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(2)

항만과 수로의 제한속력 설정 모델 개발에 관한 연구

Development of the Speed Limit Model for Harbour and Waterway

지도교수 박 진 수

2014년 8월

한국해양대학교 대학원 항 해 학 과

김 득 봉

(3)

INSIDabcdef_:MS_0001MS_0001

(4)

List of Tables ···iv

List of Figures ···viii

Abstract ···x

제 1 장 서 론 ···1

1.1 연구의 배경과 목적 ···1

1.2 연구의 방법 ···2

1.3 연구의 구성 ···3

제 2 장 기존 연구의 이론적 고찰 및 지정현황 ···5

2.1 도로교통에서 제한속력의 일반론 ···5

2.1.1 제한속력의 개념 ···5

2.1.2 속력과 교통안전과의 관계 ···6

2.1.3 제한속력의 효과에 대한 연구 결과 ···8

2.2 해상교통에서 제한속력의 일반론 ···10

2.2.1 제한속력의 개념 ···10

2.2.2 제한속력의 효과에 대한 연구 결과 ···11

2.3 국내 항만의 제한속력 지정 현황 ···13

2.3.1 조사 방법 ···13

2.3.2 조사 결과 ···13

2.4 세계 주요 무역항의 제한속력 지정 현황 ···23

2.5 제한속력 지정 항만의 선박 통항 실태 ···31

2.5.1 조사 방법 ···31

2.5.2 제한속력 위반 선박 현황 ···33

2.5.3 연구대상 항만의 해양사고 ···35

2.6 우리나라 제한속력 지정 실태의 문제점과 검토사항 ···37

(5)

제 3 장 제한속력 결정 시 고려요소 ···41

3.1 제한속력의 성격과 다기준의사결정 방법의 필요성 ···41

3.2 델파이 기법에 의한 제한속력 고려요소 식별 ···43

3.2.1 델파이 기법의 개요 ···43

3.2.2 델파이 기법의 절차 ···44

3.2.3 델파이 기법의 적용 및 분석 결과 ···47

3.3 AHP 분석을 통한 고려요소별 가중치 ···53

3.3.1 AHP의 개요 ···53

3.3.2 AHP 분석 과정 ···53

3.3.3 AHP 기법 적용 및 분석 결과 ···57

제 4 장 제한속력 설정 모델 제시 ···64

4.1 해역 구분(1단계) ···65

4.2 제한속력 적용 대상 선박과 모델선박 선정(2단계) ···66

4.3 해당 구역별 최대․최소속력 범위 선정(3단계) ···67

4.3.1 최대속력 ···67

4.3.2 최소속력 ···70

4.4 교통안전성 평가(4단계) ···70

4.4.1 자연조건에 대한 평가 기준 ···70

4.4.2 선박조건에 대한 평가기준 ···74

4.4.3 교통조건에 대한 평가기준 ···79

4.4.4 항로조건에 대한 평가기준 ···84

4.4.5 외부지원 및 기타 조건에 대한 평가기준 ···88

4.5 교통안전성 평가 종합결과표 작성 ···91

4.6 대상 항만의 통항선박의 속력 분석 ···93

4.7 적정 제한속력 제시(5단계) ···101

(6)

5.2 해역 구분(1단계) ···105

5.3 제한속력 적용 대상 선박과 모델선박 선정(2단계) ···107

5.4 해당 구역별 최대․최소속력 범위 선정(3단계) ···109

5.5 교통안전성 평가(4단계) ···110

5.6 교통안전성평가 종합결과 ···127

5.7 제한속력 결정(5단계) ···129

제 6 장 결 론 ···131

참고문헌 ···134

부록 A. 델파이 설문지(1단계) ···140

부록 B. 델파이 설문지(2단계) ···143

부록 C. 델파이 설문지(3단계) ···147

부록 D. AHP 설문지 ···151

감사의 글 ···158

(7)

List of Tables

Table 2.1 Speed limit of the Road Traffic Acts enforcement regulations ···6

Table 2.2 Analysis result of car accidents according to downward adjustment of speed limit ···9

Table 2.3 Analysis result of car accidents according to upward adjustment of speed limit ···9

Table 2.4 Optimum maximum navigation speed ···11

Table 2.5 Effectiveness of minimum speed limit ···12

Table 2.6 Speed limit in harbours ···15

Table 2.7 Speed limit on approaching routes ···21

Table 2.8 Speed limit of major international trade port ···24

Table 2.9 Number of samples ···31

Table 2.10 Present situation of speed violations ···34

Table 2.11 Analysis results of ships′speed ···35

Table 2.12 Marine accident rate in comparison with daily traffic volume ···36

Table 2.13 Reasons for speed limit designation ···37

Table 2.14 Analysis results of the ship waves ···40

Table 3.1 The 1st and 2nd round Delphi analysis results ···48

Table 3.2 The 3rd round Delphi analysis results ···51

Table 3.3 Values about relative importance of paired comparison ···55

Table 3.4 Respondents of Questionnaire Survey ···57

Table 3.5 Level 1 survey items(example) ···58

Table 3.6 Importance and rank of Level 1 ···59

Table 3.7 Importance and rank of natural condition(Level 2) ···59

Table 3.8 Importance and rank of vessel condition(Level 2) ···60

(8)

Table 3.12 AHP analysis result ···63

Table 4.1 Speed by VLCC sizes at full loaded condition ···67

Table 4.2 Speed by ship’s type at full loaded condition ···68

Table 4.3 Stopping distances of 10,000TEU class container ship ···69

Table 4.4 Standard pilotage speed per distance of VLCC ···69

Table 4.5 Criteria for departure prohibition due to Visibility (rule 31) ···71

Table 4.6 Valuation criteria and risk index about visibility ···71

Table 4.7 Valuation criteria and risk index about wave height ···72

Table 4.8 Valuation criteria and risk index about transverse current ···73

Table 4.9 Valuation criteria and risk index about longitudinal current ···73

Table 4.10 Valuation criteria and risk index about wind ···74

Table 4.11 Valuation criteria and risk index about crash stop distance ···75

Table 4.12 General dimension of cargo ships ···75

Table 4.13 Valuation criteria and risk index about ship draft ···76

Table 4.14 Valuation criteria and risk index about steerageway ···76

Table 4.15 IMO ship maneuverability criteria ···77

Table 4.16 Ship maneuverability valuation ···77

Table 4.17 Valuation criteria and risk index about ship maneuverability ···78

Table 4.18 Valuation criteria and risk index about ship wave ···78

Table 4.19 Valuation criteria and risk index about headway(1) ···80

Table 4.20 Valuation criteria and risk index about headway(2) ···80

Table 4.21 Valuation criteria and risk index about vessel traffic flow ···81

Table 4.22 Valuation criteria and risk index about traffic congestion ···82

Table 4.23 Valuation criteria and risk index about small vessels ···83

Table 4.24 Valuation criteria and risk index about distance to berthing vessel ····84

(9)

Table 4.25 Valuation criteria and risk index about route width(1) ···85

Table 4.26 Valuation criteria and risk index about route width(2) ···85

Table 4.27 Valuation criteria and risk index about depth of route ···86

Table 4.28 Valuation criteria and risk index about Bend of route ···86

Table 4.29 Valuation criteria and risk index about obstruction on the water ···87

Table 4.30 Valuation criteria and risk index about obstruction under the water ···88

Table 4.31 Valuation criteria and risk index about using tug ···88

Table 4.32 Standard of tugboat usage of VLCC ···89

Table 4.33 Valuation criteria and risk index about using pilot ···89

Table 4.34 Valuation criteria and risk index about VTS control ···90

Table 4.35 Valuation criteria and risk index about marine accident ···90

Table 4.36 Table of overall result(example) ···92

Table 4.37 Correlation between average speed and 85th percentage speed, standard deviation ···95

Table 4.38 Analysis result of ship speed of each port in Korea ···99

Table 5.1 Ship categories to participate in Busan VTS ···107

Table 5.2 Specification of the model ship ···108

Table 5.3 Speed of the model ship ···108

Table 5.4 Number of monthly average days with fog, precipitation and snowfall ···110

Table 5.5 Average significant wave height in the smooth water area ···111

Table 5.6 Average significant wave height outside the smooth water area 111 Table 5.7 Tidal current of approaching channel & ship maneuvering area 111 Table 5.8 Number of days with wind 10m/s or more ···112

Table 5.9 Crash stop distance of 10,000TEU class container ship ···113

Table 5.10 Inertia stop distance of 10,000TEU class container ship ···113

(10)

Table 5.14 Result of overshoot angle ···116

Table 5.15 Field observation result of ship wave ···117

Table 5.16 Distance headway in approaching channel ···118

Table 5.17 Distance headway in ship maneuvering area ···119

Table 5.18 Traffic congestion of the approaching channel & ship maneuvering area ···120

Table 5.19 Number of fishing boats reported to Yeongdo police substation ···120

Table 5.20 Distance from the edge of route to pier ···121

Table 5.21 Depth of the approaching channel & ship maneuvering area ···122

Table 5.22 Estimated value of Squat by ships’speed ···123

Table 5.23 Number of tugs in Busan port ···125

Table 5.24 Number of Maritime Pilots in Busan ···125

Table 5.25 Statistics of marine accident in Busan port ···126

Table 5.26 Overall result of traffic safety assessment in the approaching channel ···127

Table 5.27 Overall result of traffic safety assessment in ship maneuvering area ···128

Table 5.28 Result of speed limit deduction ···129

(11)

List of Figures

Fig. 1.1 The research flow ···4

Fig. 2.1 Deviation from average speed vs. the collision rate (Solomon curve) ···7

Fig. 2.2 Designation of speed limits in Korea ···13

Fig. 2.3 Speed limit comparison of each harbours ···16

Fig. 2.4 Speed limit of Incheon port and approaching route ···17

Fig. 2.5 Speed limit of Pyeongtaek․Dangjin port ···17

Fig. 2.6 Speed limit of Kunsan port ···18

Fig. 2.7 Speed limit of Mokpo port ···18

Fig. 2.8 Speed limit of Gwangyang port and approaching route ···19

Fig. 2.9 Speed limit of Masan-Jinhae bay ···19

Fig. 2.10 Speed limit of Busan port and approaching route ···20

Fig. 2.11 Speed limit of Jeju port ···20

Fig. 2.12 Speed limit comparison of each approaching routes ···22

Fig. 2.13 Speed limit comparison of each major international trade port ···25

Fig. 2.14 Speed limit of Bisan Seto route in Japan ···26

Fig. 2.15 Speed limit of Hong kong harbour in China ···26

Fig. 2.16 Speed limit of East & West Johor Strait in Singapore ···27

Fig. 2.17 Speed limit of Sydney harbour in Australia ···27

Fig. 2.18 Speed limit of Thames River in UK ···28

Fig. 2.19 Speed limit of Rotterdam harbour in Netherlands ···28

Fig. 2.20 Speed limit of Hamburg harbour in Germany ···29

Fig. 2.21 Speed limit of Victoria harbour in Canada ···29

Fig. 2.22 Speed limit of Seattle harbour in USA ···30

Fig. 2.23 Speed limit of San Francisco & California coasts in USA ···30

(12)

Fig. 3.1 The five main steps of PAWSA process ···42

Fig. 3.2 The Questionnaire Survey process of Delphi method ···46

Fig. 3.3 The structure tree for development of speed limit model ···52

Fig. 3.4 Analysis process of AHP method ···56

Fig. 3.5 Weight comparison of each items according to AHP analysis ···62

Fig. 4.1 Procedures of the speed limit model ···64

Fig. 4.2 Meaning of 85th percentage speed ···94

Fig. 4.3 Analysis area of ships’speed ···96

Fig. 4.4 Ship speed comparison of all ports in Korea ···100

Fig. 4.5 Speed Limit model ···104

Fig. 5.1 Classification of sea area in Busan port ···106

Fig. 5.2 Comparison of crash stop distance by engine order ···114

Fig. 5.3 Comparison of inertia stop distance by engine order ···114

Fig. 5.4 Shortest distance from the edge of route to pier ···121

Fig. 5.5 Ships’AIS track in Busan port ···123

Fig. 5.6 Fishing farms and fishing wharves near Busan port ···124

Fig. 5.7 Comparison of present speed limit & average speed ···130

(13)

Development of the Speed Limit Model for Harbour and Waterway

Kim, Deug Bong

Department of Navigation

Graduate School of Korea Maritime and Ocean University

Abstract

The objective of speed limit is not simply to reduce the speed but to introduce smooth traffic flow and to prevent marine accident by allowing ships to pass at a constant speed. In addition to this, speed limit is also used as a means of increasing calmness by reducing ship wave.

In Korea, speed limit is designated in 21 ports among 31 ports in total.

However, necessary standards and instructions are not ready yet so the presentation of problems whether the speed limit is appropriate and reasonable.

The objective of this study is to develop a model of setting speed limit of ships on the sea. Speed limit shall not be decided only by considering the safety of ships but also efficiency, economic feasibility, surrounding facilities of port and waterway and influence on neighboring structures and users of facilities.

(14)

this thesis is the first study to suggest on setting a model of speed limit and guidelines, this thesis is valuable.

This thesis was conducted by going through the following procedures. The obtained results are as follows ;

In Chapter 2, the relation between speed, safety and effect of speed limit were considered based on the existing studies. The accidents are not increased just because speed is high. It is the general opinion in marine traffic engineering that the rate of accidents is high when there is a big variance in speed. and ports where speed limits were designated and operation conditions are investigated. In Korea, only 21 ports among 31 ports set speed limits, even under the similar circumstances, speed limits were varied from 5kts to 15kts. In most of local ports, actually STW (Speed Through the Water) is applied therefore it has been difficult to manage speed limit. For the top 3 busy ports(Busan, Yeosu․Gwangyang and Incheon port), the present condition of these port was investigated. In Incheon and Busan port, more than 57% of ships violated the speed limit, where Busan port has the highest violation rate.

In Chapter 3, the Delphi method was used to obtain the factors to be considered in deciding speed limit. Five primary elements (natural conditions, ship condition, traffic condition, waterway condition, outside support and other conditions etc.) and 23 sub-factors were finally obtained by Delphi method.

Based on these 23 factors, the degree of the importance of use was obtained through AHP method (Analytic Hierarchy Program) and the weight was assigned for the items which importance of use is very high. This weight is utilized in the comprehensive results of traffic safety evaluation.

(15)

In Chapter 4, the speed limit model is suggested in order to obtain the rational value of speed limit. There are 6 stages starting from differentiating sea area division and to the stage 6 of implementation & assesment. Two(2) kinds of decision formulas are suggested both in case of reflecting the navigation speed and of not reflecting the speed.

In Chapter 5, the speed limit model suggested in Chapter 4 was applied to the port of Busan to evaluate the effectiveness of the model. Consequently, the speed limit in the approaching channel was 12.9 knots and 11.6 knots on the maneuvering area. The speed limit of approaching channel was 9.3 knots and 6.9 knots for the maneuvering area, not reflecting the navigation speed.

This study focuses on what kind of factors and process to be considered.

and what kind of process to accept in order to decide the rational speed limit. However, there are some limitations in suggesting a perfect speed limit model and to generalize the model. Therefore, it is necessary to apply the model to another port and to make up for the factors to be considered and evaluation criteria in detail.

KEY WORDS : Speed limit 제한속력 ; Delphi method 델파이 기법 ; AHP method 계층분석법 ; Evaluation criteria 평가기준 ; Speed limit model 제한속 력 모델.

(16)

제 1 장 서 론

1.1 연구의 배경과 목적

육상 도로교통과 해상교통의 속력관리는 기본적으로 법규, 도로나 항로의 구 조, 행정기관의 단속, 교육 및 홍보 등의 다양한 방법을 이용하여 선박이나 자 동차의 속력을 조절하는 것으로 정의할 수 있다.

속력관리는 단순히 속력을 감속시키는 것에 목적이 있는 것이 아니라, 선박 이나 자동차가 제한속력구역에서 일정한 속력으로 통행할 수 있도록 하여 원활 한 교통 흐름을 유도하고 사고를 방지하기 위한 수단으로 볼 수 있다. 또한 해 상의 경우, 원활한 교통흐름 유도와 해양사고 방지뿐만 아니라 이동하는 선박 으로부터 발생되는 항주파의 크기를 줄여 항만의 정온도를 높이기 위한 수단으 로도 이용되기도 한다.

우리나라는 31개의 무역항 중에서 현재 21개 항만에서 제한속력을 지정하여 사용하고 있다. 선박이 대형화되고 고속화됨에 따라 선박운항자들과 해운 관계 자들은 제한속력을 상향해 줄 것을 요구하고 있는 반면, 항만과 항만 출입항로 주변에서 어업에 종사하는 어민들은 제한속력 하향을 요구하고 있는 실정이다.

그러나 제한속력 설정에 필요한 표준 모델이나 기준이 없어, 제한속력에 대해 견해가 다른 양 집단의 갈등을 해소하지 못하고 있는 실정이다. 또한 우리나라 항만과 출입항로에 설정된 제한속력은 항로조건과 교통환경이 유사한 지역임에 도 불구하고, 제한속력의 크기가 5~15노트까지 큰 차이를 보이고 있다.

그러나 제한속력은 선박의 안전성만을 고려해서 결정하는 것이 아니며, 항만 의 운영 효율성과 경제성, 항만과 항로 주변 시설에 미치는 영향 등이 고려되 어야 하는 것으로 어느 한 부분만을 강조하여 제한속력을 결정할 수는 없다.

따라서 이 연구에서는 제한속력을 결정함에 있어 어떤 요소를 고려해야 하 며, 제한속력을 결정하고자 할 때 어떤 과정을 거쳐 합리적인 제한속력을 도출 해야 하는가에 초점을 맞추어, 제한속력을 결정하는 모델을 개발하고자 한다.

(17)

비록, 이번 연구가 완벽한 제한속력 결정 모델을 보여주는 데는 한계가 있다 고 보지만, 아직까지 국내는 물론 해외에서도 해상에서 제한속력을 결정하는 모델이나 가이드라인 등을 찾아 볼 수 없는 상황에서, 처음으로 시도되었다는 점에서 이 논문의 가치가 있다고 본다.

1.2 연구의 방법

이 논문은 제한속력 설정 모델 개발을 위하여 먼저 제한속력의 개념과 속력 과 해양사고의 관계에 대해 조사하였다. 해상교통공학에서 아직까지 연구되지 않았거나 정의되지 않은 부분들은 도로교통공학의 연구 결과를 참고하였다.

우리나라 항만의 제한속력과 선박들의 통항실태를 분석하기 위해 각 지방해 양항만청 공무원과 VTS센터 관제사를 대상으로 전화설문을 실시하였고 10일간 의 선박들의 AIS 데이터를 수집하여 제한속력 준수 여부와 통항속력들에 대해 조사․분석하였다. 추가적으로 우리나라 항만의 제한속력을 영국을 비롯한 해양 선진국가의 제한속력 기준과 비교․검토하였다.

제한속력 설정 시 고려요소를 파악하기 위해 전문가 집단을 구성하여 델파이 기법을 이용한 설문과 AHP 설문을 수행하였다. 델파이 기법 설문은 총 3회에 걸쳐 실시하였고 3차 설문 결과를 바탕으로 제한속력과 관계가 깊은 고려요소 를 23가지 선정하였다. 이 선정된 고려요소를 가지고 AHP 기법을 이용, 고려요 소별 가중치를 산출하였다.

합리적인 제한속력 도출을 위해 제한속력 설정 모델을 제시하였다. 제한속력 설정 모델은 위에서 선정한 고려요소와 가중치, 교통안전성평가가 이용되었다.

여기서 교통안전성평가는 일반적인 해상교통안전성평가와 다르며, 제한속력과 관계가 깊은 고려요소만을 대상으로 평가된다. 교통안전성평가기준은 해사안전 법을 비롯한 국내 법령과 항만 및 어항설계기준, PIANC Rule, 해상교통공학론, 전문가 집단의 의견을 기반으로 평가기준을 마련한 후에 수행하였다.

(18)

연구자가 제시하는 제한속력 설정 모델을 가지고 실제 부산항에 적용해 보았 다. 부산항의 자연환경을 비롯한 교통과 관계되는 모든 기초자료를 확보한 후 에 제한속력 설정 모델에 따라 연구를 수행하였다. 그리고 합리적인 제한속력 을 도출․제시하였으며 현행 제한속력 기준과 비교․분석하였다.

1.3 연구의 구성

이 논문은 전체 6장으로 구성되어 있으며 각 장의 구성은 다음과 같다.

제1장은 제한속력 설정 모델 개발의 필요성과 연구의 방법 등을 기술하였다.

제2장은 제한속력의 개념과 기존 연구결과를 바탕으로 속력과 안전과의 관 계, 제한속력의 효과에 대하여 기술하였다. 해상교통공학 분야에서는 정의되지 않은 부분은, 도로교통공학의 연구결과를 인용하였다. 그리고 제한속력 지정 항만과 선박 운항 실태를 기술하였다. 우리나라 주요 무역항 중에서 선박 통항 량이 가장 많은 부산항, 여수․광양항, 인천항을 대상으로 선박 통항실태와 제한 속력 이행 사항을 조사하였다.

제3장에서는 델파이 기법을 이용하여 제한속력을 결정함에 있어 고려해야 할 요소들을 도출하였다. 그리고 델파이 기법을 통해 도출된 요소를 대상으로 AHP 기법을 이용하여 각 요소별 가중치를 산출하였다.

제4장은 제한속력 결정 모델을 제시하였다. 제한속력을 결정하기 전에 거쳐 야 할 과정에 대해 명시하고, 각 과정별 진행방법과 평가기준을 마련하였다. 평 가기준 마련을 위해 우리나라 현행 법령과 국내․외 항만 설계 기준 등이 기술 되었다.

제5장은 제시된 제한속력 결정 모델을 부산항에 적용해보았다. 제4장에서 제 시하는 모델에 따라 연구를 진행하였고 결과 값을 도출․제시하였다. 교통안전성 평가를 위해 부산항 자연환경을 비롯한 기초자료를 제시하였다.

(19)

제6장은 이 연구의 결과와 이 모델의 제한사항에 대한 부분으로 연구결과 내 용을 요약하고 이 연구가 내포하고 있는 시사점과 연구의 한계를 서술하여 향 후 연구방향을 제시하였다.

이와 같이 이 논문은 총 6개의 장으로 구성되었으며, 연구의 진행과정을 도 식화하면 Fig. 1.1과 같다.

연구의 범위 및 흐름 설정

⇩

제한속력에 대한 기존 연구 고찰

⇩

제한속력 지정항만과 실태 조사

⇩

제한속력 고려요소 식별 (델파이, AHP 기법 이용)

⇩

제한속력 결정 모델 제시 (평가지표 및 결정식 제시)

⇩

모델 적용

⇩

결 론

Fig. 1.1 The research flow

(20)

제 2 장 제한속력의 이론적 고찰 및 지정현황

2.1 도로교통에서 제한속력의 일반론

2.1.1 제한속력의 개념

제한속력(speed limit 또는 regulatory speed limit)은 도로나 철도 등에 있어서 정해진 법령에 따라 차량이 일정한 범위 안의 속력을 내도록 강제하는 수단이 다(WIKIPEDIA, 2014). 또한 제한속력은 교통류의 소통과 안전을 위하여 도로상 에서 주행할 수 있는 차량의 최고속력과 최저속력을 정한 것으로써 법률적 강 제력과 효과를 가지고 있다.

황상호(2005)는 도로상을 주행하는 운전자는 도로의 기하학적 조건, 교통상황, 차량의 성능, 제한속력과 단속의 수준, 통행 가치 등 다양한 요소를 고려하여 차량의 속력을 선택하다고 하였다. 또한 제한속력이 안전운전에 도움이 된다는 것을 인식하면서도 실제 도로의 조건, 타인의 주행속도 등 외부의 환경 요인으 로 준수하기 힘들다는 이중적 태도를 보이고 있다고 하였다.

도로교통안전관리공단의 연구보고서(1998)에서도 우리나라 도로의 제한속력 준수율이 30%에 미치지 못하고 있다고 지적하였다. 운전자가 선택하는 속력과 제한속력의 관계에서 대부분의 운전자는 어떤 상태에서 운전자가 받아들일 수 있는 속력으로 운전을 하며, 실제상황과 제한속력이 서로 다른 경우에 제한속 력의 영향은 거의 없다고 하였다. 또한 비현실적인 제한속력은 지켜지지 않으 며, 오히려 사고를 조장하게 된다는 점을 인식시켰다.

이남수(2007)의 연구에서 도로교통에서 합리적인 제한속력은 “출퇴근 통행자 와 같이 주기적으로 통행하는 운전자가 양호한 교통환경과 도로상태에서 최대 로 안전하게 주행할 수 있는 안전속력”으로 정의된다고 하였다.

도로교통공학적 관점에서 적당한 제한속력은 “자유교통류 상태에서 주행속 력을 조사하여 대다수(통상 85%)가 통행하는 속력, 또는 사고의 위험성을 최소

(21)

화하면서 운전자의 승낙을 최대로 하는 속력을 말한다”고 하였다. 즉 합리적 인 제한속력은 운영의 효율성, 안전성을 모두 고려한 최적의 속력으로 정의될 수 있다고 하였다.

제한속력은 도로교통법으로 규정하고 있다. Table 2.1에서와 같이 도로교통법 시행규칙 제19조(자동차의 속도)에서 일반도로, 자동차전용도로, 고속도로로 구 분하여 차량속력을 제시하고 있다. 고속도로의 경우에는 경찰청장이 제한속력 을 규정할 수 있으며, 그 밖의 도로에서는 지방경찰청장이 설계속력 범위 내에 서 통행속력을 제한할 수 있도록 규정되어 있다(도로교통법 시행규칙, 2014).

구 분 제 한 속 력

일 반 도 로 편도1차로 : 60km/h 이내 편도2차로 이상 : 80km/h 이내

자동차 전용도로 최고속력 : 90km/h, 최저속력 : 30km/h

고 속 도 로 편도1차로 : 최고속력 80km/h, 최저속력 40km/h 편도2차로 이상 : 최고속력 100km/h, 최저속력 50km/h Table 2.1 Speed limit of the Road Traffic Acts enforcement regulations

2.1.2 속력과 교통안전과의 관계

차량속도와 교통사고 발생과 관련해서 속도의 크기와 교통사고의 밀접성 보 다는 개별차량간의 속도편차가 교통사고와 밀접한 관계가 있다는 연구 결과가 많이 발표되고 있다(임근호 등, 2007 ; 이남수, 2007).

(1) Solomon(1964)의 연구에서는 속도와 사고율의 관계를 광범위하게 조사하여 차량 속도와 사고율의 관계를 Fig. 2.1과 같이 U형태로 나타남을 보였는데, 차량의 속도가 평균 주행속도와 가까울 때 사고율이 가장 적고, 평균속도 보다 크거나 낮을 때 사고율이 증가한다는 결과를 보여 주행속도 증가에

(22)

(2) Cirillo(1968)도 주간시간대의 교통사고와 주행속력의 관계를 분석한 결과, Solomon과 같은 U형태의 곡선을 재확인하였다(ABD, 2013).

출처 : WIKIPEDIA, 2014

Fig. 2.1 Deviation from average speed vs. the collision rate (Solomon curve)

(3) Lave(1985)는 사고율이 속도 자체와는 통계적 유의성이 없으나 속도 편차와 깊은 관계가 있었으며 사고율을 감소시키기 위해서는 속도의 편차를 감소 시킬 수 있는 제한속도를 설정해야 한다고 결론지었다.

(4) Gaber와 Gadiraju(1992)는 지방부 2차로 도로와 고속도로, 도시 고속도로 등 여러 종류의 도로지표를 종합하여 속력 편차와 교통사고와의 관계를 제시 하였다. 교통사고는 속력 편차가 증가함에 따라 증가하고, 제한속력이 설계 속력보다 5~10mph 정도 낮을 경우에 속력 편차가 가장 적게 나타났으며,

(23)

이 범위 밖에서는 제한속력과 설계속력 차이가 커질수록 편차가 커지고 있 음을 보고하였다. 또한 평균속력이 증가함에 따라 반드시 사고가 증가하지 는 않지만, 속력분산의 증가에 따라서 사고율은 증가한다는 연구결과를 발 표하여 속력 자체가 사고를 증감시키는 요인이라기보다는 각 개별 차량들 이 나타내는 속력 편차의 크기가 사고발생률과 밀접한 관계가 있음을 확인 하였다.

2.1.3 제한속력의 효과에 대한 연구 결과

제한속력 변경에 따른 교통사고 효과분석은 오래 전부터 수행되어 왔으며, 우리나라의 경우 제한속력 하향 구간에서 교통사고가 감소했다는 연구 결과가 일반적이다. 외국의 경우에서도 제한속력을 하향한 경우 사고 발생률과 사고의 심각도가 감소했다는 연구 결과가 있었다.

(1) 국외 사례

미국 일리노이주를 대상으로 최고제한속도를 105km/h로 상향 조정한 후의 효 과를 분석한 보고서에 의하면 제한속도가 88km/h일 때의 평균 주행속도는 94.4km/h이었으며 105km/h로 제한속도를 상향 조정한 1년 후에는 99.9km/h로 차량 주행속도가 5.5km/h 상승하였고 교통사고 발생률도 6.3% 증가하였다는 연 구결과를 보였다(TRB, 1990).

미국 연방도로관리청(Federal Highway Administration)의 보고서(1998)에 의하 면 제한속력을 10~20km/h로 하향 조정한 한 경우에는 차량의 주행속도가 4~5km/h로 감소하였고, 이로 인해 사망사고 12%, 전체 교통사고가 14% 감소하 였다고 밝혔다.

영국의 경우에도 제한속력을 100km/h에서 80km/h로 하향 조정한 구간에서 교통사고가 14% 감소하였고 차량의 주행속도도 4km/h 감소하였다는 연구결과 가 있었다. 이는 사고 감소의 직접적인 원인이 제한속도라고 보기보다는 주행 속도 감소가 더 큰 원인이라는 것에 주안을 두어야 한다(이남수, 2007).

(24)

하향범위 교통사고 증가 교통사고 감소 변화 없음 합계 10km/h 5(16.7%) 24(80.0%) 1(3.3%) 30 20km/h 7(22.2%) 19(61.3%) 5(16.1%) 31 30km/h 0(0%) 9(90.0%) 1(10.0%) 10 합계 12(16.9%) 52(73.2%) 7(9.8%) 71

Table 2.2 Analysis result of car accidents according to downward adjustment of speed limit

상향범위 교통사고 증가 교통사고 감소 변화 없음 합계 10km/h 62(71.3%) 21(24.1%) 4(1.6%) 87 20km/h 20(48.8%) 16(39.0%) 5(12.2%) 41 30km/h 0(0%) 1(50.0%) 1(50.0%) 2

합계 82(63.1%) 38(29.2%) 10(7.7%) 130

Table 2.3 Analysis result of car accidents according to upward adjustment of speed limit

(2) 국내 사례

임삼진(2006)은 제한속력 변경지점과 교통사고의 발생현황에 관한 조사를 통 해 도로 기하학적 구조의 개선사업이 수행되지 않은 상태에서 제한속력을 조정 한 도로의 교통사고 증감을 분석하였다. 먼저 Table 2.2와 같이 제한속력을 하 향 조정한 71개 도로구간 중에서 52개소(73.2%)에서 교통사고가 감소하였다는 연구결과를 보였다.

한편, Table 2.3과 같이 제한속력을 상향 조정한 130개 구간의 교통사고를 분 석해본 결과, 130개 구간 중에서 교통사고가 증가한 곳은 82개소로 전체의 63.1%를 차지했다는 연구결과가 있었다.

(25)

2.2 해상교통에서 제한속력의 일반론

2.2.1 제한속력의 개념

해상교통에서 제한속력은 해사 관련 법령 등에 명확히 명시되어 있지는 않으 나 도로교통과 같이 제한속력의 제정 목적과 취지에서 큰 차이가 없다고 볼 수 있다.

개항질서법에 따르면 개항의 항계 부근을 항행하는 선박이 다른 선박에 대해 위험을 미치거나 피해를 줄 우려가 있을 때 제한속력을 지정하여 사용할 수 있 다고 하였다(개항질서법, 2013). 도로교통에서는 최고제한속력과 최저제한속력 모두 사용하고 있는 반면, 해상에서는 최고제한속력만을 사용하고 있고 아직까 지 최저속력에 대한 제한은 없다.

우리나라는 1989년 해상교통안전법(현, 해사안전법)을 제정하면서 인천항과 광양만 출입항로에 대하여 대수속력 12노트의 제한속력을 지정하였으며, 1991 년 추가로 부산항 출입항로에 대하여 10노트 제한속력을 지정하였다. 그리고 여러 차례 개정이 이루어지면서 인천항 출입항로에 대한 제한속력은 삭제되고 현재는 광양항 출입항로 14노트(위험물운반선 12노트), 부산항 출입항로 10노트 의 제한속력이 남아있다(해사안전법 시행규칙, 2014).

제한속력 지정을 위한 법적 근거로는 해사안전법 제31조, 동법 시행규칙 제7 조와 제31조, 개항질서법 제15조가 있다. 개항질서법에서는 선박이 개항의 항계 안이나 개항의 항계 부근을 항행할 때에 다른 선박에 대해 위험을 미치거나 피 해를 줄 우려가 있을 것으로 인정되는 경우에 해양경찰청장의 요청을 받아 해 양수산부장관이 선박의 항행 최고속력을 지정 고시할 수 있다고 명시하고 있다 (개항질서법, 2013 ; 김득봉 등, 2012).

(26)

2.2.2 제한속력의 효과에 대한 연구 결과

(1) 적정 최대속력에 대한 연구

박영수 등(2006) 연구에서 항로 폭을 400m, 1000m, 1852m로 구분하여 선박 통항량별 선박운항자의 조선부담감을 환경스트레스 모델(Environmental Stress Model, 이하 ES Model)로 평가한 결과, 통항척수가 증가할수록 모든 항행 폭에 서 선박운항자의 조선 부담감이 높아지며, 항행 폭이 좁을수록 속력규제 효과 가 뛰어났다고 하였다. 한편, 항행 폭이 넓을 경우는 속력 규제 효과가 미미함 을 밝혔다.

아래 Table 2.4에서 보는 바와 같이 항행 폭이 400m인 경우에는 모든 통항척 수에서 최대제한속력이 15노트가 바람직하고, 1000m의 경우에는 시간당 통항척 수가 20척까지는 15노트, 40척은 12노트가 바람직하다는 연구결과를 보였다.

교통량

항로 폭 10척/시간 20척/시간 40척/시간

400m 15kn 15kn 15kn

1,000m 15kn 15kn 12kn

1,852m 15kn 12kn 12kn

Table 2.4 Optimum maximum navigation speed

(2) 최저속력 규제에 대한 연구

박영수(2009)의 연구는 ES Model을 이용하여 최저속력규제 효과를 분석한 결 과를 Table 2.5와 같이 제시하였다. 아래 표에서 위험부담 감소효과가 없는 경 우는 ×로, 위험 감소 효과가 0.1~5%미만의 경우 △로, 위험 감소 효과가 5~15%미만의 경우 ○로, 위험 감소 효가가 15% 이상의 경우에는 ◎로 표시하 였다.

(27)

이 결과에 의하면 시간당 통항척수가 5척의 경우에 최저속력규제 5노트 및 7 노트에서 속력 규제 효과가 높았고, 통항척수가 10척 이상의 경우(항로 폭 500m 이하)에는 최저속력 7노트 이상으로 설정하여야 최저속력규제 효과가 발 생한다는 연구결과를 보였다. 이와 같이 통항척수가 많을 경우 최저속력규제의 효과가 미미한 것은 상대속력 차이가 적은 선박들이 동일한 해역에 다수 존재 하므로 선박간 이격거리가 좁아지면서 장시간 항행하여야 하기 때문으로 추정 된다고 하였다.

최저제한속력

항로 폭 3kn 5kn 7kn

항로 폭 300m

5척/시간 ◯ ◎ ◎

10척/시간 × × ◯

15척/시간 × × ◯

20척/시간 × × △

항로 폭 500m

5척/시간 △ ◎ ◎

10척/시간 × × △

15척/시간 × × △

20척/시간 × × △

항로 폭 700m

5척/시간 × ◎ ◎

10척/시간 × × ×

15척/시간 × × ×

20척/시간 × × ×

여기서, △ : 효과 미미 (위험 감소 효과 0.1 ~ 5% 미만) ○ : 효과 있음 (위험 감소 효과 5 ~ 15% 미만) ◎ : 효과 높음 (위험 감소 효과 15% 이상)

Table 2.5 Effectiveness of minimum speed limit

(28)

2.3 국내 항만의 제한속력 지정 현황

2.3.1 조사 방법

제한속력 지정 현황은 해사안전법 법령과 각 지방해양항만청 고시, 항해용 해도를 통해 조사하였으며, 각 지방해양항만청과 해상교통관제센터(Vessel Traffic Service, 이하 VTS)에 근무하는 관제사를 대상으로 전화설문을 통해 제 한속력의 목적과 사유, 제한속력 규제 여부 등을 물었다. 각 지방해양항만청은 해양수산부 산하에 11곳이 있으며 항만 VTS센터는 15곳이 있다. 한편, 해양경 찰에서 운영하는 연안 VTS센터가 여수와 진도에 2곳있다.

2.3.2 조사 결과

(1) 항만 내 제한속력 현황

Fig. 2.2는 제한속력이 지정되어 있는 항만을 나타낸 것이다. 우리나라는 현재 31개 무역항 중 21개 항만에서 제한속력을 사용하고 있다. 주로 서해안과 남해 안 지역에 분포한 항만에서 제한속력을 사용하고 있다.

Fig. 2.2 Designation of speed limits in Korea

(29)

Table 2.6은 항만 내 제한속력 지정 현황을 나타낸 것이다. Fig. 2.3은 각 항 만별 제한속력을 비교한 것이다. 아래 표에서 보는 바와 같이 항만 내 제한속 력은 5~15노트 범위이다. 통영, 포항(구항), 서귀포항과 같이 항만의 수로 폭이 좁아 접안 선박과 통항 선박간의 거리가 좁은 항만(50~340m 이내)에서는 5노트 의 제한속력이 있는 반면, 기타 지역은 10노트로 제한하고 있었다.

목포항(대지속력 사용)을 제외하고 인천항을 비롯한 여러 항만에서 선박의 속 력 기준을 대수속력으로 적용하고 있는 것으로 조사되었다. 각 지방항만청에서 고시한 최고 항행 속력 제한이나 항만 운용 세칙을 보면 목포항 항만운용 세칙 에만 대지속력이라고 명시되어 있고, 나머지는 언급이 없었다. 단지 해사안전법 시행규칙에 광양항 출입항로와 부산항 출입항로의 제한속력이 대수속력으로 명 시되어 있기 때문에“속력에 대해 특별한 언급이 없는 경우 해사안전법과 같이 대수속력을 적용하는 것이 타당하다.”라고 항만청 관계자가 법령(고시) 해석을 해준 부분이다. 대수속력 또는 대지속력의 적용에 따른 문제점은 2.6절에 기술 한다.

Fig. 2.4 ~ Fig. 2.11은 우리나라 주요 항만의 제한속력 규제 구간을 나타낸 것이다. Fig. 2.5의 평택․당진항과 같이 각 항만의 특성에 따라 진입수로와 선박 접안 수역에 대해 제한속력을 다르게 하는 사례도 있으며 군산, 목포, 광양, 부 산, 제주항과 같이 선박의 크기 또는 특정 선박(위험물운반선, 여객선)에 대해 제한속력을 다르게 적용하는 경우도 있었다.

(30)

항 만 명 제한속력

(kn) 속력종류 비 고

인 천 8 STW

대 산 10 〃

평 택 ․ 당 진 15/12/8 〃 여객선 제외, 부두 인접 수역 8kn

태 안 10 〃

보 령 10 〃

장 항 10 〃

군 산 10 〃 3구역 : 5kn

목 포 12/5 SOG 고속훼리 20kn, 여객선 부두 5kn

여 수 8 STW

광 양 12 〃 위험물운반선 : 10kn

마 산 10 〃

진 해 10 〃

옥 포 10 〃

고 현 10 〃

장 승 포 10 〃

통 영 5 〃

삼 천 포 10 〃

부 산

남 항 8 〃

북 내 항 8 〃 여객선 500톤 이상 : 12kn

감 천 항 10 〃

다대포항 7 〃

북 외 항 7 〃 1,000톤 이상 포 항 ( 구 항 ) 5 〃

제 주 10 〃 고속훼리 : 12kn

서 귀 포 5 〃

여기서, STW : Speed through the water, 대수속력 SOG : Speed over the ground, 대지속력 kn : knots (1 knot = 1.852km/h)

Table 2.6 Speed limit in harbours

(31)

Fig. 2.3 Speed limit comparison of each harbours

(32)

Fig. 2.4 Speed limit of Incheon port and approaching route

Fig. 2.5 Speed limit of Pyeongtaek․Dangjin port

(33)

Fig. 2.6 Speed limit of Kunsan port

Fig. 2.7 Speed limit of Mokpo port

(34)

Fig. 2.8 Speed limit of Gwangyang port and approaching route

Fig. 2.9 Speed limit of Masan-Jinhae bay

(35)

Fig. 2.10 Speed limit of Busan port and approaching route

Fig. 2.11 Speed limit of Jeju port

(36)

(2) 출입항로에 대한 제한속력 현황

Table 2.7은 각 항만의 출입항로에 대한 제한속력을 나타낸 것이며, Fig. 2.12 는 각 출입항로별 제한속력을 비교하였다.

부산항과 광양항 출입항로에 대한 제한속력은 해사안전법에 명시되어 있으 며, 인천항 출입항로, 부산신항 출입항로, 진해만(마산항로, 안정항로, 통영항로) 출입항로에 대한 규제는 해당 지방해양항만청에서 고시로 지정한 것이다. 출입 항로의 제한속력에서 가장 높은 곳이 마산항로로 15노트이며, 그 밖의 항로는 12노트였다. 부산항 출입항로의 제한속력은 가장 낮은 10노트이다.

인천항 출입항로의 경우 2008년 11월 이전까지 1항로와 연안여객선항로에 20 노트 제한속력이 있었으나 실효성이 없다는 판단으로 제한속력을 해제하였다.

단, 인천대교를 중심으로 전․후 1마일 해역은 12노트의 제한속력이 적용되며, 50,000톤 이상 선박은 10노트 제한속력을 적용받는다. 이 제한속력은 인천대교 와 선박의 충돌에 의한 인천대교의 보호에 목적이 있다.

출입항로 제한속력

(kn)

속 력

종 류 비 고

인 천 항 출 입 항 로

( 인 천 대 교 부 근 ) 12 STW 50,000톤 이상 : 10kn 광 양 항 출 입 항 로 14 〃 위험물운반선 : 12kn 부 산 항 출 입 항 로 10 〃

부 산 신 항 출 입 항 로 12 〃 진 해 만

출입항로

마 산 항 로 15 〃

안 정 항 로 12 〃

통 영 항 로 12 〃

여기서, 광양항 출입항로와 부산항 출입항로는 해사안전법 시행규칙에 의해 속력이 제한되어 있으며, 기타 지역은 지방항만청 고시로 지정.

Table 2.7 Speed limit on approaching routes

(37)

Fig. 2.12 Speed limit comparison of each approaching routes

(38)

2.4 세계 주요 무역항의 제한속력 지정 현황

세계 주요 항만의 제한속력은 항로지와 항만정보지, 각 항만의 해도와 항만 규정을 검색하여 조사하였다.

Table 2.8는 세계 주요 무역항의 제한속력을 나타낸 것이다. 일본 비산세토 항로는 오사카 항과 고베 항을 출입하는 약 10,000톤급 이하 선박들이 주로 이 용하는 출입항로로 원활한 해상교통 질서 유지와 해양사고 방지를 위해 제한속 력을 12노트로 지정하고 있다(Japan Coast Guard, 2010).

중국 홍콩항은 교통 밀집 지역과 비 밀집 지역, 선박의 길이가 60m 이상 선 박과 미만 선박으로 구분하여 제한속력을 달리하고 있다. 교통 밀집 지역은 10 노트 제한속력이 적용되며, 비 밀집 지역은 15노트이다. 항로 부근에 부두가 있 는 경우에는 제한속력이 8노트이다(Mardep, 2014).

싱가포르항은 수로의 폭이 비교적 넓은 East Johor Strait(수로 폭 1,140m)는 12노트의 제한속력이 있는 반면, 수로의 폭이 좁은 West Johor Strait(수로 폭 700m)는 6노트로 제한하고 있다(MPA, 2009).

영국 런던, 네덜란드 로테르담, 독일 함부르크항과 같이 긴 강을 따라 발달된 항만에서는 고속 항해 선박에 의한 항주파 영향에서 접안 선박과 하역 작업 안 전, 마리나 시설 등의 보호를 위해 제한속력이 지정되었다(Port of London Authority, 2012 ; Port of Rotterdam, 2014 ; BSH, 2014).

미국 샌프란시스코 출입항로는 지난 2007년 Cosco Busan호와 Oakland bay bridge 충돌사고로 항법 규정이 강화되면서 현재 15노트의 제한속력이 설정되 어 있다. 한편 미국 캘리포니아 연안 해역의 경우 환경단체의 요구로 고래 보 호를 위해 10노트의 제한속력이 있다.

(39)

미국 시애틀항과 캐나다 빅토리아항, 호주 시드니항과 같이 수로의 폭이 좁 고 마리나 시설 등이 밀집된 지역에서는 3~5노트의 제한속력이 있다. 미국과 캐나다는 마리나 시설 지역이나 수상 레저 활동 지역에서 제한속력을 초과하여 높은 항주파를 발생시킨 선박에 대해 엄중히 처벌하고 있는 실정이다(SFMX, 2013 ; NOAA, 2011 ; SPD, 2013 ; NSW, 2013).

Fig. 2.13은 세계 주요 무역항의 제한속력을 비교한 그래프이며, Fig. 2.14 ~ Fig. 2.23은 각 항만별 제한속력을 그림으로 나타낸 것이다.

국가 명 항구 또는 출입항로 제한속력

(kn) 설정 목적

일 본 Bisan seto 12¹⁾ 교통 안전

중 국 Hong kong 15¹⁾ / 10 / 8 교통/항만 안전 싱 가 포 르 Johor strait 12 / 6 〃 오스트레일리아 Sydney 15¹⁾ / 8 / 4 〃

영 국 Thames river 8 〃

네 덜 란 드 Rotterdam 7 〃

독 일 Hamburg 12 〃

캐 나 다 Victoria 7 / 5 〃

미 국

Seattle 7 / 3 〃

San francisco 15¹⁾ 〃 California coast 10²⁾ 고래 보호 여기서, 1) 출입항로의 제한속력

2) 캘리포니아 연안해역의 제한속력

Table 2.8 Speed limit of major international trade port

(40)

Fig. 2.13 Speed limit comparison of each major international trade port

(41)

Fig. 2.14 Speed limit of Bisan Seto route in Japan

Fig. 2.15 Speed limit of Hong kong harbour in China

(42)

Fig. 2.16 Speed limit of East & West Johor Strait in Singapore

Fig. 2.17 Speed limit of Sydney harbour in Australia

(43)

Fig. 2.18 Speed limit of Thames River in UK

Fig. 2.19 Speed limit of Rotterdam harbour in Netherlands

(44)

Fig. 2.20 Speed limit of Hamburg harbour in Germany

Fig. 2.21 Speed limit of Victoria harbour in Canada

(45)

Fig. 2.22 Speed limit of Seattle harbour in USA

Fig. 2.23 Speed limit of San Francisco & California coasts in USA

(46)

2.5 제한속력 지정 항만의 선박 통항 실태

2.5.1 조사 방법

(1) 연구 대상 항만과 연구범위

Fig. 2.24 ~ Fig. 2.26은 연구 대상 항만과 조사 범위, 제한속력을 나타낸 것이 다. 조사 대상 항만은 선박 통항량이 다른 항만에 비해 상대적으로 많은 인천 항, 여수․광양항, 부산항을 선정하였다. 속력 측정 구역은 인천항의 경우, 인천 대교 부근(전․후 1마일 이내)과 갑문 앞을 선정하였으며, 여수․광양항은 통항분 리해역과 1항로에서 2, 3, 4항로로 분기되는 지점을 선정하였다. 부산항은 조도 방파제와 내항방파제 부근을 기준하였다.

(2) 조사 방법

속력 측정은 선박들의 AIS 데이터를 이용하였다. 측정 시기는 2012년 1월 1 일~10일까지 10일간이며, 속력 분석에 이용된 표본 수는 아래 Table 2.9와 같 다.

항 만 조 사 구 역 표본 수(척) 조사기간(일)

인 천 항내(갑문 앞) 632 10

출입항로(인천대교) 1,166 〃

여 수 ․ 광 양

항내(항로 분기점) 925 〃

출입항로(통항분리해역) 1,261 〃

부 산 항내(내항방파제) 2,295 〃

출입항로(조도방파제) 1,672 〃

Table 2.9 Number of samples

(47)

Fig. 2.24 Vessel traffic flow of Incheon port

Fig. 2.25 Vessel traffic flow of Yeosu․Gwangyang port

(48)

Fig. 2.26 Vessel traffic flow of Busan port

2.5.2 제한속력 위반 선박 현황

(1) 전체 통항선박 제한속력 위반 척수

Table 2.10은 조사기간 중 제한속력을 초과하여 통항하는 선박들의 위반현황 을 나타낸 것이다. 인천항의 경우 출입항로 부근에서 44.2% 선박이 제한속력을 초과하여 통항하는 것으로 나타났으며, 항내(갑문 앞)에서는 50.2% 선박이 제한 속력을 초과하여 통항하고 있었다. 여수․광양항은 출입항로에서 18.9%, 항내에 서는 43.0%가 제한속력을 위반하는 것으로 조사되었다. 부산항 출입항로에서 위반율은 53.7%, 항내에서는 81.7%이었다.

부산항이 다른 항만에 비해 제한속력 위반율이 가장 높았으며, 상대적으로 위반율이 낮은 항만은 여수․광양항이었다. 부산항은 컨테이너운반선 뿐만 아니 라 연안여객선과 국제여객선이 주로 통항하는 항만으로 이들 선박에 의해 위반 율이 높은 것으로 사료된다.

(49)

항 만 조사구역 통항선박(척) 위반선박(척) 위반율(%)

인 천 항 내 632 317 50.2

출 입 항 로 1,166 515 44.2

여 수 ․ 광 양 항 내 925 398 43.0

출 입 항 로 1,261 238 18.9

부 산 항 내 2,295 1,867 81.4

출 입 항 로 1,672 898 53.7 Table 2.10 Present situation of speed violations

(2) 전체 통항선박의 속력 분석

Table 2.11은 각 항만별 통항속력을 분석한 것으로, 출입항로의 평균속력은 부산항이 12.2노트로 가장 높게 나타났으며, 인천항 12.0노트, 여수․광양항 10.8 노트로 조사되었다. 항만 내 평균속력은 부산항 10.7노트, 여수․광양항 10.3노트, 인천 8.3노트 순이었다.

속력편차도 부산항의 출입항로가 가장 높은 7.9노트(출입항로)를 보였으며, 인 천항 4.0노트(출입항로), 여수․광양항 2.6노트(출입항로) 순이었다. 항만 내 속력 편차도 부산항 4.7노트, 인천항 3.0노트, 여수․광양항 2.6노트 순이었다. 부산항 이 속력 편차가 심한 이유는 부산항에서 일본을 오가는 제트포일선이 30~40노 트 속력으로 매일 9척이 이 해역을 통항하고 있기 때문으로 사료된다.

중앙값은 수집된 데이터 중에서 어느 극단적인 값에 민감하게 반응하지 않는 값으로, 통계에서 평균값과 비교하기 위해 사용된다. 본 연구에서 평균값과 중 앙값의 차는 0.2~2.0노트로 평균값과 근소한 차이를 보이고 있다.

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항 만 조사구역 평균속력 (kn)

중간값 (kn)

편차 (kn)

인 천 항 내 8.3 8.0 3.0

출 입 항 로 12.0 11.3 4.0

여 수 ․ 광 양 항 내 10.3 10.7 2.6

출 입 항 로 10.8 11.0 2.6

부 산 항 내 10.7 12.2 4.7

출 입 항 로 12.2 10.2 7.9

Table 2.11 Analysis results of ships′speed

2.5.3 연구대상 항만의 해양사고

항만과 진입수로에서 일평균교통량 대비 해양사고 발생 건수를 분석하기 위 해 최근 5년간(2007∼2011년)의 해양사고 통계자료와 해운항만물류정보시스템 (SP-IDC) 선박 입출항 자료를 수집하였다. 일평균교통량은 해당 연도의 선박 입 출항 실적을 항만가동일(본 연구에서 360일 사용함)로 나눈 것이다.

해운항만물류시스템의 선박 입출항 실적에서 구한 일평균교통량은 항내에서 이동하는 선박(주로 예인선, 도선선, 통선 등)을 감안하지 않은 수치로 실제 통 항량과 차이가 있다. 본 논문의 해상교통조사 기간 중, 인천항의 실제 일평균교 통량은 116.6척이었으며, 여수․광양항 140.4척, 부산항 166.1척이었다. 그러나 다 른 항만의 실제 교통량이 조사되지 않았기 때문에 여기서는 해운항만물류시스 템 자료만을 이용해서 분석하기로 한다.

Table 2.12에서 보는 바와 같이 연구대상 항만의 해양사고 발생 건수는 전체 항만에서 부산항(1위), 인천항(2위), 여수․광양항(6위) 순이었다. 교통량이 많은 항만일수록 해양사고 발생건수도 높았다. 그러나 일평균교통량 대비 해양사고 건수로 비교하면 인천항(5위), 부산항(7위), 여수․광양항(11위) 순으로 조사되었

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다. 교통량 대비 해양사고가 가장 낮은 항만은 여수․광양항으로 이 항만의 항만 운영과 관리시스템, 선박들의 통항 특성 등을 주목해 볼 필요가 있음을 시사한 다. 교통량 대비 해양사고가 높은 항만은 제주․서귀포항이었으며, 다음으로 군 산항(2위), 부산-거제항로(3위) 순으로 조사되었다.

교통량 대비 해양사고가 높은 항만의 특징으로는 속력편차가 크다는 점이다.

이는 도로교통공학 분야에서 속력편차가 큰 도로환경일수록 교통사고발생률도 높다는 견해와 일치한다. 교통량 대비 해양사고가 가장 낮은 여수․광양항의 경 우 속력편차가 2.5~3.1노트인 반면, 해양사고가 높은 항만의 경우 4.1노트 이상 이었다. 각 항만의 속력분석 결과표는 제4장 Table 4.38에 있다.

항만 및 수로

해양사고 일평균

교통량 (B)

비 율 (A/B)

사고:교통량 발생건수 순위

(A) 순 위

인 천 75 2 163.0 0.5 5

군 산 29 4 28.7 1.0 2

목 포 13 9 52.4 0.2 9

여 수 ․ 광 양 19 6 221.8 0.1 11

삼 천 포 ․ 통 영 23 5 39.9 0.6 4

마 산 ․ 진 해 12 11 77.7 0.2 10

부 산 84 1 299.9 0.3 7

부 산 - 거 제 13 9 15.5 0.8 3

울 산 , 포 항 31 3 119.4 0.3 8

동해, 삼척, 속초 18 7 40.5 0.4 6

제 주 , 서 귀 포 15 8 9.1 1.6 1 여기서, 일평균교통량(척/일)은 연간 출입항실적을 360일 나눈 것.

Table 2.12 Marine accident rate in comparison with daily traffic volume

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2.6 우리나라 제한속력 지정 실태의 문제점과 검토사항

(1) 제한속력 지정 사유

제한속력 제정 사유에 대하여 ‘해상교통 질서유지 및 해양사고 방지 등’이 라는 내용 이외 법령이나 각 지방해양항만청 고시에 구체적으로 명시된 부분은 없다. 그러나 제한속력 지정 사유에 대해서 각 지방해양항만청 관계자와 전화 설문을 해본 결과, 각 지방해양항만청마다 다소 사유와 목적이 다르나 Table 2.13과 같이 정리할 수 있다.

아래 표에서 보는 바와 같이 항만 내 제한속력과 출입항로의 제한속력이 추 구하는 목적에는 해상교통 안전과 해양사고 방지라는 공통되는 부분은 있으나 가장 큰 차이점으로는 항만 내 제한속력은 항만 정온도 유지가 가장 큰 이유이 며, 출입항로 제한속력은 원활한 교통 흐름 유도가 가장 큰 목적이라 할 수 있 다.

구 분 제한속력 지정 사유

항 만 내

① 고속 항행 선박에 의한 항주파 발생으로 소형선박의 피해 방지

② 항만 내 안전한 하역 조건 마련을 위한 항만 정온도 유지

③ 항만 내 교통안전과 질서 유지

출입항로

① 원활한 교통 흐름 유도와 해양사고 방지

② 해양사고 발생 시 피해 최소화

③ 해상 교량의 보호 및 주변 지역의 시설물 보호

④ 항로 주변 지역의 어장 피해 방지 및 소형 선박의 전복과 파손 방지

Table 2.13 Reasons for speed limit designation

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(2) 제한속력 관리 방법의 문제

속력관리 방법이란, 육상 도로교통에서와 같이 경찰관의 배치, 제한속력 표지 판이나 무인단속카메라 설치, 과속방지턱이나 차로차단봉 등과 같은 물리적 수 단을 말하는 것으로, 해상에서는 육상과 같이 물리적 측면의 속력관리 방법은 현실적으로 어렵고 복잡하다.

해상에서 취할 수 있는 속력관리 방법으로는 해양경찰 함정에 의한 감시와 단속, VTS 센터의 통제, 법과 고시, 항해용 해도에 제한속력 표기 방법이 있다.

이중에서 VTS 센터 통제에 의한 방법이 행정기관에서 추진할 수 있는 가장 효 과적인 방법이라 할 수 있다. 그러나 위에서 살펴본 바와 같이 현재 대부분의 항만 제한속력이 대수속력으로 지정되어 있어, 선박의 대수속력을 알 수 없는 VTS 센터로서는 통제에 제약이 따를 수밖에 없다.

법과 고시에 의한 방법은 선박운항자가 항만 운영에 관한 법령과 고시를 직 접 찾아보지 않는 한, 정보 획득이 어려운 단점이 있다. 정보획득과 실질적인 이용 측면에서 항해용 해도에 제한속력을 표기하는 방법이 가장 좋다. 그러나 우리나라 제한속력 지정 항만 중에서 항해용 해도에 제한속력이 표기되어 있는 항만은 인천, 평택․당진, 군산, 광양, 부산, 진해만 출입항로로 6곳뿐이었다. 따 라서 국내 항만의 제한속력 관리에 대해 개선이 필요하다 판단된다.

(3) 제한속력 위반 실태에 대한 다각적 검토

현재 설정된 제한속력은 항만별 항로조건과 교통환경조건이 유사한 지역임에 도 불구하고 5∼7노트의 차이를 보이고 있다. 인천, 여수․광양항, 부산항 현장조 사 결과와 같이 높은 제한속력 위반율을 보이고 있다.

선박운항자 대부분은 현재 우리나라 항만에 설정된 제한속력은 비합리적이다 는 견해가 팽배해 있다. 일부 도선사들과 VTS 관제사들도 이 부분을 공감하고 있으며, 제한속력 규제 때문에 항만의 효율성이 떨어지고 있다는 문제점을 지

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위반율이 높다는 것을 선박운항자의 과실로만 볼 것이 아니라, 현재 설정된 제한속력에 대한 적절성과 항만운영에 미치는 영향 등 다각적인 검토가 필요하 다 판단된다.

(4) 현재 통항속력을 감안한 제한속력 지정 필요

선박운항자가 선박의 속력을 결정할 때에는 항로의 물리적인 상황(항로 폭, 수심, 굴곡 등)과 교통상황(교통흐름, 교통량 등), 선박의 성능과 적재 화물, 정 박지와의 남은 거리 등을 고려하여 속력을 선택하는 것이 일반적이다. 선박운 항자들은 자신이 선택할 수 있는 선박속력과 제한속력의 크기가 일치하지 않을 때, 자신이 선택할 수 있는 선박속력을 우선하는 것이 일반적 경향이다.

도로교통에서 제한속력을 결정하고자할 때, 현재 통행하고 있는 차량들의 속 력 자료와 이용자 의견을 제한속력 설정 기준에서 가장 중요한 요소로 반영하 고 있다(도로교통안전관리공단, 2005). 따라서 해상교통에서도 제한속력을 설정 하고자 할 때에는 현재 통항하고 있는 선박에 대한 자료 조사와 선박운항자와 어민, 해운 관계자의 의견 수렴이 반드시 필요하다 판단된다.

(5) 속력 편차를 줄이기 위한 노력 강구

위에서 분석된 결과와 같이 해양사고는 교통량보다는 선박들의 속력편차가 큰 항만에서 사고발생률이 높았다. 선박과 선박간에 속력 편차가 크면 고속선 과 대형선의 경우에는 선박제어에 어려움이 많으며, 근접 상황이 빈번해져 위 험성이 높아진다. 따라서 고속선과 저속선의 통항이 빈번한 곳에서는 고속선과 저속선의 항로를 분리하거나 제한속력 예외 규정 등을 별도로 마련할 필요가 있다.

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구 분

선박에서 관측점까지

거리(m)

선박의 속력(kn)

항주파고(cm)

선박크기

최대 평균

입 항 279 9.6 11.5 8.0 8,600TEU급 출 항 472 11.5 10.2 8.0 6,000TEU급

Table 2.14 Analysis results of the ship waves (6) 선박 항주파 영향과 계류안전성에 대한 연구 수행

항만 내의 제한속력은 통항 선박들에 의해 발생되는 항주파를 줄여 정박 중 인 선박들과 안전한 하역작업 환경 조성에 목적이 있다고 하였다.

부산신항 유류중계기지 건설과 관련한 해상교통안진진단 결과에 따르면 Table 2.14와 같이 통상적인 항주파 크기는 20~30cm 이하로써 접안선박에 대해 큰 영향이 없다고 보고하였다. 대형 컨테이너선이 항로 경계에 인접하여 12노 트로 통항 시, 부두 위치에서 출현 가능한 최대 항주파 파고는 40~50cm로 추정 된다고 하였다(양영훈 등, 2012). 다른 항주파 관련 연구보고서에서도 이와 비 슷한 결과를 보였다.

항주파는 항만 내 제한속력 설정 시 중요한 요소임은 명백한 사실이다. 그러 나 항만 정온도 유지만을 위해 지나치게 통항선박의 속력을 낮게 하는 것은 선 박들의 안전과 교통 흐름을 방해할 뿐만 아니라 항만 효율성을 떨어뜨리는 결 과를 초래한다. 따라서 제한속력을 결정할 때에는 항주파 영향을 고려하되, 과 학적인 데이터 수집과 계류안전성에 대한 연구가 뒷받침되어야 할 것으로 판단 된다.

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제 3 장 제한속력 결정 시 고려요소

제한속력은 속력 관리의 한 수단으로써 원활한 교통흐름 유도와 해양사고 방 지, 항만의 효율을 높이는데 중요한 요소이다. 그러나 불합리한 속력 규제는 오 히려 부정적인 효과를 낳을 수 있다. 법은 현실을 크게 반영하면 할수록 실효 성이 높아짐과 동시에 사회 전반에 걸쳐 안전과 혼란을 막을 수 있다. 따라서 제2장 내용을 기초로 제3장에서는 제한속력 결정에 필요한 고려요소가 무엇이 며, 제4장에서 어떤 방법으로 제한속력을 결정할 것인가에 대한 연구를 진행하 고자 한다.

3.1 제한속력의 성격과 다기준의사결정 방법의 필요성

제한속력은 일반적인 법령의 성격과 같이 공공성의 성격을 가지는 것으로써 모든 해역 이용자에게 현실적인 힘을 발휘할 수 있고 보편타당한 것이어야 수 용될 수 있다. 제한속력은 현대적인 과학장비를 이용해 도출될 수 있는 것이 아니며, 또한 어느 특정 분야만을 고려해 결정되어서는 안 된다. 예를 들어 10 노트로 항해할 수 있는 지역을 선박안전만을 고려해 5노트로 제한속력을 설정 한다면 법의 준수나 실효성은 기대할 수 없을 뿐만 아니라, 항만의 경제성과 효율성을 떨어뜨리는 결과를 초래할 수 있다.

따라서 제한속력은 해당 해역을 운항하는 이용자(선장․항해사, 도선사, 항만 및 항로 주변 시설이용자)와 관리자(해양경찰, 항만청)의 입장이 모두 반영된 속력이어야 한다. 그러나 이용자와 관리자는 서로의 의견이 대립될 수밖에 없 다. 이를 위해 면밀한 분석과 여러 차례의 회의, 시험운행, 평가 등의 과정이 필요하다.

여러 집단이 모인 가운데 하나의 결과 값을 도출한다는 것은 많은 어려움이 따른다. 특히 양 집단의 이해관계가 상반될 땐 더더욱 어렵다. 의사결정은 의사 결정자가 속한 환경과 결정된 값을 사용하는 목적이 다르기 때문에 대립될 수 밖에 없다. 이러한 이유 때문에 다기준의사결정기법이 사용된다.