우리나라 항구 주변에는 입 출항하는 많은 선박으로 인하여 해상교통흐름이 복잡하다. 이러한 선박통항의 안전과 효율성을 증진하기 위해 우리나라에서는 해상교통관제 서비스를 시행하고 있다. 24시간 쉴 틈이 없는 해상교통 관제사들의 노력에도 불구하고 관제구역 내에서의 충돌사고는 지속적으로 발생하고 있다. 해상교통관제에 관한 기본적인 절차는 있지만 선박간 위험에 대한 판단 기준이 없어 VTS관제사의 주관적인 판단으로 관제를 실시하고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 부산항관제 VHF채널을 3일간 청취하여, 교신내용을 분석하였다. 부산항관제 교신 중 통항에 관련된 사항을 충돌위험도 모델에 적용하여 위험도로 표현하였으며, 관제사들이 선박에게 권고 지시를 하는 시점의 위험도를 조우상황별, 관제사의 경력별, 주 야간별로 분석하였다. 본 연구는 관제사의 정량적인 관제 시점 연구에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
우리나라 항구 주변에는 입 출항하는 많은 선박으로 인하여 해상교통흐름이 복잡하다. 이러한 선박통항의 안전과 효율성을 증진하기 위해 우리나라에서는 해상교통관제 서비스를 시행하고 있다. 24시간 쉴 틈이 없는 해상교통 관제사들의 노력에도 불구하고 관제구역 내에서의 충돌사고는 지속적으로 발생하고 있다. 해상교통관제에 관한 기본적인 절차는 있지만 선박간 위험에 대한 판단 기준이 없어 VTS관제사의 주관적인 판단으로 관제를 실시하고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 부산항관제 VHF채널을 3일간 청취하여, 교신내용을 분석하였다. 부산항관제 교신 중 통항에 관련된 사항을 충돌위험도 모델에 적용하여 위험도로 표현하였으며, 관제사들이 선박에게 권고 지시를 하는 시점의 위험도를 조우상황별, 관제사의 경력별, 주 야간별로 분석하였다. 본 연구는 관제사의 정량적인 관제 시점 연구에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
In ports of Korea, the marine traffic flow is congested due to a large number of vessels coming in and going out. In order to improve the safety and efficiency of these vesse's movement, South Korea is operating with a Vessel Traffic System, which is monitoring its flow 24-7. However despite these e...
In ports of Korea, the marine traffic flow is congested due to a large number of vessels coming in and going out. In order to improve the safety and efficiency of these vesse's movement, South Korea is operating with a Vessel Traffic System, which is monitoring its flow 24-7. However despite these efforts of the VTS (Vessel Traffic System) officers, marine accidents are occurring continuously in their control area. VTS Officers are controlling subjectively based on their experience due to no VTS control guideline of dangerous situation among vessels. On this paper, we listened to Busan VHF channel for 3days and analyzed the message. With collision risk model, We analyzed a moment of risk which officers advise or recommend to vessel in encounter situation, VTSO's career, and day&night.
In ports of Korea, the marine traffic flow is congested due to a large number of vessels coming in and going out. In order to improve the safety and efficiency of these vesse's movement, South Korea is operating with a Vessel Traffic System, which is monitoring its flow 24-7. However despite these efforts of the VTS (Vessel Traffic System) officers, marine accidents are occurring continuously in their control area. VTS Officers are controlling subjectively based on their experience due to no VTS control guideline of dangerous situation among vessels. On this paper, we listened to Busan VHF channel for 3days and analyzed the message. With collision risk model, We analyzed a moment of risk which officers advise or recommend to vessel in encounter situation, VTSO's career, and day&night.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 우리나라에서 선박의 입·출항이 가장 많은 부산항(SPDIC, 2014)을 대상으로 3일간 VTS의 교신을 청취하여 관제시점을 확인하고, 이 상황에 대하여 선박의 조우상황별, 선박운항자의 의식이 반영된 위험도 모델을 이용하여 VTS 서비스 이용자인 선박운항자의 위험도를 평가하였다.
이 연구는 관제사의 적정 관제 시점에 관한 관제 가이드라인을 도출하기 위한 기초 연구로 우리나라의 입·출항 선박 및 해양사고가 가장 많았던 부산항을 대상으로 3일간 부산항 VTS VHF를 청취하고, 위험한 조우상황을 식별하였다.
이 연구에서는 Kim(2014)이 조사한 PAWSA, IWRAP, ES model 등의 여러 가지 충돌위험도 평가모델 중에서 우리나라의 실제 연안해역을 항해하는 선박운항자가 느끼는 위험도를 대상으로 하여 구현된 식(1)과 같은 위험도 평가 모델인 PARK(The Potential Assessment of Risk) 모델(Nguyen, 2014)을 이용하고자 한다. 이는 VTS 서비스의 대상인 선박을 중심으로 한 위험도를 표현하여 현장과 관제 사이의 위험도 격차를 줄이기 위함이다.
현재 법규상의 VTS 관제 절차와 VTS 관제사를 대상으로 한 설문조사를 통하여 현재의 관제절차와 관제사가 관제를 하는 방법을 조사하여, 적정관제시점 식별을 위한 위험도 모델에 대하여 고찰하고자 한다.
제안 방법
3일간 VTS가 선박을 호출하여 관제 개입을 실시한 207건의 통신 중 AIS 정보가 없는 경우, 접·이안선에 대한 관제 및 선박 단독 항행에 관제한 경우를 제외하고, 두 척이상의 선박에 직접적인 개입이 있었던 60건의 상황을 추출하였다.
VTS 교신 내용은 선박에서 VTS를 호출하는 경우, VTS에서 선박을 호출하는 경우, 그리고 선박과 선박간 호출하는 경우로 분류하였다. 그 중 선박에서 VTS를 호출하는 경우는 출항보고, 입항보고, 이동보고, 도선사보고, 투(양)묘 보고, 통과보고, ETA 통보, 통항 확인, 의도보고, 기타 등 10개의 항목으로 세분화하였다.
그 중 선박에서 VTS를 호출하는 경우는 출항보고, 입항보고, 이동보고, 도선사보고, 투(양)묘 보고, 통과보고, ETA 통보, 통항 확인, 의도보고, 기타 등 10개의 항목으로 세분화하였다. VTS에서 선박을 호출하는 경우는 관제 개입, 감도체크, 의도확인, 정보알림, 선박확인, 채널변경, 기타 등 7개의 항목으로 세분화 하였다. 또한 VHF 채널상에서 선박과 선박사이의 교신은 통항관련, 채널변경, 잡담, 기타 등 4개의 항목으로 세분화하였다.
관제 시에 VTS 관제사가 위험한 상황을 인지하는 방법을 확인하기 위하여, 남해지방해양경비안전소속(울산항, 부산항, 부산신항, 마산항)의 관제사 61명을 대상으로 중복답변을 허용한 설문조사를 실시하였다. 관제사가 위험한 상황을 인지하는 방법에 관하여 설문한 답변은 Table 1과 같다.
교신 내용 중 관제사가 선박간의 조우 상황에 관하여 교신에 개입하여 지시/조언을 하는 시점을 도출하기 위해서 VTS가 선박을 호출하는 424건의 교신을 Table 3과 같이 세분화하여 조사하였다.
선박운항자의 운항 경력처럼 관제사도 관제의 경력이 각각 다르며, 경력에 따라 관제의 경험이 다르다. 그리하여 관제사의 경력별로 관제에 개입하는 시기가 어떻게 다른지 확인해보기 위하여 VTS 관제사가 선박간의 조우상황에 관하여 교신에 개입하여 지시/조언을 하는 60건의 상황에 대하여 관제사의 경력별로 세분화하여 분석하였다. 실험 당시(2015년 4월) 부산항 VTS 당직자는 16명이였으며, 관제경력은 1년부터 17년까지 고루 분포하고 있었다.
이는 선박운항자 뿐만 아니라 관제사들도 조우상황별로 상이한 위험도를 느낀다고 할 수 있다. 그리하여 조우상황별로 관제 개입하는 시점을 확인하기 위하여 부산항 VTS 관제사가 두 척이상의 선박을 관제하기 위한 교신 60건의 상황에 대하여 조우 상황별로 세분화 하여 분석하였다.
VTS에서 선박을 호출하는 경우는 관제 개입, 감도체크, 의도확인, 정보알림, 선박확인, 채널변경, 기타 등 7개의 항목으로 세분화 하였다. 또한 VHF 채널상에서 선박과 선박사이의 교신은 통항관련, 채널변경, 잡담, 기타 등 4개의 항목으로 세분화하였다.
식별된 위험한 조우상황에 대하여 조우상황별, 관제사의 경력별, 주·야간별 관제사가 개입한 시점의 선박운항자의 의식을 기반으로 한 위험도, 최초의 교신 거리, CPA를 도출하였다.
이는 VTS 서비스의 대상인 선박을 중심으로 한 위험도를 표현하여 현장과 관제 사이의 위험도 격차를 줄이기 위함이다. 이 모델은 본선 선박 종류, 톤수, 선박길이, 선박 폭, 타선이 접근하는 각도 및 방향, 항내 및 항외, 선박 간 속력 차이, 선박간 거리, 운항자의 경력, 직급, 면허 등을 고려하였다.
따라서 본 연구에서는 우리나라에서 선박의 입·출항이 가장 많은 부산항(SPDIC, 2014)을 대상으로 3일간 VTS의 교신을 청취하여 관제시점을 확인하고, 이 상황에 대하여 선박의 조우상황별, 선박운항자의 의식이 반영된 위험도 모델을 이용하여 VTS 서비스 이용자인 선박운항자의 위험도를 평가하였다. 이렇게 평가된 위험도를 이용하여, 선박운항자 중심의 적정 관제 시점에 관한 가이드라인을 제시하였다.
Inoue(1973)는 해상교통 관측조사 기간에 관한 통계에서 모집단의 대표성을 갖기 위해서는 최소 3일 이상의 조사기간이 필요한 것으로 제시하였다. 이를 바탕으로 하여 본 연구는 부산항 부근 통항선박의 위험한 조우상황을 식별하기 위하여 2015.4.6.(월) 08:00부터 2015.4.9.(목) 08:00까지 3일간 Fig. 1의 부산항 VTS 관제구역 중 VHF 채널 12번(부산북항 주변)을 청취하였으며, 동일한 시기에 선박의 AIS 정보를 수집하여 PARK Model을 이용한 위험도를 조사하였다.
주·야간별 관제사가 개입하는 시기가 어떻게 다른지 확인해보기 위하여 VTS 관제사가 선박간의 조우상황에 관하여 교신에 개입하여 지시/조언을 하는 60건의 상황을 세분화하여 분석하였다.
주간은 관제사의 당직시간과 같이 09:00∼18:00, 야간은 18:00∼익일 09:00로 설정하였다.
대상 데이터
그리하여 관제사의 경력별로 관제에 개입하는 시기가 어떻게 다른지 확인해보기 위하여 VTS 관제사가 선박간의 조우상황에 관하여 교신에 개입하여 지시/조언을 하는 60건의 상황에 대하여 관제사의 경력별로 세분화하여 분석하였다. 실험 당시(2015년 4월) 부산항 VTS 당직자는 16명이였으며, 관제경력은 1년부터 17년까지 고루 분포하고 있었다.
성능/효과
(1) 부산권 해역의 VTS 관제사를 대상으로 조사한 결과 72.1%가 위험한 상황의 관제 시에 CPA 및 TCPA를 확인하여 관제하는 것으로 조사되었다. 하지만, 적정관제시점의 CPA 및 TCPA에 관한 가이드라인은 없어 관제사는 관제프로그램의 정보에 자신의 경험을 기반으로 하여 관제를 하는 것으로 조사되었다.
(2) 부산항 VTS VHF를 3일간 청취한 결과 VTS가 선박에게 직접 관제를 실시한 건수는 207건이 있었다. 이중 두 척이상의 선박에 직접적인 통항이 있었던 60건의 상황을 추출한 결과 당직관제사의 교신을 하는 방법 및 시기는 다르지만, 3일간 평균적으로 VTS의 권고 및 지시는 PARK 모델에 의한 위험도 4.
(3) 3일의 조사기간 동안 관제사가 관제를 개입했던 60건의 상황을 조우 상황별로 분류한 결과 PARK 모델에 의한 위험도와 CPA 및 교신 거리간에 일정한 경향이 없는 것으로 나타났으며, 이는 사용한 모델에 선박운항자의 의식이 반영되었기 때문인 것으로 사료된다. 관제 경력별로 분류하면 특정 위험도 값이 차이가 많이 나는 한사람을 제외하고, 관제경력이 많을수록 위험도는 낮아지는 경향을 확인하였다. 주·야간별로 분류하면 교신 거리와 CPA는 야간의 경우가 먼 거리에서 실시됨을 확인하였으나, PARK 모델의 위험도는 두 상황 동일하게 위험도 4.
관제를 시작한 거리를 살펴보면, 경력 5～10년, 10～15년, 15～20년, 그리고 5년미만의 순으로 먼거리에서 부터 관제를 시작한 것으로 분석되었다. 관제 시작거리와 달리 위험도는 경력이 5년 미만으로 상대적으로 짧은 관제사 그룹이 4.51로 가장 높게 조사되었다. 반면, 경력 10～15년의 상대적으로 경력이 많은 관제사는 위험도가 3.
관제프로그램 상 선박의 CPA 및 TCPA를 확인하여 위험한 상황을 인지한다고 답변한 관제사가 44명이였으며, 전체의 72.1%로 가장 많았다. 하지만, 관제를 시작하는 시점의 CPA 및 TCPA에 대한 기준이 없어 관제사는 관제프로그램의 정보에 자신의 경험을 더하여 관제를 실시하고 있는 것으로 조사되었다.
14로 이는 관제사 개인의 특성이 반영된 것으로 사료된다. 특정 한사람을 제외한 관제경력 15～20년 그룹의 위험도 평균은 3.76으로 관제경력이 많을수록 위험도는 낮아지는 경향을 확인하였다.
7은 경력 10∼15년의 관제사가 관제개입을 한 19건의 상황에 대하여 위험도, 최초교신실시 거리, CPA를 나타낸 것이다. 평균 위험도 3.77에서 상대 선박과 거리 1.71NM에서 CPA 0.54NM에서 VTS 관제사가 개입한 것으로 분석되었다.
8은 경력 15∼20년의 관제사가 관제개입을 한 15건의 상황에 대하여 위험도, 최초교신실시 거리, CPA를 나타낸 것이다. 평균 위험도 4.12에서 상대 선박과 거리 1.41NM에서 CPA 0.33NM에서 VTS 관제사가 개입한 것으로 분석되었다.
6은 경력 5∼10년의 관제사가 관제개입을 한 7건의 상황에 대하여 위험도, 최초교신실시 거리, CPA를 나타낸 것이다. 평균 위험도 4.12에서 상대 선박과 거리 1.95NM에서 CPA 0.22NM에서 VTS 관제사가 개입한 것으로 분석되었다.
9는 주간당직시간에 관제사가 관제개입을 한 23건의 상황에 대하여, 위험도, 최초교신실시 거리, CPA를 나타낸 것이다. 평균 위험도 4.14에서 상대 선박과 거리 1.29NM에서 CPA 0.29NM에서 VTS 관제사가 개입한 것으로 분석되었다.
10은 야간당직시간에 관제사가 관제개입을 한 37건의 상황에 대하여, 위험도, 최초교신실시 거리, CPA를 나타낸 것이다. 평균 위험도 4.14에서 상대 선박과 거리 1.6NM에서 CPA 0.39NM에서 VTS 관제사가 개입한 것으로 분석되었다.
5는 경력 5년 미만의 관제사가 관제개입을 한 19건의 상황에 대하여 위험도, 최초교신실시 거리, CPA를 나타낸 것이다. 평균 위험도 4.51에서 상대 선박과 거리 1.12NM에서 CPA 0.23NM에서 VTS 관제사가 개입한 것으로 분석되었다.
후속연구
추후에는 우리나라 다른 항만에 대하여도 조사하여 특정 교통상황에서의 적정관제시점에 대한 관제 가이드라인에 대한 기반을 마련하여야 할 것이다. 또한 PARK 모델은 주·야간의 위험도 요인을 추가하여 모델의 정확도도 높여야 할 것이다.
이는 PARK 모델 자체에서 주·야간에 대한 요인이 포함되지 않아 그런 것으로 사료되며, 추후에 보완이 되어야 할 것이다.
추후에는 우리나라 다른 항만에 대하여도 조사하여 특정 교통상황에서의 적정관제시점에 대한 관제 가이드라인에 대한 기반을 마련하여야 할 것이다. 또한 PARK 모델은 주·야간의 위험도 요인을 추가하여 모델의 정확도도 높여야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
선박간 위험에 대한 관제판단 기준에 대한 연구로는 어떤 것들이 있는가?
선박간 위험에 대한 관제판단 기준에 대한 연구로는 Kim(2013)의 자연환경별, 선박크기별, 관제사별 관제안전거리를 도출한 연구와 Park et al.(2010)의 자연환경별, 선박크기별 선박운항자가 느끼는 적정이격거리를 도출한 연구 등이 있다. 하지만 이들 연구는 설문조사를 통한 분석이며, 선박 관제 시 적절한 관제 시작 시점에 관한 연구는 아직 없는 실정이다.
동일한 해상교통 상황에서 상이한 관제가 이루어지거나 선박운항자가 관제지시에 혼란스럽게 되는 이유는?
IALA VTS Manual에서는 입항하기 전, VTS 관제구역에 진입 시, 횡단 시, 묘박 시, 정박 시, 출항 시 그리고 비상상황 시로 구분하여 절차와 확인사항들을 정해두고 있다. 우리나라에서는 동해, 남해, 서해 및 제주 해양경비안전본부의 해상교통관제 운영규정과 연안 해상교통관제 운영 고시에 의하여 관찰확인, 정보제공, 조언/권고, 지시의 순으로 관제를 하도록 절차를 규정하고 있다. 뿐만 아니라, 조언이 필요하다고 판단 될 때에는 접근선박의 침로와 속력 또는 항행 방향 및 선박운항의 의사결정이 필요한 사항까지 구체적으로 조언을 할 수 있다. 하지만 이들 모두 일반적인 절차에 대해서만 규정을 하고 있으며, 관제 개입 시기 에 대해서는 규정하지 않고 있다. 이로 인해 동일한 해상교통 상황에 대해서도 관제사의 성향에 따라 상이한 관제가 이루어질 수도 있어, 선박운항자의 입장에서 주관적인 관제지시가 혼란스러울 수 있다.
우리나라에서 해상교통관제 서비스를 실시하고 있는 이유는?
선박의 척수가 늘어나고 선박이 대형화, 고속화되면서 선박통항량이 밀집되는 특수수역에서의 항행위험요소는 급격히 증가되고 있다(Ministry of oceans and fisheries, 2013). 이러한 해양사고 위험을 감소시키고 선박통항의 안전과 효율성을 증진하기 위하여 우리나라에서는 해상교통관제(Vessel Traffic Service, 이하 VTS) 서비스를 실시중이다(Park et al., 2015).
참고문헌 (11)
Inoue, K.(1973), Detection Days and Level of Marine Traffic Volume, Japan Institute Navigation, No. 50, pp. 1-8.
Kim, J. S.(2013), "A Basic Study on the VTS Operator's Minimum Safe Distance, Journal of Korean Society of Marine Environment & Safety", Vol. 19 No. 5 pp. 476-482.
Kim, J. S.(2014), "A Study on the Development of Marine Traffic Assessment Model based on Vessel Operator's Risk Consciousness", Mokpo Maritime University, PhD. Dissertation, pp. 7-8.
Kim, S. J.(2015), "A Basic Study on Operation Effectiveness of Vessel Traffic Service(VTS)", Korea maritime and ocean university graduate school, Master thesis, p. 20.
Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs(2011), "A Development of Maritime traffic safety assessment model", pp. 83-91.
Ministry of oceans and fisheries(2013), "Vessel Traffic Service", p. 22.
Nguyen, X. T.(2014), "A Study on the Development of Real Time Supporting System (RTSS) for VTS Officers", Korea maritime and ocean university, PhD. Dissertation, pp. 60-65.
Park, Y. S., Park, J. S., Jeong, J. Y. and Jeong, G. N.(2015), Marine Traffic and Safety, p. 55.
Park, Y. S., Jeong, J. Y. and Kim, J. S.(2010), "A Study on the Minimum Safe Distance between Navigation Vessels based on Vessel Operator's Safety Consciousness", Journal of Korean Society of Marine Environment & Safety, Vol. 16 No. 4 pp. 401-406.
Statistics of Collision near Korea port, http://www.kmst.go.kr/statistics/
Ministry of oceans and fisheries(2014), The number of vessels that depart and arrive, http://www.spidc.go.kr
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