[논문]시스템 다이내믹스에 의한 선박충돌사고의 인적요인 분석에 관한 연구

금종수; 양원재; 장운재

doi:10.5394/kinpr.2003.27.5.493

[국내논문] 시스템 다이내믹스에 의한 선박충돌사고의 인적요인 분석에 관한 연구
A Study on the System Dynamics Analysis for Human Factors in Ship′s Collision Accidents 원문보기

한국항해항만학회지 = Journal of navigation and port research, v.27 no.5 = no.85, 2003년, pp.493 - 498

금종수 (목포해양대학교 해상운송시스템학부) , 양원재 (목포해양대학교 해상운송시스템학부) , 장운재 (목포해양대학교대학원)

초록
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선박충돌사고는 많은 원인이 서로 복잡하게 상호작용을 하여 발생하고 있으며, 특히 인적요인에 의한 충돌사고가 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 이러한 선박충돌사고 원인분석은 선박의 안전 운항상의 측면에서 매우 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구의 목적은 시스템 다이내믹스법을 이용하여 선박충돌사고 인적요인 모델을 구축하고, 선박충돌사고를 감소시키기 위한 가장 효과적인 대책을 수립하기 위한 정책요소를 제시하고자 한다. 본 연구의 수행을 위해 FSM법에 의한 충돌사고원인의 구조분석을 인과지도상의 정량적, 정성적, 피드백 루프로 변환하였다. 그리고 시뮬레이션 기간을 20년간(1993-2012)으로 설정하여 표준시뮬레이션모델과 8가지 정책시뮬레이션모델에 대해 시뮬레이션을 수행하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Ship is being operated under a highly dynamic environments and many factors are related with ship's collision and those factors are interacting. So, An analysis on the ship's collision muses is very important to prepare countermeasures which will ensure the safe navigation. And the analysis confirmed that ship's collision is occurred most frequently and the muse is closely related with human factor. The main purpose of this study is to build a model of human factors in ship's collision muse using SD(System Dynamics} approach and to measure a effect which is risk control countermeasures of ship's collision. To achieve this aim, the structure analysis on the muses of ship's collision using FSM are performed, and the structure was changed by quantitative, qualitative factors and their feedback loops in casual map. This model was performed over 20 years(1993-2012) in a standard simulation model and 8 policy simulation models.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 선박충돌사고 인적요인의 개선정책에 대한 정책실험을 수행하였다.
인계 부적절 요소, 항법 미준수 요소, 복무에 관한 지휘감독 부적절 요소, 졸음요소, 속력선정 부적절 요소, 신호 불이행 요소 등의 우선 순으로 개선할 필요가 있다. 본 연구는 선박충돌사고 인적요인에 관한 의사결정 수립 시 정량적인 내용뿐만 아니라 정성적인 내용까지 포함하여 체계적이고 과학적으로 수립할 수 있는 선박충돌사고 인적요인 모델을 구축하였고 정책실험을 통해 가장 시급하게 개선해야 하는 요소의 우선순위를 결정하였다는데 의의가 있다.
본 연구에서는 반복적이고 수작업에 의존하고 있는 선박 충돌사고의 인적요인 분석에 관한 의사결정을 체계적이고 신속하게 수립하여 변화에 신속하게 대응가능하고 최선의 정책 결정 이 용이 한 SD(System Dynamics ; 시스템다이내믹스)를 이용하여 선박충돌사고의 인적요인 모델을 구축하고자 한다.

제안 방법

수 있는 인과지도로 변환하였다. 그리고 이 인과지도를 바탕으로 SD모델을 구축하여 20년간(1993년~2012년)을 표준 모델로 하여 시뮬레이션을 수행하였다. 마지막으로 표준 모델의 파라메타 변수를 변화시켜 선박충돌사고 인적요인 모델의 행태를 분석하였다.
본 연구에서는 선행연구에서 수행한 FSM법에 의한 선박충돌사고 원인의 인적요인에 대한 구조그래프를 인과지도로 나타내고, SD법을 이용하여 선박충돌사고 인적요인 모델을 구축하였다. 또한 20년간(1993년 ~2012년)을 표준모델로 하여 시뮬레이션을 수행하였고, 표준모델의 파라메타를 변화시키는 정책실험을 수행하여 가장 개선이 시급한 요소의 우선순위를 결정하였다.
또한, 선박충돌사고 인적요인의 개선에 대한 정책실험을 수행하여 가장 개선이 시급한 요소의 우선순위를 결정하였다.
그리고 이 인과지도를 바탕으로 SD모델을 구축하여 20년간(1993년~2012년)을 표준 모델로 하여 시뮬레이션을 수행하였다. 마지막으로 표준 모델의 파라메타 변수를 변화시켜 선박충돌사고 인적요인 모델의 행태를 분석하였다.
큰 비중을 차지하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 선행연구에서 수행한 FSM법에 의한 선박충돌사고 원인의 인적요인에 대한 구조그래프를 인과지도로 나타내고, SD법을 이용하여 선박충돌사고 인적요인 모델을 구축하였다. 또한 20년간(1993년 ~2012년)을 표준모델로 하여 시뮬레이션을 수행하였고, 표준모델의 파라메타를 변화시키는 정책실험을 수행하여 가장 개선이 시급한 요소의 우선순위를 결정하였다.
선박충돌사고 인적요인의 개선에 대한 정책실험은 파라메타 변수를 현재치에서 절반 감소시킨 것을 정책시나리오로 설정하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시나리오 1은 경계 불충분요소, 시 나리오 2는 항법 미준수 요소, 시나리오 3은 등화 .
이를 위해 본 연구에서는 FSM법에 의한 선박충돌사고에서 인적요인의 구조분석에 대한 선행연구(양, 2003)를 기초로 하여 선박충돌사고 인적요인 구조화 그래프를 SD법에서 사용할 수 있는 인과지도로 변환하였다. 그리고 이 인과지도를 바탕으로 SD모델을 구축하여 20년간(1993년~2012년)을 표준 모델로 하여 시뮬레이션을 수행하였다.

대상 데이터

선박충돌사고 인적 요인 표준모델은 해양안전심판원의 지난 10년간(1993년~2002년) 우리나라 전체 충돌사고 재결록의 통계 자료(중앙해양안전심판원, 각년호) 데이터의 기본값을 사용하여 2012년까지 20년간을 시뮬레이션의 기간으로 하여 수행하였다.
주의환기신호) 불이행 1건, 속력선정 부적절 6건, 졸음 1건, 보고 . 인계 부적절 1건을 입력하였다. 파라메타 변수는 지난 10년간의 통계자료를 분석한 결과 전체 충돌사고 증가율 3.

성능/효과

1) SD에 의해 선박충돌사고 인적요인 표준모델의 시뮬레이션 수행결과 1993년에서 2012년까지 전체 충돌사고 건수는 178건에서 693건, 경계불충분 42건에서 229건, 항법 미준수는 44건에서 147건, 신호(무중 . 주의환기신호) 불이행 1건에서 33건, 속력선정부적절 6건에서 44건, 보고 . 인계부적절 1건에서 20건, 졸음 1건에서 10건으로 증가하였다.
2) 선박충돌사고 인적요인 표준모델에서 파라메타를 변경하는 정책실험을 수행한 결과 경계 불충분요소, 등화 . 형상물의 불표시, 보고 .
선박충돌사고의 인적요인은 최상위 계층인 선박승무원의 “경계 불충분”요소가 가장 직접적인 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 최하층 레벨의 요소는 “복무에 관한 지휘감독 부적절”과 보고 .
2012년을 기준으로 표준모델과 시나리오 8을 비교하면 경계불충분 229건에서 225건, 항법 미준수는 147건에서 134건, 신호불이행 33건에서 19건, 속력선정부적절 44건에서 27건, 보고 . 인계 부적절 20건에서 19건, 졸음 10건에서 3건으로 감소하는 것으로 나타났다.
1993년에서 2012년까지 각 변수별 증가치를 살펴보면 전체 충돌사고 건수는 178건에서 693건, 경계불충분 42건에서 229건, 항법 미준수는 44건에서 147건, 신호불이행 1건에서 33건, 속력선정부적절 6건에서 44건, 보고 . 인계부적절 1건에서 20건, 졸음 1건에서 10건으로 증가하는 것으로 나타났다.
2012년을 기준으로 표준모델과 시나리오 1을 비교하면 경계 불충분 229건에서 138건, 항법 미준수는 147건에서 130건, 신호불이행 33건에서 25건, 속력선정부적절 44건에서 37건, 보고 . 인계부적절 20건에서 16건, 졸음 10건에서 7건으로 감소하는 것으로 나타났다.
2012년을 기준으로 표준모델과 시나리오 2를 비교하면 경계불충분 229건에서 203건, 항법 미준수는 147건에서 121건, 신호불이행 33건에서 32건, 속력선정부적절 44건에서 43건, 보고 . 인계부적절 20건에서 19건, 졸음 10건에서 9 건으로 감소하는 것으로 나타났다.
2012년을 기준으로 표준모델과 시나리오 2를 비교하면 경계불충분 229건에서 203건, 항법 미준수는 147건에서 121건, 신호불이행 33건에서 32건, 속력선정부적절 44건에서 43건, 보고 . 인계부적절 20건에서 19건, 졸음 10건에서 9 건으로 감소하는 것으로 나타났다.
2012년을 기준으로 표준 모델과 시나리오 7을 비교하면 경계불충분 229건에서 225건, 항법 미준수는 147건에서 135건, 신호불이행 33건에서 21건, 속력 선정 부적절 44건에서 30건, 보고 . 인계부적절 20건에서 19건, 졸음 X)건에서 5건으로 감소하는 것으로 나타났다.
2012년을 기준으로 표준모델과 시나리오 6을 비교하면 경계불충분 229건에서 226건, 항법 미준수는 147건에서 136건, 신호불이행 33건에서 13건, 속력선정부적절 44건에서 29건, 보고 . 인계부적절 20건에서 8건, 졸음 10건에서 9건으로 감소하는 것으로 나타났다.
최하층 레벨의 요소는 “복무에 관한 지휘감독 부적절”과 보고 . 인계의 부적절”은 중간레벨요소인 “속력선정 부적절, , 과 “신호불이행”에만 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 중간층 레벨의 “신호불이행”은 동일계층의 요소인 “등화 .
중간층레벨의 요소 “항법 미준수”요소는 최하층의 “경계 불충분”요소에 가장 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
해양사고의 발생원인중 인적요인에 의한 선박충돌사고가 가장 큰 비중을 차지하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 선행연구에서 수행한 FSM법에 의한 선박충돌사고 원인의 인적요인에 대한 구조그래프를 인과지도로 나타내고, SD법을 이용하여 선박충돌사고 인적요인 모델을 구축하였다.
또한 시나리오 3인 등화 . 형상물의 불표시 요소의 개선으로 인한 충돌사고 11.4%, 56건 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 시나리오 별 전체 충돌사고 감소율로 각 요소별 개선 우선순위는 시나리오 1인 경계 불충분요소, 시나리오 3인 등화 .

후속연구

■러나 앞으로 선박충돌사고에 대한 모든 의사결정 관련 요소가 모델상에 명시되고 관계자가 직접 참여하는 모델 개발로 되는 확장연구가 필요 할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 충돌사고의 인적요인 개선에 대한 충돌사고 감소효과를 분석하였으나 향후 구체적인 충돌사고 방지 대책및 예방효과에 관한 요소를 추가한 SD모델을 작성하여 시뮬레이션 할 필요가 있다.

참고문헌 (11)

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양원재 . 금종수 . (2003), 선박충돌사고 위험성 제어 방안에 관한 연구, 해양환경안전학회지, 제9권 1호

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여기태 . 이철영(1998), System Dynamics법을 이용한 동북아 항만 경쟁 모델의 개발에 관한 연구, 한국항만학회지, 제12권 1호
이명호 . 이희상 . 장인성 . 최봉식 . 허훈(2001), 시스템다이내믹스(SD)에 의한 국내 전략산업의 효율성 제고에 관한 연구: 원자력산업을 중심으로, 한국경영과학회지, 제26권 2호, pp 99-109

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B.O.Rosas, B.Gardner and M.. Naim(1999), A system dynamic analysis of officer manpower in the merchant marine, Maritime Policy&Management, Vol. 26, NO.1, pp 39-60

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J.W. forrester(1969), Ulban Dynamics, MIT Press
J.W.forrester(1969), World Dynamics, MIT Press
阪神港硏究會(1978), 2港灣システンムのシミュレ-ション的考察(大阪港,神戶港の場合) 關西物流近代化 Center, No.18

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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