일반적으로 VTSO(Vessel Traffic ServiceOperator)는 양 선박의 충돌위험 정도를 판단할 때, 선박들의 침로와 속력, DCPA(Distance to CPA)와 TCPA(Time to CPA) 그리고 양 선박의 조우상황 등을 종합적으로 고려한다. 이에 본 연구에서는 CPA에서의 양 선박 상대방위에 따른 충돌위험도 계산 알고리즘을 제안하고, 알고리즘의 타당성을 검증하기 위하여 다양한 조우상황별 충돌위험도 측정에 대한 VTSO의 설문조사를 실시하였다. 그 결과, 제안한 알고리즘에 의한 위험도 평가 결과와 VTSO의 설문결과 사이에 높은 상관관계가 있음이 확인되어 제안한 알고리즘의 유효성을 검증하였다.
일반적으로 VTSO(Vessel Traffic Service Operator)는 양 선박의 충돌위험 정도를 판단할 때, 선박들의 침로와 속력, DCPA(Distance to CPA)와 TCPA(Time to CPA) 그리고 양 선박의 조우상황 등을 종합적으로 고려한다. 이에 본 연구에서는 CPA에서의 양 선박 상대방위에 따른 충돌위험도 계산 알고리즘을 제안하고, 알고리즘의 타당성을 검증하기 위하여 다양한 조우상황별 충돌위험도 측정에 대한 VTSO의 설문조사를 실시하였다. 그 결과, 제안한 알고리즘에 의한 위험도 평가 결과와 VTSO의 설문결과 사이에 높은 상관관계가 있음이 확인되어 제안한 알고리즘의 유효성을 검증하였다.
When VTSOs(Vessel Traffic Service Operators) determine the degree of collision risk of two vessels, they consider comprehensively information about each vessel's course, speed, DCPA, TCPA and encountering situation. In this study, we proposed an algorithm in which two relative bearings as informatio...
When VTSOs(Vessel Traffic Service Operators) determine the degree of collision risk of two vessels, they consider comprehensively information about each vessel's course, speed, DCPA, TCPA and encountering situation. In this study, we proposed an algorithm in which two relative bearings as information about two vessel's encountering situation are used to evaluate the degree of collision risk. In order to verify whether the proposed algorithm is reasonable, we set twenty encountering situations and conducted a survey of collision risk on fifty three VTSOs about those situations. By comparing the degrees of collision risk with the proposed algorithm to the results of the survey, we found that relative bearing at CPA is very important factor for VTSO to recognize the level of collision risk when two vessels are in encountering situation.
When VTSOs(Vessel Traffic Service Operators) determine the degree of collision risk of two vessels, they consider comprehensively information about each vessel's course, speed, DCPA, TCPA and encountering situation. In this study, we proposed an algorithm in which two relative bearings as information about two vessel's encountering situation are used to evaluate the degree of collision risk. In order to verify whether the proposed algorithm is reasonable, we set twenty encountering situations and conducted a survey of collision risk on fifty three VTSOs about those situations. By comparing the degrees of collision risk with the proposed algorithm to the results of the survey, we found that relative bearing at CPA is very important factor for VTSO to recognize the level of collision risk when two vessels are in encountering situation.
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문제 정의
본 연구에서는 선박충돌위험과 관련된 여러 요인 중 DCPA와 TCPA외에 VTS 관점에서 선박조우상황을 판단하기 위해 최근접점에서의 선박조우관계를 분석하여 상대방위에 따른 위험값(Rcpa)과 선박조우상황에 따른 위험도(Eij)를 구하였다. 산출한 값의 검증을 위하여 다양한 선박 조우상황에 대한 해상교통관제사가 느끼는 위험정도와 비교하여 높은 상관관계가 있음을 확인하였다.
이에 본 연구에서 선박충돌위험과 관련된 여러 요인 중 VTS 관점에서 선박조우상황을 판단하기 위해 최근접점에서 선박조우관계를 분석하고, 최근접점에서의 상대방위에 따른 위험값과 이를 이용한 선박조우상황에 따른 위험도를 산출하고자 한다.
제안 방법
본 연구에서는 선박조우상황을 판단하기 위한 방법으로 TCPA가 0인 지점 즉, 두 선박이 최근접점에 위치할 때, A선박에서의 B선박 상대방위를 θa, B선박에서의 A선박 상대방위를 θb라 하고 θa와 θb의 변화에 따른 양 선박 간의 교행관계를 비교하면 Fig. 1과 같다.
대상 데이터
두 선박이 다음의 조건에서 각 상황별로 조우할 때 관제사가 인지하는 충돌 위험 정도(최소 0 ~ 최대 2)를 조사하였고, 53명의 관제사가 설문에 응하였다.
본 연구에서 정의한 최근접점에서의 상대방위에 따른 선박 조우상황 위험도(Eij)가 VTS 관점에서 조우상황을 판단하기에 타당한지 여부를 확인하기 위하여 부산항 · 부산신항 · 대산항 · 목포항에 근무하는 해상교통관제사를 대상으로 설문조사를 실시하였다.
성능/효과
Eij는 선박이 조우하는 상황을 고려한 위험 요소로써, DCPA 와 TCPA가 동일한 조건에서 관제사가 느끼는 위험정도와 비교하면 좌현 대 좌현 통과 상황(Situation 2)에 대한 설문 평균은 0.61, Eij값은 0.74로 산출되었고, 우현 대 우현 통과 상황(Situation 1)에 대한 설문 평균은 1.21, Eij값은 1.35로 좌현 대 좌현 보다 높게 산출되었다.
결과적으로 20가지 선박 조우상황에 대한 Eij값과 관제사가 느끼는 평균 위험정도(Mean)의 상관계수가 0.935로 강한 양의 상관관계를 보여 제안한 알고리즘(Eij)의 유효성을 검증하였다.
)를 구하였다. 산출한 값의 검증을 위하여 다양한 선박 조우상황에 대한 해상교통관제사가 느끼는 위험정도와 비교하여 높은 상관관계가 있음을 확인하였다.
피항선이 유지선 선수를 지나는 조우 상황에서 두 선박의 교차각이 110도에서 90도, 45도로 바뀔 때 관제사가 느끼는 평균 위험은 1.39, 1.56 그리고 1.58로 점점 높아졌고, 같은 조우 상황에 대한 Eij값은 1.40, 1.48 그리고 1.58로 점점 높게 산출되었다. 또한 교차각이 위와 같이 바뀌고 피항선이 유지선 선미를 지나는 조우 상황에서도 관제사가 느끼는 평균 위험은 1.
후속연구
해상교통관제사의 인지과업을 보조하고 VTS 관점에서 선박 충돌위험을 계산 · 예측할 수 있는 시스템 개발을 위한 추후 연구로, 선종과 선박 크기를 고려한 DCPA 위험도와 TCPA에 따른 위험도를 구하고, 이를 실제 VTS 관제 상황과 비교 · 분석하고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
해상교통관제사에서 선박의 충돌사고를 방지하기 위해 어떤 방법을 사용하는가?
국내에서 발생하는 충돌사고 대부분이 경계 소홀 등 상대 선박을 조기에 인지하지 못하여 발생하고 있어 이러한 사고원인을 줄이기 위한 VTS의 역할이 무엇보다 중요시 되고 있다. 해상교통관제사는 선박의 충돌사고를 방지하기 위하여 해상교통관제(Vessel Traffic Service)시스템을 통하여 선박의 움직임을 실시간으로 모니터링하며 충돌위험상황을 인지하는 과업을 수행하고, 해당 선박에게 적절한 조치를 취하도록 정보제공․조언․권고․지시를 함으로써 사고를 예방하고 있다.
해상교통관제사에서 해상교통관제 시스템을 사용함에도 불구하고 충돌사고가 발생하는 이유는 무엇인가?
그러나 일부 선박에서는 근접상황이 되어도 변침․감속 등 적절한 조치를 취하지 않거나, 유지선이 상대선박의 의도를 파악하지 않은 채 근접 위험상황에서 피항선 방향으로 좌변침하여 충돌위험을 초래하거나 충돌사고로 이어지는 사례 (BMST, 2015)가 발생하고 있다.
국내의 해양사고 중 충돌사고의 대부분은 어떤 이유로 발생하는가?
국내에서 발생하는 충돌사고 대부분이 경계 소홀 등 상대 선박을 조기에 인지하지 못하여 발생하고 있어 이러한 사고원인을 줄이기 위한 VTS의 역할이 무엇보다 중요시 되고 있다. 해상교통관제사는 선박의 충돌사고를 방지하기 위하여 해상교통관제(Vessel Traffic Service)시스템을 통하여 선박의 움직임을 실시간으로 모니터링하며 충돌위험상황을 인지하는 과업을 수행하고, 해당 선박에게 적절한 조치를 취하도록 정보제공․조언․권고․지시를 함으로써 사고를 예방하고 있다.
참고문헌 (13)
Busan Maritime Safety Tribunal(2015), A Written Judgment for Collision Accident between 107 DAEYANG and HYUNDAI BRIDGE.
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Jeong, T. G.(2003), "A New Approach to the Evaluation of Collision Risk using Sech Function", Journal of Korean Navigation and Port Research, Vol. 27, No. 2, pp. 103-110.
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Park, J. S., Park, Y. S., Lee, H. G.(2013), Maritime Traffic Engineering, pp. 163-167
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