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.

우리나라는 지정학적으로 대륙으로의 육로가 폐쇄된 분단국가이고, 자원빈국 의 무역의존도가 높은 국가경제구조이기 때문에 국가간 교역을 위해서는 해상 운송이 절대적으로 필요하다. 따라서 선박이 안전하게 입출항하고, 화물을 안 전하게 싣고 내릴 수 있는 시설을 갖춘 항만은 국가간 교역에 없어서는 안 되는 필수적인 산업시설이다. 육지와 인접하는 해안을 가진 국가들에게 항만은 국가경제성장을 위한 불가결조건과 같은 시설이라 할 수 있고, 다른 전후방의 연관 산업에도 큰 영향을 미치는 핵심적인 산업시설이다. 정부는 항만관리운영의 전문성과 효율성을 제고하기 위해 2003년 항만공사 법을 제정하여 부산항만공사를 설립하였다. 그러나 부산항만공사는 당초 항만 공사제도를 도입한 취지와는 달리, 「공공기관의 운영에 관한 법률」에 의해 공공기관으로 지정되어 재정 및 임직원 임명 등 경영상의 제약을 받고 있는 것 은 물론, 항만 관련 법령들에서 예정하고 있는 해양수산부의 행정통제들로 인 해 그 독립성과 자율성이 크게 훼손 받고 있다. 따라서 항만전문가 및 항만이 용자 등 이해관계자들로부터 항만관리운영에 관한 자치권 보장을 본질로 하는 항만공사제도의 본래적 목적과 가치를 크게 훼손 받고 있다는 비판이 꾸준히 제기되고 있다. 이 논문은 부산항과 직접 또는 간접적으로 이해관계를 가지는 부산항만공사 (BPA), 부산항과 인접해 있는 지방자치단체 소속 공무원(창원시, 경상남도, 부 산광역시), 부산항에 기반을 두고 활동하는 항만 관련 기업, 지역시민단체(창원 시, 경상남도, 부산광역시)를 대상으로 부산항만공사의 자율성 강화를 위해 항 만관리 법제도 개선과 관련하여 중요하게 생각하는 것들은 어떠한 것들인지 인 식조사를 실시하였다. 이 설문조사를 통해 부산항만공사의 사업범위 확대 등 운영의 자율성을 보장하는 것이 필요하며, 부산항만공사의 자율성 강화를 위해 서는 관련 법제도의 개선이 필요하다는 것에 공감하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

4차 산업혁명시대에 해운산업에서는 자율운항 선박의 출현이 예상되고 있다. 이와 관련된 충돌회피 시스템 연구는 활발하지만 대부분 상선을 중심으로 추진되고 있다. 자율운항 선박이 조우하게 될 모든 선박을 고려하였을 때 어선과의 충돌회피 시스템 연구 또한 반드시 필요하다. 본 연구에서는 어선의 점용면적(Ship’s domain) 반영한 충돌회피 모델의 연구를 위하여 부산항과 인근 해역의 중·소형 어선과 모든 선박과의 통항 이격거리를 조사하였다. 통항량이 가장 많은 기간의 AIS 데이터 중에서 조우관계에 있는 어선과 모든 선박간 상대위치를 원형산포도로 나타내었고, 이를 대상선박으로부터 방위별 평균 이격거리 및 최다 통항 이격거리로 분석하였다. 분석 결과, 어선의 속력이 증가할수록 평균 이격거리는 방위별 4L에서 8L 정도로 증가하였고, 선박 길이가 증가할수록 10L 이상이던 평균 이격거리가 약 6L 정도로 감소하는 경향이 나타났다. 추후 어선의 점용면적 일반화를 통한 충돌회피 모델에 연구에 본 기초결과가 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

중대한 해양사고의 위험성을 사전에 인지하고 예방하기 위하여 준해양사고를 분석하는 것은 매우 중요하며, 이는 하인리히의 법칙을 이론적 배경으로 들 수 있다. 부산항 VTS의 관제구역에서는 2019.1.1. ~ 2019.12.31.까지 11건의 충돌사고가 발생하였으며, 같은 기간 24건의 VTS 관점 준해양사고가 보고되었다. 하인리히의 법칙에 따르면 보고된 24건 사례 이외에 더 많은 잠재적인 위험 상황이 있을 것 으로 예상된다. 이에 본 연구에서는 선행 연구와 부산항VTS 관제사를 대상으로 한 설문조사 및 준해양사고 24건의 분석을 통해 VTS 관점 준해양사고 기준을 설정하였다. 이를 기준으로 잠재적인 위험 상황을 파악하기 위해서 3일간 교통조사를 실시하였다. 3일간 교통조사 실시 결과 216건의 잠재적 위험 상황을 확인했으며, 1년으로 환산하면 약 26,280건으로 분석된다. 설문조사를 통한 준해양사고 발생의 중요 한 원인인 ‘VHF 통신 피드백 누락’ 등의 조건이 반영되지 않았음을 감안하더라도 관제구역 내 많은 잠재적인 위험이 있는 것으로 보이며, 이를 통해 VTS 관점의 준해양사고 보고제도 강화에 대한 필요성을 검증하였다.

부산 남항은 도심 속의 다기능 항만으로 공동어시장, 선박수리소, 연근해 및 원양어선 접안시설 등이 설치되어 산업 활동이 활발하다. 산업 활동으로 인해 발생한 유해화학물질이 해저퇴적물에 지속적으로 유입되어 축적되면 수생생태계와 인간에게 영향을 끼칠 수 있다. 따라서 부산 남항에서 2013년 11월(1차), 2014년 11월(2차)에 8개 정점을 선정하여, 해저퇴적물 중 다환방향족탄화수소류(PAHs), 폴리 염화비페닐(PCBs), 부틸계유기주석화합물(BTs)를 분석하여 부산 남항의 농도분포 특성 및 유입원을 밝혀내고자 하였다. 연구 지역에서 PAHs의 평균 농도는 1차, 2차 조사에서 각각 4174.0 ng/g-d.w., 1919.0 ng/g-d.w., PCBs의 평균 농도는 1차, 2차 조사에서 각각 166.3 ng/g-d.w., 21 ng/g-d.w.를 보였으며, BTs의 평균 농도는 1차, 2차 조사에서 각각 50.9 ng/g-d.w., 30.8 ng/g-d.w.를 나타내었다. 유기오염물질의 검출농도는 1차에 비해 2차에서 해저퇴적물 수거로 인해 낮아지는 경향을 보였으며, 본 조사에서 PAHs, PCBs, BTs 유입원은 각각 연소기원, 육상기원, 도시하수 또는 산업폐수에 의한 기원을 확인 할 수 있었다.

최근 지구 환경문제에 대한 논의가 활발해지면서 국제 운송의 큰 부분을 차지하고 있는 해상운송에서도 배출물질 규제를 위한 정책이 시행되고 있다. 이 연구에서는 선속 제한에 의한 배출량의 감축 효과를 검토하기 위하여 기관 부하율을 적용하여 선박의 배출물질을 수치계산하였다. 2017년 1월 1일부터 12월 31일까지 부산 북항의 입출항 선박을 대상으로 선속제한구역 20마일권역을 설정하고 해당 구간에서의 선종별, 선속별로 배출량을 계산하고 분석하였다. 항행, 접·이안, 정박 중일 때를 모두 포함하여 가장 많은 배출물질을 발생시키는 선박은 컨테이너선 76.1 %, 일반화물선 7.2 %, 여객선 6.8 %의 순으로 계산되었다. 항행 및 접·이안 모드일 때는 일반화물선이 여객선 보다 배출물질이 적었지만 정박 모드일 때는 여객선보다 많았다. 총 배출물질은 질소산화물, 황산화물, 입자상물질, 휘발성유기화합물의 순으로 각각 49.4 %, 45 %, 4 % 1.6 %로 구성되었다. 선속 제한이 없는 경우와 선박 속도를 12노트, 10노트, 8노트로 제한시킬 때 배출물질을 비교하면 속도 12노트 제한의 경우 질소산화물 39 %, 휘발성유기화합물 40 %, 입자상물질 42 %, 황산화물 38 %의 감소효과가 있고, 10노 트 제한일 때 질소산화물 52 %, 휘발성유기화합물 54 %, 황산화물 56 %, SOx 50 %의 감소효과가 있으며, 8노트 제한일 때 질소산화물 62 %, 휘발성유기화합물 64 %, 입자상물질 67%, 황산화물 59 %의 감소효과가 있었다. 이처럼 선박의 속도 감소에 따라 배출물질 역시 크게 감소 되는 연구결과를 확인할 수 있었으며, 향후 항만 배출물질 감소를 위해 선박의 속도를 제한하는 방안을 적극적으로 고려할 필요가 있다.

The demand for the revitalization of marine tourism in Busan North Port is increasing due to changes in functions such as an increase in harbor traffic volume and the expansion of marine leisure space in Busan. As a result, Busan City plans to set a phased alleviation target for prohibition of cruise ship operations, and to lift the prohibition of excursion ship operations in North Port following the cancellation of the prohibition of excursion ship operations in South Port in 2017. The purpose of this study is to evaluate the risk of excursion ship operations in Busan North Port by applying the marine traffic assessment index and to examine the possibility of excursion ship operations. For this purpose, port status, marine accidents, and traffic flow of Busan North Port were investigated. In addition, marine traffic assessment indexes, such as traffic congestion, risk based on an ES Model, and IWRAP MkII, a maritime risk assessment tool, were used to assess the risk and possibility of excursion ship operations in Busan North Port. This study can be used as basic data for analyzing the risk factors that may occur when excursion ships are operated in Busan North Port and to define how excursion ships should operate, with related safety measures.

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.

이 논문은 부산항내의 제한속력 제도의 의의와 내용 분석 및 도선기능과 도선선에 관한 검토를 통하여 도선선의 최고속력제한 제도에 관한 개선방안을 연구·제시하였다. 도선선에 대한 항행최고속력 제한제도의 개선의 기본방향은 ‘무역항의 수상 구역 등에서의 최고속력 제한제도’가 의도하는 목적과 도선의 핵심기능인 도선구에서의 선박운항의 안전도모라는 목적을 균형있게 달성할 수 있도록 하는 것이다. 이 연구의 결과를 요약하면, 첫째, 도선선에 대한 항행최고속력 제한은 이를 면제하는 것이 타당하다. 둘째, 해상교통안전의 관제 측면에서 항행최고속력 면제 선박에 대해서도 통제가 강화되어야 한다. 셋째, 항행최고속력 제한제도의 구체적 타당성이 확보되도록 제도 개선이 필요하다. 다만, 이에 대해서는 항만의 해상교통상황과 해상기상 조건, 물리적 특성 등에 대한 면밀한 검토와 이해당사자의 의견수렴 과정을 거쳐서 추진해야 할 사항이다.