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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 항만운영의 안전성 및 효율성, 정박지 안전성 확보를 위한 대기정박지의 신설을 위해 국내 주요 항만의 입항 선박의 규모를 고려하여 항만시설 운영세칙에 명시된 정박지에 대한 평가를 통해 적정 정박지 용량을 산출할 수 있는 일반식과 정박지 용량지수의 개념을 제안하였으며, 이 기준을 통해 진해만 내 항만에 필요한 정박지 용량을 산출해보았고, 현재 지정된 정박지와 비교 하였다. 이러한 정박지 용량지수를 이용해 대기정박지를 신설하여 반영할 경우 항만운영의 안전성과 효율성 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
- 항만의 교통 특성, 이용 선박의 규모 및 정박지 지정 현황 등을 파악하기 위해 국내 주요 항만의 톤급별 입항선박 척수와 각 항만의 항만시설 운영세칙을 참고하여 조사하였으며, 정박지 설계 용량 제시의 합리적인 모델을 제시하기 위해 정박지 용량 평가 개념을 수립하고 이를 진해만내 항만을 대상으로 적용해보았다. 이를 통해 정박지에 대한 용량 평가 및 대기 정박지 신설이 필요한 항만을 위해 적정 정박지 용량을 산정할 수 있도록 하고자 하였다.
제안 방법
- 각 항만의 항만시설 운영세칙에 지정된 사항을 바탕으로 한 일일 정박 가능 용량을 산출한 결과는 Table 6와 같으며, 각 정박지 별로 지정된 권장톤급(GT)을 그대로 적용하였으며, 명시되지 않은 정박지는 당 항만을 주로 이용하는 선박의 총톤수(GT)를 적용하였다. 집단 정박지로 지정되어 있는경우 항만 및 어항 설계기준의 수심에 따른 정박지 반경을 가지는 원형 정박지 형태로 정박지 면적을 산출하여 적용하였다.
- 대상항만을 위한 대기 정박지의 용량지수를 6.0으로 산정하고, 그 수준으로 정박지 용량을 상향하기 위해 항만을 이용하는 주요 톤급의 선박 길이와 수심을 바탕으로 정박지선회반경을 계산하였다.
- 대기정박지 신설에 필요한 적정 정박지 용량을 산출하기 위해 항만에 입항하는 선박의 규모와 현재 지정되어 있는 정박지의 규모를 정량적으로 계산할 필요가 있다. 이를 위해 일일 선박 총톤수 용량, 일일 정박 가능 용량 및 정박지용량지수의 개념을 수립하고, 국내 주요 무역항의 톤급별입항 선박 척수와 정박지 현황 자료를 바탕으로 산출하고 분석하였다.
- 자연환경 및 교통환경이 허락한다면, 대기정박지의 지정은 할 수 있는 만큼 많이 지정 되는게 좋겠지만, 본 연구에서는 대상항만을 위한 적정 정박지 용량을 일반적인 항만의수준인 6.0으로 설정하였으며, 대상항만에 입항하는 선박의주요 톤급을 정박지 이용 권장톤급으로 간주하고 단묘박, 원형 정박지 형태로 적용하여 검토해보았다.
- 일일 정박가능 용량은 현재 각 항만별로 항만시설 운영세칙에 지정된 정박지 이용 권장톤급에 따른 정박규모로 정의하며, 식(4)와 같다. 정박지를 이용하는 시간은 각 정박선 및 정박지마다 다양하나, Port-Mis의 통계는 일 단위로 기록되기 때문에 본 연구에서도 표준화하여 일 단위로 분석하였으며, 집단정박지의 경우 원형정박지 형태로 동시에 최대 정박가능한 선박의 척수를 산출하였다.
- 각 항만의 항만시설 운영세칙에 지정된 사항을 바탕으로 한 일일 정박 가능 용량을 산출한 결과는 Table 6와 같으며, 각 정박지 별로 지정된 권장톤급(GT)을 그대로 적용하였으며, 명시되지 않은 정박지는 당 항만을 주로 이용하는 선박의 총톤수(GT)를 적용하였다. 집단 정박지로 지정되어 있는경우 항만 및 어항 설계기준의 수심에 따른 정박지 반경을 가지는 원형 정박지 형태로 정박지 면적을 산출하여 적용하였다.
- 현행 정박지 설계기준은 정박지를 이용하는 선박의 제원(전장, 총톤수 등) 및 정박지의 환경요소(수심 등)에 따른 전박지의 선회반경만을 제시하고 있을 뿐, 항만을 이용하는 선박의 규모와 관련 된 정박지 용량에 대한 기준은 없는 실정이다. 항만의 교통 특성, 이용 선박의 규모 및 정박지 지정 현황 등을 파악하기 위해 국내 주요 항만의 톤급별 입항선박 척수와 각 항만의 항만시설 운영세칙을 참고하여 조사하였으며, 정박지 설계 용량 제시의 합리적인 모델을 제시하기 위해 정박지 용량 평가 개념을 수립하고 이를 진해만내 항만을 대상으로 적용해보았다. 이를 통해 정박지에 대한 용량 평가 및 대기 정박지 신설이 필요한 항만을 위해 적정 정박지 용량을 산정할 수 있도록 하고자 하였다.
대상 데이터
- 국내 주요 항만 및 대상해역 항만의 입항 선박의 톤급별분포는 해양수산부의 2018년 Port-Mis 통계자료를 이용하였고, 안정LNG터미널의 경우 국가관리 항만으로 지정되어 있지 않아 통계자료의 이용이 어려워, 부두관리자의 2016년 자료를 입수하여 산출하였다. 그 결과는 Table 5와 같다.
- 대상선박은 마산항을 입항하는 최대 선박(자동차 운반선75,000톤급), 진해항 및 고현항 최대 선박(일반 화물선 50,000톤급), 안정LNG터미널 최대 선박(LNG 운반선 150,000톤급)을 고려하여 지정하였다.
- 대상선박은 부산항을 주로 입항하는 선박 컨테이너 운반선 80,000톤급을 고려하여 지정하였다. 현재 가덕도 동쪽에 총톤수 30,000톤급 포인트 정박지 6곳과 80,000톤급 정박지 2곳이 지정되어 있다.
이론/모형
- 따라서 대상항만을 위한 대기 정박지는 마산VTS의 관제구역 내에 자연환경 및 교통환경 등을 고려하여 지정하면정박선박의 안전성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 정박지 반경은 항만 및 어항설계 기준의 를 적용하고, 설계를 위한 선박의 길이는 국내 무역항의 표준 선박길이에 관한 연구(Lee and Ahn, 2013)의 국내 표준 선박길이 식(6)를 적용하였다.
성능/효과
- Fig. 1과 같이 산출 결과가 클수록 항만을 이용하는 선박의 총톤수 규모가 크다는 것을 의미하며, 부산항를 입항하는 선박의 TGT 규모가 가장 큰 것으로 분석되었고, 이어여수 광양항, 울산항, 인천항 및 평택 당진항의 순으로 나타났다. 마산항의 경우 12개 항만 중 7번째로 큰 TGT 규모를 보이고 있다.
- Fig. 2와 같이 산출 결과가 클수록 선박을 수용할 수 있는 정박지 용량이 크다는 것을 의미하며, 인천항과 여수 광양항이 상대적으로 크게 산출되었으며, 평택 당진항과 포항항이 그 뒤를 이어 큰 규모의 정박 가능 용량을 가진 것으로 분석되었다. 안정LNG터미널의 경우 정박지가 지정되어 있지 않아 0으로 산출되었다.
- Fig. 3과 같이 정박지 용량지수가 작을수록 정박지가 부족하다는 것을 의미하며, 그 분석 결과 국내 주요 8개 항만의 평균 ACI는 6.17로 산출되었고, 마산항의 ACI가 0.29로 정박지가 없는 안정LNG터미널을 제외하고 가장 작은 것으로 나타났다. 대상항만을 하나의 항만으로 보고 산출한 정박지용량지수는 0.
- 2 %를 차지하는 것으로 조사되었다. 그리고 A-2, A-4 및 A-6 정박지를 이용하는 선박의 규모 중 1,000 ~ 2,000 GT급 미만의 선박비율이 50 % 이상을 차지하는 것으로 보아, 대부분 해당 톤수대의 예부선이 주로 정박하는 것으로 분석되었다.
- 따라서 대상항만을 위한 대기 정박지는 마산VTS의 관제구역 내에 자연환경 및 교통환경 등을 고려하여 지정하면정박선박의 안전성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 정박지 반경은 항만 및 어항설계 기준의 를 적용하고, 설계를 위한 선박의 길이는 국내 무역항의 표준 선박길이에 관한 연구(Lee and Ahn, 2013)의 국내 표준 선박길이 식(6)를 적용하였다.
- 또한 마산항 정박지 이용 선박의 선종별 분석 결과로는 마산항 내에 지정된 정박지(A-2, A-4, A-6)는 부선의 비율이50 %를 넘는 것으로 분석되었다. 마창대교 인근에 지정되어있는 A-7정박지의 경우 항만 인근 정박지와 달리 석유제품운반선이 38.
- 마산항의 경우 가장 작은 정박 가능 용량을 가지고 있으며, 대상항만의 정박지를 모두 더한 정박지 용량도 타 항만에 비해 절대적으로 부족한 것으로 분석되었다. 이는 앞서정박지 이용 선박 현황에서 살펴봤다시피, 대상항만의 정박지는 대부분 예부선이 이용 중이고, 마산항의 정박지 이용권장톤급(GT)은 7,000톤급으로 대형 상선의 정박지로는 적절하지 않은 것으로 판단된다.
- 또한 마산항 정박지 이용 선박의 선종별 분석 결과로는 마산항 내에 지정된 정박지(A-2, A-4, A-6)는 부선의 비율이50 %를 넘는 것으로 분석되었다. 마창대교 인근에 지정되어있는 A-7정박지의 경우 항만 인근 정박지와 달리 석유제품운반선이 38.8 %로 정박지 이용선박 중 가장 높은 비율을 차지하는 것으로 분석되었다.
- 항만의 특성이 두드러지는 부산항과 포항항을 제외하고, 항로를 따라 비교적 긴 시간동안 입항해야하는 교통 특성을가진 국내 주요 5개 항만의 평균 정박지 용량지수는 5.99로 산출되었으며, 대상항만을 하나의 항만으로 간주한 정박지용량지수는 0.89로 계산되었다.
- 현재 가덕도 동쪽에 총톤수 30,000톤급 포인트 정박지 6곳과 80,000톤급 정박지 2곳이 지정되어 있다. 해당 수역은 통항선박에 방해되지 않으며, 수심도 20 m 전후이며, 해역도 넓어 정박지로서 적절한 것으로 판단된다. Fig.
후속연구
- 본 연구는 정박지 적정 용량 평가를 위한 합리적인 모델을 개발하여, 현재 시점에서의 국내 주요 항만의 이용 선박총톤수 규모 대비 정박지 용량을 평가하여 정박지 신설이나 확장이 필요한 사례에서 정박지 용량의 비교를 가능하게 함으로써 그 활용성 측면에서 가치가 있다고 보지만, 지수의 척도에 대한 절대적인 정박지 용량의 기준을 정하는 데에는 그 한계가 있는 것으로 사료된다. 항만의 운영과 선박과 관련된 다양한 관련 요소 역시 반영하지 못하는 점 역시 본 연구의 한계성이라고 본다.
- 5는 부산 신항VTS 관제구역 내 해역에 80,000톤급 선박을 위한 20개의 정박지(선회반경 400 m)를 지정하는 안을 국내에서 발간하는 대축척 해도 상에 작도한 것이다. 이 해역에 대기정박지를 지정하여 운영하면, 역시 항만의 탄력적인 운영과 기상악화 등으로 인한 항만운영 정지 시 안정적으로 운용될 것으로 판단된다.
- 따라서 본 연구에서는 항만운영의 안전성 및 효율성, 정박지 안전성 확보를 위한 대기정박지의 신설을 위해 국내 주요 항만의 입항 선박의 규모를 고려하여 항만시설 운영세칙에 명시된 정박지에 대한 평가를 통해 적정 정박지 용량을 산출할 수 있는 일반식과 정박지 용량지수의 개념을 제안하였으며, 이 기준을 통해 진해만 내 항만에 필요한 정박지 용량을 산출해보았고, 현재 지정된 정박지와 비교 하였다. 이러한 정박지 용량지수를 이용해 대기정박지를 신설하여 반영할 경우 항만운영의 안전성과 효율성 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
- 추후 연구를 통해 항만의 물동량, 항만시설 현황, 입항 척수 대비 정박지 이용 비율, 정박지 이용 시간, 자연환경 특성 등 다양한 변수를 고려하여 정박지의 적정 정박지 용량을 산정할 수 있도록 정박지 용량지수를 보완할 계획이다
- 하지만 기존 연구에서 제시한 정박지 용량 개념은 현재 지정되어 있는 정박지의 적정성을 검토하기 위함이며, 항만의 규모나 특성에 맞는 정박지의 신설이나 추가를 위한 기준을 제시하지 못한 한계점이 있다.
- 항만 내에 지정된 정박지 이용의 어려움을 해소하고, 가덕수로 통항 선박의 안전에 지장을 초래하지 않으며, 마산VTS의 관제구역 내에 존재하여 정박 선박의 관리주체를 명확하게 한다면, 항만의 탄력적인 운영과 선사의 선박 운항에 융통성을 발휘할 수 있을 것으로 보여, 상기와 같이 대기정박지를 지정하여 운영하는 방안을 제시한다.
- 본 연구는 정박지 적정 용량 평가를 위한 합리적인 모델을 개발하여, 현재 시점에서의 국내 주요 항만의 이용 선박총톤수 규모 대비 정박지 용량을 평가하여 정박지 신설이나 확장이 필요한 사례에서 정박지 용량의 비교를 가능하게 함으로써 그 활용성 측면에서 가치가 있다고 보지만, 지수의 척도에 대한 절대적인 정박지 용량의 기준을 정하는 데에는 그 한계가 있는 것으로 사료된다. 항만의 운영과 선박과 관련된 다양한 관련 요소 역시 반영하지 못하는 점 역시 본 연구의 한계성이라고 본다.
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