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.

The need for an intelligent information-based ship accident prevention and control system for various marine accidents is very clearly emerging. As it is a variety of marine accidents, the causes are diverse. Therefore, it can be said that it is very important to prevent these marine accidents and their causes in advance. Therefore, a study was conducted on an intelligent information-based ship safety management decision support system that provides information necessary for decision-making at sea and land through an integrated management device for ships that informs safety-related risks in real-time ship operation. In the future, we intend to pursue the development of a system that can aim for safer and more economical ship operation by linking it to navigation instruments through the evaluation and analysis of AI, IoT, and big data.

전세계적으로 컨테이너선은 대형화되고 있으며, 2005년 9,200 TEU에 불과하였던 컨테이너선의 크기가 최근에는 24,000 TEU 급으로 확대되었다. 컨테이너선의 대형화와 함께 우리나라에서도 대형 컨테이너선들의 입·출항이 잦아지고 있어 안전 통항에 대한 검토의 필요성이 강조되고 있다. 이에 본 연구에서는 24,000 TEU 컨테이너선을 대상 선박으로 우리나라의 항만 및 어항 설계 기준에 따라 부산신항 및 부산신항 입항을 위해 통과해야 하는 가덕수로에서의 UKC를 산출하였다. 또한 UKC 기준을 충족하면서 항해 가능한 최대속력을 다양한 squat 식을 활용하여 구하였고, 이 결과를 현재의 속력제한 기준과 비교하였다. 연구결과 부산신항에는 흘수대비 10 % 여유수심을 요구하며 이를 만족하는 squat값은 0.95 m였으며, 가능한 최대속력은 11 kts였다. 가덕수로에서는 흘수대비 15 % 여유 수심을 요구하며 이를 만족하는 squat값은 1.78 m였으며, 가능한 최대속력은 15 kts였다. 부산신항에서는 계산결과인 11 kts보다 제한속력이 12 kts로 높게 설정되어 있어 안전측면에서 재고려가 필요하며, 가덕수로에서는 계산결과인 15 kts보다 제한속력이 12 kts로 낮게 설 정되어 있으므로 원활한 통항을 위하여 필요시 속력제한 규정을 높이는 것을 고려해 볼 수 있다. 본 연구는 제한된 요소만을 고려하여 UKC 및 항해 가능한 속력을 산출한 한계를 가지고 있으나 이 연구를 토대로 추가연구가 진행된다면 정확한 UKC 및 안전속력을 제한할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 스마트 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship, MASS) 기술 개발 및 실증을 위한 산학 과제로서 목포해양 대학교와 삼성중공업이 함께 참여한 연구가 안전하게 실시되어 질수 있도록 안전관리 절차서를 개발하였다. 본 연구에서는 국내 및 국 제해사기구(International Maritime Organization, IMO)의 관련 가이드라인 및 해사 관련법 검토를 거쳐 안전관리 절차서를 개발하였다. 안전관리 절차서는 자율운항선박의 관련 해당 당국과 이해관계자들이 시스템 및 기반 시설에서 시험의 안전 및 환경 보호와 관련하여 적절하게 실시하기 위하여 국제해사기구에서 제시한 자율운항선박 시험을 위한 지침(MSC.1/Circ.1604, Annex : Interim guidelines for MASS trials)의 의거하여 개발 하였다. 개발된 안전관리 절차서는 당직체제로 운항 중인 선박에 항해보조기기로 탑재한 자율운항요소기술을 적용한 시스템의 해상 실증 시험을 위하여, 대한민국 연안의 해양환경보호와 항행 안전을 준수하면서, 관련 시스템의 시험이 안전하고 안정적으로 수행할 수 있도록 개발되었다.

이 논문은 세월호 사고와 같은 대규모 인명사고의 예방을 위하여 반드시 추진되어야 할 과제로서 우수한 해기능력을 갖춘 선장 등 선원이 연안여객선에 승무하기를 희망할 수 있도록 하는 방안 등 연안여객선의 안전운항을 위한 안 전임금 지원제도의 도입방안을 검토·제시하는 것을 목적으로 연구되었다. 이 연구 결과 도출된 결론은 다음과 같다. 첫째, 세월호 사고로 인한 여객 등 인명사고의 주원인은 ‘세월호의 감항능력 부족’이라기 보다 선장 등 선원의 과실로 분석하였다. 따라서 연안여객선 안전 운항을 확보하기 위해서는 책임감이 투철하고 보다 우수한 선원이 연안여객선 에 승무를 희망할 수 있는 여건을 마련하여야 한다. 이를 위하여 연안여객선 선원의 임금수준을 외항여객선 선원의 85% 정도로 상향할 수 있도록 정부가 안전임금을 지원할 필요가 있다. 둘째, 세월호 사고 후 도입된 여객안전관리요원의 추가 승선인원은 여객정원 500명당 1인인데, 이것만으로는 위기시 여객에 대한 적절한 구호조치가 담보되 기는 어렵다고 보고 정원 250명당 1인으로 강화할 것을 제안하였으며, 정부가 연안여객선의 안전운항을 위한 안전임금을 지원하는 법적 근거를 마련할 필요 가 있으며, 그에 따라 정부는 지원예산을 마련할 필요가 있다. 이러한 여객선 안전운임 지원제도는 단기적 제안이며, 중·장기적으로 연안여 객선 준공영제를 도입할 때 이를 적절히 흡수하여 운영될 수 있을 것이다. 연안여객선 안전운항을 위한 안전임금 지원제도의 도입과 시행을 통하여 연간 1,500만 명의 연안여객의 안전한 해상수송이 이루어지기를 기대한다.