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문제 정의
- 모바일하버는 초대형 선박이 직접 항만에 접이안하는 것이 아니라 해안에서 일정거리 이격되어 있는 작업장까지만 이동하고 육상과의 화물소송은 별도의 시설이 처리하여 조석간만의 영향, 해상교통량 감소, 작업대기시간 단축 등이 가능한 이동할 수 있는 항만이라는 개념이다. 본 연구에서는 모바일하버를 현장에 적용하기 위해 필요한 조사를 수행하고, 최적의 항만 및 작업장 선정을 위한 기준을 마련하였으며, 우리나라 남해안 및 동해안에 최적의 후보지를 제시하였다.
제안 방법
- 관계기관 현장 방문 및 자료실 서치를 통하여 기상, 파랑, 조석, 조류, 수심 해저 표층지질 등 현장 관측 및 실험관련 자료를 확보하여 분석하였다. 특히 모바일하버 계류 후보지 선정에 중요한 인자로 파랑 및 조류 정보이므로 과거 항만역에 국한된 정보를 이용하거나 심해설계파로 해역의 특성을 분석하였지만, 일부 해역에서는 수치모델구축을 통해 시험 예측한 자료를 반영하였다.
- 대상항만중 모바일하버 선정기준에 의거하여 그 효용성을 발휘할 수 있는 후보항만을 선정하였다. 각각의 후보항만의 모바일하버 적용을 위한 조건을 분석한 것이 Table 3과 같다.
- 본 연구에서 검토된 항구는 총 24개항이며, 권역별로 나누면 크게 남해안, 동해안, 제주 권역으로 분류할 수 있다. 권역별 분류기준은 남해안 권역을 목포항부터 부산항까지로 정하였다.
- 본 연구에서는 서해안의 인천에서 군산의 무역항을 제외한 목포에서 남해안과 동해안의 속초에 이르는 22개 무역항의 기상 (기상청 1979～2008), 파랑, 조석, 조류, 수심, 수역, 해저 표층 저질 등 자연조건을 조사하며, 대상 무역항의 접근항로 및 해상교통량 조사(해양수산부, 2004; 최 등, 2007)하고, 국토해양부의 실시간 해상통항AIS 항적기록을 바탕으로 당해지역의 이용선박의 항적을 분석하여 모바일하버의 안정적 접근성을 파악하고, 이를 기준으로 모바일하버의 접근성, 적용성 등을 분석하여 모바일하버 적정후보지를 선정한다.
- 또한 필요시 요구되는 파주력을 제공할 수 있는 저질을 갖추어야 한다. 이러한 후보지를 선정하기 위해 전자해도를 기반으로 AIS 데이터 정보를 중첩하여 해상교통흐름 조사를 수행하였다. Fig.
- 해저 표층 저질의 자료는 일부 해역을 제외하고, 광범위한 22개 무역항 및 외해 수역에서 확보가 곤란하므로 수치해도를 구입하여 CAD 파일에서 모든 정보를 분리해 내어 분석하였으며, 장래 실제 모바일하버 운영시 필요한 저질의 연직분포는 Coring 또는 Boring을 통하여 분석할 필요가 있다.
대상 데이터
- 각 항만의 현황 및 모바일하버의 적용성을 고려하여 목포권, 여수·광양권 및 부산권으로 구분하고 각 권역에서 모바일하버 작업장을 1개소 선정하였다.
- 대상지역 항만해역의 최근 5년간 자연환경데이터를 조사하였다. 대상지역전체의 평균파랑은 파고 5.
- 통항선박 항적도 분포에 나타난 것처럼 주변해역에는 모바일하버의 작업해역으로 지정할 수 있는 여유수역이 없으며, 모바일 하버의 작업수역을 설정하기 위해서는 특별한 조치가 필요할 것으로 판단된다. 따라서 가덕수로 인근항만의 경우 물동량이 많은 부산신항뿐만 아니라 주변 5개의 무역항만이 공동으로 이용하는 가덕수로의 외곽해역에 모바일하버의 작업장을 선정하였다. 이 해역의 특징은 교통량이 폭주하는 수로의 외곽에 위치하며, 저질이 양호하여 계류성이 뛰어나고 인근해상교통흐름에 영향을 주지 않을 것으로 판단된다(Fig.
- 모바일 하버 및 후보지의 기본 개념에 관한 배경은 KAIST가 제공((주)엠티아이 및 (주)21세기조선, 2009)한 자료를 근거로 하였다.
- 목포권의 특징은 소형선박 및 소형 화객선의 입출항이 빈번하며, 대형 컨테이너 선박이 가항수역폭 500m 목포구의 통항이 매우 곤란하므로 목포구 외측 시아해에서 모바일하버로 환적되어 입항하는 것을 고려할 수 있다. 모바일하버 작업장으로는 수심이 20m이상 확보되며, 타선박의 통항에 장애가 되지 않은 불무기도 남단의 반경 0.5 N.M.의 해역을 선정하였다(Fig. 7).
- 서해안의 인천에서 군산의 무역항을 제외한 목포에서 남해안과 동해안의 속초에 이르는 22개 무역항의 자연환경, 해저 저질 및 해상교통환경 등의 기초자료 조사를 수행하였다.
- 이를 고려하여 목포권, 여수·광양권 및 부산권으로 구분하여 최적의 모바일하버 후보지를 1개소씩 선정하였다.
- 이 해역에서 모바일하버가 운영된다면, 대형 컨테이너선박이 특정해역의 한정된 항로로 입항하는 대신에 모바일하버 선박이 연안통항대를 이용하게 할 수 있어 항로의 혼잡도를 낮출 수 있으며, 광양항 인근의 여수항, 삼천포항, 통영항, 포항제철광양제련소 전용부두 등에 컨테이너를 직접 배송하므로서 육상수송을 대폭적으로 감소할 수 있을 것으로 판단된다. 이를 위해선 모바일하버 작업해역으로 접근성이용이하고 광양항, 여수항 및 삼천포항, 통영항의 중심에 위치하고 해상교통흐름에 방해되지 않은 수역으로 욕지도 서측 해역서측해역을 선정하였다(Fig. 8).
- 본 과업의 대상이 되는 주요 무역항의 2008년 톤급별 선박입출항현황을 Table 1에 정리하였다. 총 32,370척이 선박이 남해 및 동해 항만에 입출항 하였다. 교통량이 제일 많은 곳은 부산항으로 1일평균 약 37척의 선박이 입출항하는 것으로 조사되었으며, 제일 적은 곳은 동해항으로 1일평균 2.
성능/효과
- 각각의 후보항만의 모바일하버 적용을 위한 조건을 분석한 것이 Table 3과 같다. 기상 및 해상 등의 자연조건하 에서는 제1 후보지는 마산항, 제2 후보지는 울산항, 제3 후보지는 부산(신항), 해상교통조사에 따른 수역의 확보 가능성 및 수역의 적정성 조건항에서는 제1 후보지는 목포항, 제2 후보지는 부산(신항), 제3 후보지는 동해․묵호항이며, 기존 육상 화물처리시실과의 경쟁 및 처리 물동량 확보 방안을 고려해서 인근의 지방관리 무역항을 고려한 권역별 분석에서는 제1 후보지는 부산권역, 제 2 후보지는 여수․광양권, 제3 후보지는 목포권이 유리한 것으로 판단된다. 동해안의 울산 및 포항권역, 동해․묵호권역도 후보지로 고려될 수 있으나 인근의 신항만 개발계획 및 장래 물동량 수요에 따라 변화가 예상된다.
- 대상지역 항만해역의 최근 5년간 자연환경데이터를 조사하였다. 대상지역전체의 평균파랑은 파고 5.7m, 주기 11.2m/s이고, 최대파랑은 15.5m, 17.5s(통영항), 최소파랑은 0.61m, 2.36s(마산항)으로 나타났으며, 바람은 30년간 관측된 바람의 월별 최대 풍속을 분석하였으며, 4계절 평균바람은 22.1m/s, 최대바람은 39.5m/s(제주항)이고, 최소바람은 12.5m/s(고현항, 옥포항, 장승포항)으로 나타났다. 평균 창조류는 1.
- 자연환경조사에서는 대부분의 후보지가 가능한 것으로 나타났으며, 해저저질조사에서는 동해안 일부항만 및 제주도해역에서 선박의 묘박이 불가능한 해역이 일부 존재하는 것으로 나타났다. 해상교통흐름조사에서는 기존의 해상교통흐름에 방해가 되지 않으면서 모바일하버의 작업장 역할을 수행할 수 있는 해역을 선정하기가 매우 어렵다는 것을 알 수 있었다.
- 자연환경조사에서는 대부분의 후보지가 가능한 것으로 나타났으며, 해저저질조사에서는 동해안 일부항만 및 제주도해역에서 선박의 묘박이 불가능한 해역이 일부 존재하는 것으로 나타났다. 해상교통흐름조사에서는 기존의 해상교통흐름에 방해가 되지 않으면서 모바일하버의 작업장 역할을 수행할 수 있는 해역을 선정하기가 매우 어렵다는 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 특히 모바일하버 계류 후보지 선정에 중요한 인자로 파랑 및 조류 정보이므로 과거 항만역에 국한된 정보를 이용하거나 심해설계파로 해역의 특성을 분석하였지만, 일부 해역에서는 수치모델구축을 통해 시험 예측한 자료를 반영하였다. 공간적인 연안해역의 파랑 및 조류 예측을 위해서는 방대한 수치모델실험이 필요하며 이는 후속 연구에서 수행할 계획이다.
- 2와 같이 해안에서 일정거리 이격되어 있는 하역 및 선적지로부터 조수간만에 영향을 받지 않으면서 상시 작업이 가능하고 효과적인 하역서비스 지원이 가능한 이동할 수 있는 항만이라는 개념이다. 모바일하버를 국내에 적용하기 위해서는 물류거점 지역 및 하역시설을 갖춘 무역항 조사와 각 항만의 하역시설/능력, 접안시설, 접근항로 및 해상교통량 조사, 항로표지 지원시스템은 물론 모바일하버가 접근할 수 있는 주변 환경 및 수심 등의 입지환경과 기술적 조건 및 제한사항 연구가 선행되어야 한다. 또한 모바일하버 및 선박의 계류에 중요한 자료 중 하나는 해저 저질 상태로, 해저 저질의 상태에 따라 앵커를 사용하는 기존의 계류 시스템의 적용 여부를 판단할 수 있는 중요한 자료로 그 연구가 필요하다(이 등, 2010).
- 추후 연구에서는 모바일하버의 실제적용을 위한 현장조사가 이루어져야 할 것이며, 가상항해보조시설 등과 같은 해양 교통안전성 확보를 위한 방안이 모색되어야 할 것이다.
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