분석적 계층화 기법을 이용한 부산신항 혼잡구역의 대형선박 통항 안전대책에 관한 연구

Abstract

부산항은 세계 제2위의 컨테이너 화물 환적 항만으로 2022년 전국항만에서 처리한 환적 컨테이너 화물 1,215만 TEU 중 약 3/4을 처리하였으며, 부산신항은 부산항의 전체 물동량 2,207만 TEU 중 약 2/3에 해당하는 1,524만 TEU를 처리하고 있다. 또한 부산신항은 2013년 이후 10년간 물동량이 139.0%로 증가하여 지속적인 증가 추세를 나타내고 있다. 이러한 물동량 증가 추세에 따라 2020년부터는 세계 최대규모의 컨테이너 선박인 G/T 228,000톤급(24,000TEU급)의 극초대형 컨테이너 선박이 입항하기 시작하여 선박들의 초대형화 추세를 이어가고 있다. 2022년 6월에는 부산신항 개발 2-4단계의 남 컨테이너 터미널 6부두에 극초대형 컨테이너 선박의 접안이 가능한 3개의 선석이 추가로 개장되어 운영되고 있다. 그리고 2023년 10월에는 극초대형 컨테이너 선박의 접안이 가능한 서 컨테이너 터미널 3개 선석의 추가 개장이 예정되어 있다. 부산신항은 개장 후에 토도를 제거하여 통항로의 폭을 확장하였으나 현재 가장 협소한 서 방파제 부근의 항로 폭은 710m로서 변함이 없어 초대형 컨테이너 선박들과 극초대형 컨테이너 선박들이 교행하기에는 항로 폭이 충분하지 못하다. 서 컨테이너 터미널이 완전 개장될 경우 초대형 입출항 선박들로 인하여 서 방파제와 호란도 부근의 해역은 혼잡구역으로서 다양한 조우 상황의 발생이 불가피하여 충돌의 위험 등 해양사고의 발생 우려가 잠재하고 있다. 따라서 본 연구는 부산신항 입출항 통항로 내 대형선박의 통항 안전대책 향상을 위하여 자연 환경, 선박들의 입출항 현황과 해상교통 흐름, 그리고 부산신항에서 발생한 해양 사고와 준 해양사고 발생 사례와 우리나라의 항로 안전대책 등을 분석하였다. AHP 기반 설문조사를 활용하여 대상 해역의 이용자들로부터 통항로의 위험 요소 및 안전대책을 식별한 결과, 통항로의 가장 큰 위험요소는 교통 혼잡도이며, 위험 요소를 해소하기 위한 안전대책으로는 일방 통항 구역 설정 등의 교통 제도의 도입이 바람직하다고 판단하였다. 또한 AHP 기반 설문조사에서 도출된 안전대책을 기반으로 ES model을 이용하여 시나리오를 설정한 후에 해상교통류 시뮬레이션을 실시하여 각 안전대책에 대한 교통 위험도를 정량적으로 파악하였다. 설문조사와 해상 교통 위험도 평가 결과, 대형선박의 입출항 시 혼잡구역 내 일방 통항 구역 설정, 통항분리대 설정, 항로표지 이설에 의한 항로 폭 확장, 가상 항로표지 활용 순으로 위험 비율 감소 효과 크게 나타났음을 확인하였다. 서 컨테이너 터미널 개장 시의 위험 비율 13.19%에 대비 2.74% 감소한 일방 통항 구역의 설정이 가장 큰 위험 비율(10.45%) 감소 효과를 보여 가장 중요한 안전대책으로 판단하였다. 이는 통항로의 위험도 경감에 큰 효과가 있는 것으로 분석되었기 때문에 300m 이상의 대형선박들에 한해서 시차를 둔 일방 통항의 실시 등 부산신항의 통항 환경 변화에 따른 조속한 제도의 마련이 필요한 것으로 사료된다. 그리고 해당 도선구의 도선사들을 인터뷰한 결과 일방 통항 구역 설정 다음으로 제5항로상에 설치된 110번 부표를 기존보다 150m 동쪽으로 이설하고 항로를 준설하여 항로 폭을 확장시키는 방안도 위험을 감소시킬 수 있음을 시사하였다. 본 연구는 부산신항 통항로 내 대형선박의 통항 안전 향상을 위하여 안전대책에 대한 우선순위를 파악하고 항로의 위험도를 정량적으로 평가하였으므로 제도 마련의 기초가 될 수 있을 것으로 생각된다. 향후의 추가 연구에서는 서 컨테이너 터미널 추가 개장 후 실제 선박들의 교통량과 교통흐름을 분석하여 본 연구에서 제시한 안전대책에 대한 효과의 검증이 필요하다. 또한, 일방 통항 구역 설정 시 일방 통항에 따른 선박의 대기에 관한 사항 그리고 구체적인 일방 통항 방법 등에 대하여 연구가 추가적으로 필요할 것이다.