전문가 및 항만관련기관에서도 57%가 동의하고 있고, 북빈대체부두 물양장 건설로 인해 물양장에 입출항하는 선박의 통항로를 확보하여 주기 위해, 동삼안벽 전면 수역 쪽의 O-2 정박지 220m 정도를 축소 폐지하는 것이 요구된다. 이것은 결국 북빈대체부두 물양장을 통항하는 소형선 때문에 O-2 정박지 주변의 통항 혼잡과 통항안전위험의 증가를 초래할 것이다. 따라서 북항 내 정박지 중 최대의 이용률(70% 이상)을 보이고 있는 O-2 정박지의 원래의 수용규모를 유지하고, 중앙부두 정박지의 폐쇄와 북항내 증가하고 있는 수요를 수용하기 위해 내항 방파제 전면 수역 쪽으로 250m 정도를 확대하여야 한다. 이와 같이 O-2 정박지를 축소 및 확대하여 운영하는데 따르는 자연환경, 수심, 주변 안벽 접안선박 통항지장여부, 북항 주항로 통항선박과의 안전성 문제는 발생하지 않는 것으로 판단된다. 결론적으로 O-2 정박지를 축소 및 확대하여 운영하는 것은 O-2 정박지 주변의 통항혼잡을 줄이고, 통항안전성을 높이는 결과를 초래할 것이고, 더 나아가 O-2 정박지의 운영 효율성을 높일 것이다.
해상교통관리 방법 중에서 국내외적으로 혼잡한 해역에서의 해상교통 흐름을 정류하여 통항선박의 해상교통 안전성을 향상시키는 방법 중 주로 이용되고 있는 것은 항로 설정 및 통항분리대의 설정이다. 항로 및 통항분리대의 설정 시 지침이 되는 설계지침 가운데 국내외적으로 항로 설계지침은 존재하지만 통항분리대에 대한 설계지침에 대한 언급은 어느 문헌에도 없어 전문가의 주관적 판단에 의하여 설정이 되고 있는 실정이다. 현재까지 통항분리대의 설정 시 해양사고의 감소효과에 대한 연구는 다소 있지만, 통항분리대의 설계지침에 대한 연구는 없다. 본 연구는 통항선박의 안전을 위하여 설정되는 통항분리제도에 대한 설계지침을 선박 운항자의 관점에서 본 정량적 수치로 제공하고자 한다. 특히 통항분리대는 많은 선박의 통항을 분리하기 위한 제도이기 때문에 통항하는 선박의 교통용량을 고려하여 설계하였다.
해상교통관리 방법 중에서 국내외적으로 폭주하는 해역에서의 해상교통 흐름을 정류하여 통항선박의 해상교통 안전성을 향상 시키는 방법 중 주로 이용되고 있는 것은 항로 설정 및 통항분리대의 설정이다. 항로 및 통항분리대의 설정 시 지침이 되는 설계지침 가운데 국내외적으로 항로 설계지침은 존재하지만 통항분리대에 대한 설계지침에 대한 언급은 어느 문헌에도 없어 전문가의 주관적 판단에 의하여 설정이 되고 있는 실정이다. 현재까지 통항분리대의 설정 시 해양사고의 감소효과에 대한 연구는 다소 있지만, 통항분리대의 설계지침에 대한 연구는 없다. 본 연구는 통항선박의 안전을 위하여 설정되는 통항분리제도에 대한 설계지침을 선박 운항자의 관점에서 본 정량적 수치로 제공하고자 한다. 특히 통항분리대는 많은 선박의 통항을 분리하기 위한 제도이기 때문에 통항하는 선박의 교통용량을 고려하여 설계하였다.
지난 22년 동안의 선박 통항자료와 2015년부터 2017년까지 3년 동안 매년 72시간씩 실시간 선박 통항량 조사를 통해 여수광양항의 해상교통량의 장기변동과 출입항로에 대한 통항특성을 분석하였다. 2017년도 기준으로, 여수광양항의 선박 통항척수는 약 66,000척이며, 선복량은 약 804,564천톤으로 1996년도 189,906천톤에 비해 400 % 이상 증가하였고 위험화물 물동량은 140,000천톤으로 1996년에 비해 250 % 이상 증가한 것으로 나타났다. 실시간 선박 통항량 조사결과, 1일 평균 통항 선박은 357척이며 통항로 이용율은 낙포해역이 28.1 %, 특정해역이 43.8 %, 연안통항로와 돌산연안 및 금오도 수역이 6.8 %로 동일하였다. 다수의 항로가 만나는 낙포해역은 선박간의 병항 및 교차항행이 가장 빈번했으며, 특정해역도 주변의 연안통항로에서 소형 작업선들이 다수 진출입하여 대형 선박과 교차되는 경우가 자주 발생하였다. 화물선박의 묘박지 투묘 대기율은 약 24 % 정도였으며, 케미컬선, 유조선 등의 위험화물 선박의 야간 통항율은 약 20 %에 달하였다. 여수광양항의 선박 통항량은 매년 증가하지만 선박 통항로는 과거와 큰 차이가 없기에 사고의 위험이 상존한다고 볼 수 있다. 따라서 다수의 항로가 중첩되어 통항 선박간의 사고 위험이 높은 제1항로 ~ 제4항로의 준설 및 항로 확장, 항로 부근 암초 제거, 항로표지 보강 등 항로 여건을 우선적으로 개선할 필요가 있다. 또한 위험성이 높은 항만의 진출입 시간과 위험화물 선박의 통항시간을 일부 제한할 수 있도록 항행규칙을 개정할 필요가 있으며, 연안통항로를 이용하는 소형 선박들의 통항관리를 적극적으로 시행할 수 있도록 VTS체계의 고도화가 요구된다.
부산 북항 접근 수역은 입출항 선박의 교통량이 많고 바람으로 인한 풍압력과 조류의 영향으로 횡압류가 작용하여 선박 운항자 가항행에 큰 부담을 느끼는 해역이다. 해당 해역에 대한 통항 선박의 해상교통조사 실시 결과 다수의 선박이 협소한 방파제 사이를 안전하게 진입하기 위해서 입항 항로의 경계를 벗어나 항행하는 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 부산항 제1항로 진입항로의 선박 통항 안전성을 증대시키기 위하여, 교통조사를 통한 통항선박의 항적 분석 및 진입항로에 대한 통항 개선을 위한 선박조종시뮬레이션을 실시하였다. 선박조종 시뮬레이션은 현행 통항분리대 방식과 진입 선박의 통항 개선을 위해 도출된 두 가지 통항분리대 개선안에 대해 각각 실시하여, 그 결과를 분석 평가함으로써 항로 개선안의 타당성을 검증하였다. 또한 부산항 제1항로 접근 해역에서의 통항안전과 해양사고 예방을 위한 방안으로 수심 준설 구간, 예인선 및 예부선의 통항 확보 방안 및 해군 함정에 대한 관제 강화 등을 제안한다.
항로는 선박의 통항이 빈번하여 사고의 위험이 높은 지역이지만, 선박의 통항분포에만 초점을 맞춘 연구가 다수였으며, 항로의 특성과 선박의 크기별 통항패턴에 대한 연구는 부족하였다. 이에 본 연구에서는 3개의 주요 항로에서의 통항분포와 통항패턴을 분석하기 위해서 3일간의 선박의 통항현황을 조사하였다. 통항현황을 바탕으로 항로를 10개의 Gate line으로 구분하고 각 Gate line을 통과하는 선박크기를 소형선, 중형선, 대형선으로 세 분류하여 분석하였다. 각 항로의 통항분석을 바탕으로 각 Gate line에서의 통항분포에 대하여 ND-K-S(Normal Distribution-Kurtosis-Skewness)를 적용하여 평가하였다. ND 평가 결과 통항분포에서 대형선은 정규분포를, 중형선은 편도항로에서만 정규분포를 만족하고, 소형선은 정규분포를 만족하지 않는 것으로 평가되었다. K-S 평가 결과 통항패턴은 왕복항로와 편도항로에서 뚜렷한 구분을 보였다. K 평가의 결과 편도항로에서는 고루 항로를 이용하는 통항패턴을 가지지만, 왕복항로에서는 항로의 한 부분에 집중하는 통항패턴을 가지는 것으로 평가되고, S 평가의 결과 편도항로에서는 항로의 중앙을 따라 항행하는 통항패턴을 가지지만, 왕복항로에서는 항로의 우측에 치우치는 통항패턴을 가지는 것으로 평가되었다. 다만 본 연구는 3개의 주요 항로를 비교한 만큼 향후 다양한 환경에서의 항로분석이 필요할 것으로 판단된다.
부산신항 물동량 증가 및 선박의 초대형화로 인해 가덕수도의 혼잡도가 증가되고 있으며, 지속적인 항만 개발로 인해 공사투입 선박으로 인한 위험도도 높아지고 있다. 특히, 가덕수도 내 주의해역은 선박의 교차항행 위험도가 높은 구역으로 선박 통항안전 향상을 위한 법률적, 관제적 측면의 보완방법을 제시하였다.
주교각폭이 넓은 교량을 설치하면 선박의 통항 안전성 측면에서는 유리하겠지만, 지형적인 특성이나 경제성 측면 때문에 충분한 항로폭을 확보할 수 없는 경우도 있을 수 있다. 이러한 선박통항 안전성과 경제성간에 트레이드 오프(trade off) 관계가 있는 해상교량을 설치하기 위해서, 선박통항 안전성 면에서 고려되어야 할 요소를 해상교통공학적인 측면에서 조사 $\cdot$검토하고, 그 요소들을 평가하여 교통 흐름을 원활하게 하고 해역의 안전을 보장하기 위한 것이 이 연구의 목적이다. 본 연구에서는 해상교통공학적인 측면에서 해상교량 아래로 통항하는 선박의 안전성을 평가하기 위한 교통요소 중 첫 번째 단계로 통항교통량과 선박 크기를 검토 요소로 하여 주교각폭을 변수로 해상교통류 시뮬레이션 기법을 이용하여 조선 곤란성 측면에서 선박의 크기별로 평가하였다.
일반적으로 항만 내 선박 교통류 평가는 AIS 데이터를 이용하여 수행이 되어져 왔다. AIS 데이터는 선박의 위치 확인에 용이하여 항로상 선박 교통분포 분석에 용이하였다. 하지만, AIS 데이터는 VTS에 저장되어 있는 기간이 짧고, 처리할 데이터의 양이 많은 단점이 있다. 한편, PORT-MIS 선박 입출항 데이터는 10년 이상 저장이 되어 있으며, 통항로상 통계적 선박교통밀도 분석에 활용이 용이하다. 본 연구에서는 PORT-MIS 빅데이터 분석 방법과 선박 입출항 데이터를 항로상의 통항데이터로 변환하는 방법을 개발하여 제시하고자 한다.
인천대교는 인천국제공항과 송도국제도시를 연결하는 길이 13.38 km, 경간 800 m의 대형 교량으로 시간당 73.8(vessel/hour)척의 선박이 통항하고 있다. 본 연구에서는 인천대교 건설 시 설계되었던 인천대교 충돌방지공의 안전기준을 바탕으로 인천대교를 통항하는 선박의 중량에 따른 안전한 통항 속력을 제시하고자 한다. 연구방법은 AASHTO LRFD에서 제시한 선박 충돌에너지와, 선박 충돌 속도, 수리동적질량계수를 고려하여 통항 선박의 안전 속력을 제시하고자 한다. 인천대교의 충돌방지공은 10만DWT급 선박이 10노트로 통항 할 수 있도록 설계되었다. 본 연구에서는 대상선박(30만DWT급)의 선속조건 및 화물 상태의 비교 분석을 통하여 각각의 충돌에너지에 따른 제한 속력을 산정하는 방식으로 통항 선박의 안전 속력을 제시하였다. 또한 해당 수역의 조위에 따른 통항 선박의 안전 속력을 추가적으로 분석하였다. 대상선박(30만DWT급)을 통한 연구 결과 최대 15만DWT급 선박이 평균조위 이상의 수심에서 최대 7노트 속력으로 운항이 가능한 것으로 나타났으며, 경하상태(Ballast condition)에서는 최대 8노트의 속력으로 인천대교를 통항할 수 있는 것으로 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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