해상에서는 선박 운항과 관련하여 크고 작은 해양사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 이러한 해양사고는 소중한 인명의 사상과 재산상의 손실뿐만 아니라 심각한 해양환경 오염 피해를 유발하고 있다. 그리고 해상물동량 증가 및 교통 환경의 복잡화에 따른 해양사고 발생 개연성 및 사고로 인하여 해양오염 피해가 증가하고 있는 것 또한 사실이다. 최근 우리나라에서는 이러한 해상에서의 해상교통 안전성 평가를 위하여 대상해역에서의 해상교통환경과 관련된 일반적인 정보 및 위험도 정보를 제공하고, 해상교통환경 평가를 통한 해역 위험도 여부를 평가할 수 있는 평가지표 개발이 진행 중이다. 본 연구에서는 선박운항자의 위험의식을 바탕으로 하여 다양한 운항 조건에서 선박운항을 재현할 수 있는 선박조종 시뮬레이션을 이용하여 해상교통 평가의 유효성을 확인하고자 하였다. 이러한 시뮬레이션 결과에 대한 주관적 위험도의 측정이 통항선박의 해상교통 평가의 유효성을 대표하는지를 확인하기 위하여 분산분석법을 이용하여 선박운항자의 특성과 선박간 거리, 속력, 조우형태와 같은 각 요소들 간에 차이가 존재하는지를 분석하였다. 또한 각 요소들 간의 위험도 차이 정도를 다중비교를 통하여 분석하여 위험도 차이를 통계적 측면에서 수치의 변화를 확인할 수 있었다.
해상에서는 선박 운항과 관련하여 크고 작은 해양사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 이러한 해양사고는 소중한 인명의 사상과 재산상의 손실뿐만 아니라 심각한 해양환경 오염 피해를 유발하고 있다. 그리고 해상물동량 증가 및 교통 환경의 복잡화에 따른 해양사고 발생 개연성 및 사고로 인하여 해양오염 피해가 증가하고 있는 것 또한 사실이다. 최근 우리나라에서는 이러한 해상에서의 해상교통 안전성 평가를 위하여 대상해역에서의 해상교통환경과 관련된 일반적인 정보 및 위험도 정보를 제공하고, 해상교통환경 평가를 통한 해역 위험도 여부를 평가할 수 있는 평가지표 개발이 진행 중이다. 본 연구에서는 선박운항자의 위험의식을 바탕으로 하여 다양한 운항 조건에서 선박운항을 재현할 수 있는 선박조종 시뮬레이션을 이용하여 해상교통 평가의 유효성을 확인하고자 하였다. 이러한 시뮬레이션 결과에 대한 주관적 위험도의 측정이 통항선박의 해상교통 평가의 유효성을 대표하는지를 확인하기 위하여 분산분석법을 이용하여 선박운항자의 특성과 선박간 거리, 속력, 조우형태와 같은 각 요소들 간에 차이가 존재하는지를 분석하였다. 또한 각 요소들 간의 위험도 차이 정도를 다중비교를 통하여 분석하여 위험도 차이를 통계적 측면에서 수치의 변화를 확인할 수 있었다.
Large and small marine accidents which are related to vessel's navigation are happening continuously and these maritime accidents have caused loss of lives and properties, and serious maritime environmental pollution damage. It is also true that maritime pollution damage is increasing due to these a...
Large and small marine accidents which are related to vessel's navigation are happening continuously and these maritime accidents have caused loss of lives and properties, and serious maritime environmental pollution damage. It is also true that maritime pollution damage is increasing due to these accidents, probability of growth of seaborne volume and complicated maritime traffic environment. Korea, recently, is developing an evaluation index which can assess sea risk through the evaluation of maritime traffic environment and provide danger and general information with relation to maritime traffic environment on target sea area to evaluate maritime traffic safety. In this paper, we intend to confirm the validity of maritime traffic safety on the basis of vessel navigator's risk consciousness and various sailing conditions by using the ship handling simulator. To confirm the validity of sailing vessel's maritime traffic safety, we use analysis of variance. By using analysis of variance, we analyze vessel navigator's characteristics, distance, speed and encounter type between vessels. Through multiple comparison of each factor's risk difference, we can confirm the change of numerical value of risk difference in statistical aspect.
Large and small marine accidents which are related to vessel's navigation are happening continuously and these maritime accidents have caused loss of lives and properties, and serious maritime environmental pollution damage. It is also true that maritime pollution damage is increasing due to these accidents, probability of growth of seaborne volume and complicated maritime traffic environment. Korea, recently, is developing an evaluation index which can assess sea risk through the evaluation of maritime traffic environment and provide danger and general information with relation to maritime traffic environment on target sea area to evaluate maritime traffic safety. In this paper, we intend to confirm the validity of maritime traffic safety on the basis of vessel navigator's risk consciousness and various sailing conditions by using the ship handling simulator. To confirm the validity of sailing vessel's maritime traffic safety, we use analysis of variance. By using analysis of variance, we analyze vessel navigator's characteristics, distance, speed and encounter type between vessels. Through multiple comparison of each factor's risk difference, we can confirm the change of numerical value of risk difference in statistical aspect.
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문제 정의
이러한 선박조종 시뮬레이션은 폭넓은 피실험자를 대상으로 여러 가지 대안별 선박운항 상황 재현이 가능하며, 운항 시 각각의 운전자 특성 및 다양한 운항 상황의 파악과 실제로 선박을 운항하고 있는 경우에 대한 안전성 비교 및 운항자 인지 수용성 평가가 가능하다는 장점이 있다. 따라서 통항선박의 해상교통 항행 안전도에 대한 주관적 위험 평가의 유효성을 이러한 선박조종 시뮬레이션을 통하여 확인하고자 한다.
본 연구에서는 선박조우상황별 해상교통 위험도 평가를 위해 전문가 집단에 의한 선박조종 시뮬레이션을 수행하였다. 이러한 선박조종 시뮬레이션 결과를 통하여 실험자들이 느끼는 항행 안전도에 대한 주관적 위험평가를 실시하였으며 각 상황별로 위험도에 어떠한 영향을 미치는지 파악하고자 하였다.
본 연구에서는 선박조우상황별 해상교통 위험도 평가를 위해 전문가 집단에 의한 선박조종 시뮬레이션을 수행하였다. 이러한 선박조종 시뮬레이션 결과를 통하여 실험자들이 느끼는 항행 안전도에 대한 주관적 위험평가를 실시하였으며 각 상황별로 위험도에 어떠한 영향을 미치는지 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 각 상황별 위험도에 대한 주요 영향을 분석하기 위해 분산분석이라는 분석법을 사용하였으며 이 분석은 세 집단 이상의 평균을 비교하는 분석법이며, 분산분석 수행 이후 각 집단 간의 차이가 존재한다고 하면 과연 어떤 집단들 간에 차이가 존재하는지에 대한 방법으로 다중비교(Multiple comparison)를 실시하였고 다중비교를 위해 Duncan 방법을 이용하였으며 다중비교 분석결과에서 알파벳이 같은 범주는 집단의 차이가 존재하지 않음을 나타낸다.
가설 설정
본 연구에서는 선박의 속력이 같거나 또는 다른 경우(4kts)를 가정하여 실험을 실시하였다. 다중비교 분석결과인 Table 15와 같이 타선과의 속도가 비슷할 경우가 타선과의 속력차가 있을 때보다 더 큰 주관적 위험도를 느끼는 것으로 나타났다.
제안 방법
따라서 본 연구에서는 해상교통 평가를 위해 현실에서 선박을 운항하는 대신 실험실 내에서 선박운항자들의 인구통계학적 특성 및 다양한 운항 상황을 고려한 선박운항을 재현하여 모의실험을 수행함으로써 실험에 참가한 전문가들이 느끼는 위험도 평가 등을 효과적으로 측정할 수 있는 선박조종 시뮬레이션을 이용하였다. 이러한 선박조종 시뮬레이션은 폭넓은 피실험자를 대상으로 여러 가지 대안별 선박운항 상황 재현이 가능하며, 운항 시 각각의 운전자 특성 및 다양한 운항 상황의 파악과 실제로 선박을 운항하고 있는 경우에 대한 안전성 비교 및 운항자 인지 수용성 평가가 가능하다는 장점이 있다.
먼저 연령에 따른 주관적 위험도를 파악하기 위해 일원배치 분산분석을 이용하여 실험에 참가한 각 연령대별 주관적 위험도에 대한 평균의 차이 존재 여부에 대해 분석하였으며 지정된 연령 범위는 20세 이상~25세 미만 : 1, 25세 이상 ~ 30세 미만 : 2, 30세 이상 ~ 35세 미만 : 3 35세 이상 ~ 40세 미만 : 4, 40세 이상 ~ 45세 미만 : 5, 45세 이상 ~ 50세 미만 : 6, 50세 이상 ~ 55세 미만 : 7, 55세 이상 ~ 60세 미만 : 8, 60세 이상 : 9의 범주로 구분하였다.
05보다 매우 작아 통계적으로 유의수준 5 %에서 타선과의 거리에 따라 주관적 위험도가 차이가 난다는 것을 알 수 있다. 본 연구에서는 500미터(m), 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 및 3.0마일로 구분을 하였다.
본선을 기준으로 조우각 045°, 090°, 135° 및 정면 마주침 같은 선박의 조우 형태에 따른 주관적 위험도를 파악하기 위해 선박조종 시뮬레이션을 실시하였고 또한 이를 일원배치 분산분석을 이용하여 각 조우 형태별 주관적 위험도에 대한 평균의 차이 존재 여부에 대해 분석하여 Table 10과 같이 정리하였다.
선박운항자들이 느끼는 주관적 위험도를 조사하기 위해 Table 1의 선박조종 시뮬레이션 시나리오에서 보는 바와 같이 본선의 길이(150 m)와 속도(10 kts)는 일정하게 하고 타선의 속도는 10 kts에서 ± 4 kts로 조정하였다.
승선 경력에 따른 주관적 위험도를 파악하기 위해 본 연구에서는 승선 경력 범위를 1년 미만 : 1, 1년 이상 ~ 3년 미만 : 2, 3년 이상 ~ 5년 미만 : 3, 5년 이상 ~ 10년 미만 : 4, 10년 이상 : 5로 구분하였다.
선박운항자들이 느끼는 주관적 위험도를 조사하기 위해 Table 1의 선박조종 시뮬레이션 시나리오에서 보는 바와 같이 본선의 길이(150 m)와 속도(10 kts)는 일정하게 하고 타선의 속도는 10 kts에서 ± 4 kts로 조정하였다. 타선의 길이는 본선과 같은 길이 150 m 그리고 10(어선), 70, 250 및 350 m의 길이로 하였고 조우 각도는 Fig. 1에서와 같이 좌/우현 045˚, 090˚, 135˚ 그리고 마주치는 상태로 구분하였으며, 위험도 산출 지점을 3, 2, 1, 0.5마일(mile)과 500미터(m)로 구분하여 7점 척도(+3 : 극도로 안전, -3 : 극도로 위험)를 0~6으로 환산하여 표시하도록 하였다.
대상 데이터
본 시뮬레이션 연구를 위해 ‘M' 대학에 설치된 Full mission ship handling simulator를 이용하여 선박운항자 및 전문가 집단 20명에 의해서 모의실험을 수행하였다.
데이터처리
이러한 시뮬레이션 결과에 대한 주관적 위험도의 측정이 통항선박의 해상교통 평가의 유효성을 대표하는지를 확인하기 위하여 분산분석법을 이용하여 선박운항자의 특성과 선박간 거리, 속력, 길이, 조우형태와 같은 각 요소들 간에 차이가 존재하는지를 분석하였다. 또한 각 요소들 간의 위험도 차이 정도를 다중비교를 통하여 분석하여 위험도 차이를 통계적 측면에서 수치의 변화를 확인할 수 있었다. 즉 선박조종 시뮬레이션을 통한 선박운항자의 주관적 위험도 평가 결과에 대한 유효성을 확인할 수 있었다.
이러한 선박조종 시뮬레이션 결과를 통하여 실험자들이 느끼는 항행 안전도에 대한 주관적 위험평가를 실시하였으며 각 상황별로 위험도에 어떠한 영향을 미치는지 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 각 상황별 위험도에 대한 주요 영향을 분석하기 위해 분산분석이라는 분석법을 사용하였으며 이 분석은 세 집단 이상의 평균을 비교하는 분석법이며, 분산분석 수행 이후 각 집단 간의 차이가 존재한다고 하면 과연 어떤 집단들 간에 차이가 존재하는지에 대한 방법으로 다중비교(Multiple comparison)를 실시하였고 다중비교를 위해 Duncan 방법을 이용하였으며 다중비교 분석결과에서 알파벳이 같은 범주는 집단의 차이가 존재하지 않음을 나타낸다.
본 연구에서는 선박의 전장(10 m : 1 70 m : 2 150 m : 3 250 m : 4 350 m : 5)에 따른 주관적 위험도를 파악하기 위해 일원배치 분산분석을 수행하여 Table 8에 나타내었다. 분산분석 결과 유의확률(P-값)이 0.
분석 결과 연령대별로 느끼는 주관적 위험도가 통계적으로 유의하게 차이를 보임을 알 수 있어 연령대에 따른 주관적 위험도 차이를 확인하기 위해 다중비교 분석을 실시하였다.
05보다 매우 작아 통계적으로 유의수준 5 %에서 선박의 전장별로 주관적 위험도가 차이가 있는 것으로 나타났다. 선박의 전장에 따라 주관적 위험도가 통계적으로 유의하게 차이를 보임을 알 수 있어 선박의 전장에 따른 주관적 위험도 차이를 확인하기 위해 다중비교 분석을 실시하였다.
해사안전법의 해상교통안전진단 제도를 포함한 해상교통환경평가를 위하여 선박조종 시뮬레이션을 이용하여 선박운항자의 주관적 위험도를 측정하여 이용하고 있다. 이러한 시뮬레이션 결과에 대한 주관적 위험도의 측정이 통항선박의 해상교통 평가의 유효성을 대표하는지를 확인하기 위하여 분산분석법을 이용하여 선박운항자의 특성과 선박간 거리, 속력, 길이, 조우형태와 같은 각 요소들 간에 차이가 존재하는지를 분석하였다. 또한 각 요소들 간의 위험도 차이 정도를 다중비교를 통하여 분석하여 위험도 차이를 통계적 측면에서 수치의 변화를 확인할 수 있었다.
성능/효과
다중비교 분석결과를 살펴보면 타선과 본선과의 거리가 가까우면 가까울수록 선박운항자의 주관적 위험도가 높아짐을 알 수 있다. 타선과의 거리가 가까우면 가까울수록 선박의 충돌 위험도는 커지기 때문에 주관적 위험도가 높다는 것을 알 수 있다.
분산분석 결과 P-값이 0.05보다 매우 작아 통계적으로 유의수준 5 %에서 선박의 우현 좌현 및 정선수에 선박이 존재함에 따라 주관적 위험도에 차이가 있는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 선박의 전장(10 m : 1 70 m : 2 150 m : 3 250 m : 4 350 m : 5)에 따른 주관적 위험도를 파악하기 위해 일원배치 분산분석을 수행하여 Table 8에 나타내었다. 분산분석 결과 유의확률(P-값)이 0.05보다 매우 작아 통계적으로 유의수준 5 %에서 선박의 전장별로 주관적 위험도가 차이가 있는 것으로 나타났다. 선박의 전장에 따라 주관적 위험도가 통계적으로 유의하게 차이를 보임을 알 수 있어 선박의 전장에 따른 주관적 위험도 차이를 확인하기 위해 다중비교 분석을 실시하였다.
다중비교 분석 결과인 Table 5에서와 같이 실험에 참가한 실험자들의 승선경력에 따라 주관적 위험도를 다르게 느끼는 것으로 나타났다. 승선경력이 짧을수록 위험도를 크게 느끼며 승선경력이 많을수록 낮게 느끼는 것으로 조사되었다. 이는 승선경력이 많을수록 다양한 경험을 바탕으로 주변 교통 상황에 대해 이해가 빠르며 따라서 주변 위험도에 따른 대처가 빨라 위험도를 낮게 느끼는 것으로 사료된다.
이 결과에서 알 수 있듯이 횡단 상태 135°에서 선박운항자는 가장 큰 주관적 위험도를 느끼는 것으로 조사되었다.
따라서 본 연구에서는 해상교통 평가를 위해 현실에서 선박을 운항하는 대신 실험실 내에서 선박운항자들의 인구통계학적 특성 및 다양한 운항 상황을 고려한 선박운항을 재현하여 모의실험을 수행함으로써 실험에 참가한 전문가들이 느끼는 위험도 평가 등을 효과적으로 측정할 수 있는 선박조종 시뮬레이션을 이용하였다. 이러한 선박조종 시뮬레이션은 폭넓은 피실험자를 대상으로 여러 가지 대안별 선박운항 상황 재현이 가능하며, 운항 시 각각의 운전자 특성 및 다양한 운항 상황의 파악과 실제로 선박을 운항하고 있는 경우에 대한 안전성 비교 및 운항자 인지 수용성 평가가 가능하다는 장점이 있다. 따라서 통항선박의 해상교통 항행 안전도에 대한 주관적 위험 평가의 유효성을 이러한 선박조종 시뮬레이션을 통하여 확인하고자 한다.
또한 각 요소들 간의 위험도 차이 정도를 다중비교를 통하여 분석하여 위험도 차이를 통계적 측면에서 수치의 변화를 확인할 수 있었다. 즉 선박조종 시뮬레이션을 통한 선박운항자의 주관적 위험도 평가 결과에 대한 유효성을 확인할 수 있었다.
후속연구
, 2010), 이 진단 또한 외국평가모델에 의해 평가를 하고 있어 실제 우리나라 연안 해역 특성 및 선박운항자의 위험도 인식이 반영된 모델이 필요한 실정이다. 또한 해상교통안전진단제도의 선박조종시뮬레이션의 결과에 대한 유효성에 대하여 살펴볼 필요가 있을 것이다.
추후에는 선박조종시뮬레이션 결과와 선박운항자 의견조사 결과를 비교 분석하여 우리나라 해역의 특성 및 우리나라 선박운항자의 안전 의식이 반영된 모델 기술에 반영하여야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
해양사고는 무엇을 유발하는가?
해상에서는 선박 운항과 관련하여 크고 작은 해양사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 이러한 해양사고는 소중한 인명의 사상과 재산상의 손실뿐만 아니라 심각한 해양환경 오염 피해를 유발하고 있다. 그리고 해상물동량 증가 및 교통 환경의 복잡화에 따른 해양사고 발생 개연성 및 사고로 인한 해양오염 피해가 증가하고 있다(Kim, 2011).
선박조종 시뮬레이션을 이용하여 선박운 항자의 주관적 위험도를 측정할 때 무엇을 분석하였는가?
해사안전법의 해상교통안전진단 제도를 포함한 해상교통환경평가를 위하여 선박조종 시뮬레이션을 이용하여 선박운 항자의 주관적 위험도를 측정하여 이용하고 있다. 이러한 시뮬레이션 결과에 대한 주관적 위험도의 측정이 통항선박의 해상교통 평가의 유효성을 대표하는지를 확인하기 위하여 분산분석법을 이용하여 선박운항자의 특성과 선박간 거리, 속력, 길이, 조우형태와 같은 각 요소들 간에 차이가 존재하는지를 분석하였다. 또한 각 요소들 간의 위험도 차이 정도를 다중비교를 통하여 분석하여 위험도 차이를 통계적 측면에서 수치의 변화를 확인할 수 있었다. 즉 선박조종 시뮬레이션을 통한 선박운항자의 주관적 위험도 평가 결과에 대한 유효성을 확인할 수 있었다.
선박조종 시뮬레이션은 어떤 장점이 있는가?
따라서 본 연구에서는 해상교통 평가를 위해 현실에서 선박을 운항하는 대신 실험실 내에서 선박운항자들의 인구통계학적 특성 및 다양한 운항 상황을 고려한 선박운항을 재현하여 모의실험을 수행함으로써 실험에 참가한 전문가들이 느끼는 위험도 평가 등을 효과적으로 측정할 수 있는 선박조종 시뮬레이션을 이용하였다. 이러한 선박조종 시뮬레이션은 폭넓은 피실험자를 대상으로 여러 가지 대안별 선박운항 상황 재현이 가능하며, 운항 시 각각의 운전자 특성 및 다양한 운항 상황의 파악과 실제로 선박을 운항하고 있는 경우에 대한 안전성 비교 및 운항자 인지 수용성 평가가 가능하다는 장점이 있다. 따라서 통항선박의 해상교통 항행 안전도에 대한 주관적 위험 평가의 유효성을 이러한 선박조종 시뮬레이션을 통하여 확인하고자 한다.
참고문헌 (4)
Cho, I. S., I. C. Kim and Y. S. Lee(2010), "The Introductory Concept of Maritime Safety Audit as a tool for Identifying Potential Hazards", Journal of Korean navigation and port research, Vol. 34, No. 9, pp. 699-704.
Kim, J. S.(2011), "A Study on the proper Safe Distance between Navigating Vessels", M. S. thesis, Mokpo maritime university, pp. 1-2.
Kim, J. S., Y. S. Park, T. Y. Heo, J. Y. Jeong and J. S. Park(2011), "A Study on the Development of Basic Model for Marine Traffic Assessment Considering the Encounter Type Between Vessels", Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety, Vol. 17, No. 3, pp. 227-233.
Park, Y. S., J. Y. Jeong and J. S. Kim(2010), "A Study on the Minimum Safety Distance between Navigation Vessels based on Vessel Operator's Safety Consciousness", Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety, Vol. 16, No. 4, pp. 401-402.
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