The choice of lashing material is considered to be one of the important decision-making matters in securing the stability of cargo and ships in a situation where in-ship cargo must be tied by cargo and unit and fixed to the ship. This study focused on examining the breaking strength of woven lashing in use at the lashing work site and confirming safety through a comparison of related technical standards. As a result of the experiment, the minimum system fracture strength required according to the manufacturer's specifications was 8,500 daN/(18,700 lbf), and the experimental results averaged 9,012 daN(20,259 lbf), indicating that it met the criteria. In addition, the average actual elongation at maximum fixed loads (MSL: 4,620 daN(10,164 lbf)) was 5.9%, which met the criteria specified in CTU Code Appendix 7(MSC.1/Circ.1497). Applying woven lashing to coil lashing work in ships, lashing material costs were reduced by an average of 25% for the same workload during coil lashing work, the lashing time was shortened, resulting in an average reduction of 10% in ship mooring time.
1. 서 론
항만 하역에서 라싱(Lashing) 작업은 화물이나 컨테이너를 선박에 고정시키는 작업을 말하며, 선박이 운항중에 화물이 쓰러지거나 무너져 화물이 손상되는 것을 방지하기 위한 목적으로 수행되며, 주로 와이어로프, 스틸 등을 사용하고 있다.
선박내 화물을 화물별·단위별로 묶어주고, 선박에 고정해야되는 상황에서 라싱 재료의 선택은 화물 및 선박의 안정성 확보에 중요한 의사결정 사항 중 하나라고 판단된다.
우븐라싱은 섬유 벨트를 이용하는 라싱 방법의 하나로 기존 강철 스트랩 또는 강철 와이어를 사용하는 라싱 방법에 비해 항만 하역분야에서 하역 생산성과 안전성이 향상되는데 기여 할 것으로 판단된다.
본 연구는 우븐라싱의 파단강도 분석을 통해 우븐라싱의 우수성을 알아보고, 선박에서 우븐라싱을 이용한 코일 라싱 적용사례를 통해 항만 작업 현장에서의 실증적인 적용 방안을 살펴보고자 한다.
2. 연구 방법
본 연구는 라싱 작업 현장에서 사용 중인 우븐라싱의 파단강도를 알아보고 관련 기술 기준의 비교를 통해 안전성을 확인하는데 초점을 두어 실험을 진행하였다.[2]
실험은 한국인정기구에서 인정한 KOLAS 국제공인시험기관에서 진행하였으며, 선박에서의 라싱 기준을 고려하여, IMO에서 발표한 화물운송기구의 수납에 관한 IMO/ILO/UNECE 실무규칙인 CTU 코드 부록7(MSC.1/ Circ.1497)에 명시된 기준에 따라 파단강도 실험의 기준을 적용하였다. 또한 선박내 스틸 코일의 라싱 작업을 기존의 강철 스트랩을 이용한 방법대신 우븐 라싱을 적용하여 생산성과 안전성을 비교 하였다.[4]
3. 우븐라싱 파단강도 분석
3.1 실험 방법
우븐라싱 파단강도 분석에 사용되는 실험편의는 5개의 시험편을 채취하여 시험하였다. 시험을 시작할 때 시험편을 파지한 양 그립 사이의 거리는 500mm로 하였다. 시험편을 당기는 그립은 분당 100mm의 속도로 균일하게 당길 수 있는 정속인장하중기를 사용하였다.
3.2 실험 결과
제조업체 사양에 따라 필요한 최소 시스템 파단 강도는 8,500 daN(18,700 lbf)인데 반해, 본 실험 결과는 평균 9,012 daN(20,259 lbf)으로 기준에 부합하는 것으로 나타났다.
CTU 코드 부록 7(MSC.1/Circ.1497)에서는 최대 고정 하중(Maximum Securing Load: MSL)에서 필요한 최대 신장률에 대한 기준을 9% 미만으로 제시하고 있다. 본 실험 결과 최대 고정 하중에서의 평균 실제 신율(MSL: 4.620 daN(10,164 lbf))은 5.9%로 명시된 기준에 충족되는 것으로 나타났다.
4. 선박에서 코일 라싱 적용 사례
기존 선박내 코일 라싱작업에서는 공압식 실러와 텐셔너, 강철 스트랩과 같은 장비와 자재를 사용하였다. 이러한 장비와 자재는 다루기가 어렵고 또한 상대적으로 무거워 적절한 작업 절차와 직원 교육을 통해 위험을 차단하고 최대한 주의하여 안전하게 사용해야 했다.
그러나 본 연구에서는 공압식 또는 수동식 텐셔너, 사용이 간편하고 위험이 낮은 우븐(폴리에스테르 스트랩) 및 버클을 사용하여 올림픽 라싱(Olympic Lashing) 방법에 따라 작업을 수행하도록 했다.
선박내 코일 화물의 라싱작업에서 첫 번째 요구 사항은 선박의 운항기간동안 코일이 잘 고정되도록 배치되어야 한다. 이를 달성하기 위해서는 선박의 움직임에 따른 영향이 최소화되도록 홀드(Hold)내에서 이상적인 적재 위치를 찾아야 한다. 이에 따라 본 연구에서 수행한 가장 안전하고 신뢰할 수 있는 적재 형태는 코일의 중심 코어를 앞뒤 방향으로 배치하고 잠긴 코일을 선택한 위치에 적절한 방식으로 삽입하는 수정 작업을 통해 홀드내 배치하였다.
코일의 단일 층 적재는 가능하면 피해야 하며, 단일 층으로 적재할 경우의 세로 길이를 단축하여 2단 이상의 블록 형태로 적재해야 한다. 적재 방법은 격벽에 닿는 날개에서 시작하여 양쪽에서 화물칸 중앙을 향해 작업한다. 이는 초기에 적재함에 최대한 단단히 고정하는데 필요하며, 동시에 적재 작업이 진행되는 동안 선박이 움직이는 것을 방지하기 위한 것이다. 코일의 하단에는 평평한 더니지(약 6인치 × 1인치 나무 판자)를 두 줄로 두는 것이 일반적이다. 이는 코일 도금이 떨어지지 않도록 하고 습기를 배출할 수 있도록 하기 위한 것이다.
코일을 적재한 후 고정하는 기존의 방법은 강철 스트래핑 또는 강철 와이어를 사용하여 서로 연결하고 케이블용 “불독” 또는 “크로스비” 클립과 턴버클, 강철 스트래핑용 크림프 씰로 조이는 방식이다.
이는 우븐 라싱에 비해 몇 가지 단점이 있다. 첫째 강철 스트랩이나 강철 와이어는 선박 운항중 코일 제품을 손상시킬 수 있다. 둘째 강철 스트랩이나 강철 와이어는 우븐 스트랩보다 4배 이상 무거워 취급이 불편하다. 셋째 스트랩을 조이는 작업도구로서 텐셔너가 2개 이상 필요하다. 넷째 무엇보다 작업 중 강철 스트랩이 파단되는 경우, 부상으로인한 인적 피해가 상대적으로 심하다.
반면에 우븐 라싱을 적용한 결과, 운송 중 화물의 진동을 흡수할 수 있어, 동적 신장이 없어 파손 또는 장력 손실 큰 강철 스트랩보다 화물 손상을 예방하고, 코일 라싱 작업 중 같은 작업량에 대해서 라싱 재료 비용이 평균 25%까지 절감되었으며, 라싱 작업 시간이 단축되어 선박의 계류시간이 평균 10% 감소하였고, 작업 중 라싱 재료의 파단으로 인한 인적 피해가 발생하지 않아 안전 수준이 100% 증가했다.
5. 결 론
본 연구는 항만 하역분야에서 선박내 코일의 라싱 작업 방법 중 기존의 강철 스트랩이나 강철 와이어를 이용한 라싱 작업을 우븐 스트랩을 이용한 방법으로 전환하기 위해 기본적으로 우븐 라싱의 파단강도를 분석하고, 실제 선박내 적용 사례를 통하여 작업 생산성과 안전성을 살펴보았다.
결과적으로 최근 항만 하역분야에서 선박 운항의 안정성을 위한 화물 고정작업이 중요한 이슈로 부각되고 있는점을 고려하면, 라싱 재료와 방법을 획기적으로 개선 할 수 있는 우븐 라싱 방법을 다른 화물의 작업 시에도 도입하는 것이 필요하다고 사료된다.
다만, 본 연구에서는 우븐 라싱을 통한 효과를 일부 코일 작업 현장에 적용하여 기존 작업 방법과 비교하였을 뿐 항만 작업 현장에서 다른 화물의 라싱 방법에 대한 심층분석은 이루어지지 못했기 때문에 적용 효과나 검증 등은 후속 연구를 통해 객관적으로 확인하는 것이 필요하다고 사료 된다. 또한, 우븐 라싱 관련 기술은 타 분야에서도 빠르게 연구 및 응용되고 있으므로 추가적인 후속 연구를 통해 우븐 라싱의 항만 작업 시 적용 사례를 추가적으로 발굴하고 공유하는 것이 필요하다.