해상 장해물에 따른 통항 선박의 해상교통 위험도 평가에 관한 연구

Abstract

최근 정부는 탄소중립 정책을 목표로 하고 있어 태양광과 풍력 등 청정에너지 생산에 대한 관심이 높아지고 있다. 대표적으로 풍력발전단지는 육상에 비해 해상에서 더 큰 용량의 전기를 생산할 수 있는 등 해상에 구조물이 설치되는 사례가 증가하고 있다. 하지만 해상교통안전의 측면에서 해상에 구조물이 설치되면 통항 장해물로 통항 폭이 좁아지는 등 선박에게 영향을 끼칠 수 있으며, 부산신항 토도의 경우 선박의 통항 안전성을 제고하기 위해 통항로 내 장해물인 토도를 제거하였다. 하지만 통항로 내 장해물이 설치 및 제거되는 경우 통항 선박에게 미치는 위험도가 어느 정도인지 파악하고 대안을 마련할 수 있는 자료가 부재한 실정이다. 따라서 본 연구는 통항로 내 장해물에 따라 통항하는 선박에게 미치는 위험도에 대해 정량적으로 평가하여, 위험도에 영향을 미치는 파라미터 선정을 통해 시나리오를 설정하였으며, 각 시나리오 위험도 평가를 통해 위험도 추세 모형 및 회귀식을 제시하였다. 먼저 통항로 내 장해물 설치 및 제거 현황을 파악하였으며, 통항로에 장해물에 의한 위험도에 영향을 미치는 파라미터들을 도출하였다. 선박과 관련한 교통환경 변수인 통항량, 통항 속력, 통항 선박의 크기, 통항 흐름, 선박에게 영향을 미치는 조선환경 변수인 장해물 크기, 장해물과의 이격거리, 통항로 폭이 선정된 파라미터이다. 선정된 파라미터를 기반으로 각 요소마다 선행연구 및 사례들을 고찰하여 파라미터 세부 값을 선정하였으며, 총 450가지의 시나리오에 대해 위험 평가를 실시하였다. 그 결과, 장해물의 크기 및 이격거리별 분석을 시행했을 때, 선박의 속력이 낮고 통항량이 많을수록 위험한 경향이 있었다. 이는 통항량이 많아지고 평가해역을 통과하는 속력이 낮아질수록 평가해역의 해상교통혼잡도 높아지면서 위험 비율이 증가하였음을 알 수 있다. 또한, 통항로의 폭이 좁아질수록 위험 비율이 높음을 알 수 있었다. 교통흐름별 분석은 통항 방향이 지정되어있는 Type 6의 교통흐름이 타 유형의 교통흐름에 비해 낮은 위험 비율을 보이는 경향이 있었으며, Type 1~5까지의 교통흐름은 특정 흐름이 일정하게 위험한 경우가 없었다. 시나리오 평가 결과를 바탕으로 위험도 추세 모형 및 회귀식을 제시하기 위해 장해물의 크기 및 장해물과의 이격거리에 따라 선박이 통항할 수 있는 실질적인 통항로 폭()의 정의를 도출하였다. 이에 따라 와 L환산 교통량을 지표로 하여 위험 비율 추세를 알아보았으며, 각 교통흐름 및 평균 통항 속력별 위험도 추세 모형 및 회귀식을 제시하였다. 또한, 제시된 위험도 추세 모형 및 회귀식을 바탕으로 부산신항 토도 제거 사례 및 다대포 해상풍력발전단지 설치 사례에 적용을 하여 적용성을 확인하였다. 추후 본 연구에서 고려하지 못한 파라미터들에 추가 평가를 실시하고, 다양한 사례 적용을 통한 위험도 추세 모형 및 회귀식의 신뢰성이 제고된다면 해상에 장해물을 설치 및 제거하고자 하는 사업자와 이해관계자들에게 참고 자료가 될 수 있을 것으로 보인다. 또한, 해상교통안전진단 전 사전에 위험도를 파악할 수 있는 과정인 사전컨설팅에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.