[국내논문]해양사고 온톨로지 구축 및 데이터 관리방안 연구: 서해남부해역 선박사고 상황보고서 분석을 중심으로 A Study on Marine Accident Ontology Development and Data Management: Based on a Situation Report Analysis of Southwest Coast Marine Accidents in Korea원문보기
매년 해양활동이 증가하며 해양사고 발생빈도가 높아지고 있다. 이에 따라 해양안전을 위한 각종 연구 활동과 정책이 실행되고 있다. 하지만 이러한 노력에도 불구하고 매년 해양사고가 증가하고 있어 이들의 실효성에 대한 문제가 제기되고 있다. 문헌연구 결과에 따르면, 통계연보를 활용한 선행연구는 통계제공항목 간 비교를 통해 두드러지는 항목에 대한 예방책을 제시하고 있다. 2000년대 이후에는 대형 해양사고가 반복적으로 발생하면서 '사고대응'에 대한 사례연구(case study)가 진행되고 있다. 국내 해양안전을 위한 정책수립 연구과정에서 통계연보나 사고사례를 주 자료로 활용하고 있으나 현재 자료는 사후결과 요약정도의 수준이다. 따라서 본 연구에서는 해양사고 사례분석 및 개선방안 관련 문헌연구를 통해 현행 해양관련 연구와 정책의 한계를 탐색하였다. 또한 자료 활용 한계를 개선하기 위한 방안의 일환으로 선박사고 상황보고서 속성분석, 텍스트 마이닝을 통해 해양사고 정보 분류체계인 온톨로지(ontology)를 수정 보완하였다. 해당 항목은 '신고자, 신고수단, 구조세력, 대응 조치사항, 대응취약성, 적재물, 유류유출경위, 피해유형, 사고처리결과'이며, 이 항목들은 분류체계 표준용어를 활용해 향후 지속적으로 수집 활용할 수 있다. 마지막으로 온톨로지를 실질적으로 활용하기 위한 데이터 수집 및 품질확보 방안을 제시했다. 결과적으로 현재 해양안전이 직면한 문제를 명확히 파악하고 '품질이 확보된 충분한 정보'를 활용한다면 보다 다양한 연구와 실효성 있는 정책 실현이 가능할 것이다.
매년 해양활동이 증가하며 해양사고 발생빈도가 높아지고 있다. 이에 따라 해양안전을 위한 각종 연구 활동과 정책이 실행되고 있다. 하지만 이러한 노력에도 불구하고 매년 해양사고가 증가하고 있어 이들의 실효성에 대한 문제가 제기되고 있다. 문헌연구 결과에 따르면, 통계연보를 활용한 선행연구는 통계제공항목 간 비교를 통해 두드러지는 항목에 대한 예방책을 제시하고 있다. 2000년대 이후에는 대형 해양사고가 반복적으로 발생하면서 '사고대응'에 대한 사례연구(case study)가 진행되고 있다. 국내 해양안전을 위한 정책수립 연구과정에서 통계연보나 사고사례를 주 자료로 활용하고 있으나 현재 자료는 사후결과 요약정도의 수준이다. 따라서 본 연구에서는 해양사고 사례분석 및 개선방안 관련 문헌연구를 통해 현행 해양관련 연구와 정책의 한계를 탐색하였다. 또한 자료 활용 한계를 개선하기 위한 방안의 일환으로 선박사고 상황보고서 속성분석, 텍스트 마이닝을 통해 해양사고 정보 분류체계인 온톨로지(ontology)를 수정 보완하였다. 해당 항목은 '신고자, 신고수단, 구조세력, 대응 조치사항, 대응취약성, 적재물, 유류유출경위, 피해유형, 사고처리결과'이며, 이 항목들은 분류체계 표준용어를 활용해 향후 지속적으로 수집 활용할 수 있다. 마지막으로 온톨로지를 실질적으로 활용하기 위한 데이터 수집 및 품질확보 방안을 제시했다. 결과적으로 현재 해양안전이 직면한 문제를 명확히 파악하고 '품질이 확보된 충분한 정보'를 활용한다면 보다 다양한 연구와 실효성 있는 정책 실현이 가능할 것이다.
Along with an increase in marine activities every year, the frequency of marine accidents is on the rise. Accordingly, various research activities and policies for marine safety are being implemented. Despite these efforts, the number of accidents are increasing every year, bringing their effectiven...
Along with an increase in marine activities every year, the frequency of marine accidents is on the rise. Accordingly, various research activities and policies for marine safety are being implemented. Despite these efforts, the number of accidents are increasing every year, bringing their effectiveness into question. Preliminary studies relying on annual statistical reports provide precautionary measures for items that stand out significantly, through the comparison of statistical provision items. Since the 2000s, large-scale marine accidents have repeatedly occurred, and case studies have examined the "accident response." Likewise, annual statistics or accident cases are used as core data in policy formulation for domestic maritime safety. However, they are just a summary of post-accident results. In this study, limitations of current marine research and policy are evaluated through a literature review of case studies and analyses of marine accidents. In addition, the ontology of the marine accident information classification system will be revised to improve the current limited usage of the information through an attribute analysis of boating accident status reports and text mining. These aspects consist of the reporter, the report method, the rescue organization, corrective measures, vulnerability of response, payloads, cause of oil spill, damage pattern, and the result of an accident response. These can be used consistently in the future as classified standard terms to collect and utilize information more efficiently. Moreover, the research proposes a data collection and quality assurance method for the practical use of ontology. A clear understanding of the problems presently faced in marine safety will allow "suf icient quality information" to be leveraged for the purpose of conducting various researches and realizing effective policies.
Along with an increase in marine activities every year, the frequency of marine accidents is on the rise. Accordingly, various research activities and policies for marine safety are being implemented. Despite these efforts, the number of accidents are increasing every year, bringing their effectiveness into question. Preliminary studies relying on annual statistical reports provide precautionary measures for items that stand out significantly, through the comparison of statistical provision items. Since the 2000s, large-scale marine accidents have repeatedly occurred, and case studies have examined the "accident response." Likewise, annual statistics or accident cases are used as core data in policy formulation for domestic maritime safety. However, they are just a summary of post-accident results. In this study, limitations of current marine research and policy are evaluated through a literature review of case studies and analyses of marine accidents. In addition, the ontology of the marine accident information classification system will be revised to improve the current limited usage of the information through an attribute analysis of boating accident status reports and text mining. These aspects consist of the reporter, the report method, the rescue organization, corrective measures, vulnerability of response, payloads, cause of oil spill, damage pattern, and the result of an accident response. These can be used consistently in the future as classified standard terms to collect and utilize information more efficiently. Moreover, the research proposes a data collection and quality assurance method for the practical use of ontology. A clear understanding of the problems presently faced in marine safety will allow "suf icient quality information" to be leveraged for the purpose of conducting various researches and realizing effective policies.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
가장 중요한 것은 반복적으로 발생하는 해양사고에 대비 · 대응하기 위해 현재 직면한 문제와 이를 해결하기 위해 필요한 정보를 파악하여 실효성 있는 정책을 수립하고 적용하는 것이다.
(2011)는 해양안전심판원의 해양사고 통계자료를 활용하여 1990년 ~ 2009년까지 국내에서 발생한 해양사고 발생 환경과 원인을 조건별로 조사하고 분석하였다. 그 결과 100톤 미만 소형선박의 사고 발생비율이 매우 높게 나타나 이를 해결하기 위한 방안으로 이동통신 단말기를 활용하는 방안을 제시하였다. 국내 해양사고의 대부분이 소형선박에서 발생함에 근거하여 첨단 항해장비 도입을 고려할 경우 공간부족, 설치비용, 장비운영 등 현실적 어려움이 존재하기 때문에 이동통신 단말기인 휴대폰을 활용하여 효과적으로 사고를 예방할 수 있을 것으로 판단했다.
따라서 문헌연구 결과 및 위와 같은 문제발견에 따라 한정적인 분류체계에서 탈피하여 다양한 데이터를 지속적으로 수집할 수 있도록 하는 해양사고 온톨로지를 구축한다.
본 연구에서는 상황보고서 상에서 표현되고 있는 사고 데이터의 속성들이 무엇인지 파악하기 위해 보고서 상 작성된 용어를 추출하여 분류하였다. 기존 분류체계(문헌연구) 중 그대로 활용할 수 있는 부분은 수용하고, 분류체계 범주에 속하지 못하는 새로 추출된 용어의 경우 유사 속성(attribute)끼리 묶어 새로운 범주(category)를 구성했다.
본 연구에서는 해양사고 사례분석 및 개선방안 관련 문헌 연구를 통해 현행 해양관련 연구와 정책의 한계를 모색한다. 또한 이를 개선하기 위한 방안의 일환으로 선박사고 상황보고서 속성분석 및 텍스트 마이닝을 통해 해양사고 정보 분류체계인 온톨로지(ontology)를 재정립한다.
또한 사고 당시의 시간대, 기상, 속력, 초인거리 등 어떤 상황에서 사고가 많이 발생하는지 특성을 구분해서 보여주고 있다. 해당 연구는 해양사고 통계자료를 토대로 연도별 빈도분석이 주를 이루고 있으며, 기관손상 사고가 많음에 대비해 철저한 정비가 필요하고, 사고 원인이 모든 선박에 있어 인적요소 부주의에 의해 발생하는 비중이 높기 때문에 운항자에 대한 경계강화 및 교육철저가 필요하다고 저감대책을 제안하였다.
(2017)는 어선사고의 다발은 우리나라 해양사고 발생 경향을 좌우하기 때문에 어선에 대한 사고 저감 방안 수립과 시행이 시급하다고 언급했다. 해당 연구에서는 연간 발생하는 사고의 편차를 고려하여 1996년 ~ 2015년까지 20년간의 선박사고 자료를 토대로 우리나라 연근해 운항선박의 전체적인 사고 방지 대책을 모색하였다. 지난 20년간 발생한 해양사고를 선종, 사고종류, 사고원인에 따라 발생률을 비교하였으며, 해양사고자의 인적 특성을 고려하여 연령, 승선경력에 따라 사고 빈도를 비교하였다.
제안 방법
(2004)는 대형화되는 건설 산업에서 통합적으로 정보를 활용할 수 있는 분류체계를 ‘온톨로지(ontology)’ 기반으로 제시했다. 다양화되고 방대해진 정보를 효과적으로 관리하기 위해 개념들 간 상호연관성까지 고려한 것인데, 이러한 온톨로지의 적용을 통해 기존 단순 분류체계로는 정보의 의미론적인(semantic) 부분을 파악하기 어려운 부분을 보완할 수 있는 체계를 제안했다.
본 연구에서는 해양사고 사례분석 및 개선방안 관련 문헌 연구를 통해 현행 해양관련 연구와 정책의 한계를 모색한다. 또한 이를 개선하기 위한 방안의 일환으로 선박사고 상황보고서 속성분석 및 텍스트 마이닝을 통해 해양사고 정보 분류체계인 온톨로지(ontology)를 재정립한다. 이 과정은 비구조적인 텍스트를 구조화하는 것으로 상황보고서 상의 텍스트를 추출하여 데이터베이스화(DB)한 후 수차례의 전처리를 통해 표준용어 분류체계를 제시하는 것이다.
본 연구에서는 현행 해양안전 관련 문헌연구를 통해 선행 연구의 동향을 살펴보고, 기존 연구의 한계와 이를 개선하기 위한 방안을 ‘해양사고 온톨로지’ 와 ‘데이터 수집 및 품질확보방안’을 통해 제시하였다.
텍스트 구조화를 위한 엑셀(excel) DB 테이블의 속성 (attribute)은 상황보고서 속성분석 결과(Table 2)를 토대로 작성했다. 상황보고서에서 사용되는 용어 속성을 엑셀 열 (column)에 기입하고, 해당 속성과 관련된 텍스트를 상황 보고서에서 추출하여 DB에 입력한다. 추후 속성 별로 모아진 텍스트를 전처리하여 최종적으로 남은 텍스트 간 특성을 고려해 온톨로지 기본요소를 분류했다.
위의 재난안전관리 6개 기본요소에 따라 해양사고 선행연구나 관련 문헌에서 다뤄지고 있는 분류체계 구성을 파악했다(Table 1). 사고 발생 ‘원인’ 과 관련성이 높은 ‘취약성’에 대한 분류체계는 대부분의 문헌에서 다루고 있었다.
더불어 데이터의 품질확보가 수반되어야 한다. 이를 위해 현재 비정형으로 작성되는 상황보고서 서식을 구조화하여 사용할 것을 제안하였다. 반드시 조사되어야 할 항목과 작성 시점별 정보가 일관성 있게 유지되어야 할 항목, 통계연보로 직접 연계되는 항목을 고려한 표준 서식을 활용해야 데이터의 품질이 확보될 수 있다.
Lee(2011)는 인적재난 저감을 위한 전조정보 위험등급 제시를 위해 연구과정 중 인적재난 사례분석과 온톨로지를 활용하였다. 재난정보를 분류하기 위해 사고사례를 분석하고 텍스트마이닝을 통해 최종적으로 재난전조정보 온톨로지 기본 요소를 취약성, 자원, 위험(재난), 대응 조치사항, 이해관계자, 재해(피해)로 구분하였다. 여기서 취약성이란 실제 위험(재난)을 발생시킬 수 있는 물적요인의 결함이나 인적요인의 불안전한 행위 등이며, 적절한 대응조치에 따라 경감될 수 있다.
일반적으로 구조화 하는 과정은 전처리를 통해서 진행한다. 전처리는 분석에 적합한 형태로 데이터를 가공하는 것으로, 본 연구에서는 텍스트 추출하여 데이터베이스(DB)화한 후 수차례 전처리 과정(유사어, 중복단어, 혼용어 등 정제)을 통해 표준용어 분류를 제시하였다.
해당 연구에서는 연간 발생하는 사고의 편차를 고려하여 1996년 ~ 2015년까지 20년간의 선박사고 자료를 토대로 우리나라 연근해 운항선박의 전체적인 사고 방지 대책을 모색하였다. 지난 20년간 발생한 해양사고를 선종, 사고종류, 사고원인에 따라 발생률을 비교하였으며, 해양사고자의 인적 특성을 고려하여 연령, 승선경력에 따라 사고 빈도를 비교하였다. 또한 사고 당시의 시간대, 기상, 속력, 초인거리 등 어떤 상황에서 사고가 많이 발생하는지 특성을 구분해서 보여주고 있다.
상황보고서에서 사용되는 용어 속성을 엑셀 열 (column)에 기입하고, 해당 속성과 관련된 텍스트를 상황 보고서에서 추출하여 DB에 입력한다. 추후 속성 별로 모아진 텍스트를 전처리하여 최종적으로 남은 텍스트 간 특성을 고려해 온톨로지 기본요소를 분류했다.
해양사고 온톨로지의 경우, 기존 통계연보 및 선행연구, 서해남부 해역 관할 해양경찰서에서 작성한 지난 3년 간(‘15 ~ ‘17)의 상황보고서 중 주요 선박사고 상황보고서 속성을 분석하여 텍스트 마이닝을 통해 제시하였다.
대상 데이터
(2013)는 국내에서 발생한 해양사고 중 가장 높은 비율을 차지하는 충돌사고와 기관손상 사고에 대한 원인과 해결방안을 모색하기 위해 어선과 비 어선으로 구분하여 분석을 실시했다. 분석대상 자료는 국토해양부, 농림수산식품부, 중앙해양안전심판원 사례집이며, 2001년부터 2010년 사이 발생한 충돌, 기관손상 사고가 선종, 원인, 인명피해와 어떤 결과를 나타내는지를 설명하고 있다. 결과적으로 우리나라 어선 등록 척수가 전체 선박의 90 %를 차지하고 있기 때문에 사고 비중이 높으나 척당 해양사고 발생률은 비어선이 어선보다 5배 높고, 원인에 있어서는 선종에 관계없이 모두 운항과실, 조작 및 작업행위 부적절 등이 압도적으로 높아 인적오류에 대한 교육과 의식개선이 필요함을 강조했다.
해양사고 온톨로지 정립을 위해 최근 5년 간 사고 발생이 가장 많았던 서해남부 해역 관할 5개관서(군산, 부안, 목포, 여수, 완도)에서 작성한 ‘15~‘17년 선박사고 상황보고서 6,300여건을 활용하였다.
성능/효과
분석대상 자료는 국토해양부, 농림수산식품부, 중앙해양안전심판원 사례집이며, 2001년부터 2010년 사이 발생한 충돌, 기관손상 사고가 선종, 원인, 인명피해와 어떤 결과를 나타내는지를 설명하고 있다. 결과적으로 우리나라 어선 등록 척수가 전체 선박의 90 %를 차지하고 있기 때문에 사고 비중이 높으나 척당 해양사고 발생률은 비어선이 어선보다 5배 높고, 원인에 있어서는 선종에 관계없이 모두 운항과실, 조작 및 작업행위 부적절 등이 압도적으로 높아 인적오류에 대한 교육과 의식개선이 필요함을 강조했다.
후속연구
가장 중요한 것은 반복적으로 발생하는 해양사고에 대비 · 대응하기 위해 현재 직면한 문제는 무엇인지, 이를 해결하기 위해 필요한 정보는 무엇이고, ‘신뢰성’ 있는 정보가 ‘충분히’ 확보 되어있는지를 명확히 이해해야 비로소 실효성 있는 정책수립과 연구가 진행될 수 있다는 것이다.
기존 분류체계 대비 수정 추가된 항목은 ‘신고자, 신고수단, 구조세력, 대응·조치사항, 대응취약성, 적재물, 유류유출 경위, 피해유형, 사고처리결과’이며, 이 항목들은 분류체계 표준용어를 활용해 향후 지속적으로 수집 · 활용할 수 있다.
매일 발생하고 있는 크고 작은 사건 · 사고, 이로부터 작성되는 상황보고서에서 정형화할 데이터를 발견하고 구조화하여 지속적으로 수집하고 관리한다면 무심코 지나쳤던 ‘의미’ 들이 비로소 보이기 시작할 것이다.
위의 선행연구처럼 해양사고 예방과 관련한 연구에 비해 대응체계에 대한 연구는 통계자료 등의 계량자료를 주 분석 자료로 활용하기 보다는 다양한 사례연구(case study)를 통해 대두된 문제점을 공통적으로 도출하고 개선할 사항들을 제언하는 특성을 보인다.
우이산호(‘14), 세월호(‘14), 오룡호(‘14), 돌고래호(‘15), 스텔라데이지호(‘17) 등 계속되는 선박사고로 해양안전에 대한 국민의 불안감이 높아지고 있다. 이는 곧 반복적으로 발생하는 해양사고에 대한 객관화, 고도화, 전문화된 사고원인 규명과 분석을 통해 사고 재발방지 및 사전예방을 위한 실효성 있는 대책을 실시해야 함을 시사한다.
온톨로지 정립을 위한 상황보고서 속성분석 과정에서 이러한 표준 서식 개발을 위한 몇 가지 시사점을 발견할 수 있었다. 첫째, 표준 서식은 반드시 조사되어야 할 항목과 작성 시점별 정보가 일관성 있게 유지되어야 하는 항목을 파악하여 개발되어야 한다. 이는 정보가 누락되거나 보고서가 작성되는 시점별로 내용이 변경되는 내용의 불확실성을 제거할 수 있도록 해준다.
향후에는 본 연구에서 제시한 해양사고 온톨로지에 대한 적절성 검증과정이 필요하며, 상황보고서 분석 과정에서 데이터 누락, 정보부족 등의 문제로 진행하지 못한 기존의 다른 분류체계에 대한 검토 또한 진행되어야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
2017년 기준 우리나라 전체 선박 등록 수는?
삼면이 바다인 우리나라는 높은 어획강도, 활발한 해상교역과 여객수송, 각종 해양 항만시설 등으로 복잡한 해상교통 환경을 가졌다. 2017년 기준 우리나라 전체 선박 등록 수는 95,309척이며 이 중 어선 등록이 66,736척으로 70 %를 넘는 수준이며, 레저선박이 19,494척(약 20.4 %), 일반선이 9,079 척(약 9.
2017년 해양 선박사고 발생현황은?
2017년 해양 선박사고 발생현황을 살펴보면 어선 낚시어선이 63.98 %, 레저선박 21.45 %, 예부선 3.73 %, 화물선 3.63 %, 여객선 1.01 %, 유조선 1.89 %, 유도선 0.63 %, 기타 3.63 %로 나타났으며, 사고의 절반 이상이 어선에서 발생했다. 사고유형은 기관손상이 29.
해양안전을 위한 각종 연구 활동과 정책이 실행되는 이유는?
매년 해양활동이 증가하며 해양사고 발생빈도가 높아지고 있다. 이에 따라 해양안전을 위한 각종 연구 활동과 정책이 실행되고 있다.
참고문헌 (18)
Cho, H. K. , B. S. Park, D. H. Kang and S. S. Kim (2017), The Main factor and Counterplan for Marine accidents in Korea, Jounal of Fisheries and Marine Sciences Education, Vol. 29, No. 3, pp. 746-756.
Japan (2019), Japan Transport Safety Board, http://www.mlit.go.jp.
Ju, J. K. (2016), A Study on the Possibility of Cooperative Governance System for Marine Accident Response: From the Perspective of Major Marine Accidents in the Korea waters, Korean Police Studies Review, Vol. 15, No. 4, pp. 213-234.
Kang, I. K. , H. S. Kim, J. C. Kim, B. S. Park, S. J. Ham and I. H. Oh (2013), Study on the marine casualties in Korea, Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology, Vol. 49, No. 1, pp. 29-39.
Kim, D. J. and S. Y. Kwak (2011), Evaluation of Human Factors in Ship Accidents in the Domestic Sea, Journal of the Ergonomics Society of Korea, Vol. 30, No. 1, pp. 89-98.
Kim, D. S. (2018), A Study on the Prevention of Ship Collision in Low Visibility: Focusing on the Role of Korea Coast Guard, Journal of Korean Maritime Police Science, Vol. 9, No. 3, pp. 71-85.
Kim, H. R. , E. J. Park, H. G. Kim and S. H. Yoon (2004), Building an Ontology based on the Unified Construction Information Classification System, The Journal of Society for e-Business Studies, Vol. 9, No. 3, pp. 95-112.
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.
Kim, H. Y., C. H. J and D. B. Kim (2017), Analysis of the Marine Accidents Prevention Effect due to Implementation of Maritime Safety Policy, Journal of Korean Maritime Police Science, Vol. 7, No. 2, pp. 129-144.
Kim, S. K. and J. P. Kang (2011), A Study on the Relationships between the Casualties of Fishing Boats and Meteorological Factors, Jounal of Fisheries and Marine Sciences Education, Vol. 23, No. 3, pp. 351-360.
Korea Maritime Institute (2017), Large-scale maritime accidents, preventive measures first, KMI Weekly Report, Vol. 53, No. 53, pp. 1-21.
Korean Maritime Safety Tribunal (2018), 2017 Maritime Accident Statistics and Accident Cases.
Korea Coast Guard (2018), Maritime Accident Statistical Yearbook 2017.
Kwak, S. Y. (2011), Identification and quantitative risk analysis of maritime ship accident in the domestic sea, Pusan National University.
Lee, S. J. , H. S. Kim, Z. J. Long and S. K. Lee (2011), A Study on the Korea Marine Accidents and the Countermeasures, Journal of Navigation and Port Research, Vol. 35, No. 3, pp. 205-211.
Lee, Y. J. (2011), Developing an Intelligent System for the Analysis of Signs Of Disaster, Journal of The Korean Society of Societal Security, Vol. 4 No. 2, pp. 29-40.
Roh, H. R. (2014), Cases Analysis of Maritime Accidents and Countermeasure of Korea Coast Guard -Focus on the Passenger Ship Accidents-, Korean Associatin of Public Safety and Criminal Justice Review, Vol. 23, No. 4, pp. 127-160.
Statistics Korea2017), Current Status of maritime accident: 2017 Evaluation of the Quality of Regular Statistics Result Report.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.