서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항 금지와 조업 제한으로 인해 사업자와 어민간의 갈등이 심화되고 있다. 이러한 문제 해결을 위하여 국내에서도 유럽의 해상풍력발전단지와 같이 발전단지 내 선박 통항과 어로작업 허용을 검토하고 있다. 이 연구는 서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항을 가정하여 항로의 형태에 따른 해상교통위험도 발생비율을 ES 모델과 IWRAP을 이용하여 분석하였다. 또한, 항로의 형태(십자형 항로 및 격자형 항로)와 선박 통항량(현재, 3배, 5배, 10배)에 변화를 주어 위험도를 정량적으로 평가하였다. 주요 평가결과는 다음과 같다. 현재의 교통량에서 십자형 항로와 격자형 항로를 운영할 경우 조선부담감(종합환경스트레스치가 750 이상)이 높은 구간은 발생하지 않았으며, 연간 충돌확률도 큰 차이가 발생하지 않았다. 그러나 통항량이 현재보다 3배, 5배, 10배 증가함에 따라 교차지점에서 조선부담감과 연간 충돌확률이 급격히 증가함을 확인하였으며, 이를 통해 격자형 항로에서 교통류 분리를 통해 위험도를 효과적으로 분산시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 서남해 해상풍력발전단지 내에서 항로설정, 항로운영방식, 안전대책 등에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

항로에서의 위험도 평가 모델은 해상 교통량을 기초로 다양한 형태의 수학적 분석 방법 등이 응용되고 있다. 국내 해상교통안 전진단에서는 항로를 통항하는 선박 규모를 표준화시킨 해상교통혼잡도 모델을 활용하고 있으며, 해상교통혼잡도가 높으면 충돌과 같은 위험상황이 발생할 개연성이 높다고 해석하고 있다. 그러나 항로의 특정 지점에서 관측된 해상 교통량의 밀도 변화가 항로의 위험도를 표현할 수 있는지 보다 면밀한 과학적 검토가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 항로에서의 충돌 및 좌초 등의 위험도를 확률적 기법으로 평가하는 IWRAP Mk2(IALA 공식 추천 평가모델) 모델로 항로 위험도를 체계적으로 평가하고, 동일 해역에서 해상교통혼잡도 모델로 해상교통혼잡도를 평가하여 항로 위험도와 해상교통혼잡도의 연관성을 분석하였다. 분석 결과, R2이 0.943인 선형함수가 도출되었으며, 유의수준에서도 유의성이 있는 것으로 분석되었다. 또한 Pearson 상관계수가 0.971로 높게 나타나 강한 정적 상관관계를 보였다. 이처럼 각각의 수학모델의 공통적인 입력 변수의 영향으로 항로 위험도와 해상교통혼잡도는 강한 연관성을 가지는 것으로 확인되었다. 이러한 연구 결과를 기반으로 항로 위험도를 예측할 수 있는 평가 기법이 고도화될 수 있는 모델 개발을 위한 응용 자료로 활용되기를 기대한다.

선박의 통행량이 많은 연안해역은 선박들 사이에 복잡한 조우상황이 자주 발생하기 때문에 충돌사고의 가능성이 높다. 따라서 해상에서 충돌사고를 줄이기 위해서는 항해사의 국제충돌예방규칙(COLREG) 준수에 더하여 정량적인 충돌위험평가가 요구된다. 본 연구에서는 선박의 계획항로에 대한 충돌위험을 평가하기 위한 새로운 충돌위험도 평가시스템이 개발되었다. 먼저 기존의 충돌위험 평가모델들을 검토함으로써 적절한 충돌위험 평가방법이 제시되었다. 시스템은 MATLAB을 사용하여 개발되었으며 해도, 범퍼 및 평가의 세 부분으로 구성된다. 개발된 시스템은 시험을 위해 간단한 계산조건으로 시험해역에 적용되었으며, 그리고 검증을 위해 실제 계산조건으로 실제해역에 적용되었다. 그 결과 충돌위험은 자선의 길이, 항해시간 및 항로 등에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 개발된 시스템은 항해사가 출항전 최적안전항로를 선택하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

항로표지는 해상교통의 안전을 도모하고 선박운항 능률 향상을 위하여 설치된 해양교통안전시설 중 하나이다. 그러나 선박충돌 또는 기상악화 등의 원인으로 발생하는 항로표지의 사고로 인하여 제 기능을 상실 하였을 경우, 선박운항자를 비롯한 여러 이용자에게 이용불편 또는 항행위험을 증가시키고 있다. 특히 우리나라 최대 컨테이너항만인 부산항은 최근 12년(2006년~2017)동안 총400건의 항로표지 사고가 발생하였으며, 이로 인하여 평균 20.6일의 복구기간이 소요됨에 따라 항로표지 이용자들에게 해양안전 불안을 가중시키고 있다. 따라서 연구의 목적은 우리나라 항로표지 사고예방과 효율적인 관리방안을 적극적으로 추진하기 위한 이용자들의 정량적 지지도를 제시하고자 한다. 이를 위해 부산항 해역이용자들을 대상으로 항로표지 및 항로표지 사고에 대한 인식조사를 실시하고, 효율적 항로표지 관리방안의 추진을 통한 항행위험 감소에 대한 경제적 가치를 추정하였다. 연구의 결과, 비시장재화인 환경재나 공공재의 대표적인 가치추정법인 조건부가치추정법을 이용하여 추정된 부산항 항로표지 서비스에 대하여 이용자들이 부여한 경제적 가치는 최소 약 160억원으로 나타났다. 따라서 이러한 연구결과는, 항로표지 관리자 및 정책입안자들에게 부산항을 비롯한 우리나라 항로표지 서비스에 대한 다양한 이용자의 요구사항을 확인하고, 이에 대응하는 보다 효율적인 관리방안의 수립과 추진에 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

최근 선박의 대형화 · 고속화가 진행되면서 항만의 변화와 항내 수역 혼잡의 증대 등 해상 교통에 많은 위험 요소가 늘어가고 있다. 최근 가장 첨예하게 대립되는 것이 항로폭을 적정하게 결정하는 문제이다. 현행의 항로폭 설계법은 해당 수역을 통항하는 최대 선박 의 운동 성능을 중심으로 설계되고 있지만, 다양한 종류의 선박이 혼재되어 운항하고 있는 해상교통 환경을 고려하지 않고 있다. 본 연구에 서는 항내 수역의 다양한 교통 상황을 설정하고, 교통(용)량을 고려한 항로 설계법을 제안하고 이를 현행 항로설계법과 비교하였다. 이를 위해 기존 항로 설계 방법을 정리하고, 항내 수역을 대상으로 하는 162개의 해상교통 시뮬레이션을 실시하였다. 이 결과를 바탕으로 각 선 종별 선형 구성 및 교통량에 따른 환경스트레스값 즉 운항위험도를 추정하였다. 허용 교통량에 대한 적정 항로폭 모델식을 구하고, 실제 수 역에 적용하였다. 현행 설계법에 따른 항로폭과 비교하고 그 유용성을 확인하였다.