곧 다가올 미래에는 자율운항선박, 육상 원격제어센터에서 제어되는 선박, 그리고 항해사가 탑승하여 운항하는 선박이 함 께 공존하며 해상을 운항할 것이며, 이러한 상황이 도래했을 때 해상 교통 환경의 안전을 평가할 수 있는 방법이 필요할 것으로 사료 된다. 이에 본 연구에서는 자율운항기술을 사용하여 항해사가 직접 조종하는 선박과 자율운항선박이 공존하는 해상환경 하에서 선박 조종시뮬레이션을 통해 통항 안전성을 평가하기 위한 방안을 제시하였다. 자선은 6-자유도 운동 기반의 MMG 모델을 심층 강화학습 기법 중 하나인 PPO 알고리즘으로 학습하여 자율운항 기능을 갖출 수 있도록 설계하였다. 타선은 평가 대상 해역의 해상 교통 모델 링 자료로부터 선박이 생성되도록 하였고, 기 학습된 선박모델을 기반으로 자율운항 기능을 구현되도록 하였다. 그리고 해양기상 자 료 데이터베이스로부터 조위, 파랑, 조류, 바람에 대한 자료를 수집하여 수치 모델을 수립하고 이를 기반으로 해양기상 모델을 생성하 여 시뮬레이터 상에서 해양 기상이 재현되도록 설계하였다. 마지막으로 안전성 평가는 기존의 평가 방법을 그대로 유지하되, 선박조 종시뮬레이션에서 해상교통류 시뮬레이션을 통한 충돌 위험성 평가가 가능하도록 하는 시스템을 제안하였다.

As invigoration plan of the marine tourism, Busan City has the plan to operate the cruise ship inside of the harbor, but the area has narrow water way with heavy traffic. As a result it is requested to evaluate the safety for the preparation of actual navigation. In this study, the Ship Handling Simulation (SHS) Assessment was conducted, which is regulated by the Maritime Traffic Safety Audit Scheme (MTSAS) in compliance with the Marine Safety Law and the Maritime Traffic Risk Assessment System based on the Electronic Chart Display and Information System (ECDIS). The proximity assessment, control assessment and subjective assessment were implemented, which is enacted by the Marine Safety Law by using the SHS. In the case of proximity assessment, the probability of trespass was not analyzed. As the control assessment, the swept path was measured at 11.7 m and 11.5 m for port entry and port departure respectively, which exceeded the width of the model vessel, 10.4 m over; it was considered as a marginal factor. As a result of the subjective evaluation of the navigator, there would be no difficulty on ship maneuvering by paying particular attention to the mooring vessel nearby the Busan Bridge and Yeongdo Bridge as well as the coming vessel from the invisible sea area when the vessel is entering and departing the port. The Marine Traffic Risk Assessment System analyzed as [Cautious] level until the vessel passed the Busan bridge and the curved area at 5 kts and it became to [Dangerous] level from where it left 75 m to the Busan Bridge. When the vessel passed the Busan Bridge and the curved area at 10 kts and entered the narrow area, it indicated the [Dangerous] level and became to [Very dangerous] level from where it left 410 m to the Busan bridge. In conclusion, the vessel should maintain at the speed of 5 kts to reduce the risk when it passes this area.

To establish a vessel safety management system for improving the safety of vessel's traffic and preventing vessel's traffic accidents, the state of marine traffic in the Busan South Port was investigated and analyzed as preliminary survey of the countermeasures. As a result of the study, there are 1,158 vessels in a day, 48 vessels in an hour, and the maximum traffic is about 118 vessels between 16:00 and 17:00 hours everyday, which requires to establish and operate a traffic control system necessarily for ensuring vessel's traffic safety. Furthermore, passages of tanker, passenger ship, cargo vessel and government vessel showed to sail along main traffic lane to be obtained enough sea depth at the survey area. However, passages of fishing vessel and launch showed to sail freely at all survey area owing to outstanding maneuverability and a shallow draft. Some vessels of launch sailed along main traffic lane, but other vessels crossed to sail it. The passages to cross main traffic lane is higher the risk of collision. Therefore, safety measures are urgently needed for the operation of the Busan South Port management system and the prevention of marine pollution.

해월송전선의 해상고에 의하며 선박의 항로가 제한되는 해역에 있어서, 해월송전선에 관하여 현재 알 수 있는 정보는 아주 제한적인데, 주어진 정보를 토대로 송전선철탑들 사이의 임의의 위치에서도 해월송전선의 해상고를 알아낼 수 있는 방법을 제시하였다. 그리고 해월송전선의 하부를 선박이 항해할 경우의 안전성을 평가할 수 있는 방법론적 모델을 제시하였다. 실제 표본선박이 항해한 궤적을 조사하여 통계처리를 한 결과, 선박이 안전통항구간을 벗어날 확률은 약 0.00001 정도로 밝혀졌다. 따라서 네델란드 응용과학연구소의 보고서에 의한 안전기준(항만 내, 방파제 입구 부근에서는 0.0001 이하이면 안전하다고 판단.)보다 10배 정도 더 안전하다고 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.

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 ·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.