[논문]등부표 접촉사고 발생의 위험성 평가에 관한 기초 연구 - 부산항신항 해역을 중심으로 -

이명기; 박영수; 정해상; 국승기

doi:10.5394/kinpr.2020.44.3.158

등부표 접촉사고 발생의 위험성 평가에 관한 기초 연구 - 부산항신항 해역을 중심으로 -
Risk Assessment for Contact Accident of Buoy - Focusing on Busan New Port - 원문보기

한국항해항만학회지 = Journal of navigation and port research, v.44 no.3, 2020년, pp.158 - 165

이명기 (한국해양대학교 해양과학기술전문대학원) , 박영수 (한국해양대학교 해사수송과학부) , 정해상 (한국해양대학교 대학원) , 국승기 (한국해양대학교 해양경찰학과)

초록
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해상등부표는 선박 통항의 안전을 위해 필요한 시설로 파손 및 유실되는 경우 예상치 못한 예산 지출뿐 아니라 등부표 운용이 불가능해짐에 따라 선박 통항 안전에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 해역의 교통흐름을 반영할 수 있는 해상교통평가지표를 적용하여 등부표 접촉사고의 위험성을 평가하고자 한다. 이를 위하여 평가대상 해역을 등부표 설치기수가 많고 등부표 접촉사고가 많이 발생하는 부산항 제5항로로 설정하고, 대상해역의 등부표 접촉사고 현황을 조사했다. 그리고 해상교통평가지표로 사용될 수 있는 해상위험평가도구인 IALA Waterway Risk Assessment Programme(IWRAP MkII)와 Potential Assessment of Risk Model(PARK Model)를 활용하여 등부표 접촉사고 발생의 위험성을 평가했다. 그 결과, 마산항 입출항 선박과 부산항신항 입출항 선박으로 교통흐름이 복잡한 경계해역 인근에 위치한 등부표와 항로를 따르지 않는 선박들이 항로를 가로지르는 운항패턴을 보이는 가덕수도 입구 인근에 위치한 등부표, 부산항신항 내항항로의 방파제 인근에 위치한 등부표가 접촉사고 위험성이 큰 것으로 평가되었다. 본 연구는 등부표 사고 위험성을 평가할 수 있는 통합 모델을 만드는 기초 자료로 활용될 수 있으며, 추후에 다양한 해역의 접촉사고 위험성을 평가하고, 미래교통량을 추정·적용하여 등부표 신설 시 안전한 등부표 설치 위치를 선정할 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Buoys are a necessary component for the safety of vessel traffic. However, if the buoy becomes inoperable from damage and loss, it can have significant impact on vessel traffic safety as well as unexpected budget spending. The purpose of this study was to evaluate the risk of accidental contact by applying the marine traffic assessment index that can reflect the traffic flow in the sea area. First, Busan Port No. 5 fairway, with a high number of buoys and many contact accidents, was set as the sea area for assessment. to investigate the status of accidental contact and evaluate risk of contact accidents based on the IALA Waterway Risk Assessment Programme (IWRAP MkII) and Potential Assessment of Risk Model (PARK Model). As a result, buoys are near the P recautionary Area wherein the traffic flow was complicated by the Masan port vessel and Busan new port vessel, and buoys are near the entrance of the Gadeok waterway, wherein vessels show a pattern of navigation across the fairway and buoys are near the breakwater in the inner fairway were considered as high risk for contact accidents. This study can be used as basic data for establishing an integrated model to evaluate the risk of buoy contact accidents.

주제어

표/그림 (17)

표 Table 1 Number of national, private light buoy and arrival/departure of vessels of the top five ports (Unit : number)
표 Table 2 Number of light buoy and contact accident by fairway at Busan port (Unit : number)
그림 Fig. 1 Busan No.5 fairway
그림 Fig. 2 Cumulative track of Busan No.5 fairway
그림 Fig. 3 Concept for buoy area
표 Table 3 Analysis of vessel traffic (Unit: vessels)
그림 Fig. 4 Concept for calculating circling diameter
그림 Fig. 5 Concept for calculating lateral displacement
표 Table 4 Circling diameter & displacement of No.5 fairway buoys
그림 Fig. 6 Number of contact accidents by light buoy at Busan No.5 fairway
그림 Fig. 7 Concept for calculating the number of grounding candidates
그림 Fig. 8 Result of IWRAP Mk II calculation
그림 Fig. 9 Result of calculating the number of contact accident candidates
그림 Fig. 10 Top 5 buoys with high contact accident potential by IWRAP Mk II
표 Table 5 Result of marine traffic risk analysis by PARK model (Unit: vessels)
그림 Fig. 11 Top 5 buoys with high risk by PARK Model
표 Table 6 Comprehensive assessment results using marine traffic assessment index

AI 본문요약
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문제 정의

또한 항로표지 사고와 관련된 연구로 Moon et al.(2018)과 Moon and Kim(2019)이 항로표지사고로 인해 소요되는 관리자의 경제활동과 이용자의 불편함을 비용으로 정량화할 수 있는 항로표지사고의 사회적비용(Social Cost) 평가모델을 개발하여 항로표지사고로 인한 경제적 손실을 추정하고자 했다. 항로표지 설치와 관련된 연구로는 Kim et al.
본 연구는 교통흐름을 반영한 등부표 접촉사고의 위험성을 평가하는 것을 목적으로 하며, 등부표 설치기수가 많고 등부표 접촉사고가 많이 발생하는 부산항 제5항로로 대상해역으로 설정하여 등부표 접촉사고 위험성을 세 가지 방법으로 평가했다. 등부표 접촉사고 현황, IWRAP MkⅡ, PARK Model을 기반으로 위험성을 평가한 결과, No.
본 연구에서는 등부표 설치기수가 많고, 등부표 접촉사고가 타 항로에 비해 많이 발생하는 부산항 제5항로의 가덕수도, 부산항신항 진입항로를 대상해역으로 설정하여 등부표 접촉사고 위험성을 평가하고자 한다.
IWRAP MkⅡ는 해상 위험 평가에 유용한 모델링 도구로 사용되며, 교통량, 교통의 분포 및 해저 지형 정보를 기반으로 선박과의 충돌, 좌초 빈도를 추정한다(IALA, 2010). 본 연구에서는 등부표를 해상의 고정된 장해물로 간주하고, 선박이 이장해물에 좌초될 가능성을 계산하고자 했다. Fig.
또한, 등부표(스파부이)의 표체는 침추와 바로 연결되어 외력에 의해 횡변위량이 생겨 선회 반경이 만들어진다. 본 연구에서는 이러한 선회 반경을 선박이 접촉할 수 있는 등부표의 영역으로 간주하여 위험성을 평가하고자 했다.
본 연구에서는 해역의 교통흐름을 반영할 수 있는 해상교통평가지표를 적용하여 등부표 접촉사고의 위험성을 평가하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 평가대상 해역을 항로표지설치기수가 많고, 등부표 접촉사고가 많이 발생하는 부산항신항 제5항로로 설정하고 제5항로의 등부표 접촉사고 현황, 해상교통평가지표로 사용될 수 있는 해상위험평가도구인 IALA Waterway Risk Assessment Programme(IWRAP Mk Ⅱ)와 Potential Assessment of Risk Model(PARK Model)을 활용하여 등부표 접촉사고 발생의 위험성을 평가하고자 한다.

제안 방법

PARK Model을 활용하여 등부표 접촉사고 위험성을 평가하기 위하여 등부표를 선회반경 크기의 정지한 장해물로 간주하고 3일간의 GICOMS 자료를 기반으로 해상교통 위험도를 산출했다. 해상교통 위험도는 제5항로에서 최대 항로폭을 가진 가덕수도 입구의 한쪽 항로폭이 1,200m 임을 고려하여 각 등부표별로 거리가 1,200m 이내인 선박을 대상으로 분석했으며, 위험도 5∼6은 접촉사고 위험 가능성이 존재, 6이상은 접촉사고 위험 현존성이 존재하는 것으로 구분하여 분석했다.
등부표가 설치된 위치에서 선회 반경만큼을 해상 장해물로 간주하고, 3일간의 GICOMS 자료를 기반으로 교통 흐름을 반영하여 각 장해물과의 좌초사고 발생 빈도를 추정함으로써 등부표별 연간 접촉사고 발생 빈도를 추정했다.
부산항 제5항로의 등부표 접촉사고 위험성을 평가하기 위하여 10년간 발생한 등부표 접촉사고 현황, IWRAP MkⅡ, PARK Model 위험도 세 가지 방법을 기반으로 각 등부표별 접촉사고 위험성을 평가했다. 그 결과, 선박과의 접촉 가능성이 높은 등부표가 완전히 일치하지는 않는 것으로 확인되었다.
부산항 제5항로의 등부표 접촉사고 위험성을 평가할 때 교통흐름을 반영하기 위하여 2017년 07월 08일부터 07월 10일까지 3일간의 GICOMS 자료를 이용하여 교통흐름을 분석했다.
본 연구에서는 해역의 교통흐름을 반영할 수 있는 해상교통평가지표를 적용하여 등부표 접촉사고의 위험성을 평가하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 평가대상 해역을 항로표지설치기수가 많고, 등부표 접촉사고가 많이 발생하는 부산항신항 제5항로로 설정하고 제5항로의 등부표 접촉사고 현황, 해상교통평가지표로 사용될 수 있는 해상위험평가도구인 IALA Waterway Risk Assessment Programme(IWRAP Mk Ⅱ)와 Potential Assessment of Risk Model(PARK Model)을 활용하여 등부표 접촉사고 발생의 위험성을 평가하고자 한다.
해상교통 위험도는 제5항로에서 최대 항로폭을 가진 가덕수도 입구의 한쪽 항로폭이 1,200m 임을 고려하여 각 등부표별로 거리가 1,200m 이내인 선박을 대상으로 분석했으며, 위험도 5∼6은 접촉사고 위험 가능성이 존재, 6이상은 접촉사고 위험 현존성이 존재하는 것으로 구분하여 분석했다.

성능/효과

IWRAP MkⅡ를 활용한 위험성 평가 결과, 접촉가능성이 높은 상위 5개 부표를 살펴보면 부산항신항 11호가 2.408건/연으로 가장 높게 나타났으며, 그다음 중앙C호가 2.247건/연, 부산항신항 4호가 1.599건/연, 부산항신항 2호가 0.821건/연, 중앙B호가 0.432건/연으로 높게 나타났다. Fig.
부산항 제5항로의 등부표 접촉사고 위험성을 평가하기 위하여 10년간 발생한 등부표 접촉사고 현황, IWRAP MkⅡ, PARK Model 위험도 세 가지 방법을 기반으로 각 등부표별 접촉사고 위험성을 평가했다. 그 결과, 선박과의 접촉 가능성이 높은 등부표가 완전히 일치하지는 않는 것으로 확인되었다. 그 이유는 IWRAP MkⅡ는 교통 분포 위주로 계산이 되는 반면에, PARK Model은 장해물과의 거리에 대한 요소가 계산에 가장 큰 비중을 차지하며, 실제 접촉사고는 교통 관련 요소뿐만 아니라 모든 관련 요소들이 복합적으로 작용하여 나타난 결과이기 때문인 것으로 사료된다.
등부표 접촉사고 위험성을 평가하기 위하여 2006년부터 2015년까지 10년간 가덕수도, 부산항신항 진입항로 및 신항항내에서 발생한 등부표 접촉사고를 조사한 결과, 가덕수도에서 19건, 진입항로 및 신항 항내에서 19건으로 총 38건의 등부표 접촉사고가 발생했다. Fig.
등부표 접촉사고가 많이 발생한 상위 5개 등부표를 살펴보면, 부산항신항 진입항로에 있는 부산항신항 내항항로 107호에서 6건으로 가장 많은 접촉사고가 발생하였고, 가덕수도에서는 입구에 설치된 부산항신항 2호가 5건, 부산항신항 1호가 4건으로 접촉사고가 많이 발생했다. 또한 부산항신항 중앙C호, 부산항신항 내항항로 106호, 부산항신항 내항항로 119호에서 3건의 등부표 접촉사고가 발생했다.
등부표와의 거리가 1,200m 내 선박 중 위험도 6이상으로 위험이 현존하는 선박의 비율은 부산항신항 4호 0.13%, 부산항신항 내항항로 113호 0.13%, 부산항신항 내항항로 107호 0.11%, 부산항신항 내항항로 111호 0.04%, 부산항신항 내항항로 105호 0.02%로 분석됐다. 또한 위험도 5∼6으로 접촉사고 위험 가능성이 존재하는 선박의 비율이 높은 5개 등부표를 살펴보면 부산항신항 6호가 11.
또한 위험도 5∼6으로 접촉사고 위험 가능성이 존재하는 선박의 비율이 높은 5개 등부표를 살펴보면 부산항신항 6호가 11.50%로 가장 높았고, 부산항신항 7호가 11.08%, 부산항신항 중앙C호 10.70%, 부산항신항 4호 10.56%, 부산항신항 내항항로 107호 9.66%로 높게 나타났다.
107 등부표는 두 가지 평가 결과에서 높은 접촉사고 위험을 나타냈다. 접촉사고 위험이 높은 등부표는 경계해역 인근에 위치하거나, 항로를 가로지르는 선박들이 항해하는 인근, 항로폭이 좁은 부산항신항 내항항로의 방파제 인근에 위치하는 것으로 분석되었다.
107 등부표는 두 가지 평가 결과에서 높은 접촉사고 위험을 나타냈다. 추가로 부산항신항과 마산항의 분기점인 경계해역 인근에 위치한 등부표와 가덕수도 입구 에 위치한 등부표, 부산항신항 내항항로의 방파제 인근에 위치한 등부표의 접촉사고 및 접촉사고발생 확률이 높은 것으로 나타났다.
3%가 설치되어 있는 것으로 조사되었다. 한편 제5항로의 등부표 접촉사고는 38건으로 부산항 등부표 접촉사고의 46.9%가 제5항로 에서 발생한 것으로 조사됐으며, 설치 수 대비 접촉사고는 제2항로의 등부표가 높은 것으로 조사되었다.

후속연구

본 연구는 등부표 사고 위험성을 평가할 수 있는 통합 모델을 만드는 기초 자료로 활용될 수 있으며, 추후에 다양한 해역의 접촉사고 위험성을 평가하고, 미래교통량을 추정·적용하여 등부표 신설 시 안전한 등부표 설치 위치를 선정할 수 있을 것이다.

참고문헌 (16)

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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