화물선 삼선어니스트호 화재사건

1. 사 실<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146649419"></img><span style="display:none;"> 선 명삼선어니스트호 선 적 항제주시 선박소유자D 총 톤 수19,035톤 기관종류.출력디젤기관 5,685킬로와트 1기 해양사고관련자ABC 직 명기관장1등기관사3등기관사 면허의 종류1급기관사 2급기관사3급기관사 사고일시2010년 4월 20일 10시 00분경 사고장소북위 10도 12분 30초.동경 110도 40분 24초 (베트남 호치민 동방 약 230마일 거리 남지나해 해상)</span> 삼선어니스트호는 1986년 1월 일본국 소재의 미쯔비시중공업(주)에서 건조ㆍ진수된 총톤수 19,035톤, 길이 167.62미터, 너비 27.00미터, 깊이 14.80미터 및 미쯔비시가 제조한 과급기 붙이 2행정기관, 크로스헤드 직립형 6기통, 매분정격회전수(RPM) 95, 연속최대출력 5,685킬로와트 1기의 디젤기관(모델 6UEC)을 주기관으로 장치한 제주시 선적의 강조 화물선으로 2009년 1월 한국선급(KR)으로부터 정기검사를 수검하여 2009년 1월 18일부터 2014년 1월 17일까지 유효한 선박검사증서를 교부받았다.이 선박은 정기검사를 수검하는 동안 주기관의 개방검사, 보조기기 및 관(管)장치의 개방검사 또는 현상검사, 프로펠러 축계의 발출검사 그리고 주기관의 윤활유 저압경보장치 등 각종 안전장치의 작동상태를 수검하여 양호한 상태임을 확인하였다.이 선박의 주기관 윤활은 시스템 오일을 오일펌프로 끌어올려 지고 그 압력에 의해 이송된다.

그때 윤활유는 오일필터에 의해 완전하게 걸러지고 오일냉각기와 온도 조절장치에 의해 냉각된다. 오일압력 조절밸브에 의해 설정된 압력의 윤활유가 메인 베어링, 트러스트 베어링, 피스톤 쿨링, 크로스헤드 베어링, 크랭크 핀 베어링 및 과급기로 이송되어 윤활과 냉각작용을 하게 된다.이 선박의 피스톤 크라운을 냉각시키는 방법은 크랭크축의 윤활유 구멍을 통과한 후 크랭크핀 베어링(Crank Pin Metal)과 연접봉에 뚫린 구멍을 거쳐 냉각윤활유 통로를 따라 피스톤 헤드를 냉각하는데 냉각유 통로에 이물질(sludge)이 발생하게 되면 냉각효과가 저하되어 피스톤헤드가 깨어지거나 피스톤 크라운에 균열이 생기게 된다.<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146649421"></img><span style="display:none;"><그림 1> 피스톤 헤드 및 냉각유 통로 단면도</span> 이 선박의 경우 피스톤 크라운은 연소실을 구성하며 고온에 노출되어 있으므로 윤활유에 의한 냉각이 매우 중요한 것으로 윤활유의 고온도 경보가 섭씨 70도로 설정되어 있으며, 피스톤 오버홀(overhaul) 시 주기관을 분해하여 피스톤과 연접봉을 해체한 후에 실린더 블록으로부터 피스톤을 분리하여 점검.정비를 하면서 피스톤 크라운의 두께를 계측하여 사용 여부를 결정한다.이 선박의 과급기는 고온의 배기가스에 의하여 과급기의 터빈을 작동하게 되므로 배기가스 온도가 섭씨 350도 이상으로 배기가스 관을 단열재 등으로 감싸게 하여 외부의 인화성 물질과의 접촉을 차단하고 있다.<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146649423"></img><span style="display:none;"><그림 2> 과급기와 배기가스 시스템 단면도</span> 이 선박은 건조.진수된 후 약 25년 경과하여 윤활유 압력 및 냉각수 온도 등 각종 게이지(Gauge)의 신뢰도에도 약간의 문제가 있었지만 선령이 많이 경과한 선박에서 공통적으로 발생하는 현상이라고 간주하여 개선하지 아니한 상태에서 피스톤도 정품을 사용하지 아니하여 피스톤 재질의 변형 및 윤활유 통로의 안전성이 손상될 취약점을 가지고 있었다.삼선어니스트호는 2010년 4월 11일 선장 구봉근을 포함한 선원 22명이 승선하고 철광석 31,500톤을 선적한 상태에서 인도 파라디프(PARADIP)항을 출항하여 2010년 4월 17일 오전 중 싱가포르항에 도착한 뒤 투묘하여 연료유를 수급하고 같은 날 18시 25분경 중국 양조우(YANGZHOU)항을 향해 계획된 항로를 따라 항해하기 시작하였다.이 선박의 기관 항해 당직은 00시에서 04시까지는 2등기관사와 조기수가, 04시에서 08시까지는 1등기관사와 조기원이, 08시부터 12시까지는 3등기관사와 조기장이 각각 조를 이루어 수행하고 해양사고관련자 기관장 A(이하 “기관장 A”라 한다.)는 기관실 업무와 선박의 모든 기기의 점검, 정비를 지휘.감독하여 왔다.기관장 A는 사고 당일인 2010년 4월 20일 07시 30분경 기관제어실에 도착하여 해양사고관련자 일등기관사 B(이하 “일기사 B”라 한다.)와 함께 당일 수리할 선수 윈드라스 등에 관한 과업을 협의하면서 기관일지에 기록된 주기관의 운전 점검표를 확인하고 각종 게이지의 상태를 둘러보며 모든 기기가 정상임을 확인하였다.기관장 A는 같은 날 07시 40분경 기관당직근무자인 해양사고관련자 3등기관사 C(이하 “3기사 C”라 한다.)와 함께 기관실 전체를 한차례 순찰한 뒤 3기사에게 당직근무 중 이상이 있으면 선수에서 윈드라스 수리작업을 하고 있을 테니 연락하라고 지시하였다.3기사 C는 같은 날 09시 45분경 기관제어실에서 당직근무를 하던 중 경보 알람이 울려 확인하니 주기관 6번실린더 피스톤 냉각 윤활유의 고온도 경보임을 확인하고 조치방법을 몰라 가청경보를 정지시킨 후 선수에서 윈드라스 수리작업을 하고 있는 기관장에 직접 달려가 보고하였다.3기사 C의 연락을 받은 기관장 A와 일기사 B는 같은 날 09시 50분경 기관실에 도착하여 시각경보만 울리고 있는 상황에서 윤활유 온도가 매우 높은 상태인지라 주기관의 매분 회전수를 75에서 65로 낮춘 뒤 2등기관사를 호출하고 주기관 6번실린더 현장의 실제 온도가 고온인지 확인하려 기관실을 내려갔다.기관장 A는 현장의 실제 온도도 고온임을 확인하고 선교에 주기관 정지를 통보한 뒤 2등기관사가 발전기 1대를 추가로 기동하게 하여 주기관의 매분회전수를 50 이하로 하여 한 번 더 주기관 6번실린더의 윤활유 온도를 점검하니 계속 상승하고 있어 일기사 B에게 기관을 완전히 정지하도록 지시하였다.기관장 A는 같은 날 09시 57분경 주기관을 정지시키고 타력에 의해 매분회전수가 5～10회를 가리키며 피스톤이 왕복운동을 하는 가운데 기관제어실에서 기관실 상황을 관찰하던 중에 과급기에서 약간의 하얀 연기가 보여 이상이 있나 살펴보기 위해 기관제어실을 나갔다.기관장 A는 기관실 계단을 내려가면서 과급기 케이싱 사이에서 3～4개의 불꽃이 튀는 것을 보고 과급기와 약 5미터 거리까지 접근하여 불꽃이 커지는 것을 보면서 조금 주춤거리다가 두어 발자국을 접근하여 살펴보는 순간 불꽃이 선수방향으로 확산되면서 펑하는 소리와 함께 과급기 케이싱이 터지는 것을 관찰하고 계단 옆에 바로 엎드려 불꽃을 피하였으나 일부의 화염이 오른편으로 스쳐 지나가며 얼굴에 가벼운 화상과 함께 머리카락을 많이 그을었다.이 선박은 2010년 4월 20일 10시 00분경 베트남 호치민시 동방 약 230마일 거리인 북위 10도 12분 30초.동경 110도 40분 24초 해상에서 과급기 케이싱이 폭발하며 발생한 화염이 기관실 천장 쪽으로 상승하면서 불꽃이 닿은 각종 플라스틱 제품과 전선피복, 배전반, 실내등 덮개 등이 소손되며 화재가 확산되고 있었다.삼선어니스트호 선장 E는 같은 날 10시 05분경 모든 선원을 집합하여 인원점검을 한 후 기관실의 모든 개구를 폐쇄하여 화재진압을 시도하여 매 20분 간격으로 화재 질식 상태를 타기실 쪽에서 점검하다가 같은 날 12시 30분경 기관실을 개방한 후 환기하여 같은 날 13시 00분경부터 기관실 현장을 점검하여 냉각수관에서 해수가 새고 있어 플러깅(Plugging)한 뒤 발전기 기동을 준비하여 같은 날 16시 30분경 선내 전원을 일부 복구하여 회사에 사고를 보고하였다.당시 사고해역은 흐린 날씨에 남동풍이 초속 6-8미터로 불고, 파도는 약 1～2미터로 일었다.이 사고가 발생한 후 이 선박은 예인선을 수배하여 베트남의 현대비나신 조선소로 이동한 후 주기관을 수리하여 운항하고 있다.

2. 원 인이 기관손상사건은 「해양사고의 조사 및 심판에 관한 법률」제2조제1호 가목 및 나목에 해당한다.

가. 원인의 고찰운전 중인 주기관의 냉각윤활유 고온도 경보음이 울리고 난 후 과급기의 폭발이 있었고 이후 발견된 손상은 제6번 실린더 피스톤 크라운에 균열이 발생 되어 있었는데 그 각각의 원인을 살펴본다.1) 제6번 실린더 피스톤 헤드 냉각 윤활유 온도 경보장치내연기관에서 연소실을 구성하는 실린더 내부와 피스톤 크라운은 항상 섭씨 350도 이상의 고온에 노출되어 있는 상태이므로 강제윤활방식에 의한 냉각윤활유를 피스톤 헤드로 보내 피스톤 크라운과 실린더 내부의 열기를 지속적으로 식혀주어야 한다.피스톤 헤드 냉각윤활유의 온도가 서비스 범위를 초과하여 높아지는 경우는①냉각윤활유의 통로인 피스톤 헤드와 내부 구성품(Inner Pieces) 사이의 틈새(Clearance) 규격이 오차범위를 벗어나 틈새가 커져 윤활유의 이동속도가 낮아지거나 틈새가 좁아지며 통과하는 유량이 적어지면 고온도 경보가 울리고,②연료유가 연소할 때 실린더 챔버의 압력이 약 70kg으로 피스톤 크라운에 균열이 발생하면 연소실의 열기가 역류하여 윤활유에 전달됨으로써 경보를 울리게 된다.냉각윤활유 온도의 서비스 범위는 섭씨 40도 내지 65도까지로 대부분 선박에서 고온도 경보(HIGH TEMP. ALARM) 온도 설정이 섭씨 70도로 되어 있으므로 경보음이 울리면 즉시 기관을 정지하는 것이 선박의 안전을 확보할 수 있는 조치이다.2) 제6번 실린더 피스톤 크라운 균열 원인이 선박에 설치한 미쯔비시가 제조한 과급기 붙이 2행정기관, 크로스헤드 직립형 6기통, 매분정격회전수(RPM) 95, 연속최대출력 5,685킬로와트 1기의 디젤기관(모델 6UEC)은 강제윤활방식으로 오일펌프에 의해 윤활유의 강제력을 일으켜 순환계통에 따라 크랭크핀과 피스톤핀, 캠축 및 피스톤헤드 등에 윤활유를 공급하여 윤활작용과 냉각작용을 수행한다.피스톤 크라운의 균열이 발생하는 경우는①피스톤 헤드를 통과하는 윤활유에 의한 냉각작용이 원활하지 못하여 피스톤 크라운에 열기가 계속 축적되어 가열된 피스톤 크라운이 운전과정에서 균열되거나,②정품이 아닌 피스톤을 사용하거나 장기간 사용에 따른 재질의 항복강도 약화로 운전과정에서 균열이 된다.이 사건의 경우 사건 발생 직전 다른 실린더의 윤활유 온도와 냉각수의 상태는 정상적으로 작동하고 있었다는 점에서 적어도 윤활유 펌프의 불량으로 인한 윤활유 공급부족 현상은 없었다고 보인다.따라서 피스톤 크라운의 윤활유 통로의 틈새에 슬러지 등의 이물질에 의한 통로가 틈새(Clearance) 규격 오차범위를 벗어나 윤활유 냉각작용의 불량으로 피스톤 크라운의 균열이 발생하였거나 정품이 아닌 피스톤 제품을 사용함에 따라 사용시간 6000시간을 견디지 못하고 피스톤 크라운에 균열이 발생한 것으로 추정되는데 주기관 운전 중에 피스톤 크라운의 균열을 예견하여 점검.정비를 하도록 기관종사자에게 요구하는 것은 무리하다고 판단한다.3) 과급기(Turbo Charger)의 폭발 원인과급기(Turbo Charger)는 고온의 배기가스에 의하여 형성된 열에너지를 노즐을 통과하게 하여 속도에너지로 바꿈으로써 그 힘으로 과급기의 터빈을 회전시켜 터빈 축 상대편에 있는 임펠러에 의해 공기를 흡입하여 연소실에 제공하는 장치이다.과급기에 폭발사고가 발생하는 경우는 연소실에서 불완전 연소로 남아있는 연료유 입자가 배기밸브에서 배기 매니폴드를 통과하는 과정에서 연소되지만 일부의 연료유 입자가 과급기 노즐 입구에 모여 있게 되어 폭발의 요건이 맞추어지면 과급기가 폭발하게 된다.이 선박의 경우 피스톤 크라운의 균열로 윤활유가 연소실로 들어가게 되면 윤활유의 인화점이 연료유의 인하점보다 높아 일부의 윤활유는 연소되지 아니하고 배기가스와 함께 과급기 노즐 입구에 모여 있게 됨으로써 폭발요건이 충족되면 과급기의 폭발이 이루어진 것으로 판단된다.

폭발 초기에 3～4개의 불꽃을 관찰한 것은 과급기 내부에서 폭발이 발생하고 있는 과정에 이음매 부분의 플랜지가 벌어지며 나온 불꽃으로 이러한 상황에서는 폭발에 대비하여 신속히 피하여야 한다.

나. 사고발생원인이 화재사건은 항해 중 주기관의 제6번 실린더 피스톤 크라운의 균열로 연소실로 들어간 윤활유가 과급기에 흡입되어 과급기가 폭발함으로써 발생한 것이나, 기관종사자가 경보신호에 대하여 신속하게 적절한 대응조치를 취하지 못한 것도 일인이 된다.

3. 해양사고관련자의 행위가. 해양사고관련자 A해양사고관련자 A는 삼선어니스트호의 기관장으로서 기관실 전반을 지휘.감독하며 주기관의 작동상태를 숙지하여 경보신호가 울리면 필요한 조치를 신속하게 취함으로써 기기의 안전을 유지할 주의의무가 있음에도 이를 소홀히 하여 제6번 실린더의 윤활유 고온도 경보가 발생하였으나 신속하게 적절한 조치를 취하지 못하여 과급기의 폭발로 기관실 화재에 이르게 된 것은 이 사람의 직무상 과실이다.해양사고관련자 A의 행위에 대하여는 「해양사고의 조사 및 심판에 관한 법률」 제5조제2항의 규정에 따라 같은 법 제6조제1항제3호를 적용하여 이 사람을 견책한다.

나. 해양사고관련자 B해양사고관련자 B는 삼선어니스트호의 일등기관사로서 주기관 운전과 점검.정비를 담당하여 정비 계획에 따라 각종 속구를 정비하고 운전방법을 숙지하여 경보신호가 울리면 필요한 조치를 신속하게 취할 주의의무가 있음에도 이를 소홀히 하여 제6번 실린더의 윤활유 고온도 경보가 발생하였으나 신속하게 적절한 조치를 취하지 못하여 과급기의 폭발로 기관실 화재에 이르게 된 것은 이 사람의 직무상 과실이다.해양사고관련자 B의 행위에 대하여는 「해양사고의 조사 및 심판에 관한 법률」 제5조제2항의 규정에 따라 같은 법 제6조제1항제3호를 적용하여 이 사람을 견책한다.

다. 해양사고관련자 C해양사고관련자 C는 삼선어니스트호의 3등기관사로서 기관당직 근무를 수행함에 있어 기관실 각종 기기의 운전 상태를 점검하여 정상작동을 유지하고 근무 중에 경보신호가 울리면 우선적으로 필요한 조치를 신속하게 취한 후 기관장에게 보고할 주의 의무가 있음에도 제6번 실린더의 윤활유 고온도 경보가 발생하였으나 우선적으로 필요한 조치를 취하지 아니하여 과급기의 폭발로 기관실 화재에 이르게 된 것은 이 사람의 직무상 과실이다.해양사고관련자 B의 행위에 대하여는 「해양사고의 조사 및 심판에 관한 법률」 제5조제2항의 규정에 따라 같은 법 제6조제1항제3호를 적용하여 이 사람을 견책한다.

4. 사고방지교훈운전 중인 실린더의 윤활유 고온경보가 울리는 경우는 기기 어느 부분에 윤활 불량이나 냉각 불량 현상이 일어나 주기관에 치명적인 손상이 발생할 징조이므로 즉각 주기관을 감속운전하거나 정지하여 원인을 해결하여야 한다. 따라서 주문과 같이 재결한다.

이 화재사건은 항해 중 주기관의 제6번 실린더 피스톤 크라운의 균열로 연소실로 들어간 윤활유가 과급기에 흡입되어 과급기가 폭발함으로써 발생한 것이나, 기관종사자가 경보신호에 대하여 신속하게 적절한 대응조치를 취하지 못한 것도 일인이 된다.해양사고관련자 A를 견책한다.해양사고관련자 B를 견책한다.해양사고관련자 C를 견책한다.