여객선 프린세스호 기관손상사건

1.사 실<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146621731"></img><span style="display:none;"> 선 명프린세스호 선 적 항인천광역시 선박소유자주식회사 J 총 톤 수312톤</span><img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146621733"></img><span style="display:none;"> 기관종류.출력디젤기관 2,678마력×2 해양사고관련자A 직 명기관장 면허의 종류2급기관사 사고일시2001년 7월 26일 12시 50분경 사고장소북위 37도 20분 21초.동경 126도 25분 24초(인천항 서수도 9번등부표로부터 090도 1.5마일)</span> 프린세스호는 총톤수 312톤, 1996년 5월 29일 싱가폴 K조선소에서 진수된 최대탑재인원 432명(여객 426명, 선원 5명, 기타 승선자 1명), 선저부 선체구조가 쌍동형(Catamaran)인, 길이 37.20, 너비 10.10, 깊이 3.97미터의 알미늄조 고속 연안 여객선으로서 인천항과 덕적도를 평일 2회, 주말에는 3회, 특별수송 기간에는 5회씩 정기적으로 왕복 운항하고 있었다.이 선박의 주기관은 독일 Motoren-und Turbinen-Union(MTU)사 제작의 8기통, 16V396TE74L형, 정격출력 2,000킬로와트(2,678마력), 분당회전수 2,000의 과급기붙이 2기가 좌.우현 기관실에 장착되어 있으며, 추진은 주기관으로 펌프를 가동하여 수분사(Waterjet)시켜 이루어진다.이 선박의 주기관에 대한 정비와 점검(Maintenance & Inspection)은 제작사의 정비 요령에 따라 운전 중 매일 점검(W1), 기관 분해 없이 운전시간에 따른 점검((W2-W4), 운전시간 3,000시간에 이를 경우 일부 개방검사(W5), 운전시간 8,000시간에 이를 경우에 완전개방검사(W6)로 이루어지며, 선 내에서의 점검은 기관외부에 부착되어 있는 게이지(guage), 인디케이터(lndicator), 램프(lamp)와 조타실과 기관실내에 있는 기관경보장치 및 기관의 작동 음으로 주기관 상태를 점검하며 크랭크 케이스(crank case)가 상,하 구조로 나뉘어져 있으나 폐쇄형이어서 크랭크축과 연접봉(Connecting Rod) 등 구동계통은 점검할 수 없다.

운항 중 기술적인 문제가 발생하거나 주기관의 부분개방 또는 완전개방이 필요할 경우에는, 선박소유자의 요청에 따라 경남 창원시 소재의 System Technology excellency(STX) Corporation(구 M중공업 주식회사)이 수리, 정비, 점검을 이행하고 있었다.이 선박의 운전시간이 약 3,000시간에 이르렀을 때인 1999년도에 선박소유자는 정비 계획에 따라 주기관의 실린더 헤드(Cylinder Head)를 개방하여 점검한 후 필요한 부품을 모두 교환하여 운항하다가 좌.우현 주기관의 운전시간이 각각 7,200시간과 7,281시간에 이르렀을 때인 2001년 3월 16일부터 같은 해 4월 14일까지 상기 수리 기간 중 양현의 주기관을 기관실에서 떼어 내어 창원시 소재의 System Technology excellency사 정비 공장으로 운송한 뒤 주기관을 완전 분해하여 정비한 바 있다.정비를 시행한 STX사에서는 주기관을 분해한 뒤 각종 부품들의 육안 검사는 물론 필요한 각종 검사를 한 뒤 가공이 필요한 일부 부품은 가공을 하고 교환 필수 부품은 신품으로 교환한 바 있다.

이때 피스톤은 피스톤 크라운(Crown)/스커트(Skirt)를 분리하여 외경치수, 외관손상 검사를 하였고, 연접봉에 대해서는 소단부 내경검사, 균열검사, 3차원 검사(축간거리 및 뒤틀림 검사)를 마치고 필요한 부품을 교환하여 조립한 후 토크렌치(Torque Wrench)로 규정된 토크를 가하여 연접봉 볼트를 잠그고 검사원의 확인 하에 페인트로 마킹(Marking)을 하였다.이 선박은 같은 수리 기간 중에 한국선급으로부터 정기검사, 만재흘수선검사, 입거검사, 구획검사, 기관검사 등을 받고 합격한 바 있다.주기관 정비 후 다시 선박에 설치한 뒤 운항 일정에 따라 정기 연안 여객운송을 하여 주기관 운전시간이 약 490시간 경과하였을 때인 2001년 7월 26일 12시 30분경 당일 3번째 운항에 맞춰 해양사고관련자 기관장 A(이하 “기관장 A”이라 함) 등 선원 6명과 실습생 1명이 승무하고 승객 143명이 승선한 이 선박은 인천항 연안부두를 출항, 덕적도로 향하였다.조타실에서는 선장이 선박의 조종을 맡고 기관장 A가 경보 모니터링(Monitoring)기의 계기판에 표시되는 수치를 보아가며, 주기관 운전 상태를 점검하면서 연안부두 방파제를 빠져 나와 인천항 제1항로로 진입한 뒤 주기관 속력을 분당회전수 1,900까지 점점 증가시켜 속력 32노트를 유지하였다.인천항 서수도 9번 등부표를 접근할 무렵인 같은 날 12시 50분경 조타실내의 경보 모니터링 계기판에는 모든 상태가 정상적으로 표시되고 있는 가운데 “쿵” 소리와 함께 선체 진동이 심해지더니 우현측 주기관 정지신호가 켜지면서 곧이어 윤활유, 냉각수 등의 모든 계기판에도 경보신호가 켜졌다.기관장 A가 곧바로 우현측 기관실로 내려가 살펴보니 5번기통 A측(선미측에서 보아 좌측)의 크랭크 케이스가 크게 깨어져 있었으며, 깨어진 구멍을 통하여 윤활유와 냉각수가 흘러내리고 있는 것을 발견하고 주기관 손상상태를 선장에게 보고하자 선장은 인천항 운항상황실과 선박소유자에게 사고 사실을 통보한 뒤 같은 날 12시 55분경 좌현주기관 운전으로 인천항으로 회항을 개시하여 같은 날 14시 00분경 연안부두 4잔교에 접안하였다.사고 당시 기상 상태는 맑은 날씨에 북서풍이 초속 3～4미터로 불고 해면은 잔잔하였다.선박소유자 (주)J는 전문수리업체인 STX사에 연락하여 수리기사가 승선 후 점검한 바 사용불가로 판단하고 우현주기관을 뜯어내어 수리공장으로 탁송한 뒤 공장에서 주기관을 완전 개방한 후 점검한 결과 다음과 같은 손상을 발견하였다.

(1) 크랭크 케이스 A측이 길이 70×높이 15센티미터로 깨어짐.(2) 5번기통 A측 피스톤 스커트부가 심하게 파손되고 같은 기통 B측 피스톤 스커트가 찍힘.(3) 5번기통 A측 연접봉이 과다하게 휘어져 있고, 콘-로드 볼트가 휘어진 상태에서 부러져 있었으며, 콘 로드 캡(Con-Rod Cap)이 파손, 같은 기통 B측 콘-로드가 휘어짐.(4) 5번기통의 크랭크 핀(Crank Pin) 및 저널(Journal)이 과다하게 찍힘.(5) 5번 A측 실린더 라이너(Cylinder Liner)가 심한 균열과 함께 파손.(6) 기타 5번기통 A/B측 실린더 헤드에 있는 흡, 배기 밸브 파손, 냉각수관이 파열되었고, 연료분사 펌프, 오일 팬(Oil Pan), 기타 다수의 부품이 손상되어 있었다.전문 수리 업체인 STX사에서 파손된 5번기통 A측 콘넥팅 로드 캡의 파단면을 현미경으로 촬영한 바, 비치마크(Beach Mark)를 발견하였으나 콘넥팅 로드 베어링 쉘과 피스톤 핀 부시(Bearing Shell/Piston Pin Bush)는 이상 마모가 발견되지 아니하였다.이 선박은 손상된 주기관의 크랭크 케이스, 크랭크샤프트를 비롯하여 주요 부품은 물론 손상되지 아니한 다른 기통의 피스톤, 실린더 라이너 등을 신품으로 교체하여 조립한 뒤 정상 운항 중이다.

2.원 인이 기관손상사건은 해양사고의조사및심판에관한법률 제2조제1호 나목에 해당된다.

가.사고발생원인이 기관손상사건은 정비 후의 운전시간, 각종부품의 손상정도/형태, 주기관 운전 중 이상 징후 없이 갑자기 대형사고가 발생한 것을 감안하여 기통내의 연소, 윤활 계통에서 발생한 것보다는 구동계통의 연접봉에서 1차적인 손상이 발생하여 고속(분당회전수 1,900)으로 운전되면서 피스톤, 실린더 라이너, 크랭크 케이스, 크랭크 저널 등으로 확대되었다고 판단된다. 연접봉은 피스톤에 가하여진 가스의 폭발로 인한 압축력, 왕복 운동 및 회전운동에서 발생하는 관성력, 상.하 베어링 등에서 발생하는 마찰력과 연접봉의 좌우동요에 의한 굽힘의 힘이 가하여져 기관 부품 중 변화를 가장 심하게 받고 있다.따라서 연접봉 본체는 이러한 힘들을 충분히 고려하여 설계 검토를 거쳐 제작되므로 연접봉 본체에 의한 사고보다는 연접봉 볼트(크랭크 핀 볼트)에서 사고가 많이 발생하며, 연접봉 볼트는 연접봉과 크랭크 핀 베어링 캡을 죄여 붙이고 크랭크 핀을 안에 끼고 있어 큰 인장력을 받게 되며 만약, 이 볼트가 부러지게 되면 피스톤, 실린더 라이너, 연접봉의 휘어짐, 크랭크 케이스 파손을 일으키게 되며, 심한 경우는 기관 자체를 신환해야 하는 경우까지 수반할 수 있다.연접봉 볼트의 손상원인으로서는 재료 피로 한도 저하가 가장 큰 요인으로 작용하고 있으며, 이 요인은(1) 정비할 때 체부력의 과대 또는 과소, 볼트 잠금시 점검 불충분, 스플리트 핀(Split Pin)의 부적당한 장착(2) 볼트 가공시의 가공 불량으로서 나사 중심의 직각도 불량, 나사 정도 불량, 대단부와 너트의 접촉면 끝손질 조도 불량 등(3) 재질 불량으로 화학성분상의 재질 불량과 열처리 불량 등으로 볼 수 있으며,사고의 원인별로는 정비 불량이 가장 큰 요인으로 부각되고 있다.

그러나 손상된 연접봉의 상태를 볼 때 연접봉 본체는 휘어졌고, 연접봉 볼트는 휘어진 상태에서 부러졌으며, 콘 로드 캡이 파손되어 있는 반면 콘 로드 베어링과 핀 부시는 편 마모되어 있지 아니한 점을 고려하여 볼 때, 일차적인 파손은 콘 로드 캡의 파손으로 볼 수 있으며, 콘 로드 캡의 파손 원인은 파단면을 현미경 촬영에서 나타난 비치마크에서 볼 수 있듯이 콘 로드 캡의 제조과정에서 숨은 하자(瑕疵)를 내포한 재질이 운전 중 재료 피로 한도 저하로 발생되었다고 판단된다.

따라서 이 기관손상사건은 제조시 숨은 하자를 내포한 우현주기관 5번기통 A측 콘 로드 캡이 계속 운항하면서 재료 피로 한도 저하로 파손됨으로써 발생된 것이다.

나.해양사고관련자의 행위해양사고관련자 A는 프린세스호의 주기관의 운전, 정비, 점검에 대한 책임을 가진 기관장이나 주기관의 주요한 부품에 대한 정비, 점검은 선박소유자 및 제조자의 정비, 점검 원칙에 따라 육상 정비 공장의 기술진에 의해 시행되며, 구동계통은 선 내에서 점검할 수 없을뿐더러 주기관 운전 중 이상 징후 없이 갑자기 발생되어 사고 방지를 위한 조치를 취할 수 없었으므로 이 사람의 행위는 이 사고 발생의 원인이 아니다. 따라서 주문과 같이 재결한다.

이 기관손상사건은 제조시 숨은 하자(瑕疵)를 내포한 우현주기관 5번기통 A측 콘로드 캡(Con-Rod Cap)이 운항하면서 재료 피로 한도 저하로 파손됨으로써 발생된 것이다.