[논문]윌리암슨 선회법에 나타난 선교팀의 기술적 행동유형의 분석

윤청금; 박득진; 임정빈

doi:10.7837/kosomes.2018.24.6.701

윌리암슨 선회법에 나타난 선교팀의 기술적 행동유형의 분석
Analysis of Bridge Team's Technical Behavior Pattern Appearing in Williamson's Turn 원문보기

海洋環境安全學會誌 = Journal of the Korean society of marine environment & safety, v.24 no.6, 2018년, pp.701 - 708

윤청금 (해양경찰교육원) , 박득진 (목포해양대학교 대학원) , 임정빈 (한국해양대학교 항해학부)

초록
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인적오류는 해양사고의 중요한 원인이고, 인적오류의 식별은 해양사고 예방에 근간이 된다. 특히, 선교팀(항해사와 조타수)이 주어진 상황에서 취한 기술적인 행동 패턴은 인적오류 식별에 중요한 정보를 제공한다. 본 연구의 목적은 익수자 구조를 위한 윌리암슨 선회법(Williamson's Turn)을 이용하여 선교팀들의 기술적인 행동 패턴을 식별하고 분석하기 위한 것이다. 이를 위한 본 연구의 핵심은 실험을 실시하는 과정에서 나타난 선교팀의 인적 행동 요인에 대한 인지모델을 구축하고 분석하는 것이다. 실험환경은 선박조종 시뮬레이터를 이용하여 구축하고, 24개 선교팀으로 구성된 참가자들을 대상으로 실험을 진행하였다. 실험결과, 방향타와 기관을 사용한 항적유지와 선박조종에 대한 행동 패턴을 식별할 수 있었다. 본 연구는 선원의 자격 및 훈련에 적용하여 선교팀의 인적오류를 보완하고 보정하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Human error is an important cause of maritime accidents and the identification of human error is fundamental to maritime-accident preventions. In particular, the pattern of technical behavior taken in the circumstance of bridge teams(navigator & helmsman) provides important information to identify human error. The purpose of this study is to identify and analyze technical behavior pattern of bridge teams using Williamson's turn for rescue of persons overboard. The focus of this study is to build and analyze a cognitive model of the human behavior factors of the bridge teams in the process of implementing the experiments. The experimental environment was constructed using a ship-handling simulator and conducted an experiment on participants from 24 bridge teams. As a result of the experiment, it was able to identify the behavior pattern of the ship's maneuvering and maintain trajectory using the rudder and engine. This study is expected to correct human error in the bridge teams application to the certification and training of seafarers.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구의 목적은 해양사고의 잠재적 원인을 파악하기 위한 선교 팀의 행동유형을 분석하는 것이다. 이러한 목적 달성을 위하여 본 연구에서는 Itoh et al.
이 때, 각 팀의 실험 항적과의 비교를 위해 기준 점(Criteria)은 선교팀 T1의 항적으로 나타내었다. 여기서는 초기 침로선 으로부터 상황별 이격거리 데이터 값의 분석결과를 통하여 선교팀의 타기 사용과 관련된 기술적 행동유형을 추출하고자 하였다.

가설 설정

Fig. 2는 본 연구에서 제안한 인지행동 측정을 위한 시나리오를 나타낸 것으로, 선박이 침로 000도로 항해하는 과정에서 선박의 우현 측에 익수자가 발생한 상황을 가정하고 윌리암슨 선회방법을 세 가지 상태로 구분한 것이다. 이러한 익수자 구조 조선 방법은 IAMSAR 매뉴얼(KIMFT, 2010)에 기술된 POB(Person Overboard)의 윌리암슨 선회법을 적용한 것이다.

제안 방법

본 연구에서는 Itoh et al.(2001)이 제안한 상호작용 모델(Interaction model)을 도입한 선교 팀의 행동유형 식별용 인지모델을 제안하였다. 그리고 선박조종 시뮬레이터에 의한 실험결과의 분석은 Kim et al.
본 연구에서는 Itoh et al.(2001)이 제안한 협수로에서의 침로 추적작업에 대한 상호작용 인지절차 모델을 기초로 하여 익수자 구조에 유효하게 적용되고 있는 IAMSAR의 윌리암슨 선회법을 선박조종시뮬레이터를 이용하여 24개 선교팀을 대상으로 훈련하고, 훈련 결과 값인 시뮬레이터의 동적데이터를 활용하여 항해사와 조타수 간의 팀워크가 요구되는 선교팀의 기술적 행동유형에서 타기 사용으로 인하여 영향을 미치는 이격거리 편차를 상황(Status)별로 분석하였다.
(2001)이 제안한 인지업무분석 기법을 기반으로 하는 항해자들의 침로 추적 절차를 바탕으로 시뮬레이션 모델을 구축하였다. 이 모델의 구현에는 국제적인 구조조선 방법이 기술된 국제 항공 및 해상 수색구조편람(IAMSAR, International Aeronautical and Maritime Search And Rescue manual)을 이용한 훈련 시나리오를 이용하고, 훈련 시나리오를 적용한 선박조종 시뮬레이션 결과를 통해서 선교팀의 행동유형을 분석하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 해양경찰 교육원의 3,000톤급 해양경찰 함정 모델에 대한 선박조종 시뮬레이터를 이용하였다. Table 1은 실험에 사용한 선박의 특성을 나타낸다.
실험에 참가한 선교 팀의 수는 24개인데, 해양경찰교육원에 입교하여 항해 시뮬레이션 훈련장에서 선박조종 시뮬레이터 교육을 받은 교육생 팀과 시뮬레이션 교수요원 팀으로 구성된 총 24 선교 팀이다. 상세하게 이 팀은, 기본교육(7개 선교 팀), 전문교육(6개 선교 팀), 신임교육(9개 선교 팀), 간부후보생 교육과정(1개 선교 팀) 그리고 시뮬레이션 교수요원(1개 선교 팀) 등이다.
실험은 2015년부터 2018년까지 4년간 해양경찰교육원에서 실시된 교육과정에 대하여 실시하였다.

이론/모형

본 연구에서는 의 Fig. 1 인지 모델을 이용하여 선교 팀의 행동유형을 분석하였다. 한편, 인지 모델을 구현하기 위해서는 필요하고도 충분한 선교 팀의 행동에 대한 데이터가 필요하다.
Fig. 1은 Itoh et al.(2001)이 제안한 상호작용 모델을 기반으로 본 연구에서 제안한 행동유형 인지 모델의 구조를 나타낸다. 모델의 구성을 설명하면 다음과 같다.
그래서 본 연구에서는 윌리암슨 선회방법을 선교 팀의 해동유형에 대한 인지모델 구축에 적용한 것이다. 더욱 중요한 것은 Fig.
(2001)이 제안한 상호작용 모델(Interaction model)을 도입한 선교 팀의 행동유형 식별용 인지모델을 제안하였다. 그리고 선박조종 시뮬레이터에 의한 실험결과의 분석은 Kim et al.(2011)이 제안한 해양사고의 잠재적 근본원인 파악의 원인 분류 방법을 도입하여 선교팀의 행동유형을 양적인 인적오류 요인을 도출하였다.
따라서 어떠한 절차와 방법으로 선교 팀이 인지한 결과를 관측할 것인가는 본 연구의 핵심이다. 본 연구에서 Itoh etal.(2001)이 제안한 인지절차를 참고하고, 인지한 결과를 관측하기 위한 시나리오를 구축하여 선교 팀이 인지한 결과를 관측하였다.
시나리오는 실제 해상환경에서 발생하는 상황과 유사한 환경을 생성하기 위한 하나의 장면연출 방법이다. 본 연구에서는 윌리암슨 선회방법(Williamson’s turn)을 이용한 익수자 구조 조선방법을 이용하여 선교 팀들의 행동유형을 관측하였다.
본 연구의 목적은 해양사고의 잠재적 원인을 파악하기 위한 선교 팀의 행동유형을 분석하는 것이다. 이러한 목적 달성을 위하여 본 연구에서는 Itoh et al.(2001)이 제안한 인지업무분석 기법을 기반으로 하는 항해자들의 침로 추적 절차를 바탕으로 시뮬레이션 모델을 구축하였다. 이 모델의 구현에는 국제적인 구조조선 방법이 기술된 국제 항공 및 해상 수색구조편람(IAMSAR, International Aeronautical and Maritime Search And Rescue manual)을 이용한 훈련 시나리오를 이용하고, 훈련 시나리오를 적용한 선박조종 시뮬레이션 결과를 통해서 선교팀의 행동유형을 분석하였다.
2는 본 연구에서 제안한 인지행동 측정을 위한 시나리오를 나타낸 것으로, 선박이 침로 000도로 항해하는 과정에서 선박의 우현 측에 익수자가 발생한 상황을 가정하고 윌리암슨 선회방법을 세 가지 상태로 구분한 것이다. 이러한 익수자 구조 조선 방법은 IAMSAR 매뉴얼(KIMFT, 2010)에 기술된 POB(Person Overboard)의 윌리암슨 선회법을 적용한 것이다. Fig.
• Step 4: 측정된 시뮬레이션 훈련 행동결과를 평가한다. 측정 및 평가는 개정된 STCW 95의 역량평가(Assesment of competence)에 따라서 Castells Sanabra et al.(2014)이 제안한 시뮬레이션 훈련 효과의 평가 방식 중 도표와 출력(Plotsand print-out) 방법을 이용한다.

성능/효과

둘째, 실험 전 피 실험선박에 대한 충분한 친숙화와 피 실험선박 특성을 반영한 윌리암슨 선회법에 대한 사전교육을 실시하였음에도 불구하고 초기에 정상적으로 타를 운용한 경우가 24개 선교팀에서 16개 팀으로 나머지 8개 팀은 기존 선회방법을 적용하거나 타기 사용에 착오를 일으켜 선박의 항적이 제대로 유지되지 못하는 결과로 나타났다.
마지막으로 초기 부적절한 타기 사용을 한 선교팀의 이격거리 편차가 Status 2, 3에서 더 크게 벌어지고 이격거리 편차를 줄이기 위해서 각 상황별 타기 사용 오류가 지속적으로 발생되어 항적유지가 곤란한 것을 확인할 수 있었다.
본 연구를 통해서 선교팀이 유발하는 지식부족, 잘못된 지식, 기술부족 등 기술적 행동유형에 기인한 개인 오류요인을 도출할 수 있었으며, 이 기술적 오류를 보완하고 보정하기 위한 선원의 자격 및 훈련 요인의 개선 필요성을 인식할 수 있었다. 따라서 선교팀의 행동오류 개선을 위한 실제교육훈련이 효과적으로 연계가 이루어질 수 있도록 훈련 결과 동적데이터의 계속적인 축적과 항해사-조타수 모델의 다양한 특성이 반영된 행동유형 분석 연구가 병행되어야 할 것으로 판단된다.
이 선회방법을 적용하기 위해서는 선교팀의 적절한 행동과 선교팀과 선교의 선박조종장치 사이에 유효한 상호작용이 발생해야 하는데, 인지상황 초기에 선교팀의 행동유형 즉, 선박조종의 기술적 지식과 적용이 최종 결과에 얼마나 크게 영향을 미치는지 알 수 있었다.
첫째, 윌리암슨 선회법을 적용함에 있어 적절한 항적유지에 가장 크게 영향을 미치는 행동유형은 선교팀의 조타제어능력과 밀접한 관련이 있었다. 특히 초기 대응단계인 Status1에서의 부적절한 타기 사용이 최종 항적유지와 이격거리편차를 발생시키는 주요 행동요인으로 작용하였다.

후속연구

본 연구를 통해서 선교팀이 유발하는 지식부족, 잘못된 지식, 기술부족 등 기술적 행동유형에 기인한 개인 오류요인을 도출할 수 있었으며, 이 기술적 오류를 보완하고 보정하기 위한 선원의 자격 및 훈련 요인의 개선 필요성을 인식할 수 있었다. 따라서 선교팀의 행동오류 개선을 위한 실제교육훈련이 효과적으로 연계가 이루어질 수 있도록 훈련 결과 동적데이터의 계속적인 축적과 항해사-조타수 모델의 다양한 특성이 반영된 행동유형 분석 연구가 병행되어야 할 것으로 판단된다. 이에 앞서, 향후 선교팀의 기술적 행용유형 분석에 있어 타기 사용값 이외 기관사용, 선회각속도 등 동적 데이터를 활용한 추가 분석과 선교팀을 특정 그룹으로 분류하여 비교분석하는 작업도 실시할 계획이다.
따라서 선교팀의 행동오류 개선을 위한 실제교육훈련이 효과적으로 연계가 이루어질 수 있도록 훈련 결과 동적데이터의 계속적인 축적과 항해사-조타수 모델의 다양한 특성이 반영된 행동유형 분석 연구가 병행되어야 할 것으로 판단된다. 이에 앞서, 향후 선교팀의 기술적 행용유형 분석에 있어 타기 사용값 이외 기관사용, 선회각속도 등 동적 데이터를 활용한 추가 분석과 선교팀을 특정 그룹으로 분류하여 비교분석하는 작업도 실시할 계획이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	해양사고의 중요한 원인은?	인적오류는 해양사고의 중요한 원인이고, 인적오류의 식별은 해양사고 예방에 근간이 된다. 특히, 선교팀(항해사와 조타수)이 주어진 상황에서 취한 기술적인 행동 패턴은 인적오류 식별에 중요한 정보를 제공한다.
	해양사고에서 인적오류 식별에 중요한 정보를 제공하는것은?	인적오류는 해양사고의 중요한 원인이고, 인적오류의 식별은 해양사고 예방에 근간이 된다. 특히, 선교팀(항해사와 조타수)이 주어진 상황에서 취한 기술적인 행동 패턴은 인적오류 식별에 중요한 정보를 제공한다. 본 연구의 목적은 익수자 구조를 위한 윌리암슨 선회법(Williamson's Turn)을 이용하여 선교팀들의 기술적인 행동 패턴을 식별하고 분석하기 위한 것이다.
	익수자 구조를 위한 윌리암슨 선회법(Williamson's Turn)을 이용하여 선교팀들의 기술적인 행동 패턴을 식별하고 분석하기위해 무엇을 분석하는가?	본 연구의 목적은 익수자 구조를 위한 윌리암슨 선회법(Williamson's Turn)을 이용하여 선교팀들의 기술적인 행동 패턴을 식별하고 분석하기 위한 것이다. 이를 위한 본 연구의 핵심은 실험을 실시하는 과정에서 나타난 선교팀의 인적 행동 요인에 대한 인지모델을 구축하고 분석하는 것이다. 실험환경은 선박조종 시뮬레이터를 이용하여 구축하고, 24개 선교팀으로 구성된 참가자들을 대상으로 실험을 진행하였다.

참고문헌 (9)

Bertel, S., T. Dressel, T. Kohlberg and V. von Jan(2017), Spatial knowledge acquired from pedestrian urban navigation systems, In Proceedings of the 19th International Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services, p. 32.
Cacciabue P. C.(1997), A methodology of human factors analysis for system engineering: theory and application, Part A, 27(3), pp. 325-326.

상세보기
Castells Sanabra, M., S. Ordas Jimenez, C. Barahona Fuentes, J. Moncunill Marimon, C. Muyskens, W. Hofman, S. Cross, A. Kondratiev, A. Boran-Keshishyan, A. Popov and S. Skorokhodov(2014), Simulation-based model course to demonstrate seafarers' competence for deck officers' discipline, In Maritime transport VI: 6th International Conference on Maritime Transport: maritime transport '14, pp. 318-331.
Inoue, K.(2013), Theory and Practice of Ship Handling, Kobe university, pp. 25-29.
Itoh, K., T. Yamaguchi, J. P. Hansen and F. R. Nielsen(2001), Risk Analysis of Ship Navigation by Use of Cognitive Simulation, Cognition, Technology & Work 3, pp. 4-21.

상세보기
Kim, H. T., S. Na and W. H. Ha(2011), A Case Study of Marine accident Investigation and Analysis with focus on Human Error, Journal of the ergonomics society of Korea, Vol. 30, No. 1, pp. 137-150.

원문보기 상세보기
KIMFT(2010), IAMSAR Manual Vol. III 2010, Haein publisher, pp. 350-357.
KMST(2017), Statical Year Book for Maritime Accident, Korean Maritime Safety Tribunals (KMST).
Yun, C. G. and D. B. Kim(2016), The Consideration on Change of ship's trajectory in case-by-case initial response to cognitive Situation by SHS, KINPR, Spring Conference in Busan, pp. 199-201.

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표제어: PCR

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