선박의 안전운항에서 충돌회피는 핵심적인 요소이며, 자율운항선박의 출현과 인공지능 기술의 발전에 따라 충돌회피 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 충돌회피 기준 설정에는 객관적인 기준이 없어 어려움이 있으며, 국제해상충돌예방규칙 17조에서도 유지 선박의 충돌회피협력 동작 시점이 명확히 정의되지 않아 실무적인 어려움이 존재한다. 이를 해결하기 위해 Lee and Furukawa(2022)는 새로 운 충돌평가 모델인 CDC(Computed Distance at Collision)를 제안하였으며, 이 모델은 두 선박 간의 충돌 위험을 정확하게 평가하는 데 기여 하였다. 본 연구는 기존 CDC의 한계를 보완하고 실용화를 목표로, 선박의 기준좌표를 GPS 안테나 위치로 개선하여 충돌평가의 실용성을 높이고자 한다. 시나리오로 부산 신항과 통영 입항 구간을 선택하여 개선된 CDC를 적용한 결과, 두 선박 간 충돌 회피의 구체적인 시점 을 정량적으로 도출하였다. 본 연구의 결과는 VTS의 선박 관제에 실질적인 도움을 제공할 수 있는 데이터로 활용될 수 있으며, 향후 선박 운항 안전성을 높이는 데 기여할 것이다.

부산 신항에 2020년부터 24,000 TEU급 초대형 컨테이너선이 입항하기 시작하였다. 본 연구에서는 부산 신항을 대상으로 24,000 TEU급 초대형 컨테이너선의 안전한 접․이안을 위한 예선의 소요마력을 산출하기 위해 선체에 작용하는 풍압력과 유압력을 계산하였다. 풍속이 10m/s(20kts)일 때, 13,000 TEU 컨테이너선의 경우에는 현행 「부산항 예선 운영세칙」의 예선의 소요마력 기준을 만족하나, 16,000 TEU 및 24,000 TEU 컨테이너선의 경우에는 그 규정을 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 따라서, 현행 예선사용 기준의 최대선박인 ‘G/T 15만톤 이상’의 선박 규모를 2단계로 분할하여 예선 사용기준을 상향하는 방안을 제시하였다. 14만톤은 12,100마력, 17만톤은 14,500마력, 23만톤은 18,000마력의 예선이 요구되므로, 15만톤 이상~20만톤 미만은 16,000마력, 20만톤 이상은 18,000마력으로 예선의 사용기준 개선안 을 제시하였다.

본 연구에서는 부산신항에서 스크러버를 장착한 선박이 세정수를 배출하였을 때 인근 해역에 미치는 영향을 검토하기 위해 확산예측을 수행하였다. 세정수에 포함된 용존무기탄소(DIC)의 농도를 통제한 채로 세정수의 pH 조건별로 해역에 미치는 영향을 대조기 와 소조기로 나누어 평가하였다. 선박 1대에서 24시간 동안 세정수를 배출할 때, pH가 최대 0.076, 0.083 감소하였다. DIC의 경우 0.561mg/L, 0.612mg/L 증가하였다. 부산신항에 수용가능한 선박수인 24대를 전부 가정하여 실험하였을 경우 pH는 0.200, 0.545 감소하였고, DIC는 1.464mg/L, 3.629mg/L 증가하였다. 일반적으로 스크러버가 세정수를 처리하였을 때 pH 6.1인 것을 감안하여 선박 1대에서 pH 6.1인 조건으 로 24시간 동안 세정수를 배출하는 경우 우리나라 연근해의 연간 pH 변화량보다 약 33.7배 더 큰 폭으로 감소하는 것으로 계산되었다. 선 박이 24대일 경우에는 하루이상 표층의 성층화를 유발하고 수심 4m까지 영향을 주는 것으로 예측되었다.

This study was conducted to propose an effective port operation method in terms of the design capacity of waiting anchorage by comparing the ratio and the number of waiting anchorage according to the port operation method of Busan New Port. For this, the Arena simulation program compared the rates of waiting vessels according to the application of the multi-user terminal, liner terminal and hybrid liner terminal operation methods. As a result, analysis suggested the necessary anchorage space can be reduced to about 18 % when using the multi-user terminal operation method and about 15.6 % when using the hybrid liner terminal operation method, as compared with the liner terminal operation method. Specifically, it was effective to apply the multi-user terminal operation method in terms of the anchorage capacity to be designated to Busan New Port. This study can apply to the designation of the new anchorage in the Busan New Port by reflecting the contents of the design of the anchorage in accordance with the port operation method.

부산신항만 공사가 수달의 활동 변화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 부산신항만 인근에 위치하는 12개 섬의 16개 지역을 다섯 영역(I~V)으로 나누어 2003년부터 2011년까지 수달의 배설물 분포 변화를 조사하였다. 각 영역간 배설물 밀도(P=0.0502), 각 연도 별 배설물 밀도(P=0.0040) 및 조사 기간의 영역별 배설물 밀도(P=0.0005)에 유의적인 차이가 있었고, II 및 IV영역에서는 공사 진행 여부에 따라 배설물 밀도에 유의적인 차이를 보였다(II, P=0.000; IV, P=0.012). 각 영역별로 총 배설물 밀도 변화를 보면 모든 영역의 배설물 밀도는 각 영역 내 공사 및 영역 밖의 교란 요인에 의해서 영향을 받은 것으로 판단된다. 한편 다섯 영역의 평균 배설물 밀도를 공사의 진행정도와 관련시켜서 비교하면 다음의 세 기간으로 구분된다. 우선, 주로 IV영역에서 공사가 진행되었던 2003년~2005년에는 평균 배설물 밀도가 매년 증가했으며, 특히 II영역에서 크게 증가했다. 그러나 나머지 네 영역에서는 배설물 밀도가 낮고 큰 변화가 없었던 점으로부터 본 조사지역 밖의 공사 지역에서 활동하던 수달이 II영역으로 이동한것으로 나타났다. 둘째로, I, II, 및 III영역에서 공사가 활발히 진행되었던 2006년~2009년에는 평균 배설물 밀도가 후반부에 약간 감소하여 수달의 활동이 약간 감소한 것으로 나타났다. 한편 배설물 밀도가 II영역에서는 감소한 반면, III 및 IV영역에서는 증가하였는데, 이로부터 2006년부터 공사가 지속되었던 II영역에서 활동하던 수달이 공사가 없었던 IV영역으로 이동했으며, 거제시 저도에서 활동하던 수달이 그곳의 공사로 인하여 인접한 III영역으로 이동해 온 것으로 생각된다. 마지막으로 모든 영역에 걸쳐 거의 동시에 공사가 활발히 진행되었던 2010년과 2011년에는 평균 배설물 밀도가 2009년에 비해 상당히 감소했고, 특히 II, III 및 IV영역에서는 2009년에 비해 2011년에 크게 감소한 점으로부터, 이 기간 중에는 동시 다발적으로 진행된 공사로 인해서 수달 개체 수가 크게 감소한 것으로 밝혀졌다. 이상, 본 연구에서 수달은 공사의 영향을 받았음이 확인되었고 이들의 개체 수가 감소한 중요한 원인은 동시다발적인 해안 공사이며, 장기적인 공사에 의한 해안의 감소, 수질오염에 의한 먹이 감소 등도 관련한 것으로 생각된다.

본 연구는 부산 신항만 건설전․후 가덕도 주변해역의 수리환경 변화를 살펴보기 위해 부산 신항과 낙동강 하구역을 포함하는 가덕도 주변 해역에 대한 2002년부터 2009년까지의 수질 관측 자료를 바탕으로 신항 개발에 따른 수질환경의 경년 변화를 살펴보았다. 또한 신항 건 설전․후에 대한 수심적분 해수유동모형을 구축하고 이를 통해 부산 신항만 건설(완공 전․후)로 인한 평균대조기 조건에서의 해수유동장을 재 현하고 가덕도 주변해역에 해당하는 부산 신항만과 낙동강 하구역의 두 해역간 유출입되는 단면 Net-flux의 수치실험을 통해 해수수송량을 해석하였다.

부산 신항과 낙동강 하구역의 접점인 연결잔교를 통해 소통되는 해수수송 특성을 파악하기 위해 수치모형실험을 통해 대상해역의 해수유동장을 재현하고 연결잔교 주변의 해저수심변화를 가지는 3가지 시나리오를 설정하여 각 시나리오별 연결잔교부를 통한 해수소통 변화를 예측하였다. 수치모의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 신항만 지역에 항내매몰로 수심이 저감된 경우(수심 10 m 가정)에는 약 0.7~18.4% 해수소통량이 저감되었다. 2) 해수소통을 위해 낙동강 하구역 지역에 수로준설(수심 5 m 가정)을 할 경우 약 3.5~21.9%의 해수소통량이 증가하였다.

신항과 낙동강 하구역의 접점인 연결잔교를 통해 소통되는 해수의 수리적인 특성을 파악하기 위하여 연결잔교부에서 현장관측을 실시하고 두 해역간의 상호작용을 해석하고자 하였다. 현장조사 결과로서 연결잔교상의 최대 유속은 1차관측시 13.18 cm/sec, 2차관측시 30.80 cm/sec를 나타내었다. 해수소통량 계산결과는 1차 관측기간 동안 단위시간당 해수소통량은 184.71 m3/sce이고, 잔차해수소통량은 59.74 m3/sec로 신항만에서 낙동강 하구역 방향으로 유출되었다. 또한 2차 관측기간 동안 단위시간당 해수소통량은 331.15 m3/sec이고, 잔차해수소통량은 28.88 m3/sec로 낙동강 하구역에서 신항만 방향으로 유출되었다.

본 연구는 부산항에서 증가하는 타부두 환적 물량에 적합한 운송수단을 선택하기 위하여 중요한 평가요인들을 발굴하고 요인들 간 상대적 중요도를 분석하였다. 이를 위해 문헌조사 및 타부두 환적 종사자들로 구성된 전문가 그룹의 브레인스토밍(Brainstorming)을 통해 평가요인을 선정하여, 5개의 대분류 요인과 15개의 중분류 요인으로 분류하였다. 계층적으로 분류된 평가요인을 선사, 항만공사, 컨테이너 터 미널, 관계 부처 등에 근무하는 종사자를 대상으로 설문 조사를 실시하였으며, 계층분석법(AHP)을 이용하여 요인별 중요도를 산출하였다. 중요도 분석결과, 안전성, 생산성, 투자 효율성, 운영 효율성, 정책 부합성 순으로 검토되었다. 이를 통해 화물 및 터미널 보안 및 사고 예방 방지에 초점을 두며 타부두 환적화물에 적합한 운송수단을 선택시 우선적으로 반영되어야 할 필요성이 밝혔다. 아울러, 기존 문헌 연구 및 전문가 자문을 통하여 도출된 타부두 환적 화물 운송수단의 후보군을 6개로 선정하고, 앞서 분석된 운송수단 평가요인의 중요도를 바탕으로 후보군 들의 우선 순위를 도출하였으며, 모노레일, Autocon 등의 순으로 ITT 운송수단에 적합함을 보였다.