[논문]선박충돌 위기상황에서 선박운항자가 지각한 충돌위험도 분석

김대식; 임정빈

doi:10.5143/jesk.2017.36.5.447

Abstract ▼ AI-Helper

Objective: The purpose of this study is to present the basic guidelines for preventing human error by measuring and analyzing the risk of collision perceived by the ship operator in the collision risk situation by using Korea Coast Guard patrol ships. Background: In the last 5 years, 97.5% of the ca...

Objective: The purpose of this study is to present the basic guidelines for preventing human error by measuring and analyzing the risk of collision perceived by the ship operator in the collision risk situation by using Korea Coast Guard patrol ships. Background: In the last 5 years, 97.5% of the causes of ship collision occurred at the sea was caused by human factors. However, the rate of marine accidents due to human error has not been reduced yet. Experiments and researches on the ship operators using the ships in actual operation are rarely performed. Method: Using two K.C.G Ships on the sea, the ship measured by 30 persons who are the subject of the ship (ship operator) when both ships approach and the relative distance gradually decreases in four encounter situations, perceived ship collision risk (PSCR) data were analyzed by statistical analysis. Results: The age and boarding career of the ship operator in the situation of ship collision risks encountered a negative impact on perceived collision risk in all four opposing encounter situations S1 ($000^{\circ}$), S2 ($045^{\circ}$), S3 ($090^{\circ}$) and S4 ($135^{\circ}$) respectively. That is, the higher the age of the ship operator, the lower the perceived risk of collision and the lower the age, the higher the risk of collision. Also, there was a difference between the average of group A (20~30 years) and group B (40~50 years) according to age of the ship operators at $000^{\circ}$, $045^{\circ}$ and $090^{\circ}$ and there was no difference at $135^{\circ}$. The mean difference of the experience of boarding career was also significantly different between group A (less than 4 years) and group B (more than 5 years), but there was no significant difference at $135^{\circ}$. Conclusion: The results showed that age and boarding career of the ship operators had negative impact on perceived collision risk and there was a difference in perceived risk of collision according to age and abundance of boarding career. As a result, by focusing on the ship operators who are in the age group of 20~30 years old and have less than 4 years of experience in boarding the ship. It is expected that the effect of prevention of marine accidents can be expected by avoiding collision avoidance. Application: The results of this study can be used as policy data of related organizations to prevent human error of ship operators and as training data of training institutes.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구는 가상의 상황을 설정하여 실험실 내에서 선박조종 시뮬레이터를 사용하여 실험한 것이 아닌 실제로 해상에서 항해중인 두 척의 선박(해양경찰 함정)을 이용하여 선박운항자들의 PSCR을 측정하여 분석했다는 점에 의의가 있으며 선박운항자의 인적요인(Human factor)이 PSCR에 미치는 영향을 분석함으로써 선박 충돌 예방에 관한 자료를 제공하고자 한다.
본 연구의 최종 목적은 해상에서 두 척의 함정이 다양한 조우상황에서 상호 충돌 직전까지 근접상황이 발생하는 경우에 선박운항자들이 지각한 PSCR을 측정한 후 이를 분석하여 인적오류와의 연관성 등을 평가하기 위한 것이다. 본 연구에서는 피실험자인 선박운항자의 인적요인인 연령과 승선경력이 지각(Perceived)한 PSCR에 미치는 영향을 분석하고 또한 선박 조우상황별 연령 그룹 내에서 연령의 대소차이로 분류한 두 개 그룹과 승선경력 그룹 내에서 승선경력의 대소에 따라 분류한 두 개 그룹 간의 PSCR 차이 여부에 대한 분석으로 연구범위를 제한하였다.

가설 설정

∙ 가설 1: 선박 조우상황에서 선박운항자의 연령은 지각한 PSCR에 부(-)의 영향을 미칠 것이다.
∙ 가설 2: 선박 조우상황에서 선박운항자의 승선경력은 지각한 PSCR에 부(-)의 영향을 미칠 것이다.
∙ 가설 3: 선박운항자의 연령 대소에 따라 PSCR 지각 정도에 차이가 있을 것이다.
∙ 가설 4: 선박운항자의 승선경력 대소에 따라 PSCR 지각 정도에 차이가 있을 것이다.

제안 방법

본 연구는 해양경찰 함정 두 척을 이용하여 선박 충돌 가능성이 높은 네 가지 선박 조우상황에서 선박운항자의 연령 및 승선경력이 PSCR에 미치는 영향을 연구하기 위하여 피실험자인 해양경찰관 30명을 대상으로 상대선박과 거리 0.25NM (463m)에서 지각한 PSCR을 측정 및 분석하였다.

대상 데이터

2015년 6월 8일 목포 가사도 남서 방 10해리(Nautical Mile: 이하 NM, 1NM=1,852m) 해상에서 총톤수 1,500톤급, 길이 90m의 대형 해양경찰 함정(Korea Coast Guard Patrol Ship) 두 척을 대상으로 실험하였으며 실험 오차를 줄이기 위하여 상호 유사한 제원의 함정을 선정하였다(Table 1). 당시 기상은 풍향은 남동풍, 풍속은 6~8m/s, 파고는 1~1.

데이터처리

Table 4는 본선(Own ship)의 피험자 30명이 네 가지 조우방위 별 거리 3NM에서 0.25NM까지 접근하며 0.25NM 간격으로 열 두 구간에서 접근하는 상대선박을 보면서 지각한 PSCR 측정 Data의 평균과 표준편차를 나타낸 것이다.
25NM (463m)에서의 측정 Data를 분석하였다. 또한 네 가지 방위 별 0.25NM 거리구간에서 연령이 다른 두 그룹(A그룹: 20~30대, B그룹: 40~50대)과 승선경력이 다른 두 그룹(A그룹: 4년 이하, B그룹: 5년 이상)사이에 PSCR 차이가 존재하는지 여부를 검정하기 위하여 T-Test를 이용하였으며 통계적 검정은 통계 패키지인 SPSS 23을 이용하였고, 유의수준은 0.05를 적용하였다(Song, 2014).

성능/효과

승선경력의 대소에 따른 차이여부 분석은 A그룹은 4년 이하 B그룹은 5년 이상으로 구분하여 T-Test 분석 결과 조우방위 S1, S2, S3에서는 통계적으로 두 그룹간 유의미한 차이가 나타났고 S4에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. S1에서 A그룹의 평균값은 92.
연구결과 선박운항자의 연령과 승선경력은 지각한 PSCR에 부(-)의 영향을 미치고 연령과 승선경력의 대소에 따라 PSCR 지각 정도에 차이가 존재하는 것으로 나타났다.
회귀분석 결과 조우방위 S1 (000^°), S2 (045^°), S3 (090°), S4 (135°) 모두에서 선박운항자의 연령은 PSCR에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났으며 따라서 선박운항자의 연령이 높으면 지각한 PSCR은 낮아지고 연령이 낮으면 PSCR은 높아진다는 것을 알 수 있다. 승선경력의 경우에도 PSCR에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났으며 따라서 선박운항자의 승선경력이 많은 경우 PSCR은 낮아지고 승선경력이 적은 경우 PSCR은 높아지는 것으로 나타났다.

후속연구

본 연구에서 해양경찰 함정을 이용한 네 가지 조우방위 별 충돌위험도 측정실험은 해상에서 시간과 함 안전 등의 제한으로 본선(Own ship)의 우현방향에 대하여만 30명을 대상으로 실험하였으나 향후 좌현 방향, 반복실험, 다수 피험자를 대상으로 한 실험 등 다양한 후속실험과 인적요인에 관한 추가 분석을 수행할 계획이다.
이러한 연구결과를 항해사에 대한 인적오류 예방분야에 적용하는 경우에 연령이 20에서 30대이며 선박 승선경력이 4년 이하인 선박 운항자들에 대한 항해관련 전문교육과 선박조종 시뮬레이터 교육훈련을 강화한다면 타 선박 근접 조우상황에서 스트레스, 당황 등의 인적오류 발생으로 전이되지 않고 충돌회피 조종으로 나아갈 가능성이 높아져 선박충돌사고 예방효과를 기대할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	선박 운항자가 선박충돌위험도를 느끼는 과정은 어떠한가?	선박에서도 이러한 현상은 발생한다. 즉, 선박이 서로 다양한 방위와 거리에서 조우하여 충돌 위기상황이 발생하면 선박을 조종하는 사람은 충돌을 피하기 위한 일련의 동작을 취하는데, 이때 선박운항자는 선박 충돌위기감을 지각하게 된다(Inoue, 2000; Kim and Yim, 2016). 특히 이러한 충돌위기감은 선박 조우상황에서 순간적인 스트레스(Stress)로 전이되어 흥분, 공포, 당황 등이 야기됨으로써 인적오류를 야기할 수 있는 한 가지 원인으로 알려져 있다(Kim and Yim, 2016). 이러한 경우에 접근하는 상대 선박을 보면서 선박운항자가 심리적으로 느끼는 충돌위기감을 선박충돌위험도(Perceived Ship Collision Risk, PSCR)라 정의하고자 한다.
	인적오류란?	Dhillon (1988)에 의하면 인적오류란 규정된 업무 수행의 실패 또는 금지된 행위의 수행이라 정의되며 그 결과는 심각한 상해 및 재산 손실이 발생하는 사고위기상황(Near miss incidents)을 포함한다. 인적오류는 인간이 개입되는 모든 시스템에서 발생하는 것으로, 모든 산업분야에서 연구되고 있다(Andrew, 1997).
	상황인식 이론은 어떻게 구성되어 있는가?	인적오류는 인간이 개입되는 모든 시스템에서 발생하는 것으로, 모든 산업분야에서 연구되고 있다(Andrew, 1997). 인적오류와 관련한 연구사례로 Rasmussen (1983)은 인간이 행동하는 기반을 skill-based, Rule-based, Knowledge-based로 구분한 SRK 이론을 제안한 바 있고, 미국 공군 출신인 Endsley (1995)는 항공기 조종사(pilot)들의 인식과정을 설명한 상황인식(Situation awareness: SA) 이론을 제안하였으며 여기서 상황인식 이론이란 현재 상황에서 요소의 인식(Level 1), 현재 상황에 대한 이해(Level 2), 미래 상황에 대한 전망(Level 3)의 3단계로 구성된다고 하였다.

참고문헌 (12)

Acar, U., Ziarati, R. and Ziarati, M., Collisions and Groundings - Major causes of accidents at sea, 48-51, 2012, http://www.marifuture.org/Publications/Papers (retrieved May, 15, 2017).
Andrew, J.B., Human Error and the Implications for Industry, posh97, 1997, http://158.132.155.107/posh97/private/Dissertation_-resources/Human_factors/Human_errors.html (retrieved July 1, 2017).
Catherine, H. and Rhona, F., Safety in shipping: The human element, Journal of Safety Research, 37(4), 401-411, 2006,http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022437506000818 (retrieved June 21, 2017).

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Dhillon, B.S. and Rayapati, SN., Human Performance Reliability Modelling. Microelectronics and Reliability, 28(4), 573-580, 1988.

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Endsley, M.R., Toward a Theory of Situation Awareness in Dynamic System, Human Factors, 37(1), 32-64, 1995.

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Inoue, K., Evaluation Method of Ship-handling Difficulty for Navigation in Restricted and congested Waterways, Journal of Navigation, 53(1), 167-180, 2000.

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Ivan Ross., Perceived Risk and Consumer Behavior, 2, 1-20, 1975.

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Kim, D.S. and Yim, J.B., A Study on the Collision Risk Perception Index to OOW'S According to Vessel Encountering Situations, Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety, 22(1), 98-107, 2016.

원문보기 상세보기
Korea Maritime Safety Tribunal, Statistics of Marine Casualties, Sejong. 6-28, 2017.
Rasmussen, J., Skills, rules, and knowledge; signals, signs, and symbols, and other distinctions in human performance models, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, SMC-13(3), 257-266, 1983.

상세보기
Rothblum, A.M., Human Error and Marine Safety. Semantic Scholar, 2007, https://www.semanticscholar.org/paper/Human-Errorand-Marine-Safety-Rothblum/c8753f7b2785e73532866e94998cfe851aa8522b (retrieved June 4, 2017).
Song, J.J., SPSS / AMOS statistical analysis method for writing paper, 21Century book. 2. 14-206, 2014.

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