방파제 마루높이에 의한 소형선박의 시야 가림 현상 조사 및 분석
Investigation and Analysis of Small Vessel Visibility due to Breakwater Crest Height
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Abstract
국제해상충돌예방규칙 Part B 제5조에 따르면 견시(Look-out)는 시각, 청각 등 모든 유효한 수단을 동원해야 한다고 명시되어 있다. 특히, 그중에서도 충돌의 위험성을 평가하는데 가장 중요한 요소는 육안 관측이라고 할 수 있다. 현재, 우리나라는 기후변화로 인한 해수면 상승과 태풍에 따른 월파 현상으로 인해 방파제의 손상이 심해지고 있으며 이를 경감시키고자 마루높이를 보강하고 있다. 반면, 선박들은 방파제의 높이로 인한 시야 가림으로 방파제 건너편의 소형선박을 관측할 수 없는 사각지대가 발생하여 충돌사고 발생위험이 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 방파제 마루높이로 인해 발생한 선박 운항자의 시야 관측 가능 거리를 측정하여 시야각으로 인해 발생하는 사각지대를 조사하여 대책 마련의 필요성을 제시하는 것이다. 본 연구를 수행하기 위해 차세대 표준어선형 도면을 활용하여 어선의 조타실과 레이더 마스트 높이를 추정하였고, 본 연구에서 제안한 수식을 통해 육안 관측 가능 거리를 산출한 후 선박조종시뮬레이터로 검증하였다. 그 결과 조타실 및 레이더 높이별 어선을 식별하기 위한 최소이격거리가 필요하였으나, 입‧출항 항로의 너비가 무한하지 않고, 통항 시 타 선박과의 항법 관계도 고려해야 하기에 단순히 거리를 이격하는 것보다 방파제에 CCTV와 같은 물표 인식 카메라를 설치하여 시야 가림에 의한 사각지대에 양 선박이 접근할 시 알람과 같은 경고신호를 선박 운항자에게 제공하는 것이 효율적일 것으로 판단된다.
Trans Abstract
According to Article 5 of Part B of the International Regulations for Preventing Collisions at Sea, a look-out must be maintained by all available means, including both visual and auditory modalities. Notably, visual observation is the most crucial factor in assessing the risk of collision. Currently, Korea is enhancing the height of breakwaters to mitigate damage from sea level rise due to climate change and wave overtopping during typhoons. However, this has led to ships experiencing a blind sector where they cannot see small vessels on the other side of the breakwater, thereby increasing the risk of collision accidents. This study aims to measure the visibility distance for ship operators affected by the height of the breakwater, investigate the blind sector caused by the angle of vision, and propose necessary countermeasures. To carry out this study, the height of the wheelhouse and radar mast of a fishing vessel was estimated using the next-generation standard fishing vessel drawing. The distance of visual observation was calculated using the formula proposed in this study and subsequently verified using a ship handling simulator. The results indicate that a minimum separation distance is required to identify fishing vessels by wheelhouse and radar height. However, since the width of the entry and exit routes is finite and the navigation relationship with other vessels must be considered during passage, it is recommended to install target recognition cameras such as CCTV on breakwaters and to provide ship operators with a warning signal such as an alarm when two vessels approach a blind spot due to obstructed vision.
1. 서 론
제해상충돌예방규칙 (COLREG, International Regulations for Preventing Collisions at Sea, 1972)에 따르면 선박이 다른 선박이나 해저 등 어떠한 물체에도 충돌하지 아니하여야 한다고 규정하고 있으며, 구체적인 항법에 관한 내용인 COLREGs Part B에서는 선박 주변에 무엇이 있는지를 발견하기 위한 제5조 경계(Look-out)로부터 시작한다. 여기에서 경계의 방법은 시각(Visual)이던 청각, 전파(레이더) 등 당시 상황에 알맞은 모든 유효한 수단을 동원하는 것이다.
경계의 목적은 선박 통항 중 타 선박이나 물체를 발견하고, 충돌의 위험성(Risk of collision)이 있는지를 확인하기 위한 것이다(Kim and Lee, 2023).
여기에서 알 수 있는 것은 COLREGs에서 언급하고 있는 충돌을 회피하는 방법의 가장 기본이 주변 상황을 관찰하여 다른 선박 또는 물체를 ‘본다’는 것이다. 그만큼 선박 운항자에게 시야가 중요하다는 것을 의미한다. 물론 과거에 비해 항해 장비가 많이 발달하여 운항자의 관측에 대한 부담을 상당히 경감시켜 주는 것은 사실이나, 결과적으로 물체를 인식하고, 위험성을 판단하는데 눈으로 보는 것이 주요하게 활용된다는 점은 주지의 사실이다.
이처럼 선박 간 충돌사고 예방을 위한 운항자의 관측을 방해하는 요소로는 안개와 같은 기상학적인 요소도 존재하지만, 방파제, 교각 등과 같은 해상구조물 또한 운항자의 관측을 방해하는 요소라고 할 수 있다.
그중에서 방파제의 경우 기후변화로 인한 해수면 상승과 태풍에 따른 월파 현상으로 인해 방파제의 손상이 심각해지고 있으며 방파제의 손상을 경감시키고자 마루높이 보강공사를 시행하고 있다(Hong et al., 2018). 하지만, 이렇게 높아진 마루높이는 선박 운항자가 방파제 건너편의 선박을 관측하고 위험성을 평가하여 이를 회피하는데 큰 장애요인이 된다.
Lee et al.(2007)는 조도와 오륙도 방파제 사이의 가항수역은 VTS의 맹목 구간이며, 만곡부가 존재하여 육안 및 항해 장비로도 확인하기 어려운 해역이라고 하였다.
Kim(2016)은 연안어선은 어항 내 돌단이나 만곡부를 지날 때 가려서 안전 사각지대가 발생한다고 지적하여 어선 입·출항을 위한 법률 제정 및 지정 항로 설정과 같이 어선 통항 안전관리의 필요성을 강조하였다.
이처럼 방파제 마루높이의 상향으로 인한 시야 가림 현상은 방파제 인근을 통항하는 선박의 위치를 직접적으로 파악하기 어렵게 만듦으로써, 충돌사고가 발생할 위험성을 높이는 주요한 문제임에도 불구하고, 관련 연구가 미흡한 실정이다.
따라서, 본 연구의 목적은 상향된 방파제 마루높이로 인해 선박 운항자의 시야 가림 현상으로 발생하는 사각지대를 조사 및 분석하여 방파제 인근을 통항하는 선박의 통항 안전 확보에 대한 대책 마련의 필요성을 제시하는 것이다.
2. 이론적 배경
1999년 이후부터 우리나라 항만의 방파제 높이 설계 방법은 4가지로 검토되고 결정된다. 먼저, 제1 방법은 항만 및 어항 설계기준 방법에서 제시한 공식에 의한 방법, 제2 방법은 처오름 높이에 의한 방법, 제3 방법은 허용월파량에 의한 방법, 제4 방법은 항내전달파고에 의한 방법이 있다. 그중 항만 및 어항 설계기준에서 제시한 공식은 다음과 같다.
마루높이(m)=설계조위+α×(h1/3)
여기서, α는 상대마루높이를 의미하며, h1/3는 설계파고를 의미한다. 우리나라 항만 방파제의 마루높이 변천 과정을 살펴보니 1999년 이전에는 모든 설계에서 설계조위를 삭망평균만조위(H.W.L)를 적용하였으나, 1999년 이후부터는 설계 및 시공일괄입찰에서 입찰자가 설계조위를 재산정하는 것이 가능해져 상향되는 경향이 발생하였다. 1999년 이전까지는 상대마루높이 ɑ값이 0.6∼0.7 정도로 적용되었으나, 1999년 이후 설계 및 시공된 방파제에서는 0.8∼1.26 정도로 상향되었다(Hong et al., 2018a).
2.1 방파제 마루높이 설계에 관한 선행연구 검토
우리나라 항만 방파제의 마루높이 설계에 관한 선행 연구를 살펴본 결과 Kang et al.(2012)은 Table 1과 같이 우리나라 방파제는 상향된 상대마루높이 α값으로 인해 일본이나 타이완에 비해 30∼150%로 높다고 지적하였다.
Current status of breakwater design by country
2.2 방파제 마루높이로 인한 선박 간 충돌사고 사례
동해해심 제2020-008호, 중앙해심 제2019-016호 재결서에 따르면 방파제 높이로 인해 어선 운항자에게 시야 가림 현상이 발생하여 후포항에서 어선 양성호와 성길호가 충돌하였고, 감포항에서 어선 동광호와 낚시어선 용오름호가 서로 충돌하였다. 상기 두 충돌사고 공통점은 방파제 마루높이가 연안 어선들의 조타실 및 레이더 마스트 높이보다 높아 운항자에게 시야 가림에 의한 사각지대가 발생한 것으로 분석되었다.
2.3 우리나라 항만 방파제의 마루높이 현황
우리나라 항만의 방파제 마루높이 변천 과정을 연구한 자료에 따르면 남해안의 경우 Table 2와 같이 부산항 인근 조도 방파제 마루높이가 DL.(+) 5.0m에서 DL.(+) 9.0m로 상향되었고, 오륙도 방파제의 경우 두 차례 보강공사를 통해 방파제 마루높이가 DL.(+) 6.0m에서 DL.(+) 10.5m로 상향되었다.
Breakwater heights in the South coast
국가 어항인 감천항의 경우 동방파제 마루높이가 DL.(+) 5.0m에서 DL.(+) 9.5m로 상향되었고, 감천항 서방파제의 경우 마루높이가 DL.(+) 6.0m에서 DL.(+) 10.0m로 상향되었다.
제주 서귀포항의 경우 두 차례 보강공사를 한 후 방파제 마루높이가 DL.(+) 8.5m에서 DL.(+) 17.0m로 상향되었다.
강정항의 경우 방파제 마루높이는 DL.(+) 18.0m로 조사되었다. Table 2∼4는 우리나라 전 해역의 변화된 항만 방파제 마루높이 현황을 정리한 표이다.
Breakwater heights in the West coast
Breakwater heights in the East coast
서해안의 경우 Table 3과 같이 가거도 어항은 두 차례 보강공사를 실시하여 방파제 마루높이가 DL.(+) 6.5m에서 DL.(+) 13.5m로 상향되었다.
홍도항의 경우 방파제 마루높이가 DL.(+) 8.0m에서 DL.(+) 14.7m로 상향되었다.
동해안의 경우 Table 4와 같이 묵호항은 두 차례 보강공사를 통해 방파제 마루높이가 DL.(+) 2.7m에서 DL.(+) 5.0m로 상향되었다.
동해항 북방파제의 경우 두 차례 보강공사를 통해 DL.(+) 5.5m에서 DL.(+) 9.0m로 상향되었다.
영일만의 경우 보강공사로 인해 북방파제 마루높이가 DL.(+) 7.5m에서 DL.(+) 10.5m로 상향되었다.
따라서, Table 2∼4에서 조사한 바와 같이 우리나라의 경우 태풍으로 인한 월파 현상에 의해 방파제 피해가 생긴 경우 이에 대한 대책으로 전 해역에서 항만 방파제의 마루높이를 보강하고 있음을 알 수 있다.
2.4 선박의 조타실 및 레이더 높이 추정
본 연구의 목적인 방파제 마루높이로 인한 선박 운항자의 시야 가림을 분석하기 위해 소형선박 중 가장 많이 등록된 어선을 기준으로 선박의 높이를 추정하였다.
어선법 제1장 제2조에 따르면 어선의 주요 치수는 길이, 너비, 깊이만 정의되어 있다. 이를 보완하기 위해 어선법 제2장 어선의 건조, 제4장 어선의 검사 규정을 검토하고, 관련 기관인 한국해양교통안전공단(KOMSA), 국립수산과학원 등에 문의해 본 결과 어선의 높이 제원은 관리되고 있지 않다.
따라서, 본 연구를 수행하기 위해 어선법 제6장 제33조에 따라 「차세대 표준어선형 도면」에서 제시한 대표 어선 총 10척에 대한 조타실 및 레이더 높이를 추정하였다.
Fig. 1과 같이 근해어선의 경우 조타실 높이는 4.2m∼6.6m 범위이며, 레이더 높이는 6.8∼11.3m이다. 연안어선의 경우 조타실 높이는 2.9∼3.5m 범위이며, 안강망 어선의 레이더 높이는 8.5m이다.
Result of the height of the wheelhouse and radar of 10 representative vessels
따라서, 연안어선의 경우 조타실 및 레이더 높이가 오륙도 방파제 마루높이(10.5m)보다 낮은 경향으로 분석되었으며, 근해어선의 경우 조타실 높이가 낮은 것으로 분석되었다.
Fig. 1은 우리나라 차세대 표준어선형 총 10척에 대한 Keel에서 조타실 및 레이더 높이를 분석한 것이다.
본선의 경우 Fig. 2와 같이 선박조종시뮬레이터에 내장되어 있는 총 28척의 모델 선박에 대해 선박 길이별 조타실 높이를 분석해 본 결과 선박길이(L)가 12m의 경우 Keel에서 조타실 높이가 4.5m이며, 70m의 경우 조타실 높이가 17.9m로 분석되었다. 선박길이(L)가 가장 긴 184m의 경우 조타실 높이는 32.5m로 분석되었다.
Results of the relationship between the length of the ship and the height of the wheelhouse
따라서, 본선의 경우 선박길이(L)가 커질수록 조타실(Wheelhouse)의 높이는 비례하여 커지는 경향으로 분석되었다.
3. 분석 방법
방파제 마루높이로 인한 선박 운항자의 시야 가림으로 상대 어선의 사각지대를 분석하기 위한 개념도는 Fig. 3과 같다.
Schematic diagram of vessel detection distance by calculation in angle of operator’s vision
본 연구는 선박이 움직이는 경우 사각지대가 영향을 받기 때문에 정적인 조건에서 제안한 식(1)을 적용하여 상대 어선이 식별되는 거리(d1)를 산출하였다.
단, θw = Angle of operator’s view(own ship)
hw (m) = The height of Wheelhouse bottom of the own ship+1.73m–draft–The height of the breakwater±Tidal difference
h1(m) = h3 + hw
hc(m) = Breakwater height(Crest)
본 연구를 수행하기 위한 필수적인 요소는 방파제 마루높이, 선박 흘수(Draft), 방파제로부터 떨어진 거리, 소형선박의 높이 등이 있다. 먼저, 방파제 마루높이(hc)는 약최저저조면(App.LLW)을 기준으로 하였고, 선박의 Trim 현상은 조타실 높이에 영향을 주기 때문에 등흘수(Even keel)로 가정하였다.
본선이 방파제로부터 떨어진 거리(d3)는 선행 연구를 살펴본 결과 Kim et al.(2017)은 통항 항로가 오륙도 방파제 끝단으로부터 60m 떨어져 있다고 하였고, 연속된 3일 치의 실제 통항량을 살펴보니 입항 시 방파제로부터 평균 139.0m 떨어져 통항한다고 하여 본 연구에서는 방파제로부터 이격된 거리를 120m, 160m, 200m로 구분하였다.
상대 어선 높이의 경우 「2021년 8차 인체치수조사 최종보고서」에 따라 20세∼69세의 평균 신장인 1.73m보다 크며, 부산항 인근 가장 많이 상향된 오륙도 방파제 마루높이(10.5m)보다 낮은 2∼9m로 설정하였다.
4. 결과 및 검증
4.1 본선 운항자의 시야 관측 가능 거리 분석 결과
선행 연구에 따르면 선박 운항자의 안전 의식 기반으로 선수 방향 통항 최소이격거리는 6.25L로 조사되어, 본 연구에서 제안한 식으로 산출한 결과를 검증하기 위해 Fig. 2와 같이 선박조종시뮬레이터에 내장된 총 28척의 모델 선박 중 선박길이(L)를 평균한 값 128.3m를 적용하여 약 800m를 넘는 범위는 통항 위험성이 없는 것으로 간주하였다(Park et al., 2010).
따라서, 본 연구의 결과 검증을 수행하기 위해 800m 범위 내 존재하는 4척의 선박을 선별하였다.
Table 5는 선별된 4척에 대한 선박 제원을 정리한 표이다.
Specification of experimental vessel
본 연구의 실험 요소 중 방파제로부터 가장 가까운 이격거리(d3) 120m에서 분석한 결과는 다음과 같다.
Ship 1은 상대 어선의 최상단 높이가 가장 낮은 2m의 경우 최소한의 이격거리가 373.5m 필요하며, 가장 높은 9m의 경우 65.9m 필요한 것으로 분석되었다.
Ship 2는 상대 어선의 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 325.8m 필요하며, 9m의 경우 57.5m 필요한 것으로 분석되었다.
Ship 3은 상대 어선의 최상단 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 187.6m 필요하며, 9m의 경우 33.0m 필요한 것으로 분석되었다.
Ship 4는 상대 어선의 최상단 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 163.5m 필요하며, 9m의 경우 28.8m 필요한 것으로 분석되었다.
본 연구의 실험 요소 중 방파제로부터 이격거리(d3) 160m에서 분석한 결과는 다음과 같다.
Ship 1은 상대 어선의 최상단 높이가 가장 낮은 2m의 경우 최소한의 이격거리는 498.1m 필요하며, 가장 높은 9m의 경우 87.9m 필요한 것으로 분석되었다.
Ship 2는 상대 어선의 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 434.4m 필요하며, 9m의 경우 76.6m 필요한 것으로 분석되었다.
Ship 4는 상대 어선의 최상단 높이가 2m의 경우 최소한의이격거리는 163.5m 필요하며, 9m의 경우 14.5m 필요한 것으로 분석되었다.
본 연구의 실험 요소 중 방파제로부터 이격거리(d3) 200m에서 분석한 결과는 다음과 같다.
Ship 1은 상대 어선의 최상단 높이가 가장 낮은 2m의 경우 최소한의 이격거리는 622.7m 필요하며, 가장 높은 9m의 경우 109.9m 필요한 것으로 분석되었다.
Ship 2는 상대 어선의 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 543.1m 필요하며, 9m의 경우 95.8m 필요한 것으로 분석되었다.
Ship 3은 상대 어선의 최상단 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 312.9m 필요하며, 9m의 경우 55.2m 필요한 것으로 분석되었다.
Ship 4는 상대 어선의 최상단 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 272.7m 필요하며, 9m의 경우 48.1m 필요한 것으로 분석되었다.
위 결과를 살펴보면 조타실의 높이에 따라 방파제 너머에 있는 상대 어선을 식별하기 위해서는 최소한의 이격거리가 요구되는 것을 알 수 있다.
4.2 시뮬레이터 검증
본 연구에서 제안한 수식으로 산출된 결과를 검증하기 위해선 실선에서의 계측이 가장 정확할 수 있다. 다만, 이러한 실험은 굉장한 시간적, 경제적 소요가 크고, 실험 허가를 취득하기 어려움으로 시각적 효과가 구현된 선박조종시뮬레이션 실험을 이용하여 평가하기로 하였다.
따라서, 본 연구에서는 실제 한국선급(Korean Resister)이 인증하고 STCW Regulation I/12 & Code Part A-II 기준을 만족하는 선박조종시뮬레이터를 이용하였다.
평가 상황은 Fig. 4와 같이 본선이 방파제로부터 일정 거리를 떨어져서 통항하고 있고, 방파제 끝단을 기점으로 45도가 되는 지점에 소형선박이 통항하고 있는 상황을 연출하였다.
Experiment scene of Navigation simulator
Table 6은 선박조종시뮬레이터의 제원을 정리한 표이다.
Qualification of Simulator
4.2.1 모델 선박 및 방파제 설계
본 연구에서 산출한 결과를 선박조종시뮬레이션으로 검증하기 위해서는 모델 선박과 방파제 설계가 필요하다. 따라서, Table 5와 같이 Ship 1∼4의 4척의 모델 선박을 설계하였고, 소형선박의 경우 최상부 높이를 오륙도 방파제 마루높이(10.5m)보다 낮은 2∼9m로 설계하였다.
항만 방파제 설계의 경우 제4차(2021∼2030) 전국 무역항 기본계획 부산항 보고서의 오륙도 방파제 표준단면도를 근거로 하여 마루높이 10.5m, 폭은 20.0m로 설계하였다.
Fig. 4는 본 연구의 실험을 선박조종시뮬레이터로 연출한 그림이다.
4.2.2 본선 운항자의 시야 관측 검증 결과
4.2.1절에서 설계한 모델 선박과 방파제를 근거로 본 연구에서 산출된 결과로 운항자의 시야 관측이 실제 가능한지 검증해 보았다.
선박 운항자가 주변을 견시(Look-out)할 시 망원경을 활용함으로 본 연구에서도 선박조종시뮬레이터에 내재된 망원경을 활용하였다.
Fig. 5에서 알 수 있듯이 본선 운항자의 시야 각도는 고도(Elevation)값으로 조정하였고, 상대 어선의 수면상 상부가 보이는 것은 육안으로 식별되는 것으로 판단하였다.
Results of operator’s visual observation using navigation simulator
Fig. 5는 본선 운항자가 육안으로 방파제 너머에 있는 상대 어선을 관측한 그림이다.
4.2.3 상대 선박이 식별 가능한 최소이격거리 검증 결과
본 연구에서 제안한 수식으로 상대 어선의 높이별 식별 가능한 최소이격거리를 산출한 값을 선박조종시뮬레이션으로 검증한 결과는 Fig. 6∼8과 같다.
Distance results by the height of vessel compared to own ship’s wheelhouse height(120m)
Distance results by the height of vessel compared to own ship’s wheelhouse height(160m)
Distance results by the height of vessel compared to own ship’s wheelhouse height(200m)
본 연구의 실험 요소 중 방파제로부터 이격거리(d3) 120m에서 검증한 결과는 다음과 같다.
Ship 1은 상대 어선의 최상단 높이가 가장 낮은 2m의 경우 최소한의 이격거리가 373.4m, 가장 높은 9m의 경우 65.8m에서 상대 어선이 육안으로 관측되었고, Ship 2는 상대 어선의 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 325.7m, 9m의 경우 57.4m에서 관측되었다.
Ship 3은 상대 어선의 최상단 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 187.4m, 9m의 경우 32.8m에서 상대 어선이 육안으로 관측되었고, Ship 4는 상대 어선의 최상단 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 163.4m, 9m의 경우 28.7m에서 관측되었다.
본 연구의 실험 요소 중 방파제로부터 이격거리(d3) 160m에서 검증한 결과는 다음과 같다.
Ship 1은 상대 어선의 최상단 높이가 가장 낮은 2m의 경우 최소한의 이격거리는 498.0m, 가장 높은 9m의 경우 87.8m에서 상대 어선이 육안으로 관측되었고, Ship 2는 상대 어선의 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 434.3m, 9m의 경우 76.5m에서 관측되었다.
Ship 3은 상대 어선의 최상단 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 250.3m, 9m의 경우 44.0m에서 상대 어선이 육안으로 관측되었고, Ship 4는 상대 어선의 최상단 높이가 2m의 경우 최소한의이격거리는 218.1m, 9m의 경우 38.3m에서 관측되었다.
본 연구의 실험 요소 중 방파제로부터 이격거리(d3) 200m에서 검증한 결과는 다음과 같다.
Ship 1은 상대 어선의 최상단 높이가 가장 낮은 2m의 경우 최소한의 이격거리는 622.6m, 가장 높은 9m의 경우 109.8m에서 상대 어선이 육안으로 관측되었고, Ship 2는 상대 어선의 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 543.0m, 9m의 경우 95.7m에서 관측되었다.
Ship 3은 상대 어선의 최상단 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 312.8m, 9m의 경우 55.1m에서 상대 어선이 육안으로 관측되었고, Ship 4는 상대 어선의 최상단 높이가 2m의 경우 최소한의 이격거리는 272.6m 필요하며, 9m의 경우 48.0m에서 관측되었다.
따라서, 본 연구에서 제안한 식으로 산출한 결과를 선박조종시뮬레이터로 재현해 본 결과 방파제 너머 소형선박을 관측하기 위해 최소한의 이격거리가 필요한 것으로 검증되었다.
5. 결 론
우리나라의 해역별 방파제 마루높이 현황을 살펴본 결과 태풍으로 인한 월파 현상으로 인해 피해가 생긴 경우 이에 대한 대책으로 마루높이 보강공사를 시행하고 있다.
이와 같은 문제로 인해 방파제 인근 소형선박은 시야 가림으로 사각지대에 노출되어 선박 간 충돌사고가 발생하고 있다. 이는 방파제 인근을 운항하는 소형선박 뿐만 아니라, 방파제 인근 해역을 입출항하는 선박의 통항 안전성을 위협하는 중요한 요인이다.
따라서, 본 연구의 목적은 상향된 항만 방파제의 마루높이로 인한 선박 운항자 시야 가림의 사각지대를 분석하여 이로 인한 선박 간 충돌사고를 예방하기 위한 대책 마련의 필요성을 제시하고자 하였다.
이를 수행하기 위해 우리나라 전체 해역의 방파제 마루높이 현황을 조사하였고, 「차세대 표준어선형 도면」을 활용해 대표 어선 총 10척에 대한 Keel에서 조타실 및 레이더 높이를 분석하였다. 선박의 높이 제원을 추정한 후 방파제 너머에 있는 상대 선박이 식별 가능한 최소 이격거리를 산출할 수 있는 수식을 제안하였다. 제안한 수식을 통해 상대 선박을 식별할 수 있는 최소한의 이격거리를 산출 후 선박조종시뮬레이터로 검증한 뒤 다음과 같은 결론을 도출하였다.
첫째, 소형선박의 경우 방파제에 근접하여 입‧출항하는 선박 운항자의 시야로 보이기 위해 방파제로부터 최소한의 이격거리가 필요하다.
하지만, 현실적으로 입‧출항 항로의 너비가 무한하지 않고, 통항 시 타 선박과의 항법 관계도 고려해야 하기에 단순히 거리를 이격하는 것보다 방파제에 CCTV와 같은 물표 인식 카메라를 설치하여 시야 가림에 의한 사각지대에 양 선박이 접근할 시 알람과 같은 경고신호를 선박 운항자에게 제공하는 것이 효율적일 것으로 판단된다.
둘째, 상향된 방파제 마루높이로 인해 소형선박의 경우 운항자의 시야 가림 현상이 발생해 충돌사고가 발생하고 있다. 또한, 우리나라 연안어선은 조타실 및 레이더 마스트 높이가 방파제 마루높이보다 낮은 경향으로 분석되어 방파제 인근 통항 시 통항 위험성에 노출되어 있다. 따라서, 이러한 충돌사고를 예방하기 위해 우리나라 항만을 입‧출항하는 어선 운항자에게 이에 대한 안전교육을 충분히 실시하여야 한다.
본 연구 결과를 종합해 보면 방파제 마루높이는 환경 변화에 따라 지속적으로 상향될 것으로 예상되며, 그로 인해 사각지대가 넓어질 수 밖에 없는 현실에서 방파제 마루높이에 따른 시야 사각지대의 형성과 통항 안전성 확보를 위한 대안을 마련하였다는데 연구의 의의가 있다.
하지만, 본 연구는 방파제 마루높이로 인한 선박 운항자의 사각지대를 분석하기 위한 기초적인 연구로서 정적인 환경에서 그 결과를 도출하여, 일반화하기에 한계점이 존재한다.
따라서, 방파제 시야 가림 현상으로 인한 정확한 사각지대를 도출하기 위해서는 추후 선박의 동적인 환경에서의 시야 가림에 따른 사각지대 분석에 관한 연구가 반드시 수행되어야 한다.