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문제 정의
- 향후 타 항만에도 시계제한으로 선박 교통량의 폭주가 발생하는지 AIS 데이터의 확보가 이뤄진다면 본 연구와의 비교 고찰이 이뤄질 수 있을 것이다. 또한 통제 해제 후 교통량 폭주가 어느 정도의 선박 조선의 부담감으로 작용하는지 평상시 교통량과 비교하여 정량적으로 제시하고자 한다.
- 본 연구는 선박 통제 유무에 따른 피크시간의 교통량 차이를 검증하기 위하여 통계 검정을 실시하여, 현 출항 통제 규정 개선의 필요성을 제시하고자 한다.
- 본 연구는 시계제한에 따른 현 선박출항통제 규정의 개선 필요성을 정량적인 데이터로 제시하고자 하였다. 평택항을 중심으로 평상시와 시계제한으로 통제 해제 후 교통량 데이터를 비교 분석하기 위해 AIS 데이터를 수집하였다.
제안 방법
- 본 연구는 평택항을 사례로 시계제한으로 통제 해제 이후 교통량이 얼마나 많은지 평상시 선박교통량과 비교하였다. 특히 평택항은 장래 대형선 입항 척수가 부산신항과 광양항에 이어서 3번째로 많은 항만이 될 것으로 예측되고 있으며, 부산, 울산, 인천항보다 대형선 입항 척수가 많을 것으로 예측되고 있기 때문이다(Yoo et al.
- 본 연구에서는 1만톤 미만과 1만톤 이상의 선박척수로 분류하였다. 이는 일본 규정에서 160 m 기준으로 보면, 항만 및 어항 설계기준에 따라 총톤수는 약 1만톤이기 때문이다.
- 입파도 북쪽의 항로 진입 구역에 통과선을 설정하여 1시간 단위로 총톤수별로 선박통항척수를 산출하였다. 이 중 선박통제로 인한 교통량이 평상시와 얼마나 많은지 분석하기 위해 피크시간의 통항척수를 조사하였다.
- 입파도 북쪽의 항로 진입 구역에 통과선을 설정하여 1시간 단위로 총톤수별로 선박통항척수를 산출하였다. 이 중 선박통제로 인한 교통량이 평상시와 얼마나 많은지 분석하기 위해 피크시간의 통항척수를 조사하였다.
대상 데이터
- , 2016). 본 연구의 범위는 Fig. 1과 같이 평택항 접근수역과 항로 구간이다.
- 평상시 선박 교통량의 AIS 자료 수집 기간은 2015년 3월 25 ~ 27일, 5월 26 ~ 28일, 6월 23 ~ 25일, 7월 15 ~ 17일, 12월 6 ~ 8일 총 15일간이다. 시계제한으로 선박 통제후 출항시 교통량과의 비교를 위해 2015년 2월 9일, 11월 27일, 12월 4일 등 총 3일치 데이터를 수집하였다.
- 본 연구는 시계제한에 따른 현 선박출항통제 규정의 개선 필요성을 정량적인 데이터로 제시하고자 하였다. 평택항을 중심으로 평상시와 시계제한으로 통제 해제 후 교통량 데이터를 비교 분석하기 위해 AIS 데이터를 수집하였다. 선박 통제 유무에 따른 피크시간의 교통량의 차이를 검증하기 위하여 통계 검정을 실시한 결과, 1만톤 미만 그룹에서는 유의미한 교통량의 차이가 있는 것으로 나타났으며, 1만톤 이상 그룹에서는 선박 통제 유무에 따른 교통량의 차이가 없는 것으로 나타났다.
데이터처리
- 시계제한으로 인한 선박통제 후 교통량과 평상시의 교통량의 평균을 비교하기 위해 통계검정을 실시하였다. Shapiro-Wilk 검정으로 데이터의 정규성 검정을 실시한 결과, 1만톤 미만 그룹에서는 정규분포여서 모수적 방법인 독립표본 t 검정(Independent t-test)을 실시하였고, 1만톤 이상 그룹에서는 정규성을 만족하지 않아 비모수적 방법인 Mann-Whitney test을 실시하였다. 본 연구의 통계적 유의수준은 p < .
- 본 연구의 통계적 유의수준은 p < .05 수준에서 검증하였다.
- 이는 일본 규정에서 160 m 기준으로 보면, 항만 및 어항 설계기준에 따라 총톤수는 약 1만톤이기 때문이다. 선박 통제 유무에 따른 교통량 평균의 차이가 있는지 확인하기 위해 1만톤 미만과 1만톤 이상 각 그룹별 통계 검정을 실시하였다. 우선 Shapiro-Wilk 검정으로 데이터의 정규성 검정을 실시하였다.
- 시계제한으로 인한 선박통제 후 교통량과 평상시의 교통량의 평균을 비교하기 위해 통계검정을 실시하였다. Shapiro-Wilk 검정으로 데이터의 정규성 검정을 실시한 결과, 1만톤 미만 그룹에서는 정규분포여서 모수적 방법인 독립표본 t 검정(Independent t-test)을 실시하였고, 1만톤 이상 그룹에서는 정규성을 만족하지 않아 비모수적 방법인 Mann-Whitney test을 실시하였다.
- 선박 통제 유무에 따른 교통량 평균의 차이가 있는지 확인하기 위해 1만톤 미만과 1만톤 이상 각 그룹별 통계 검정을 실시하였다. 우선 Shapiro-Wilk 검정으로 데이터의 정규성 검정을 실시하였다. 정규성을 만족하는 경우에는 독립표본 T 검정을 실시하였고, 정규성 검정을 만족하지 않는 경우에는 Mann-Whitney 비모수 검정을 실시하였다.
- 우선 Shapiro-Wilk 검정으로 데이터의 정규성 검정을 실시하였다. 정규성을 만족하는 경우에는 독립표본 T 검정을 실시하였고, 정규성 검정을 만족하지 않는 경우에는 Mann-Whitney 비모수 검정을 실시하였다.
성능/효과
- 특히 1만톤 미만의 중소형 선박은 평상시 피크시간에 0 ~ 8척의 선박이 통항하는 반면에, 통제 해제 이후 피크시간에는 4 ~ 15척의 선박이 통항하는 것으로 조사되었다. 1만톤 이상의 대형 선박은 평상시 피크시간에 2 ~ 4척의 선박이 통항하는 반면, 통제 해제 이후 피크시간에는 3 ~ 6척의 선박이 통항하는 것으로 조사되었다. 전반적으로 통제 해제 이후 교통량이 대형 선박뿐만 아니라 중소형 선박에서 증가한 것을 알 수 있다.
- 평택항을 중심으로 평상시와 시계제한으로 통제 해제 후 교통량 데이터를 비교 분석하기 위해 AIS 데이터를 수집하였다. 선박 통제 유무에 따른 피크시간의 교통량의 차이를 검증하기 위하여 통계 검정을 실시한 결과, 1만톤 미만 그룹에서는 유의미한 교통량의 차이가 있는 것으로 나타났으며, 1만톤 이상 그룹에서는 선박 통제 유무에 따른 교통량의 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 7척이 통항한 것으로 나타나 평상시 보다 교통량이 142 % 증가한 것을 알 수 있다. 유의수준 0.05보다 작은 값이 나타나 귀무가설을 기각하여 피크시간의 1만톤 미만 통항척수는 선박통제 유무에 따른 교통량의 차이가 있다는 결론을 내릴 수 있다.
- 7척이 통항한 것으로 나타나 평상시 보다 교통량이 63 % 증가한 것을 알 수 있다. 유의수준 0.05보다 큰 값이 나타나 귀무가설을 채택하여 피크시간의 1만톤 이상 통항척수는 선박 통제 유무에 따른 교통량간의 차이가 없다는 결론을 내릴 수 있다,
- 평상시 피크시간대에는 4 ~ 11척의 선박이 통항하고 있으며, 통제 해제 이후 피크시간에는 9 ~ 21척의 선박이 통항하는 것으로 나타났다. 특히 1만톤 미만의 중소형 선박은 평상시 피크시간에 0 ~ 8척의 선박이 통항하는 반면에, 통제 해제 이후 피크시간에는 4 ~ 15척의 선박이 통항하는 것으로 조사되었다. 1만톤 이상의 대형 선박은 평상시 피크시간에 2 ~ 4척의 선박이 통항하는 반면, 통제 해제 이후 피크시간에는 3 ~ 6척의 선박이 통항하는 것으로 조사되었다.
- Table 2는 1만톤 미만 통항척수의 통제 유무에 따른 독립표본 t 검정(Independent t-test) 결과를 나타낸 것이다. 평상시에는 피크시간대에 평균 4.0척이 통항한 것으로 나타났으며, 시계제한으로 통제 해제 후에는 피크시간대에 평균 9.7척이 통항한 것으로 나타나 평상시 보다 교통량이 142 % 증가한 것을 알 수 있다. 유의수준 0.
- Table 3은 1만톤 이상 통항척수의 통제 유무에 따른 Mann-Whitney test 결과이다. 평상시에는 피크시간에 평균 2.9척이 통항한 것으로 나타났으며, 시계제한으로 통제 해제 후에는 피크시간에 평균 4.7척이 통항한 것으로 나타나 평상시 보다 교통량이 63 % 증가한 것을 알 수 있다. 유의수준 0.
후속연구
- 따라서 1만톤 미만의 중소형 선박들이 1만톤 이상 대형선박과 동 시간에 입· 출항하게 되어 교통 폭주를 야기함에 따라 선박 충돌사고의 개연성이 되므로, 길이 160 m 미만 또는 총톤수 1만톤 미만의 중소형 선박은 시계제한에도 항해 가능하도록 현 규정을 개선할 것을 제언한다.
- 이러한 관련 규정 개정은 먼저 1만톤 미만 중소형 선박을 입항 또는 출항 한쪽 방향(one-way)만 항해 가능하도록 시험 적용하여 안전성이 확보된다면, 1만톤 미만 중소형 선박의 입항과 출항 양방향(two-way) 항해가 가능하도록 이뤄져야 할 것이다. 또한, 시계제한에도 1만톤 이상 대형선박의 항해가능 여부 검토가 필요할 경우, one-way를 실시하여 안전성이 확보된 후 순차적으로 two-way를 고려해 볼 수 있을 것이다. 유사한 사례로 선박 통항량이 많은 터키의 이스탄불 해협에서 시계 1해리 이내일 경우, one-way로 항해 가능한 규정은 참고할 수 있겠다(Ulusçu et al.
- 본 연구의 한계는 시계제한시 선박 교통량 데이터의 확보의 어려움으로 많은 사례를 수집하지 못한 점이 있다. 향후 타 항만에도 시계제한으로 선박 교통량의 폭주가 발생하는지 AIS 데이터의 확보가 이뤄진다면 본 연구와의 비교 고찰이 이뤄질 수 있을 것이다.
- 본 연구의 한계는 시계제한시 선박 교통량 데이터의 확보의 어려움으로 많은 사례를 수집하지 못한 점이 있다. 향후 타 항만에도 시계제한으로 선박 교통량의 폭주가 발생하는지 AIS 데이터의 확보가 이뤄진다면 본 연구와의 비교 고찰이 이뤄질 수 있을 것이다. 또한 통제 해제 후 교통량 폭주가 어느 정도의 선박 조선의 부담감으로 작용하는지 평상시 교통량과 비교하여 정량적으로 제시하고자 한다.
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