Bulk Carrier에서 화물의 양 측정 방법

[lefty영효]

Bulk Carrier에서 적재한 화물의 량을 어떻게 측정 하나?

1.   개요

국내에 Bulk Carrier 의 건조가 한 동안 없다가 최근에 많은 Bulk Carrier를 건조하고 있는데 적재된 화물의 양은 운임수입과 비례한다고 할 수 있으며, 특히 Bulk Carrier 경우는 적재된 유료화물의 양을 측정하는 것이 매우 중요하여 어떻게 측정을 하는지 그 방법을 알아 보고자 한다.

2.   Tanker, Container, LNG/ LPG 등 액화Gas운반선의 화물 양의 측정

Bulk Carrier의 적재된 화물의 양을 측정하는 방법을 설명하기 전에 우선 우리가 많이 건조하고 있는 1) Tanker, 2) Container, 3) LNG, LPG 등 액화Gas운반선에 대한 적재된 화물의 양을 어떻게 측정하는지 알아보고 마지막으로 Bulk Carrier 의 경우를 알아 보도록 하겠다.

가.  Tanker

Tanker의 경우는 각각의 Cargo Tank에 대한 Volume을 계산하고 각 Tank에 설치된 Ullage port를 기준으로 Ullage Table(각 Ullage Depth별, Trim별, Heel 별 Volume Table)이 작성되며 Oil을 적재 후 Ullage Depth를 측정하여 이 Table에 의해 각 Tank의Oil의 양을 계산하며, 이 양을 Base로 운임이 계산된다고 할 수 있다.

나.  Container

물론 모두 알고 있는 사항으로서 적재하는Container를 Base로 운임 계산한다.

다. 액화 Gas 운반선

Tanker와 마찬 가지로 각각의 Cargo Tank에 대한 Volume을 계산하고 각 Tank에 설치된 Ullage port를 기준으로 Ullage Table(각 Ullage Depth별, Trim별, Heel 별 Volume Table)이 작성되며 Oil을 적재 후 Ullage Depth를 측정하여 이 Table에 의해 각 Tank의 액화 Gas의 양을 계산하며, 이양을 Base로 운임이 계산된다고 할 수 있다.

Tanker의 경우 각 Tank의 volume 계산시 도면에 의해 계산하는 반면, 액화Gas운반선의 경우는 검정업체에서 각 Tank의 Dimension을 직접 측정하여 Volume을 계산하여 Tank Ullage Table을 작성한다.

3.   Bulk Carrier의 화물 양의 측정

Bulk Carrier 이외의 선박은 위와 같이 화물에 대한 양을 측정하기 때문에 화물의 양에 대하여 화물을 파는 쪽이나 받는 쪽이나 큰 Argue가 없으나 Bulk Carrier 의 경우 광석, 석탄, 곡물 등의 산적 화물을 적재할 경우에는 그 많은 양의 화물을 저울에 달아서 무게를 측정할 수도 없고, 그렇다고 적재된 화물의 표면이 액체처럼 수평면을 이루고 있지 않기 때문에 Tanker처럼 Ullage를 측정하여 그 양을 측정할 수 없는 관계로 그 방법도 복잡하여 Argue가 발생할 소지가 매우 많다.

물론, 곡물의 경우처럼 자루나 가마니에 넣어서 각각의 중량을 알고 있는 경우는 예외라고 할 수 있다.

Bulk Carrier의 경우는 아래와 같이 Draft의 측정, 각종 Tank의 기름이나, 물, 선용품 등의 유료화물 이외의 Lightship Weight에 포함되지 않는 적재된 화물의 양을 어떻게 측정하는지 알아 보겠다.

가.  Departure Port에서의 화물의 양 측정

1)   화물적재 전(前) Deadweight Constant의 산정

Ballast Draft 상태에서 우리가 선박을 인도하기 전에 경사시험시 Deadweight 측정하는 것과 거의 동일한 아래와 같은 방법으로 Deadweight Constant 를 추정해 낸다.

① 선수, 중앙, 선미의 좌우현 Draft 및 물의 밀도를 측정하여 그 상태에서 배수량을 계산

② Ballast Tank, Fresh Water Tank, FO/DO/LO Tank들의 Sounding 또는 Ullage을 측정하여 그 양을 계산

단, Deadweight에 포함되는 기관실 내의 조그만 Portable Tank들, 선용품, 비품/Spare 등등 측정하지 않는다.

③ 위에서 측정한 결과를 가지고 Deadweight Constant를 계산한다.

 Deadweight Constant = ①의 측정 배수량- ②의 측정 양 – Lightship weight(경사시험 측정한 값)

<참조> Deadweight Constant 란?

선박의 화물 양의 측정 또는 Stability 등 계산시 Deadweight에 포함되는 선용품, 비품, 탱크 내의 잔수, 각종 시스템/Portable Tank들에 들어 있는 물/기름 등을 일일이 측정할 수 없기 때문에 이러한 것들을 모두 합한 양을 Deadweight Constant 라고 한다.

2)   화물 적재 후(後) 화물의 양의 측정

화물을 적재하면서 Ballast Tank 들의 물은 모두 Deballasting을 하여 대부분 Empty 상태이나 잔수는 존재한다고 볼 수 있으며, 화물 적재 전의 측정방법과 동일한 절차를 거쳐 아래와 같이 적재된 화물의 양을 측정한다.

① 선수, 중앙, 선미의 좌우현 Draft 및 물의 밀도를 측정하여 그 상태에서 배수량을 계산

② Ballast Tank, Fresh Water Tank, FO/DO/LO Tank들의 Sounding 또는 Ullage을 측정하여 그 양을 계산

단, Deadweight에 포함되는 기관실 내의 조그만 Portable Tank들, 선용품, 비품/Spare 등등 측정하지 않는다.

③ 위 1)에서 산출된 Deadweight Constant를 이용 화물의 양을 계산한다

화물의 양 = ①의 측정 배수량- ②의 측정 양 –Lightship weight(경사시험 측정한 값) –1)의 ③에서 계산한 Deadweight Constant

나.  Arrival Port에서의 화물 양의 측정

화물을 적재한 상태에서 항해 중에 연료, FW, 식음료 등의 소모로 인하여 선박의 Draft가 변하기 때문에 화물을 내리기 전후에 Departure Port에서 측정하던 역순으로 측정을 실시하여 아래와 같이 계산을 하여 화물의 양을 다시 측정한다.

1)   화물이 적재된 상태에서 Deadweight Constant 포함된 화물의 양의 측정

① 선수, 중앙, 선미의 좌우현 Draft 및 물의 밀도를 측정하여 그 상태에서 배수량을 계산

② Ballast Tank, Fresh Water Tank, FO/DO/LO Tank들의 Sounding 또는 Ullage을 측정하여 그 양을 계산

단, Deadweight에 포함되는 기관실 내의 조그만 Portable Tank들, 선용품, 비품/Spare 등등 측정하지 않는다.

화물의 양(Deadweight Constant 포함) = ① Draft Read을 통한 측정 배수량 - ②의 측정 양

2)   화물을 내리고 난 상태에서 Deadweight Constant의 측정

     화물을 모두 내리고 난후 Ballast Draft 상태에서 Depature 항에서 Deadweight Constant 측정과 동일한 방법으로 Deadweight Constant 를 추정해 낸다.

Deadweight Constant  = ① 측정 배수량- ②의 측정 양 – Lightship weight(경사시험시 측정한 값)

3)   Deadweight Constant를 제외한 순수 화물의 양 계산

화물의 양= 1)의Deadweight Constant 포함 화물의 양 – 2)의 Deadweight Constant

다.  검토

대형 Bulk Carrier용 화물 터미널의 Loader 또는 Un-loader의 높이 제한(=Air Draft 제한, 통상Bulk Carrier의 경우 Water Line에서부터 Hatch Cover Top까지 높이)으로 화물을 적재하기 전에 모든 Ballast Tank 및 일부 Cargo Holds에 Sea Water를 Ballasting한 상태에서 화물을 적재하면서 Cargo Hold 및 Ballast Tank들에 Ballasting 되어 있는 Sea Water를 동시에 Deballasting을 하게 된다.

한편, 도착화물 터미널에서는 화물을 내리면서 동시에 위에 언급한 Ballast Tanks 및 Cargo Holds에 Ballasting을 한다.

Ballasting 양을 최소화 하여야만 Deadweight Constant 양의 오차를 최소화 할 수 있으나 Loader 또는 Un-loader의 높이 제한으로 많은 양의 Ballasting은 불가피하다.

실제 위와 같이 측정을 해 보면 측정 오차 등등 여러 가지 원인으로 인하여 Departure Port에서 측정한 화물의 양과 Arrival Port에서 측정한 화물의 양이 동일 하지 않으며 그 양의 차이가 적을 경우는 문제가 없지만, 그 양의 차이가 많아 화물을 판매한 쪽 또는 받는 쪽에서 이의를 제기하여 논쟁이 되는 경우가 종종 있을 수 있다.

Draft 측정의 경우 우리가 중.경사시험을 할 때는 측정 오차를 줄이기 위하여 Draft Reading Gauge를 사용하나 화물 터미널에서는 눈으로 측정하고 있는 것으로 알고 있으며 이 경우 그 오차는 더 클 수 밖에 없을 것이다.

라.  결론

위에서 언급한 바와 같이 화물의 측정 측면에서 보면 상기와 같은 이유로 Tanker, Container, LNG/LPG운반선 보다는 Bulk Carrier 의 Light Weight 측정이 상대적으로 중요하다고 할 수 있다. 끝.

<참조> Bulk Carrier 에서 선체의 Deflection이 화물의 양 측정에 미치는 영향

선박의 배수량을 측정 시 선박의 선수, 중앙, 선미의 좌우현 총 6 Point의Draft Mark에서 Draft를 측정하여 배수량을 계산하는데 중앙부의 Draft가 배수량 계산의 75%를 차지한다.

최근 건조하는 대형 벌크 선의 경우 통상 6번 Cargo Hold에 Heavy Ballast Condition에서 Ballasting을 할 수 있도록 설계되어 있으며, 2, 4, 8번 Cargo Hold의 경우에는 항구 내에서 Air Draft 만족을 위하여 Full 또는 Partial Ballasting을 할 수 있도록 설계되어 있다.

선체는 화물을 선적하던 안 하던 Deflection이 발생하게 되어 있으며,

2,4,6,8 Hold에 Ballasting을 하였을 경우 이론적으로 계산을 해 보면 선박을 Box형태로 가정 시 아래와 같은 그림 형태로 Deflection이 나타난다.

** 혹시 그림이 안 보이면 첨부 File 참조 

즉, Ballasting을 한 2,4,6,8번 Hold부위는 아래로 처진 형태로 나타나며,

배수량 계산에 75%를 점유하는 Midship Draft는 그림에서 보는 바와 같이 처진 위치가 아닌 위로 올라간 위치에 있으며 여기서 Draft를 Reading하여 배수량을 계산하면 실제 배수량보다 적게 계산이 된다.

실제 Heavy Ballast Condition (1개 Hold Ballasting)에서 시운전시 Upper Deck 선수 또는 선미에서 Cargo Hold쪽을 바라보면 Ballasting Hold의 Hatch가 상당히 많이 쳐져 있는 것을 볼 수 있을 것이다.

현재 Draft를 Reading 하여 배수량을 계산하는 방법은 선체의 Deflection이 위와 같이 처짐/올라감이 반복되는 형태가 아니고 Sagging 또는 Hogging 의 한 방향의 형태를 가정한 계산방법으로 그림과 같은Deflection 형태의 경우는 오차가 많이 발생하게 된다.

180K Bulk Carrier에서는 그 양이 수백 톤에 이를 것으로 추정된다.

과거 Bulk Carrier(138K)를 많이 건조할 당시 선주 측에서 화물의 양에 대한 Claim이 들어와 광석을 적재하고 입항한 선박을 방문하여 실제 화물의 양을 측정해 본 결과 출항시의 화물의 양과 수백 톤의 차이를 보여 여러가지 검토 끝에 상기와 같은 Deflection이 원인 것으로 결론을 내리고, Yard로 복귀하여 그 양을 계산해 본 결과 화물의 Shortage 양과 거의 일치하여 계산서를 선급(DNV로 기억 ?) 확인을 받아 선주 측에 전달한 실적이 있으며, 그 이후 건조되는 선박의 경우 일부 선박에 대하여 선주의 요청으로 동일한 자료를 선급 확인을 받아 선주 측에 전달한 실적이 있다. 끝.