에서 균열이 시작되었고 이 균열이 급유공을 기점으로 외측을 향해 점진적으로 진행되다가 남은 부분이 운전 중 순간적으로 절손(切損)되어 발생한 것이나 기관장이 이상음 발생 시 신속한 대응조치를 취하지 못한 것도 일인이 된다.

3. 해양사고관련자의 행위해양사고관련자 A는 이 선박의 기관장으로서 선박의 안전을 위하여 주기관 운전 시 각 부위에 대한 정비.점검을 철저히 하여 운항할 책임이 있다. 그러나 고속기관의 내부에 있는 크랭크샤프트 등을 스스로 점검.정비하는 것은 한계가 있는 점과 출항 전과 운항 중 기본사항인 윤활 및 냉각수 계통 등을 점검한 점, 기관실 당직에 성실히 임한 점을 고려하면 크게 비난 할 과실이 아니라고 고려된다.그러나 운항 중 이상음 발견즉시 기관을 정지하여 손상확대를 막을 수 있었으나 이를 늦게 이행하여 다른 부분까지 손상을 확대시킨 것은 평상시 기관장으로서 긴급정지장치 정비 및 사용법 숙지를 소홀히 한 것이라 할 수 있다.따라서, 이러한 행위에 대하여는 「해양사고의 조사 및 심판에 관한 법률」 제5조제2항의 규정에 따라 같은 법 제6조제1항제3호를 적용하여 이 사람을 견책한다.

4. 사고방지교훈가. 주기관 운전 중 사용자는 가능한 과부하.과속도.노킹 운전을 피하고 변속 시에도 기관에 무리가 가지 아니하도록 유의하여야 한다.

나. 기관 관리자인 기관장은 기관으로부터 이상음(異常音) 또는 이상징후(徵候)를 인지하였을 때에는 충돌방지, 인명구조 등 긴급 시를 제외하고는 즉시 긴급정지장치를 이용하여 기관을 정지하여 사고 또는 손상확대를 예방하여야 한다. 이를 위하여 평소에 긴급정지장치 위치, 사용법 숙지는 물론 철저한 정비에 힘써야 한다. 따라서 주문과 같이 재결한다.

이 기관손상사건은 주기관 운전 중 잦은 변속.시동.주기연결 발전기 구동 시 복합적으로 발생하는 과부하가 크랭크샤프트(Crank shaft)에 집중응력을 일으켜 피로가 누적됨으로 아암(arm)부위가 절손(切損)되어 발생한 것이나, 이상음 발생 시 신속한 대응조치를 취하지 못한 것도 일인이 된다.해양사고관련자 A를 견책한다.