수역 내 충돌 위험 식별은 항해의 안전을 위해 중요하다. 본 연구에서는 거리 요인을 기반으로 한 군집화 방법인 계층 클러스 터링을 포함하는 새로운 충돌 위험 평가 방법을 도입했으며, 주변의 선박이 많은 경우 실시간 데이터, 그룹 방법론 및 예비 평가를 사용하여 선박을 분류하고 충돌위험평가를 기반으로 평가하였다(HCAAP 처리라 부른다). 조우하는 선박들의 군집은 계층 프로그램에 의해 모아지고, 예비 평가와 결합되어 상대적으로 안전한 선박을 걸러내었다. 그런 다음, 각 군집 내에서 조우하는 선박 사이의 최근접점(DCPA) 및 최근접점까지의 도착시간(TCPA)까지의 시간을 계산하여 충돌위험지수(CRI)와의 관계를 비교하였다. 조우하는 선박들간의 군집에서 CRI와 DCPA 및 TCPA 수학적 관계는 음의 지수 함수로 구성되었다. 이러한 CRI로부터 운영자는 명시된 해역에서 항해하는 모든 선박의 안전성을 보다 쉽게 평가할 수 있으며, 프레임워크는 해상운송의 안전과 보안을 개선하고 인명 및 재산 손실을 줄일 수 있다. 본 연구에 서 제안된 프레임워크의 효과를 설명하기 위해 국내의 목포 연안 해역에서 실험 사례 연구를 수행하였다. 그 결과, 본 연구의 프레임워크가 각 군집 내에서 조우 선박 간의 충돌 위험 지수를 탐지하고 순위를 매기는 데 효과적이고 효율적이라는 것을 보여 주었으며, 추가연구를 위한 자동 위험 우선순위를 지정할 수 있게 해주었다.

선박의 대형화, 고속화 및 선종의 다양화는 운송수단 중 해양 운송수단의 비중을 크게 증가시켰다. 선박사고 유형 중 기관손상 다음으로 충돌이 사고발생 빈도가 높았으며, 인적 요인에 의한 사고비율이 높은 것으로 보고되고 있다. 선박 충돌사고는 한 가지 원인요소로 발생하는 경우보다 복합적인 원인요소로 발생하게 되며 여러 개의 원인요소를 재결서를 통하여 원인요소를 조사할 필요가 있다. 본 연구에서는 해양안전심판원에서 제공하는 재결서 중 선박 충돌사고에 대해서 인적 요인을 바탕으로 선박 충돌사고의 원인요소를 도출하였으며, 상관관계분석을 통하여 원인요소들을 규명하였다. 또한, 선박충돌을 인지한 시점에서부터 충돌이 일어난 시점까지 걸린 시간을 바탕으로 충돌을 피할 수 없는 충돌시점에서의 발생되는 주요 원인요소와 20분 내에 발생하는 선박 충돌사고의 원인요소를 분석하여 선박 충돌사고를 예방하고자 하였다. 상관분석은 상용소프트웨어인 Statistical Package for Social Sciences(SPSS Ver21.0)을 사용하였다. 시간 분석은 재결서를 바탕으로 상대방 선박을 인지한 시점에서부터 충돌이 일어난 시점까지 걸린 시간을 분석하였다. 선박 충돌사고의 원인요소는 2가지 이상에 의해 발생한 사고가 많았으며, 상대선박 감시소홀은 항해업무 외 다른 작업과 높은 상관관계가 있었다. 충돌을 피할 시간 여력이 없는 경우(0분)이 36.1 %이며, 경계 또는 상대 선박 감시소홀과 졸음항해 또는 음주가 원인요소이었다.

항내 혹은 협수로와 같은 제한수역에서 근접하여 항해중인 두 선박간의 상호 유체력 및 모멘트가 선박조종운동에 상당히 크게 영향을 준다는 것은 잘 알려져 있다. 두 선박간의 상호간섭력은 종방향 거리, 횡방향 거리 및 두 선박의 속도의 함수로서 가정될 수 있다. 본 연구에서는 근접 항해중인 추월선박과 피 추월선박간의 상호유체력을 계산하고, 두 선박간의 횡방향 및 종방향 거리와 속도, 그리고 타 사용으로 인한 접근상황 및 충돌시간에 대해서 검토, 고찰하였다.

Evaluating the risk of collision quantitatively plays a key role in developing the expert system of navigation and collision avoidance. This study analysed thoroughly how to determine the threshold function related to the avoidance time as described in the new evaluation of collision risk using sech function, and developed the appropriate equation as applicable.