울산 신항 남항지구에 설치되는 SPM은 설치 위치와 공사의 특성상 제4항로 전면을 일정 기간 잠식함과 더불어 상당히 광범위한 공사구간이 요구됨으로써 제4항로 통항 선박 및 공사구간을 통항하는 선박들의 통항 안전 및 작업선들의 작업 안전에 대한 대책 마련이 필요한 바 이 연구에서는 제4항로의 임시항로 설정과 임시항로의 통항안전성 평가가 더불어 통항 선박 및 작업선의 해상교통 안전대책을 수립하였다.
2006년 영일만 신항이 개장될 경우 포항항 진입 수역은 선박 통항량이 증가하고 중대형 선박들의 입출항이 가속화될 것이다. 그러나 포항항 일부 진입 수역에는 여전히 항행 위험 요소가 존재하고 있다 즉, 호미곶 인근 해역에서의 무질서한 항행 및 교통이 폭주하고 있어 통항 안전성을 고찰하기 위하여 해상교통조사를 실시하였다. 또한 해상교통조사 결과를 선종별 및 톤수별로 통계 처리하고 통항 선박의 항적 분포 등을 토대로 통항 선박의 주요 통항로 및 통항 특성을 분석하였으며, 향후 포항항 진입 수역의 항로지정에 활용하고자 한다.
2006년 영일만 신항이 개장할 경우 포항항 진입 수역은 현재보다도 선박 통항량이 증가하고 중대형 선박들의 입출항이 가속화될 것으로 사료된다. 그러나 포항항 일부 진입 수역에는 여전히 항행 위험 요소가 존재하고 있고, 호미곶 인근 해역에서의 무질서한 항행 및 교통 폭주 등 포항항 진입 항로에 대한 통항 안전성을 위한 교통 환경 개선이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 포항항 진입 수역에 대한 교통 현황 실태와 통항 선박의 행동 특성을 고찰하기 위하여 포항항 진입 수역을 대상으로 특정 기간 동안 해상교통조사를 전용 소프트웨어를 이용하여 실시하였다. 또한 해상교통조사 결과를 선종별 및 톤수별로 통계 처리하고 통항 선박의 항적 분포 등을 토대로 통항 선박의 주요 통항로와 통항 특성 등을 고찰하였으며, 향후 포항항 진입 수역의 항로지정에 활용하고자 한다.
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.
최근 우리나라는 육지와 도서 및 도서간을 연결하는 해상교량을 건설하는 공사가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 교량은 보통 그 하부를 선박이 통항하기 때문에 건설 이전에 통항 선박의 안전성을 충분히 검토할 필요가 있다. 따라서, 본 연구는 건설예정에 있는 목포대교를 사례로 하여 교량하 통항 안전성을 검증한다. 이를 위해 인접 수로의 특성을 분석하고 교량하 통항 안전성에 관한 문헌을 검토한 후 선박 조종 시뮬레이터를 이용하여 그 타당성과 안전성을 평가한다.
목포항 진입수로 중 한곳인 불무기도 인근은 남북방향으로 통과 선박 및 목포항 입출항선박이 항행을 하고, 동서방향으로는 여객선 및 쾌속선이 항행을 하고 있다. 또한 이 구간에서 조업 및 항행중인 어선들이 많아 항행특성 파악이 필요하다. 본 연구에서는 목포항 진입수역인 불무기도 부근에서 통항중인 선박들간의 CPA/TCPA를 분석하여 목포구 진입수로 항행특성 파악하여 통항선박의 위험도를 평가 하고자 한다.
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.
선박의 운항분포는 교량충돌확률이나 선박충돌위험도 등을 계산할 때 매우 중요한 요인으로 작용하지만, AASHTO모델이나 해상교통안전진단에서의 근접도 평가모델 등 많은 충돌 또는 위험도 계산 모델에서는 선박의 운항분포가 단순한 정규분포임을 가정하고 있다. 따라서 특정 항로나 해역에서의 정확한 충돌, 위험 또는 안전 등에 관한 확률을 구하고자 할 경우에는 그 항로나 해역의 특성에 맞는 선박 운항분포를 사용해야 한다. 이 연구에서는 일주일간의 통항선박 위치정보(AIS정보)를 이용하여 다양한 특성을 가지는 항로별로 각각 고유한 특성의 선박 운항분포를 찾아내기 위해, sech 함수를 이용한 새로운 충돌위험도 평가법에서 피항구역의 문턱값을 결정하는 방법을 분석하고 실제 상황에 적용 가능한 식을 개발하였다.
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.
부산항 중앙부두 주변 해역은 각 선석별로 그 목적과 용도에 부합된 전용 부두가 배치되어 소형 잡종선을 비롯해서 중대형 여객선, 소형 쾌속선, 컨테이너선, 화물선, 작업선 등 다양한 선박이 특정한 항행 규칙이나 해상교통관계없이 비교적 자유롭게 통항하고 있다. 본 연구에서는 중앙부두 주변 해상을 대상으로 일정 기간 동안 두 차례의 해상교통조사를 전용소프트웨어를 이용하여 실시한 후 중앙부두 주변 해역을 통항하는 선박들에 대한 선종별, 톤수별 통계처리와 항적분포를 기초로 중앙부두 인근 해상의 주요 통항로의 교통 흐름, 그리고 통항 특징 등을 분석하였다. 이러한 교통 현황에 대한 분석을 토대로 중앙부두 주변 해상을 각 기능별로 분류하고, 북내항로 지정에 따른 효과를 분석하여 항행 선박의 통항 안전성 향상 방안을 검토하였다. 그리고 선박의 운항자 관점에서 입출항 통항 안전성에 바탕을 둔 효율적인 중앙부두 인근 부두의 재배치 안에 대하여 고찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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