제주 연안 해역은 다수의 인명이 승선하는 국제크루즈선, 여객선, 유선 등이 통항하고 어선 조업도 많아 사고 위험성이 높은 해역이나 현재 운영 중인 제주항·민군 복합항과 인근해역에 국한되어 있으므로 제주도 연안 해역 통항 선박의 체계적인 안전관리를 위하여 제주·서귀포 연안에 VTS 시스템을 구축한다. 하지만 현재 해상교통관제센터 관제업무량 산정 기준이 없는 실정이다. 이에 본 연구는 효율적인 해상교통관제 업무량 산정을 위해 VTS 빅데이터를 활용하여 제주·서귀포 연안 관제석 필요 소요 운영인력을 산출하였다. 본 연구는 관제업무량 산정의 기준을 세우는 연구에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
조선기술의 발달과 해운업체의 요구로 선박이 점차 고속화 대형화됨에 따라 선박의 통항량은 매년 증가하고 있으며, 해양사고의 위험도 함께 높아지고 있다. 또한 최근 들어 어선이나 예선 등 소형선도 선박자동식별장치(AIS;Automatic Identification System)를 설치하면서 관제대상 선박은 시간이 갈수록 증가하고 있으며, 이로 인한 관제사의 업무량 및 스트레스도 증가하는 실정이다. 그러나 현재 관제센터에서 관제운영을 위해 사용중인 관제시스템을 제외하고는 관제사의 업무량을 효과적으로 감소시키고 지원할 수 있는 시스템은 연구된 바가 없다. 이 연구에서는 전자해도 기반의 관제사 지원 시스템의 주요 기능 중 관제정보 데이터베이스를 구축하여 해양사고를 방지할 수 있는 관제통계분석 기능에 대한 개념, 주요기능 및 활용방안에 대하여 모색하여 보았다.
조선기술의 발달과 해운업체의 요구로 선박이 점차 고속화 대형화됨에 따라 선박의 통항량은 매년 증가하고 있으며, 해양사고의 위험도 함께 높아지고 있다. 또한 최근 들어 어선이나 예선 등 소형선도 AIS(선박자동식별장치)를 설치하면서 관제대상 선박은 날이 갈수록 증가하는 추세이다. 따라서 선박이 항만으로 진입하기 이전 단계에 해양사고의 위험을 예방하기 위하여 항만관제의 범위가 확대되어야 한다는 필요성이 제기되고 있으며, 이로 인한 관제사의 업무량 및 스트레스도 증가하는 실정이다. 그러나 현재 사용중인 관제시스템은 모두 외국 제품으로 관제사의 다양한 요구사항을 반영하기에는 어려움이 있으며, 여러 기종이 혼재해 있어 VTS 간 연계도 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 관제장비를 통합 연동하여 관제사의 업무량을 효과적으로 감소시키고 전국 VTS 및 관련 기관 업체와 상호 유기적으로 연계할 수 있는 맞춤형 관제지원시스템의 개발에 대한 필요성 및 개념, 주요기능, 활용방안 등을 모색하여 보았다.
세계적으로 선박 교통량 증가와 함께 선박 사고 원인의 90% 이상을 차지하는 인적요인에 대한 심층적인 연구의 필요성이 대두되고 있다. 해상교통관제 업무는 고도의 주의와 예측능력을 요구하며 이를 저해하는 인적요인 분석 및 관리 필요성이 절실한 분야이다. 특히 관제업무는 교대근무 등의 불규칙한 근무형태로 인해 발생되는 피로와 업무 집중력 저하, 스트레스가 많은 업무이다. 무엇보다 관제 업무는 해상안전에 핵심적인 역할을 하는데, 관제사의 피로와 스트레스로 인한 업무 차질은 자칫 안전사고로까지 이어질 수 있는 위험이 존재한다. 이렇듯 인적요인이 중요한 영역임에도 불구하고 관제사들의 체계적인 스트레스 관리에 대한 방안은 미비한 실정이다. 본 연구에서는 직무스트레스 유발요인, 유발결과 및 설문조사를 통하여 관제사들의 직무스트레스 현 실태를 파악하고자 한다. 그리고 연구결과를 바탕으로 관제사의 피로, 스트레스를 관리하기 위한 방안과 더 나아가 효율적인 인적요인 안전관리 방안을 모색하고자 한다.
그동안 관제사의 업무량과 관제권 설정 연구는 해상교통량과 혼잡도를 기반으로 한 위험성 평가에 치중되어 왔으나 실제 관제사의 업무는 해상교통을 유효하게 모니터링하는 것 뿐만 아니라 음성교신을 통해 관제업무를 수행하고 이를 기록하는 범위에 이른다. 관제통신을 측정하고 분석, 평가하는 방식이 보다 효과적인 데이터로 활용된다면 관제 한계치를 가름할 수 있는 수단으로 활용될 뿐만 아니라 관제권역의 구성, 해상교통안전성 평가, 해양안전정책 수립 등, 활용될 수 있는 새로운 가치가 창출될 것이다.
전세계적으로 물동량이 증가하고 동시에 지난 10여년간 VTS는 급격한 성장을 하여 왔다. 그러나 VTS가 생겨난 이후 15년간 VTS 관제사의 업무량에 대한 관심과 연구는 미흡하였다. VTS 관제사의 업무량을 측정하기 위해 우선, Port-MIS 자료와 De-briefing자료를 이용하여 7일간 입출항 척수를 시간-톤수별로 구별하여 조사한다. 그러나, 한 척의 선박이 입항하더라도 관제사가 느끼는 부담의 정도가 달라지므로 선종, 크기, $L^2$ 환산치등을 조사한다. 여기에 설문조사를 통하여 구해진 관제 비관제 척수를 1과 0.3의 가중치를 주어 환산관제척수를 구한다. VTS 업무량에 영향을 주는 요소인 관제구역 크기, 사고발생 빈도, 거대선, 위험선을 조사 분석하여 관계식을 정립하고, 이 연구의 결론인 복합환산 관제척수(실제로 관제사에게 부담이 되는 업무량 교통량)를 산출한다.
AIS가 도입된 이후 선박확인절차에 필요한 VHF교신량 감소, Ship to Ship, Ship to VTS간 안전통신의 기회증대와 RADAR에서 발생하는 Swap(물표바뀜)현상 감소 등 자동으로 선박정보를 수신함으로써 VTS구역의 전체적인 통항이미지를 관제사가 쉽게 그릴 수 있어 보다 안전한 관제업무를 수행하는데 기여하고 있다. 하지만 AIS탑재선박의 증가로 AIS기지국/선박국 통신환경에 따른 채널간섭과 AIS신호의 ERROR(오류) 정보 등이 관제업무를 더욱 위험한 상황으로 만드는 경우들이 발생하고 있다. 따라서 본 논문에서는 관제업무를 수행함에 있어서 경험하였던 AIS ERROR 정보로 인한 위험했던 상황들을 분석하여 다른 관제사가 업무 수행시 합리적인 판단을 내릴 수 있도록 AIS특성 및 개선방안을 제시하고자 한다.
해상교통관제시스템의 발달로 과거에 비하여 해상교통의 안전과 항만의 효율성은 크게 향상되었다. 이러한 관제설비는 유기적으로 상호 연동 공유되어야 관제사에게 정보를 효과적으로 제공해 줄 수 있다. 관제장비의 증가는 여러 정보를 수집할 수 있다는 면에서는 긍정적이만 점차 다양해지는 장비로 관제사의 업무량도 증가하기 마련이다. 따라서 여러 관제장비를 상호 연동하고 통합하고 그러한 정보를 활용할 수 있는 시스템이 필요할 것이다. 본 연구에서는 관제사의 업무를 효과적으로 지원해 줄 수 있고 정보를 지속적으로 기록 관리하여 이 정보를 활용할 수 있는 선박안전종합관리시스템의 개발방안을 모색하여 보았다.
최근 해상교통량이 증가하고 연안 항해에 대한 관제 필요성이 요구되면서 선박 교통 관제구역이 점차 확대되는 추세이다. 이러한 관제구역의 확대는 관제사의 업무 부하를 초래하며, 이로 인해 교통 혼잡 시간대와 같이 교통량이 급증하는 경우 관제사가 위험 상황을 인지하지 못하는 상황도 발생하게 된다. 이러한 배경에서 본 논문에서는 관제 업무의 지원을 위해 이상 거동 선박을 자동으로 식별하는 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 방법은 기계학습 기술을 기반으로 관제구역 내의 통항 패턴을 모델링하고, 이를 통해 이상 거동 선박을 식별하는 방법으로, 대상 항만의 누적된 AIS 데이터를 이용하여 모델을 학습하며, 실제 항적 및 시뮬레이션 데이터를 이용한 실험을 통해 선박교통관제시스템에의 활용 가능성을 고찰한다.
해상교통관제 구역은 항만 시설을 사용하기 위한 입·출항 선박, 연안 해역을 이동하는 선박 등이 서로 복잡하게 운항하는 교통 패턴을 가지고 있다. 이를 안전하고 효과적으로 관리하기 위해 해상교통관제센터(VTS)에서는 선박을 실시간 모니터링하며 관제 업무를 수행하고 있지만, 교통 혼잡 상황에서는 업무 로드의 증가로 인해 관제 공백이 발생하기도 한다. 이에 교통 혼잡도 및 혼잡 구역을 예측한다면보다 효율적인 관제가 가능하지만 현재는 관제사의 경험에 전적으로 의존하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 VTS 관점에서의 교통 혼잡을 정의하고, 과거 항적 데이터를 이용하여 항내 선박 교통 혼잡도 및 혼잡 구역을 예측하는 방법을 제안하였다. 또한, 실해역 데이터(대산항 VTS)를 적용하여 제안된 기술이 관제지원 도구로서 활용될 수 있는지 검토하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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