간행물
Journal of Korean Navigation and Port Reserch KCI 등재 한국항해항만학회지
- 발행기관 한국항해항만학회
- 자료유형 학술지
- 간기 격월간
- ISSN 1598-5725 (Print)2093-8470 (Online)
- 수록기간 1977 ~ 2020
- 주제분류 농수해양 > 해상운송학 농수해양 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 559DDC 629
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Vol.43 No.6 (2019년 12월) 18건
1.
2019.12
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최근 선박의 배기가스 규제가 강화되면서 연료소비량을 저감하기 위한 많은 방안들이 검토되고 있다. 그중에서도 선박으로부터 수 집한 데이터를 활용하여 연료소모량을 예측하는 기계학습 모델을 개발하고자 하는 연구가 활발히 수행되고 있다. 하지만 많은 연구들이 학습 모델의 주요 변수 선정이나 수집데이터의 처리 방법에 대한 고려가 미흡하였으며, 무분별한 데이터의 활용은 변수 간의 다중공선성 문제를 야기할 수도 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 주성분 분석을 이용하여 선박의 연료소비를 예측하는 방법을 제시하였다. 13K TEU 컨테이너 선박의 운항데이터에 주성분 분석을 수행하였으며, 추출한 주성분으로 회귀분석을 수행하여 연료소비 예측모델을 구현하 였다. 평가용 데이터에 대한 모델의 설명력은 82.99%이었으며, 이러한 예측모델은 항해 계획 수립 시 운항자의 의사결정을 지원하고 항해 중 에너지 효율적인 운항상태 모니터링에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
2.
2019.12
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초심해역 자원개발용 라이저와 계류된 부유체와의 연성해석을 수행한다. 일반적으로 라이저의 안전성은 부유체와의 연성해석 없이 최대 offset을 고려한 해석을 통해 보수적으로 평가되는데, 본 연구에서는 계류된 부유체의 연성 운동해석을 고려하여 라이저의 안전성을 분석한다. 라이저는 초심해역에 적용되는 SLWR이 고려되며, 부유체는 FPSO가 적용된다. 연성을 고려하는 방법과 고려하지 않는 방법론에 대하여 제시한다. 계류선이 모두 안전한 정상상태(Intact) 조건과 사고(damaged) 조건을 고려하여, 각 조건에서 파랑 입사각도에 따라 연성해석 효과를 분석한다. 하중 조건에 따라 계류선의 장력, 부유체의 운동 및 라이저의 거동 등을 분석한다.
3.
2019.12
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Technology-driven development of a new system makes it difficult for users and stakeholders to identify or intervene in the development process, resulting in systems with unnecessary functions and poor quality services. Applying the software architecture design process to the initial design of the navigation system platform of autonomous ships enables the development of a system that reflects the required functions and service quality of the stakeholders. The design, which includes all of the subsystems that make up an autonomous ship platform, is close to an enterprise architecture. Thus, we strived to design a navigation system platform suitable for the design range of the software architecture. This study analyzed the definition of functional requirements, and quality attributes by applying the software architecture design procedure. This study was conducted to identify the characteristics of the navigation system and platform needs, and the stakeholders were identified. To derive the functional requirements and constraints of the platform, a quality attributes workshop was held engaging stakeholders, and the results of the analysis of functional requirements and quality attributes were listed. Based on the results of this study, the architect can establish the evidence and technical solutions that are integral for the architecture development, and will facilitate the creation of quality attribute scenarios.
4.
2019.12
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항로표지는 등광, 형상, 색채, 음향, 전파를 이용하여 선박의 안전항해를 돕기 위한 인위적인 시설을 의미한다. 국제항로표지협회에서는 이러한 항로표지의 설계, 배치, 관리 등을 위해 전문가 그룹에 대한 교육과정을 개발하여 운영 중에 있으며, 해기교육기관에서는 항해사 들을 위한 선박조종향상교육 및 ECDIS 교육과정을 통하여 안전항해를 위한 다양한 교육을 운영하고 있다. 이에 더불어, 다양한 지형적, 환경적, 해상교통환경 등에 따른 항로표지의 오인으로 인한 해양사고를 예방하기 위해 항로표지 시뮬레이션 시스템을 활용한 교육이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 선박조종시뮬레이터와 항로표지 시뮬레이터를 활용하여 다양한 환경에서 항로표지에 대한 정확한 이해과 활용을 위한 교 육모듈 개발을 통해, 기존의 이론적인 관점에서의 교육을 보완하고 실무적인 활용도를 높여 교육효과 향상방안을 제시하였다.
5.
2019.12
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선박이 제한수로를 운항할 때에는 기존 심수 및 천수 중을 운항하는 선박의 조종특성과 일반적으로 다르기 때문에 선박의 안전한 항해를 위해 달라지는 선박의 조종특성 추정이 중요하다. 본 연구에서는 제한수로를 운항하는 선박의 조종성능을 추정하기 위해 조종운동 방정식과 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 통한 유체력 미계수를 이용하여 조종성능을 추정하였다. 조종 수학 모델 중 선체, 프로펠러, 타를 분리하여 유체력을 모델링하는 방식인 모듈형(modular type) 모델에 제한수로의 영향을 고려하는 항을 추가하여 제한수로 중 조종성능을 추정 연구를 수행하였다. 제한수로 중 선체에 작용하는 유체력 미계수를 도출하기 위하여 상용 CFD 프로그램을 이용한 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 수행하였다. 최종적으로 제한수로 중 직진 시뮬레이션과 Zig-zag 시뮬레이션을 수행하여 제한수로의 영향이 고려된 조종 시뮬레이션을 수행하였다. 특히 선박의 침로 안정성능을 평가하기 위해 Zig-zag 시험을 수행하는데, 측벽으로 인한 선박 주위의 비대칭 유동이 좌현과 우현에 압력 차이를 발생시켜 선박의 궤적에 큰 영향을 미침을 확인하였다.
6.
2019.12
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항해 중인 함정은 늘 충돌 가능성이 존재하지만 충돌회피를 위한 명확한 기동지침은 없고 함교 당직사관의 직관적 판단에 의존하 는 경향이 있다. 본 연구에서는 항해 중인 함정이 방위끌림이 없는 장애물을 조우하는 상황에서 함교 당직사관을 대상으로 언제 어떻게 충돌 을 회피하는지 설문조사를 실시하였다. 설문 결과를 활용하여 방위끌림이 없는 장애물 조우 상황, 주·야간 충돌 회피 방법을 분석하였다. 조함이 까다로운 지역은 평택, 목포 순이었고, 주로 협수로 내에서 발생하였다. 빈도는 4시간 항해 시 평균 1회 정도로 나타났으며, 1:1 조우 상황보다 다수 선박 조우가 많았다. 충돌침로 확인 시 전자해도보다 육안 확인 결과를 더 신뢰하였고, 충돌회피 고려 요소로 최단 접근거리, 최단 접근시간을 우선시하였다. 피항의무선과 침로유지선의 충돌회피 기동상 특별한 차이는 없었지만 주·야간 시 최단 접근거리의 차이는 존재 했다. 충돌회피 시대부분의 항해사들은 변침·변속을 함께 사용하는 것을 선호하며 타각 10~15°, 변속 ±5knots, 변침침로는 타함 함미 정방향에서 함미 가중치를 두었다. 이러한 결과들은 승조원들에게 부임 함정의 충돌 회피 기준을 제공하는데 도움이 될 것이며 나아가 AI, 빅데이터 기반의 무인함정 충돌회피 알고리즘 개발에도 적용될 것이다.
7.
2019.12
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이 연구는 우리나라 외항 상선에 승무하는 외국인 선원 관리제도의 현황을 고찰하고 제도상 문제점과 개선방안을 외국인 선원을 고용하고 있는 선주회사와 선박관리회사 그리고 선원관리회사, 관련 단체 대상으로 설문조사 결과를 분석하여 제시하였다. 그 결과로는 첫째 한국 선원과 같이 적용되는 외국인 선원 관련법 및 단체협약 등을 별도로 적용함이 필요하며, 둘째는 외국인 선원 고용정원의 의사결정 주체를 기존 선박소유자와 노동자 단체에서 선박소유자로 변경하거나 혹은 기존 의사결정 주체를 유지한다면 법률을 개정하여 명확히 하여야 하며 또한 외국인 선원 고용정원을 직책별 및 선종별로 지정할 필요가 있다. 셋째는 외국인 해기사 고용 시 선택의 폭을 확대하기 위하여 동유 럽, 아시아 국가로의 해기 면허 인정협정을 확대하여야 하며, 넷째는 외국인 선원 고용 및 승선까지 복잡하고 불필요한 행정절차를 간소화하 여야 한다. 다섯째는 외국인 선원과 관련된 회사 및 정부 기관, 협회 등 공동으로 외국인 선원에 대한 체계적인 양성체제 구축이 필요하다는 것이다. 동 연구를 통하여 우리나라 외항 상선에 승선하는 외국인 선원에 대한 더욱 효율적이고 체계적인 관리에 이바지할 수 있을 것이다.
8.
2019.12
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최근 보다 안전하고 효율적인 해상운송시스템을 위한 해결책으로 자율운항선박의 개발 및 운용에 대한 논의가 활발히 진행되고 있다. 자율운항기술은 해양사고 방지, 선박의 연비 증진, 비용 절감 등 긍정적인 측면과 함께 선원의 일자리 감소, 업무의 변화, 보안문제 등 부정적인 측면도 상존하고 있다. 향후 자율운항선박의 시대가 도래 하더라도 육상 센터에서의 제어가 이루어지게 되므로, 육상 운항사의 상황 인식과 같이 새로운 인적요인 이슈가 존재할 것으로 예측된다. 본 논문에서는 자율운항선박의 개발 및 운용과정에 고려해야 할 주요 인적요인 이슈를 고찰하고, 육상 센터의 제어에 따라 예상되는 육상 운항사의 의사결정 및 업무수행에 영향을 미치는 요소에 대한 식별과 영향 요소의 평가를 위한 인적 신뢰성 분석 방안을 제시하였다.
9.
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선박의 조종운동특성은 선종뿐만 아니라 같은 선박이라 할지라도 속도나 흘수에 의해서도 달라진다. 최근에 초대형선박이 크게 증가하고 있어 해양사고 발생 시 막대한 물적, 환경적 피해가 발생할 수 있으며, 이에 따라 선박조종의 중요성은 더욱 커지고 있다. IMO는 STCW 95 개정협약서를 통해서 해기사들이 시뮬레이터를 이용한 교육을 받도록 강제하고 있다. 그러나 Full Mission Ship Handling Simulator(FMSS)는 고가일 뿐만 아니라 사용하는 데에 제한이 많고, PC기반의 시뮬레이터는 서로 다른 사용자가 함께 시뮬레이션을 할 수 없다는 단점이 존재한다. 본 연구는 네트워크를 기반으로 두 사람이 각자의 PC를 이용하여 함께 시뮬레이션을 할 수 있도록 하여 FMSS와 PC기반의 시뮬레이터가 갖는 단점을 해결하고자 Nomoto 응답모델의 해석 및 수치계산과 레이더 기능 구현, 데이터통신 프로토콜 설계, Graphic User Interface(GUI) 구축 등을 통해 네트워크 기반의 시뮬레이터를 구현하였다. 그리고 개발된 시뮬레이터의 유효성을 검증하기 위해 한국선급, IMO의 선박조종성기준에 따라 시뮬레이션 결과와 한국해양대학교 한바다호의 실선시험결과를 비교·분석하였다. 항목별 시험결 과를 정리하면 상대오차 범위는 0∼32.1%, 평균 13.7% 이었으며, IMO 선박조종성기준을 모두 만족하였다.
10.
2019.12
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항로는 선박의 통항이 빈번하고 특히, 항로의 입구부는 선박의 출입이 잦아 사고의 위험이 높은 지역이지만, 항로 단면에서의 통항 분포에만 초점을 맞춘 연구가 다수였으며, 항로 통항 선박간의 시간분포에 대한 연구는 부족하였다. 이에 본 연구에서는 대상항로에서의 통항 선박간의 시간 최적분포를 분석하기 위해서 1주일간의 선박의 통항현황을 조사하였다. 통항현황을 바탕으로 항로 입구부에 1개의 Gate line을 선정하고, Gate line을 통과하는 선박을 입출항, 교통량으로 구분하여 분석하였다. 대상항로의 해상교통 분석 자료를 바탕으로 입출항과 교통량으로 구분하여 항로 통항 선박간의 시간 최적 확률분포를 분석하였다. 최적 확률분포를 분석하기 위하여 경계분포, 비경계분포, 비음수분포, 고급분포로 구분하여 총 31개의 확률분포를 적용하였으며, 최적 확률분포 상위 3개를 분석하기 위하여 KS 검정을 사용하였다. 분석 결과 대상 항로에서 통항 선박간의 최적 시간 확률분포는 Wakeby 분포로 분석되었으며, 도로교통 등의 선행연구에서 사용한 비음수 분포와 다르게 고 급분포가 대부분을 차지하는 것으로 분석되었다. 따라서 향후 항로 통항 선박간의 시간 분포를 적용함에 있어 다른 교통 분야의 선행연구에서 사용한 대표적인 확률분포를 적용하는 것은 적합하지 않는 것으로 판단된다. 또한 실제 교통조사 시 통항 선박간의 거리와 최적 확률분포로 추정한 거리가 비교적 유사함을 확인하였다. 다만 본 연구는 대표적인 1개의 항로를 분석한 만큼 향후 다양한 항로에서의 통항 선박간의 시간 간격 및 교통용량 산정 등의 후속연구가 필요한 것으로 판단된다.
11.
2019.12
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해양시설물은 선박의 통항에 간섭이 되는 위험요인이지만 현재 국내 법령 및 규정 상 해양시설물과 선박간의 명확한 이격거리의 규정은 없는 상황이다. 이에 본 연구에서는 해양시설물과 선박의 안전이격거리를 분석하기 위하여 해양시설물 인근 선박의 통항량을 실측 AIS 정보를 기반으로 선박 통항 폭을 설정하여 해당 범위에서 통항하는 선박의 항적을 선박 길이별로 분류하여 분석하였다. 통항 분포 분석 결과, 통항 선박의 길이별 분포 모두 정규성을 가지며 해양시설물로부터 멀어지는 패턴을 가지고 통항을 하는 것으로 분석되었다. 본 연구의 통항 분포 분석 결과와 정규분포를 비교한 선박의 이격거리를 통계적으로 나타내기 위해 해양시설물 인근 통항 패턴 분석을 수행하였다. 그 결과, 통항 패턴은 선박 길이별로 상이하였으며 그에 따라 길이별 선박 권고 안전이격거리를 제시하고자 하였다. CESMA(유럽 선장 연합), PIANC(국제수상교통시설협회)의 안전이격거리 및 선박의 길이요인 중 IMO(국제 해사 기구)의 조종성능의 기준이 되는 선회경의 Tactical diameter를 활용되었으며, 다양한 선박 권고 안전이격거리의 안을 분석하기 위해 적정 이격거리를 전장의 5배에서 7배로 설정을 하여 설정 값 이하로 통항하는 차이 값이 근소하게 통항하는 선박을 조사하였다. 그 결과, 가장 차이 값이 근소한 5.5배의 전장을 적정 선박 권고 안전이 격거리로 선정하였다. 위 결과를 바탕으로 선박 길이별 신뢰구간의 좌측 값에 따른 선박 권고 안전이격거리 및 전장의 5.5배의 이격거리를 활 용한 선박 권고 안전이격거리를 비교하였으며. 선박 권고 안전이격거리에 대한 2가지 안을 제시하였다.
12.
2019.12
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위성항법시스템의 취약성에 따른 보완 시스템의 필요가 높아지면서, eLoran 시스템이 가장 현실적인 대안으로 인정받고 있다. 우 리나라도 서해 일부 지역에서 eLoran 시스템의 테스트베드 구축 사업을 진행 중에 있다. 전 해양지역에 안정적인 서비스를 제공하기 위해서는 추가적인 송신국 설치가 필요하지만. 여러가지 현실적인 이유로 인해 추진되기 어렵다. 이런 문제를 해결하기 위해 기존의 NDGNSS 기준 국과 AIS 기지국을 활용한 측위기술이 개발되고 있다. 이미 운영 중인 NDGNSS 기준국, AIS 기지국을 활용하면 전 해상에서 보다 높은 정확도의 탄력적 항법시스템 운용이 가능해질 수 있다. 그렇기 때문에 각 시스템이 통합운영 되었을 때의 성능을 예측하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 eLoran 시스템과 전국의 NDGNSS의 해양기준국, AIS 기지국을 활용한 지상파 통합항법시스템의 성능을 예측할 수 있는 시뮬레이션 툴을 제작하였다. ITU에서 배포한 송출 주파수와 거리에 따른 신호 세기, 대기잡음 등을 고려해 Cramer-Rao Lower Bound로 수신 신호의 측정 거리 오차를 계산하였다. 추가적으로, 실제로 전국의 NDGNSS 해양기준국에서 수집된 DGPS 신호 정보를 통해 300 kHz 신호의 연평균 대기잡음을 추정해 시뮬레이션 결과를 보다 정확하게 하였다. 해당 결과는 추후 진행될 지상파통합항법시스템 개발에 유용하게 활용 될 것으로 기대된다.
13.
2019.12
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항로표지는 선박에 대하여 등광, 형상, 색채, 음향, 전파 등을 수단으로 운항 선박에게 위치, 방향 및 장애물의 위치 등을 알려주는 항행보조시설 일체를 의미하며, 주야간 선박항행의 안전을 위한 기본 수단이다. 예인선은 안전을 위해 종류별 최소 설비요건을 마련하여 사고를 대비하고 있지만, 예인삭의 길이, 조류의 영향, 상대적으로 중량이 큰 부선의 타력으로 인한 영향 등으로 예인선과 선회권이 달라, 변침 시 부선이 예인선을 따라가지 못하여 등부표와 추돌하는 사고가 발생하기도 한다. 본 연구의 목적은 두 선박의 물리적 관계를 분석하여 예인선 열을 식별하고 등부표와의 위험을 항로표지 관리운영 시스템을 통해 전파하는 기초 시스템을 제시하는데 있다. 연구를 통해 예부선의 사전 식별 가능성을 확인하였고, 위험 전파를 위한 메시지를 설계하고 모의 시스템을 통한 위험 전파 및 전자해도 상에 위험을 표시하였다.
14.
2019.12
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국제항해선박과 국내항해 카페리선박에 적용되었던 “화물적재고박 등에 관한 기준”이 2018년 1월부터 국내 항만을 운송하는 일반 화물선박에도 적용 되었다. 이에 따라 일반화물선을 통해 제주도를 기점으로 국내 주요항만으로 운송되고 있던 크기와 형태가 다른 비표준 철재상자와 같은 새로운 형식의 화물에 대한 법적인 성질을 분류하고 그 분류에 따라 안전하게 적재하고 고박할 수 있는 방안이 필요하게 되 었다. 본 연구는 현장 조사와 관련기관 자료 수집을 통해 철재상자의 크기, 형태 등을 분석하였고, 이를 기반으로 철재상자의 법적인 지위를 관련 국내법령과 국제규범을 비교 분석하였으며 그 검토결과를 바탕으로 일반화물선의 화물창에 안전하게 적재하고 고박하는 방법을 검토하였다. 철재상자는 관련 국내법령과 국제규범 등에 따르면 비표준화 화물의 한 종류인 보호외벽이 있는 팔렛트 상자로 분류할 수 있었다. 또한, 일반선박의 화물창에 철재상자를 적재하는 경우 선박 화물창에 빈틈이 없도록 꽉채워서 적재하여 운송하는 방안이 검토되었다. 검토된 화물 창내 빈틈없이 꽉채우는 적재·운송 방안이 안전한지에 대한 검증은 선체구조 안전성과 선박복원성 확보 여부를 통해 확인하였다. 선체구조 안전성에 대한 검증결과 화물창내에 적재할 수 있는 화물의 총중량에 대한 선박의 화물창 바닥과 양측면의 구조강도 값은 만족하였으며, 선박 복원성은 GoM 값과 3가지 횡경사각별 복원정곡선 및 복원정이 만족되었다.
15.
2019.12
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According to the results of the management evaluation of the nation’s public firms over the past seven years, the rating of the port corporation is generally insufficient. According to the results of the seven-year study 2011-2017, the average debt ratio of the port corporation was 34.5%, two to three times lower than that of the general public company, the operating profit ratio of sales was three times higher, and the value added per person was 1.6-1.9 times better. However, the aggregate score and grade were generally low, with 4.1% of the total number of employees of the general public corporation, 10% of the average total assets, and 1% of the average sales volume. The distributed analysis results and panel return analysis results show that the size significantly impacts the overall score and grade. Additionally, major business standards such as port volume, not controlled by the port corporation, appear to have a decisive influence on the low grade of the port corporation. Thus, it appears that improvement and supplementation of key business indicators of port construction are urgently needed in the management evaluation system, which can be properly controlled.
16.
2019.12
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해양석유 생산은 예기치 못한 유가 하락과 글로벌 석유물류의 변화로 인한 여러 가지 어려움에 직면하고 있다. 이 연구는 불확실성하의 해양석유생산 최적화를 위한 추계적 모형을 제시한다. 제시된 추계적 모형은 강인한 최적화 모형과 리코스 제한 최적화 모형을 사용하고 리코스 이익 변동의 척도로 하위부분평균을 사용한다. 제안된 모형을 바탕으로 불확실성 하의 원유의 가격과 수요에 관한 시나리 오 기반의 자료를 사용하여 수행한 계산실험 및 결과를 검토하여 보고하였다. 이 연구는 불학실성 하에서 위험을 고려한 해양석유생산 문제에 대한 의사결정에 유의하게 적용될 수 있을 것이다.
17.
2019.12
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세계의 주요 자원중 하나인 원유는 산업의 가장 기초적인 부분을 담당하고 있으며 원유를 통하여 많은 액체화물이 생산되고 있다. 석유화학단지들은 인근의 항만을 통해 원유를 수입후 정제를 통해 석유정제품, 화학생산공업품 등을 생산한다. 본 연구에서는 우리나라의 주요 석유화학단지와 인근에 위치한 액체화물 항만 간의 관계를 확인하고자 울산항, 대산항, 여수광양항을 선정하였다. 항만물동량 시계열 데이 터를 이용한 분석을 실시하였으며 VAR 모형을 이용하였다. 이를 수행하기 위해 단위근 검정을 실시했으며 Granger 및 Toda-Yamamoto 인과 검정을 통하여 관계를 확인하였다.
18.
2019.12
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해양에 대한 인간의 이용과 활동의 증가는 해양오염, 해양생태계 및 서식지 파괴로 이어지고 있다. 이러한 결과, 특히 생애주기가 길고 개체수가 적은 해양동물은 멸종위기에 내몰리고 있는 실정이다. 따라서, 우리나라 정부는 2010년부터 수족관이나 해양박물관과 같이 인 공적인 서식장소 11개를 서식지외 보전기관으로 지정하여 멸종위기에 처한 해양생물들을 보전하기 위해 노력하고 있다. 그러나, 해양생물의 보전 서비스를 제공하는 서식지외 보전기관에 대한 중요성과 그 경제적 가치를 추정한 연구는 아직 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 우리나라 해양동물의 보호와 증식을 위한 관리방안인 서식지외 보전기관의 운영정책에 대한 일반시민들의 정량적 지지도를 추정하는 것이다. 이를 위해 우리나라 푸른바다거북의 보전을 위해 시식지외 보전기관으로 운영되고 국립해양박물관의 해양동물 보전역할에 대한 경제 적 가치를 추정하였다. 연구의 결과, 서식지외 보전기관과 같은 비시장재인 공공재에 대한 대표적인 가치추정법인 조건부가치추정법을 적용 하여 추정된 서식지외 보전기관(국립해양박물관)의 경제적 가치는 약 418억원에서 최대 약 781억원으로 나타났다. 이러한 본 연구의 결과는 해양동물관리 정책자들에게 우리나라 연안해역에 서식하는 멸종위기에 처한 해양동물의 효율적인 관리방안 수립에 유용한 기초자료로 활용 될 수 있을 것이다.
