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문제 정의
- 한편 연구가 미진한 해상교통에서의 스마트폰 사용현황과 사용인식을 조사·분석하기 위하여 승선경력을 가진 항해사를 대상으로 수행한 설문조사를 바탕으로 스마트폰 사용 위험성에 대한 인식을 파악하고자 한다.
- 실험은 2개 수로와 1개 선박을 선정하여 승선 경험이 있는 항해사를 대상으로 수행하였으며, 스마트폰 사용으로 인한 선박 항행 위험도를 근접도 평가, 제어도 평가, 주관적 평가 및 위험 상황 인지 시간 분석을 이용해 평가하였다. 이를 통해항해 중 스마트폰 사용의 위험성을 식별하고 사전에 해양 사고를 예방하기 위해 스마트폰 규제와 사용지침의 마련을 목적으로 하고자 한다.
- 도로교통에서는 운전 중 스마트폰 사용이 안전 운전에 미치는 영향에 관한 여러 연구가 진행되고 있으며, 사고를 예방하기 위해 운전 중 스마트폰 사용 금지 법안까지 개정하고 있어 이에 대한 고찰을 하고자 한다.
- 위험 상황 인지 시간 분석을 위해 실험 참가자가 위험하다고 판단할 때 VHF를 통해 VTS에게 보고하도록 하였다. 실험 과제가 시작되는 시점부터 VHF 보고까지의 시간을 측정하여, 스마트폰 사용 시와 미사용 시 차이를 비교·분석하였다.
- 해상교통에서는 무선통신 인프라 구축에 따라, 스마트폰 사용에 대한 인터넷 환경이 마련될 예정이지만, 선박에서 항해 중 스마트폰 사용의 위험에 대한 연구 결과가 거의 없다. 이에 본 연구는 선박 조종 시뮬레이터를 이용하여 항해중 스마트폰 사용에 대한 위험성을 판별하였다.
가설 설정
- 6은 선수선박 엔진고장과제를 그림으로 나타낸 것이다. 실험 시작 5분이 경과한 시점에서 선수에서 일정한 속력으로 항해 중인 선박을 엔진고장이라 가정하고 속력을 서서히 줄였다.
제안 방법
- 이에 본 연구는 먼저 도로교통에서 스마트폰 사용의 위험성에 대한 연구와 규제 및 설문조사를 통해 항해 중 스마트폰 사용의 위험성을 고찰하고, 항해 당직 중 스마트폰 사용에 대한 선박조종 위험성 여부를 판별하기 위해 선박 조종 시뮬레이터를 이용하여 모의 항해 실험을 수행하였다. 실험은 2개 수로와 1개 선박을 선정하여 승선 경험이 있는 항해사를 대상으로 수행하였으며, 스마트폰 사용으로 인한 선박 항행 위험도를 근접도 평가, 제어도 평가, 주관적 평가 및 위험 상황 인지 시간 분석을 이용해 평가하였다.
- 이에 본 연구는 먼저 도로교통에서 스마트폰 사용의 위험성에 대한 연구와 규제 및 설문조사를 통해 항해 중 스마트폰 사용의 위험성을 고찰하고, 항해 당직 중 스마트폰 사용에 대한 선박조종 위험성 여부를 판별하기 위해 선박 조종 시뮬레이터를 이용하여 모의 항해 실험을 수행하였다. 실험은 2개 수로와 1개 선박을 선정하여 승선 경험이 있는 항해사를 대상으로 수행하였으며, 스마트폰 사용으로 인한 선박 항행 위험도를 근접도 평가, 제어도 평가, 주관적 평가 및 위험 상황 인지 시간 분석을 이용해 평가하였다. 이를 통해항해 중 스마트폰 사용의 위험성을 식별하고 사전에 해양 사고를 예방하기 위해 스마트폰 규제와 사용지침의 마련을 목적으로 하고자 한다.
- 사용 경험 조사결과, 20%가 항해당직에서 스마트폰을 사용한 경험이 있다고 응답하였고, 70%가 정박당직에서 사용하였다고 응답하였다. 스마트폰 사용 인식에 대한 조사항목은 당직 이외 선박에서의 스마트폰 사용의 필요성, 선상에서 스마트폰 사용의 장단점, 스마트폰 사용의 위험도, 당직 중 스마트폰 사용이 당직업무에 미치는 영향 등으로 구성하였다.
- 과반수의 응답자는 스마트폰 사용에 대한 위험성은 인식하고 있지만, 현재 특별한 규제나 기준이 없고, 스마트폰의 사용은 개인의 판단에 의존하기에 규제가 필요하다고 응답하였다. 규제방법으로 교육 및 사용 지침을 제시하였다. 하지만 규제가 필요 없다는 응답자는 스마트폰으로 인해 선원복지 상승과 업무의 효율성을 이유로 사용 규제를 반대하였다.
- 항해 당직 중 스마트폰 사용에 대한 위험을 효과적으로 판별하기 위하여 실험 대상 선박, 항만, 실험 참가자 및 실험과제를 선정하고, 각 실험참가자가 다른 8회의 실험을 수행하도록 시나리오를 구성하였다.
- , 2013). 단 대상항만의 외력은 해도 및 조류도에 기입된 정보 중 최대치로 설정하였고, 부산항은 최강조류 1.0 kts, 울산항은 최강조류 2.5 kts의 외력으로 실험을 수행하였다.
- 최근 직장인을 대상으로 한실험에서 자신의 업무에 대한 평균 집중 시간이 약 10분으로 조사되어, 참가자의 집중력 하락을 방지하기 위해 시나리오의 시뮬레이션 시간을 10분으로 정하였다(Munchhausen, 2012). 먼저 실험 참가자에게 대상 시나리오 해역에 대한 설명한 후, 시뮬레이션에 대한 적응을 위해 대상 선박으로 친숙화를 수행하였다. 총 8번의 시나리오를 무작위로 시행하였으며 40분씩 2번으로 나누어 실험을 하였고, 실험 참가자는 시뮬레이션을 종료한 후, 운항자의 주관적 의견서를 작성하도록 하였다.
- 먼저 실험 참가자에게 대상 시나리오 해역에 대한 설명한 후, 시뮬레이션에 대한 적응을 위해 대상 선박으로 친숙화를 수행하였다. 총 8번의 시나리오를 무작위로 시행하였으며 40분씩 2번으로 나누어 실험을 하였고, 실험 참가자는 시뮬레이션을 종료한 후, 운항자의 주관적 의견서를 작성하도록 하였다.
- 스마트폰 사용 유무가 항해 당직에 미치는 영향을 알아보기 위하여 스마트폰 사용 과제를 선정하였다. 항해사 179명의 설문에서 항해 당직 시 가장 많이 사용한 스마트폰 기능은 정보검색(26.
- 또한 10분의 짧은 시간 내에 스마트폰의 위험성을 판별하고, 항해사의 상황대처능력을 측정하기 위하여 항해 중 발생할 수 있는 긴급 상황을 재현하였다. 긴급 상황 시나리오를 선정하기 위해서 최근 5년간 해양사고통계를 참조하였고, 해양사고로 이어지는 가장 큰 원인은 충돌과 좌초로 조사되어, 충돌, 좌초 상황을 구현할 수 있도록 시나리오를 제작하였다(KMST, 2015).
- 또한 10분의 짧은 시간 내에 스마트폰의 위험성을 판별하고, 항해사의 상황대처능력을 측정하기 위하여 항해 중 발생할 수 있는 긴급 상황을 재현하였다. 긴급 상황 시나리오를 선정하기 위해서 최근 5년간 해양사고통계를 참조하였고, 해양사고로 이어지는 가장 큰 원인은 충돌과 좌초로 조사되어, 충돌, 좌초 상황을 구현할 수 있도록 시나리오를 제작하였다(KMST, 2015). 하지만 타선의 움직임과 같은 외부환경의 변화에 의해 발생하는 충돌과는 달리 좌초 시나리오는 시뮬레이션에서 임의로 과제를 줄 수 없기에, 충돌 시나리오만을 과제로 선정하였다.
- 5는 어선통항과제를 그림으로 나타낸 것이다. 실험시작 5분이 경과한 시점에서 본선 진행방향의 측면에 정지하고 있는 어선을 위험 상황 발생을 위하여 본선의 선수 방향으로 서서히 움직이도록 하였다.
- 시뮬레이션 결과를 객관적으로 검증하기 위하여 해사안전법의 해상교통안전진단 중 해상교통시스템 적정성 평가에서 사용 중인 3가지 평가기법과 위험 상황 인지 시간을 비교·분석하여 위험도를 평가하였다.
- 상황 인지(Situation Awareness)는 선박 항해에서 위험 물표를 처음 발견하는 초인시점으로 볼 수 있으며, 본 실험에서 는 참가자가 위험을 인지하는 시간을 측정하여 비교·분석하였다.
- 근접도 평가는 위험이 예상되는 목표점 또는 목표선과의 거리(최근접거리)를 기초로 표본 표준편차 방식으로 산출한 충돌확률 및 이격거리로 위험을 평가하는 것이다. 본 실험에서는 어선을 목표점으로, 항계선을 목표선으로 설정하였다.
- 본 실험에서 근접도 평가를 위해 두 가지 방법을 이용하였다. 첫 번째로 본선과 선수를 횡단하는 어선과의 최근접거리(CPA)를 구하여 비교 분석하였다. 두 번째로 본선과 연안 항계 내에서 배치되어 있는 선박 중 항계선과 가장 근접한 선박과의 거리를 이용하여 충돌확률을 구하였다.
- 첫 번째로 본선과 선수를 횡단하는 어선과의 최근접거리(CPA)를 구하여 비교 분석하였다. 두 번째로 본선과 연안 항계 내에서 배치되어 있는 선박 중 항계선과 가장 근접한 선박과의 거리를 이용하여 충돌확률을 구하였다.
- 본 실험에서 제어도 평가를 위해 타와 엔진의 사용량을 측정하였다. 하지만 실험 해역에서 통상적으로 엔진의 사용 없이maneuvering speed로 항해를 하기에, 대부분의 참가자들이 주위 환경과 상관없이 초기 스피드로 항해를 하여, 타의 사용량만으로 분석을 시행하였다.
- 본 실험에서 제어도 평가를 위해 타와 엔진의 사용량을 측정하였다. 하지만 실험 해역에서 통상적으로 엔진의 사용 없이maneuvering speed로 항해를 하기에, 대부분의 참가자들이 주위 환경과 상관없이 초기 스피드로 항해를 하여, 타의 사용량만으로 분석을 시행하였다. 타의 사용량은 스마트폰에 사용유무에 따라 타의 사용시간을 측정하여 분석하였다.
- 하지만 실험 해역에서 통상적으로 엔진의 사용 없이maneuvering speed로 항해를 하기에, 대부분의 참가자들이 주위 환경과 상관없이 초기 스피드로 항해를 하여, 타의 사용량만으로 분석을 시행하였다. 타의 사용량은 스마트폰에 사용유무에 따라 타의 사용시간을 측정하여 분석하였다. Fig.
- 실험 과제가 시작되는 시점부터 VHF 보고까지의 시간을 측정하여, 스마트폰 사용 시와 미사용 시 차이를 비교·분석하였다.
- (2) 스마트폰 사용유무에 따른 위험도를 판별하기 위하여 시뮬레이션 시나리오를 설계하고 또한 실험의 결과를 근접도 평가, 제어도 평가, 운항자의 주관적 평가 및 위험상황 인지 시간을 이용하여 비교·분석하였다.
대상 데이터
- 해상에서 스마트폰 사용 경험과 스마트폰 사용의 위험성에 대한 인식 조사를 위하여 승선 경력을 가진 항해사 179명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 사용 경험 조사결과, 20%가 항해당직에서 스마트폰을 사용한 경험이 있다고 응답하였고, 70%가 정박당직에서 사용하였다고 응답하였다.
- 실험 대상 항만은 우리나라 항만 중 혼잡도 지수가 가장 높은 부산항과 울산항을 실험 대상 항만으로 선정하였다(Yoo et al., 2013).
- Table 1은 시뮬레이션 실험 참가자의 경력 및 해기면허 상황을 나타낸 것이다. 실험에는 승선 경험이 있는 아래의 항해사가 참가하였고, 통계 분석을 위해 8명을 실험 참가자로 정하여 정규 분포를 따르는 최소 실험 횟수인 30회를 충족하였다(Kang, 2003).
- 대상 선박은 최근 5년간 국내 무역항에 입출항한 선박들의 평균 길이인 100m를 기준으로 하였다(Lee and Ahn, 2013). 실험 대상 항만은 우리나라 항만 중 혼잡도 지수가 가장 높은 부산항과 울산항을 실험 대상 항만으로 선정하였다(Yoo et al.
데이터처리
- 항해 당직 중 스마트폰 사용에 대한 위험을 효과적으로 판별하기 위하여 실험 대상 선박, 항만, 실험 참가자 및 실험과제를 선정하고, 각 실험참가자가 다른 8회의 실험을 수행하도록 시나리오를 구성하였다. 도출된 시뮬레이션 결과는 해상교통안전진단 상 시뮬레이션 수행 시 사용 중인 평가기법과 위험 상황 인지시간을 통하여 분석하여 평가하였다.
이론/모형
- 항해 당직 중 스마트폰 사용유무에 따른 위험도를 평가하기 위하여 FMSS(Fullmission Simulator System)를 이용하였다. 항해 당직 중 스마트폰 사용에 대한 위험을 효과적으로 판별하기 위하여 실험 대상 선박, 항만, 실험 참가자 및 실험과제를 선정하고, 각 실험참가자가 다른 8회의 실험을 수행하도록 시나리오를 구성하였다.
성능/효과
- 시뮬레이터 주행실험을 통한 객관적 위험성 분석 결과, 운전 중 휴대전화는 혈중알콜농도 0.1%, 핸즈프리 사용은 혈중알콜농도 0.05% 수준과 유사한 위험성을 갖는 것으로 나타났고, 운전 중 DMB 시청은 혈중알콜농도 0.1%를 경계로 유사한 위험성을 갖는 것으로 확인됐다. 특히 휴대전화에 DMB 기능이 탑재된 ‘DMB 폰’의 위험성이 혈중알콜농도 0.
- 스마트폰 사용의 증가와 비례하여 도로교통사고가 증가하고, 여러 연구에서 위험성이 증명되어 규제까지 이어짐을 확인하였다. 해양사고에서 발생하는 인명피해는 도로교통사고보다 클 가능성이 높기에, 사고의 증가가 규제로까지 이어진 도로교통의 흐름을 파악하여 해상교통에 적용할 필요성이 있다.
- 해상에서 스마트폰 사용 경험과 스마트폰 사용의 위험성에 대한 인식 조사를 위하여 승선 경력을 가진 항해사 179명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 사용 경험 조사결과, 20%가 항해당직에서 스마트폰을 사용한 경험이 있다고 응답하였고, 70%가 정박당직에서 사용하였다고 응답하였다. 스마트폰 사용 인식에 대한 조사항목은 당직 이외 선박에서의 스마트폰 사용의 필요성, 선상에서 스마트폰 사용의 장단점, 스마트폰 사용의 위험도, 당직 중 스마트폰 사용이 당직업무에 미치는 영향 등으로 구성하였다.
- 2는 항해 당직 중 스마트폰 사용이 당직에 미치는 영향을 그래프로 나타낸 것이다. 스마트폰 사용이 당직업무에 부정적이다 라고 답변한 응답자가 35%로 가장 많았고, 부정적인 답변을 한 응답자(54.7%)가 긍정적인 답변(26.8%)을 한 응답자의 2배로 조사되었다. 이는 스마트폰의 사용자 증가와 함께, 선내에서 스마트폰 사용으로 인한 부정적인 영향을 직·간접적으로 경험하였기에 부정적인 비율이 더 높다고 사료된다.
- 설문 조사 결과, 응답자는 스마트폰 사용의 위험도에 대해서 약 75.1%의 응답자가 위험하다고 답변하였고, 과반수(54.7%) 이상이 당직 중 스마트폰 사용이 당직에 영향을 미친다고 답변하였다. 항해/정박 당직 중 당직사관의 스마트폰 사용에 대해 응답자의 61.
- 이를 통해 실제 항해에 종사하고 있는 항해사들이 선박에서 스마트폰 사용에 대해 부정적인 인식을 가지고 있으며, 그 위험성에 대해 충분히 인지하고 있음을 확인하였다.
- 본선과 배치 선박과의 충돌확률을 살펴보면, 부산에서 스마트폰 미사용 시 선박과 충돌확률은 7.3319×10-5으로 도출되었고, 사용 시의 충돌확률은 1.5696×10-4으로 나타났다.
- 스마트폰 사용 시10° 이상 타의 사용시간은 평균 42.5초로 미사용 시, 평균 29.3초보다 약 1.5배 증가한 것으로 분석되었다.
- 실험참가자의 타의 사용시간을 살펴보면, 타를 10° 이상 20° 미만 사용한 시간은 스마트폰 미사용 시 평균 18.8초, 사용 시 34.3초로 측정되었고, 20° 이상 30° 미만 타를 사용한 시간은 스마트폰 미사용 시 평균 5.3초, 사용 시 5.7초로 측정되었다.
- 56으로 분석되었고, 이렇게 다소 위험하다고 분석된 이유는 여유 수역이 존재하는 대양이 아닌 항해 가능 수역이 제한적인 항만접근수로에서 시뮬레이션을 수행했기 때문이라고 사료된다. 스마트폰 사용 시에는 평균 1.81로 분석되어, 실험 참가자들이 느끼는 주관적 위험은 스마트폰 사용 시가 미사용 시보다 약 3배 증가하는 것으로 분석되었다.
- 상황대처 시까지의 소요시간은, 부산항에서 스마트폰 미사용 시 평균 55초로 측정되었고, 스마트폰 사용 시에는 평균 1분 29초로 측정되어 스마트폰 사용 할 때 위험 상황을 30초 늦게 인지하였다. 울산항에서 소요시간은 스마트폰 미사용 시 평균 51초로 측정되었고, 스마트폰 사용 시 평균 1분 56초로 측정되어 스마트폰 사용으로 인해 위험 상황을 1분 5초 늦게 인지하였다.
- 상황대처 시까지의 소요시간은, 부산항에서 스마트폰 미사용 시 평균 55초로 측정되었고, 스마트폰 사용 시에는 평균 1분 29초로 측정되어 스마트폰 사용 할 때 위험 상황을 30초 늦게 인지하였다. 울산항에서 소요시간은 스마트폰 미사용 시 평균 51초로 측정되었고, 스마트폰 사용 시 평균 1분 56초로 측정되어 스마트폰 사용으로 인해 위험 상황을 1분 5초 늦게 인지하였다. 위험 상황을 인지하는데 걸린 시간은 울산이 외력이 약한 부산보다 2배 이상 걸렸다.
- (1) 운전 중 스마트폰 사용의 위험에 대한 연구결과와 도로교통에서 스마트폰 사용규제 등을 통해 스마트폰 사용에 대한 위험성을 고찰하였고, 설문 조사를 통해 해상교통에서 스마트폰 사용에 대한 부정적인 인식을 확인하였다.
- (3) 분석결과, 스마트폰 사용으로 인해 근접도에서 약 1.3배, 제어도 평가에서 약 1.5배, 운항자의 주관적 평가에서는 약 3배, 위험상황 인지 시간 분석에서는 약 2배 위험도가 증가한 것으로 분석되었다.
후속연구
- 이번 연구로 선박에서 항해 중 스마트폰 사용에 대한 위험성을 시뮬레이터를 이용해 분석할 수 있었다. 하지만 부족한 실험횟수와 시나리오에 포함되어 있는 외부 환경요소의 영향으로 본 연구의 분석 결과를 통계 자료로 활용하기에는 한계가 있다. 따라서 추후 연구에서는 외부 통제변인을 최소화하고, 지정 해역 및 항만에 대한 반복적인 실험이 필요하다고 판단된다.
- 하지만 부족한 실험횟수와 시나리오에 포함되어 있는 외부 환경요소의 영향으로 본 연구의 분석 결과를 통계 자료로 활용하기에는 한계가 있다. 따라서 추후 연구에서는 외부 통제변인을 최소화하고, 지정 해역 및 항만에 대한 반복적인 실험이 필요하다고 판단된다. 또한 도출된 실험 결과를 다양한 위험도 평가 기법으로 적용 및 비교·분석하여, 위험도를 일반화 하는 연구가 진행될 필요가 있다.
- 따라서 추후 연구에서는 외부 통제변인을 최소화하고, 지정 해역 및 항만에 대한 반복적인 실험이 필요하다고 판단된다. 또한 도출된 실험 결과를 다양한 위험도 평가 기법으로 적용 및 비교·분석하여, 위험도를 일반화 하는 연구가 진행될 필요가 있다.
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