세계 주요 항만에서 해상안전관리의 주요한 수단으로 자리잡은 VTS는 향후 E-네비게이션을 비롯하여 해상과 항만의 각종 데이터를 총괄하는 데이터 베이스의 중심이 될 것으로 전망되고 있다. 다양한 정보의 수집과 분석이라는 측면에서 최근에 주목되고 있는 빅 데이터 개념을 포함한다면 VTS를 통해 수집할 수 있는 데이터의 범위와 정보 분석 능력 및 활용범위를 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 통신 빈도와 같이 정량적 분석 위주로 접근했던 기존 연구와는 달리 VTS 통신의 목적이나 유형과 같은 분석을 포함하여 관제대상 선박에 대한 정보와 각 통신의 소요시간까지 수집하였다. 이렇게 수집된 정보의 여러 항목을 교차하여 비교하고 분석할 수 있는 데이터 수집 모델을 본 연구에서 제시하여 관제통신 건수, 방식, 관제 유형방법, 선종별 통신량 및 법령 위반건수 등을 분석하는 것을 목적으로 한다. 이 연구 결과 (1) 부산항 북항의 경우에는 정보전달 형태의 관제가 빈번하고, 특정한 선종의 선박과 통신이 편중되어 있으며 (2) 관제 채널 청취 불이행, 항로 준수 위반의 법령 위반 사항이 자주 발생하고 있으나 통신량의 혼잡으로 인하여 소극적인 관제가 수행되고 있다는 사실을 알 수 있었다. 이렇게 수집된 정보는 IALA Guideline에서 작업부하로 지적하고 있는 '상황인지가 가능한 수준의 관제통신량'에 대한 분석 자료로 활용할 수 있으며 향후 e-내비게이션 연구를 위한 데이터베이스로 이용될 수 있을 것이다.
세계 주요 항만에서 해상안전관리의 주요한 수단으로 자리잡은 VTS는 향후 E-네비게이션을 비롯하여 해상과 항만의 각종 데이터를 총괄하는 데이터 베이스의 중심이 될 것으로 전망되고 있다. 다양한 정보의 수집과 분석이라는 측면에서 최근에 주목되고 있는 빅 데이터 개념을 포함한다면 VTS를 통해 수집할 수 있는 데이터의 범위와 정보 분석 능력 및 활용범위를 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 통신 빈도와 같이 정량적 분석 위주로 접근했던 기존 연구와는 달리 VTS 통신의 목적이나 유형과 같은 분석을 포함하여 관제대상 선박에 대한 정보와 각 통신의 소요시간까지 수집하였다. 이렇게 수집된 정보의 여러 항목을 교차하여 비교하고 분석할 수 있는 데이터 수집 모델을 본 연구에서 제시하여 관제통신 건수, 방식, 관제 유형방법, 선종별 통신량 및 법령 위반건수 등을 분석하는 것을 목적으로 한다. 이 연구 결과 (1) 부산항 북항의 경우에는 정보전달 형태의 관제가 빈번하고, 특정한 선종의 선박과 통신이 편중되어 있으며 (2) 관제 채널 청취 불이행, 항로 준수 위반의 법령 위반 사항이 자주 발생하고 있으나 통신량의 혼잡으로 인하여 소극적인 관제가 수행되고 있다는 사실을 알 수 있었다. 이렇게 수집된 정보는 IALA Guideline에서 작업부하로 지적하고 있는 '상황인지가 가능한 수준의 관제통신량'에 대한 분석 자료로 활용할 수 있으며 향후 e-내비게이션 연구를 위한 데이터베이스로 이용될 수 있을 것이다.
The VTS concept was located as a principal methods of maritime safety administration in world's major harbors and expected to become the pivotal role for the future of the maritime and harbor society with e-Navigation epoch. If recent limelight concept of big-data has been included in aspect of info...
The VTS concept was located as a principal methods of maritime safety administration in world's major harbors and expected to become the pivotal role for the future of the maritime and harbor society with e-Navigation epoch. If recent limelight concept of big-data has been included in aspect of information gathering and analysis with various studies, it's required advanced studies to improve the information analysis capability and application range of the data that can be mining by the VTS. In this study, contrast to other studies that aimed quantitative analysis as communication number, it can be mining the time information and each of the communication VTS for the target vessel, including qualitative analysis, such as the purpose or the type of communication. This comparison across multiple items of the collected information, and presenting the VTS data mining model (VCDF) that can be analyzed for the purpose of analyzing way, type and number of communication by ship's type, also number of violations through VTS communication. First, In Busan port case, it shows frequently information service and shows frequently communicating with particular types of vessels. Second, Passive VTS carried out notwithstanding many kinds of traffic violations due to communication congestion. This arranged information can be used as data for the analysis, as possible the level of traffic for VTSO situational awareness, which pointed to the 'workloads' in 'IALA Guideline' and could be used as a database for future research of e-Navigation.
The VTS concept was located as a principal methods of maritime safety administration in world's major harbors and expected to become the pivotal role for the future of the maritime and harbor society with e-Navigation epoch. If recent limelight concept of big-data has been included in aspect of information gathering and analysis with various studies, it's required advanced studies to improve the information analysis capability and application range of the data that can be mining by the VTS. In this study, contrast to other studies that aimed quantitative analysis as communication number, it can be mining the time information and each of the communication VTS for the target vessel, including qualitative analysis, such as the purpose or the type of communication. This comparison across multiple items of the collected information, and presenting the VTS data mining model (VCDF) that can be analyzed for the purpose of analyzing way, type and number of communication by ship's type, also number of violations through VTS communication. First, In Busan port case, it shows frequently information service and shows frequently communicating with particular types of vessels. Second, Passive VTS carried out notwithstanding many kinds of traffic violations due to communication congestion. This arranged information can be used as data for the analysis, as possible the level of traffic for VTSO situational awareness, which pointed to the 'workloads' in 'IALA Guideline' and could be used as a database for future research of e-Navigation.
VTS 통신은 통신망 분석이라는 주제의 특수성으로 인하여 통신 데이터를 수집하는 기계적 장비나 전산 프로그램 등의 개발이 지금까지 쉽지 않았다. 본 연구에서는 VTS 관제통신 데이터의 상세한 분석을 통해 VTS와 관련된 연구, 또는 e-네비게이션의 개발 등에 필요한 데이터를 수집하고 분석할 수 있는 프레임을 제시하고자 한다. 이를 통하여 해당항만의 특성과 통신 빈도를 이용한 혼잡 정도 등을 포함한 위해요소를 파악하여 해양사고 예방에 이바지하는 것을 목적으로 하고자 한다.
제안 방법
본 연구에서는 VCDF 통신 분석을 통해 선박의 통항이 집중되는 부산항 해역에서 관제사가 선박의 위험을 인지하고 선박운항자의 의사결정을 유도하는 방식과 실측되지 않은 위험상황, 항법 위반의 빈도 및 선종별 관제유형 등 다양한 측면에서 수집되지 못한 관제정보를 획득할 수 있는 방식을 구현하였다. 부산항 북항 VTS 센터의 3일간 통신 분석의 주요한 내용은 다음과 같다.
대상 데이터
데이터는 국내에서 선박의 통항량과 무선통신의 빈도가 가장 많다고 알려진 부산항 관제센터의 북항 섹터 VMS 시스템(Pusan Harbor VTS, 2014)을 통해 수집되었다. 수집기간은 부산항 관제센터에서 보관하는 VTS 영상기록(2개월)의 범위 안에서 수집되었으며, 가장 일상적인 주기의 관제환경이 유지되는 시간으로 수집하기 위해 기상특보나 해양사고 등 특이사항이 발생하지 않은 기간과 관제사들의 당직 순환에서 결원이나 중복이 발생하지 않은 기간, 통신장비의 결함 등으로 사용하는 채널의 변경이나 문제가 발생하지 않은 기간 중 3일 이상이 연속적으로 보장되는 시간으로 산정하였다.
데이터는 국내에서 선박의 통항량과 무선통신의 빈도가 가장 많다고 알려진 부산항 관제센터의 북항 섹터 VMS 시스템(Pusan Harbor VTS, 2014)을 통해 수집되었다. 수집기간은 부산항 관제센터에서 보관하는 VTS 영상기록(2개월)의 범위 안에서 수집되었으며, 가장 일상적인 주기의 관제환경이 유지되는 시간으로 수집하기 위해 기상특보나 해양사고 등 특이사항이 발생하지 않은 기간과 관제사들의 당직 순환에서 결원이나 중복이 발생하지 않은 기간, 통신장비의 결함 등으로 사용하는 채널의 변경이나 문제가 발생하지 않은 기간 중 3일 이상이 연속적으로 보장되는 시간으로 산정하였다. 이 조건에 따라 본 연구에서는 2014년 8월 11일~8월 14일 3일에 걸쳐 수행된 관제통신 내용을 중심으로 VCDF 자료를 수집하였는데 3일간의 VCDF 기록은 여러 항목으로 3,680행에 이르는 방대한 분량이 수집되었으나 간략하게 요약하면 Table 2와 같이 정리될 수 있다.
수집기간은 부산항 관제센터에서 보관하는 VTS 영상기록(2개월)의 범위 안에서 수집되었으며, 가장 일상적인 주기의 관제환경이 유지되는 시간으로 수집하기 위해 기상특보나 해양사고 등 특이사항이 발생하지 않은 기간과 관제사들의 당직 순환에서 결원이나 중복이 발생하지 않은 기간, 통신장비의 결함 등으로 사용하는 채널의 변경이나 문제가 발생하지 않은 기간 중 3일 이상이 연속적으로 보장되는 시간으로 산정하였다. 이 조건에 따라 본 연구에서는 2014년 8월 11일~8월 14일 3일에 걸쳐 수행된 관제통신 내용을 중심으로 VCDF 자료를 수집하였는데 3일간의 VCDF 기록은 여러 항목으로 3,680행에 이르는 방대한 분량이 수집되었으나 간략하게 요약하면 Table 2와 같이 정리될 수 있다.
성능/효과
(1) 관제통신 건수는 시간당 51회 정도로 오전 8시 20시에 평균 이상의 관제통신이 수행되고 있고 오전 9시 14시대까지는 분산범위를 초과할 정도로 빈도가 높은데 선종별 통신량 수치를 교차하여 분석하면 법령 위반의 빈도가 높은 것으로 확인된 급유선과 예인선과의 통신량이 이 시간대에 더 많은 것으로 분석되었다.
(2) 관제통신이 혼잡한 시간대에 급유선과 예인선 등의 통신량이 많아 정보전달(INS)의 관제 유형이 수행된 것으로 확인되어 혼잡한 상황으로 인한 소극적인 관제가 수행되는 것으로 분석되었다.
관제 통신의 대상으로 가장 많은 빈도를 기록한 선종은 급유선이었으나 항법 위반에 관련된 항목에서 가장 높은 위반 비율을 기록한 선종은 예인선이었다. 부선을 끌고 운항하는 특성으로 인해 예선의 선장과 부선의 관리자가 다른 채널로 통신하는 경우가 많기 때문에 상대적으로 관제채널 청수 불이행과 같은 항법 위반사례가 많았는데 이 같은 분석 결과를 종합적으로 평가하게 되면 부산항 북항의 관제구역에서는 관제채널 청수의무를 위반하고 항법을 위반하는 빈도가 높은 소형선박의 관제비중이 높은 혼잡한 항만이라는 사실을 알 수 있다.
후속연구
이를 통하여 해당항만의 특성과 통신 빈도를 이용한 혼잡 정도 등을 포함한 위해요소를 파악하여 해양사고 예방에 이바지하는 것을 목적으로 하고자 한다. 그리고 이러한 분석 결과를 기초로 하여 해당항만의 VTS 통신의 효율적 운영을 위한 정보의 활용도 가능할 것이다.
이와 같이 VCDF와 같은 방식을 통해 관제통신 분석이 구체적이고 상세한 수준으로 수행된다면 추후 IALA에서 지적하는 작업 부하 등 해상교통관제에 필요한 업무 개선이나 해상교통현황 파악을 위한 현장 데이터로 유효하게 사용될 수 있으며 또한 e-내비게이션의 정보제공 측면에서 선박에 가장 유효한 정보를 최적의 시간에 전달할 수 있는 프로그램으로 개발하는데 활용할 수 있는 효과적인 수단이 될 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
VTS센터의 역할은?
우리나라 해역의 해상교통 안전 확보를 위하여 1993년부터 포항항을 시작으로 해상교통관제(Vessel Traffic Service, 이하 VTS)가 전 해역에서 수행되고 있다. 각 VTS센터에서는 해상교통관제사와 선박과의 VHF 통신을 이용하여 선박이 해상에서 안전하게 운항할 수 있도록 안전정보를 제공하고 있다. VTS 통신은 해상교통의 안전을 유지하고 항만 운영에 관련된 현장의 진행사항을 확인하고, 실제 관제의 수행방식과 범위를 파악할 수 있는 정보이기도 하다.
실제로 이루어지고 있는 관제통신에서의 구체적인 통신정보에 관한 연구가 희박했던 이유는 무엇인가?
그러나 VTS 통신과 관련된 기존의 연구는 항만시설의 입출항이나 접이안과 같은 제한적인 범위의 통신내역만 기록되어 있는 관제일지나 그 기록을 토대로 전산 입력된 항만 운영 전산 시스템(Port Management Information System, 이하 Port-MIS)을 통해 정리된 전산 데이터에 주로 의존되었다(Yun, 2001; Park et al., 2008).
해상교통관제가 우리나라에서 가장 먼저 수행된 시기는 언제이며, 장소는?
우리나라 해역의 해상교통 안전 확보를 위하여 1993년부터 포항항을 시작으로 해상교통관제(Vessel Traffic Service, 이하 VTS)가 전 해역에서 수행되고 있다. 각 VTS센터에서는 해상교통관제사와 선박과의 VHF 통신을 이용하여 선박이 해상에서 안전하게 운항할 수 있도록 안전정보를 제공하고 있다.
참고문헌 (5)
Hong, S. I.(2012), A Study on Effective operational plan through the Analysis of Traffic volume in VTS area, The Joint Academic Journal of Navigation and Port Research 2012, p. 535.
Korea Shipping Association(2015), Shipping Statistics Annual Report 2014, http://wwwhaewoon.or.kr.
Park, S. Y.(2008), A Study on Evaluation of Harbor VTS Operators' Workload by the Analysis of Marine Traffic, Journal of Navigation and Port Research, Vol. 32, No. 8th, p. 570.
Pusan Harbor VTS(2014), South Regional Headquarters Korea Coast Guard, MPSS, VTS Debriefing system Log File (Data server No. 1 Sector 2014.08.11.-14.).
Yun, J. S.(2001), A Study on the Enhancement of Quality of Pusan Port Traffic Management Service, Korea Maritime Ocean University, Graduate school of Master's degree Dissertation, p. 115.
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