1. 서 론

제한된 시계는 안개, 강설, 폭풍우, 모래폭풍 또는 기타 유 사한 원인으로 인하여 시계가 제한된 상태를 말한다. 제한 된 시계 내에서는 상대 선박을 눈으로는 서로 볼 수 없기 때 문에 레이더만으로 상대 선박의 존재와 충돌의 위험성을 확 인하여야 한다.

우리나라는 시계제한시 해사안전법에 따라 시정 1,000 m 미만에는 여객선을 통제하고 있으며, 시정 500 m 미만에는 여객선 이외의 선박을 통제하고 있다. 이에 따라 우리나라 VTS 센터에서는 시정이 500 m 미만인 경우 선박운항을 통제 할 수 있도록 해양경찰 훈령과 고시로 명시하고 있다.

한편 일본은 시계제한시 각 VTS 별로 선박운항통제 규정 이 조금씩 다르지만, 중소형 선박은 항해가 가능하다. Tokyo Wan VTS에서는 지바, 요코하마, 도쿄항으로 분기되는 중요 한 교통로인 Uraga suido traffic route에서 시정 1,000 m 미만인 경우, 길이 160 m 미만의 선박뿐만 아니라 총톤수 1만톤 미 만의 위험물운반선은 항해가 가능하다(JCG, 2011e). Tokyo Wan VTS와 동일하게 Ise Wan VTS는 Irago suido traffic route에 서, Osaka Wan VTS는 Akashi strait traffic route에서 시정 1,000 m 미만인 경우 길이 160 m 이상의 선박과 총톤수 1만톤 이상 의 위험물운반선에 대해서만 통제하고 있다(JCG, 2011b;JCG, 2011d). Bisanseto VTS와 Kurushima VTS에서는 Tokyo Wan VTS와 Ise Wan VTS 보다는 다소 엄격한 규정이지만 시 정 1,000 m에서는 위험물운반선을 제외하고는 160 m 이상의 선박은 항해가 가능하다(JCG, 2011a;JCG, 2011c).

선행연구를 살펴보면, 풍랑특보에 따른 선박출항통제 규 정에 관한 연구(Kim et al., 2003;Jung and Kong, 2008;Yoo and Jung, 2018)는 많이 진행된 반면 시계제한에 따른 선박출항통 제 규정에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 도로교통분야에서 는 시계제한시 안전속도에 관한 연구(Lim, 2007;Kim et al., 2017)와 교통특성 변화 분석 등을 다양한 연구(Kim and Lim, 2017)가 진행되었지만, 해상교통분야는 시계제한시에 따른 교통특성 변화 연구는 수행되지 않았다. 또한, 선박통제 해 제 이후 교통량이 폭주하여 통항 안전에 위험을 야기할 수 있다는 정성적인 참고문헌들은 있지만(Yoo et al., 2016), 아직 정량적인 근거 자료는 없다.

본 연구는 선박 통제 유무에 따른 피크시간의 교통량 차 이를 검증하기 위하여 통계 검정을 실시하여, 현 출항 통제 규정 개선의 필요성을 제시하고자 한다.

2. 연구 재료 및 방법

2.1 연구 범위

본 연구는 평택항을 사례로 시계제한으로 통제 해제 이후 교통량이 얼마나 많은지 평상시 선박교통량과 비교하였다. 특히 평택항은 장래 대형선 입항 척수가 부산신항과 광양항 에 이어서 3번째로 많은 항만이 될 것으로 예측되고 있으며, 부산, 울산, 인천항보다 대형선 입항 척수가 많을 것으로 예 측되고 있기 때문이다(Yoo et al., 2016). 본 연구의 범위는 Fig. 1과 같이 평택항 접근수역과 항로 구간이다.

2.2 연구 재료

평상시 선박 교통량의 AIS 자료 수집 기간은 2015년 3월 25 ~ 27일, 5월 26 ~ 28일, 6월 23 ~ 25일, 7월 15 ~ 17일, 12월 6 ~ 8일 총 15일간이다. 시계제한으로 선박 통제후 출항시 교 통량과의 비교를 위해 2015년 2월 9일, 11월 27일, 12월 4일 등 총 3일치 데이터를 수집하였다.

2.3 선박 교통량

입파도 북쪽의 항로 진입 구역에 통과선을 설정하여 1시 간 단위로 총톤수별로 선박통항척수를 산출하였다. 이 중 선박통제로 인한 교통량이 평상시와 얼마나 많은지 분석하 기 위해 피크시간의 통항척수를 조사하였다.

2.4 통계 검정

본 연구에서는 1만톤 미만과 1만톤 이상의 선박척수로 분 류하였다. 이는 일본 규정에서 160 m 기준으로 보면, 항만 및 어항 설계기준에 따라 총톤수는 약 1만톤이기 때문이다. 선박 통제 유무에 따른 교통량 평균의 차이가 있는지 확인 하기 위해 1만톤 미만과 1만톤 이상 각 그룹별 통계 검정을 실시하였다. 우선 Shapiro-Wilk 검정으로 데이터의 정규성 검 정을 실시하였다. 정규성을 만족하는 경우에는 독립표본 T 검정을 실시하였고, 정규성 검정을 만족하지 않는 경우에는 Mann-Whitney 비모수 검정을 실시하였다.

3. 연구 결과

3.1 선박 교통량

Table 1은 피크시간에 통항한 선박 척수를 총톤수별로 나 타낸 것이다. 평상시 피크시간대에는 4 ~ 11척의 선박이 통항 하고 있으며, 통제 해제 이후 피크시간에는 9 ~ 21척의 선박이 통항하는 것으로 나타났다. 특히 1만톤 미만의 중소형 선박 은 평상시 피크시간에 0 ~ 8척의 선박이 통항하는 반면에, 통 제 해제 이후 피크시간에는 4 ~ 15척의 선박이 통항하는 것으 로 조사되었다. 1만톤 이상의 대형 선박은 평상시 피크시간 에 2 ~ 4척의 선박이 통항하는 반면, 통제 해제 이후 피크시 간에는 3 ~ 6척의 선박이 통항하는 것으로 조사되었다. 전반 적으로 통제 해제 이후 교통량이 대형 선박뿐만 아니라 중 소형 선박에서 증가한 것을 알 수 있다.

3.2 통계 검정

시계제한으로 인한 선박통제 후 교통량과 평상시의 교통량 의 평균을 비교하기 위해 통계검정을 실시하였다. Shapiro-Wilk 검정으로 데이터의 정규성 검정을 실시한 결과, 1만톤 미만 그룹에서는 정규분포여서 모수적 방법인 독립표본 t 검정 (Independent t-test)을 실시하였고, 1만톤 이상 그룹에서는 정 규성을 만족하지 않아 비모수적 방법인 Mann-Whitney test을 실시하였다. 본 연구의 통계적 유의수준은 p < .05 수준에서 검증하였다.

Table 2는 1만톤 미만 통항척수의 통제 유무에 따른 독립 표본 t 검정(Independent t-test) 결과를 나타낸 것이다. 평상시 에는 피크시간대에 평균 4.0척이 통항한 것으로 나타났으며, 시계제한으로 통제 해제 후에는 피크시간대에 평균 9.7척이 통항한 것으로 나타나 평상시 보다 교통량이 142% 증가한 것을 알 수 있다. 유의수준 0.05보다 작은 값이 나타나 귀무 가설을 기각하여 피크시간의 1만톤 미만 통항척수는 선박 통제 유무에 따른 교통량의 차이가 있다는 결론을 내릴 수 있다.

Table 3은 1만톤 이상 통항척수의 통제 유무에 따른 Mann-Whitney test 결과이다. 평상시에는 피크시간에 평균 2.9 척이 통항한 것으로 나타났으며, 시계제한으로 통제 해제 후에는 피크시간에 평균 4.7척이 통항한 것으로 나타나 평상 시 보다 교통량이 63 % 증가한 것을 알 수 있다. 유의수준 0.05보다 큰 값이 나타나 귀무가설을 채택하여 피크시간의 1 만톤 이상 통항척수는 선박 통제 유무에 따른 교통량간의 차이가 없다는 결론을 내릴 수 있다.

4. 토 의

Yoo et al.(2016)의 국내 주요 6개 항만의 안개 일수를 산출 한 연구 결과에 따르면, 연평균 안개 일수가 높은 지역은 인 천이 연평균 47일로 제일 많고, 평택항 접근수역이 42일로 나타났으며, 인천 다음으로 두 번째로 많았다. 이러한 시계 제한으로 선박통제 규정에 따라 도선서비스 중단도 빈번한 실정이다. 하지만, 통제 해제 이후 중소형 선박의 교통량이 증가하여 항로상 교통량 폭주를 야기하여 충돌 위험 또한 배제할 수 없다.

Fig. 1은 2015년 12월 4일 시계제한으로 선박통제 해제 후 피크시간대인 12:30 pm의 선박 운항 모습을 샘플로 나타낸 것이다. 항해중인 선박은 속도와 침로를 반영하여 벡터를 겹쳐 표기하였다. 평택항 접근수역부터 항로상에 약 20여척 이상의 많은 선박이 동시에 항해하는 것을 볼 수 있다. 이러 한 선박 간 빈번한 충돌 조우상황은 선박 운항자의 조선 부 담감으로 작용할 것이다(Inoue, 2000). 또한, 해상교통환경의 위험도 평가모델을 개발하기 위한 연구에 따르면, 자연조건, 항로조건, 교통조건, 선박조건, 항행지원 등 5가지 카테고리 간 상대적 중요도를 분석한 결과 교통조건이 28.06 %로 가장 큰 비중을 차지한 것으로 나타났다(Lee, 2014). 따라서 시계 제한으로 통제 해제 후 폭주하는 교통조건은 선박 항행의 위험을 야기할 수 있다.

전세계 50위 항만별 물동량 처리 통계에 의하면, 2015년 기준 우리나라는 부산, 광양, 울산, 인천항 4개 항만만이 상 위 50위 순위에 있다. 반면, 일본은 나고야, 지바, 요코하마, 기타규슈 고베 도쿄 , , , 오사카 항 등 7개 항만이 순위에 포함 될 정도로 일본의 선박 교통량은 우리나라보다 훨씬 많은 것을 짐작할 수 있다(Wikepedia, 2018). 이러한 일본의 해상교 통 여건에서도 시계제한시 중소형 선박의 운항은 통제하지 않고 있다. 우리나라도 일본 규정과 같이 1만톤 미만의 중소 형 선박은 운항 가능하도록 개정한다면, 중소형 선박이 1만 톤 이상의 대형선박과 동 시간에 입·출항하게 되는 교통 폭 주 상황을 미연에 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

이러한 관련 규정 개정은 먼저 1만톤 미만 중소형 선박을 입항 또는 출항 한쪽 방향(one-way)만 항해 가능하도록 시험 적용하여 안전성이 확보된다면, 1만톤 미만 중소형 선박의 입항과 출항 양방향(two-way) 항해가 가능하도록 이뤄져야 할 것이다. 또한, 시계제한에도 1만톤 이상 대형선박의 항해 가능 여부 검토가 필요할 경우, one-way를 실시하여 안전성 이 확보된 후 순차적으로 two-way를 고려해 볼 수 있을 것이 다. 유사한 사례로 선박 통항량이 많은 터키의 이스탄불 해 협에서 시계 1해리 이내일 경우, one-way로 항해 가능한 규 정은 참고할 수 있겠다(Ulusçu et al., 2009).

5. 결 론

본 연구는 시계제한에 따른 현 선박출항통제 규정의 개선 필요성을 정량적인 데이터로 제시하고자 하였다. 평택항을 중심으로 평상시와 시계제한으로 통제 해제 후 교통량 데이 터를 비교 분석하기 위해 AIS 데이터를 수집하였다. 선박 통 제 유무에 따른 피크시간의 교통량의 차이를 검증하기 위하 여 통계 검정을 실시한 결과, 1만톤 미만 그룹에서는 유의미 한 교통량의 차이가 있는 것으로 나타났으며, 1만톤 이상 그 룹에서는 선박 통제 유무에 따른 교통량의 차이가 없는 것 으로 나타났다.

따라서 1만톤 미만의 중소형 선박들이 1만톤 이상 대형선 박과 동 시간에 입· 출항하게 되어 교통 폭주를 야기함에 따 라 선박 충돌사고의 개연성이 되므로, 길이 160 m 미만 또는 총톤수 1만톤 미만의 중소형 선박은 시계제한에도 항해 가 능하도록 현 규정을 개선할 것을 제언한다.

본 연구의 한계는 시계제한시 선박 교통량 데이터의 확보 의 어려움으로 많은 사례를 수집하지 못한 점이 있다. 향후 타 항만에도 시계제한으로 선박 교통량의 폭주가 발생하는 지 데이터의 확보가 AIS 이뤄진다면 본 연구와의 비교 고찰 이 이뤄질 수 있을 것이다. 또한 통제 해제 후 교통량 폭주 가 어느 정도의 선박 조선의 부담감으로 작용하는지 평상시 교통량과 비교하여 정량적으로 제시하고자 한다.