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공학석사 학위논문
시뮬레이션 교육 효과 평가에 관한 연구
지도교수 박 영 수
년 월 한국해양대학교 대학원
항해학과 이 명 기
[UCI]I804:21028-200000013840
[UCI]I804:21028-200000013840
목 차
List of Tables · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·ⅲ List of Figures · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·ⅴ Abstract · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·ⅵ
제 장 서 론 1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1 연구의 배경 및 목적
1.1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1 연구의 내용 및 방법
1.2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·3
장 시뮬레이션 교육 훈련 현황 분석
2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5 국제 및 국내 시뮬레이션 교육 훈련 법적기준 조사
2.1 · · · · · · · · · · · · · · · · ·5 국제 시뮬레이션 교육 훈련 법적기준 조사
2.1.1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5 국내 시뮬레이션 교육 훈련 법적기준 조사
2.1.2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·8 시뮬레이션 교육 훈련 선행연구 조사 분석
2.2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·10 국내 해기교육기관의 시뮬레이션 교육 현황 조사
2.3 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·15 교육 시간 분석
2.3.1. · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·15 교육 방법 및 커리큘럼 분석
2.3.2. · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·17 교육 평가 방법 분석
2.3.3 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·21
제 장 시뮬레이션 교육 훈련의 효과 측정을 위한 평가 방법 3 · · · ·24 시뮬레이션 실험 개요
3.1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·24 실험 대상자 선정
3.1.1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·24 실험 시나리오 설정
3.1.2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·24 실험 방법 구성
3.1.3 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·26
시뮬레이션 교육 훈련 효과 평가 항목 구성
3.2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·27 항로이탈거리
3.2.1 (Cross Track Distance, XTD) · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·28 이격거리
3.2.2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·29 위험도
3.2.3 PARK Model · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·30
제 장 시뮬레이션 교육 훈련 효과 분석 평가 4 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·33 운항자평가 및 강사평가에 의한 효과 평가
4.1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·34 상황평가 및 항적에 의한 효과 평가
4.2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·36 이격거리에 의한 효과 평가
4.3 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·43 위험도에 의한 효과 평가
4.4 PARK Model · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·47 각 평가 항목 분석 결과
4.5 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·57
제 장 결 론 5 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·59
참고문헌 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·62
List of Tables
Table 1 STCW standards for Radar/ARPA course · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·6
Table 2 Outline of IMO Model Course 1.07 on Radar/ARPA course · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·7
Table 3 Standards for Radar/ARPA course on ‘The Ships Officers Act’ · · · · · ·8
Table 4 Standards for Radar/ARPA course for MET · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·9
Table 5 Assessment criteria by ‘BECKMAN’ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·10
Table 6 Assessment criteria by ‘BAUER’ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·11
Table 7 Assessment criteria by ‘PARK’ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·12
Table 8 Assessment criteria by ‘SHIN’ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·13
Table 9 Assessment criteria by ‘KARLSSON’ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·14
Table 10 Comparison of simulation training time of each institution · · · · · · · · · · · · · · ·16
Table 11 Training curriculum of K institution · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·17
Table 12 Training curriculum of KM institution · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·18
Table 13 Training curriculum of BH institution · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·19
Table 14 Training curriculum of IH institution · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·20
Table 15 Simulation training assessment items of K institution · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·21
Table 16 Simulation training assessment items of IH institution · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·22
Table 17 Simulation training assessment items of BH institution · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·23
Table 18 Composition of simulation team · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·24
Table 19 Details of simulation · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·26
Table 20 Assessment Items · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·27
Table 21 Elements affecting the safety of maritime traffic · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·30
Table 22 Value of factors used in PARK Model risk calculation · · · · · · · · · · · · · ·31
Table 23 Navigator's evaluation of ship handling ability and navigation ability · ·34 Table 24 T-test result of ship handling ability and navigation ability · · · · · · · · · · · · ·35
Table 25 T-test result of instructor's evaluation · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·36
List of Tables
Table 26 Analysis of Cross Track Distance · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·40
Table 27 Analysis of clearance distance · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·45
Table 28 T-test result of clearance distance · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·46
Table 29 Average Park Model risk value · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·47
Table 30 Result of T-test in Section 1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·51
Table 31 Result of T-test in Section 2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·53
Table 32 Result of T-test in Section 3 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·54
Table 33 Result of T-test in Section 4 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·55
List of Figures
Fig. 1 Flow of the study · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4
Fig. 2 Own ship’s particular · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 25
Fig. 3 Transit time of ships exiting the sea route · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 25
Fig. 4 Kanmon strait traffic scenario · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 26
Fig. 5 Cross Track Distance · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 28
Fig. 6 Calibration table of the PARK Model · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 32
Fig. 7 Result of situation assessment · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 38
Fig. 8 Track of simulation · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 39
Fig. 9 Cross Track Distance histogram · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 42
Fig. 10 Passage plotting of other ships · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 44
Fig. 11 Clearance distance · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 46
Fig. 12 PARK Model risk value · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 48
Fig. 13 Situation by time section · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 49
Fig. 14 PARK Model risk value in Section 1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 50
Fig. 15 PARK Model risk value in Section 2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 52
Fig. 16 PARK Model risk value in Section 3 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 53
Fig. 17 PARK Model risk value in Section 4 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 55
Fig. 18 Evaluation results of simulation training · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 57
A Study on the Evaluation of RADAR/ARPA Simulation Training Results
Lee, Myoung Ki
Department of Navigation Science
Graduate School of Korea Maritime and Ocean University
Abstract
Training using ship handling simulator has been activated globally as recommended or enforced by International Maritime Organization(IMO). In Korea, MET institutions are conducting RADAR/ARPA simulation training through role play in parallel with radar theory class. However, according to the leadership of the group leader in the simulation, the results of training may be different, or the evaluation may be different depending on the subjective judgment of the instructor. Therefore, it is necessary to establish criteria that can provide a objective and quantitative value for the evaluation of the simulation and the assessment for effectiveness of simulation training.
The purpose of this study is to quantitatively evaluate the effectiveness of
simulation training using objective evaluation criteria. By evaluating the effects
of simulation training, it is possible to draw out the deficiencies of the current simulation training and to prepare improvement measures. In addition, it can be provided as a basic data to quantify the evaluation results.
In order to derive the evaluation items, the legal standards, earlier studies and the current status of MET institutions were examined and analyzed. In result, it was found that there were many items that can be judged by the instructor in the evaluation items of ship handling simulation in comparison with flight simulation training. In addition, the MET institutions in Korea are evaluating simulation training with different standards and the evaluation items. The evaluation items to be used in this study to evaluate the effectiveness of simulation training were derived through this survey.
Then, the simulations were performed three times in the Kanmon Strait scenarios for 85 navigational officers. Then, the results of simulation training were analyzed using the derived evaluation items: the navigator’s evaluation, the instructor’s evaluation, the situation assessment, the distance of deviation(cross track distance), the clearance distance and the PARK Model risk value.
First, as a result of navigator’s evaluation which evaluate their own abilities,
the navigator rated 1.5 points higher on maneuvering ability and 1.2 points
higher on navigation ability in Simulation3 (13th week) than Simulation1 (2nd
week). Therefore, it seems that the navigator judge their ability has been
improved subjectively. In addition, the result of instructor’s evaluation was 0.5
points higher in Simulation2 (7th week) than Simulation1 (2nd week). In
conclusion, both the navigator’s evaluation and the evaluation of the instructor
indicate that there were significant improvement during the first two months.
Secondly, according to the situation evaluation ; 2 collisions and 1 near-miss were occurred in Simulation 1 (2nd week), 3 near-misses were occurred in Simulation 2 (7th week) and only 1 near-miss was occurred in Simulation 3 (13th week). It can be seen that the accidents and dangerous situations are being reduced as the training progresses, and the navigation ability is being improved. To determine the ability to keep the route, the distance from the planned route was measured. 134.2m were decreased as the results of 13 weeks’
training. Therefore, it was analyzed that the navigator's ability to keep the route has been improved as training progressed.
Thirdly, in order to find out whether the vessel has made safe passage to the other vessels, it was analyzed that the clearance distance between the vessels. It was increased by 124.3m after 13 weeks’ training. Through this, it can be seen that the navigator has kept a safe distance and navigated with other ships safely as the simulation training progresses.
Lastly, as a result of applying the PARK Model which can reflect the CPA and calculate the maritime traffic risk based on the consciousness of the operator, the overall risk value tended to decrease with 13 weeks’ training, but there are no significant difference.
In conclusion, it was shown that simulation is effective tool for
RADAR/ARPA training according to the navigator’s evaluation, instructors
evaluation, situation assessment, deviation distance from the planned route and
clearance distance with other vessels. With regard to the observation of the
overall training effect, the growth rate of it was relatively high during the first
7 weeks, but the growth rate of it became lower during the next 6 weeks, in the same way other learning curves, in general, could be recorded as a cascade type, that is, consecutive flows of growth-recession-leap rather than a straight type. Therefore, it is necessary to apply new scenarios in order to achieve the training more effectively in approximately 7 weeks.
The evaluation items and the quantitative results of RADAR/ARPA training provided in the thesis could be used as a guideline for further study. It is necessary to establish criteria for verifying the objective effect of simulation training by applying scenarios and various evaluation items and scenarios such as items related to ship’s speed and position fixing in the future.
시뮬레이션 교육의 효과
KEY WORDS : Effects of simulation training ;
이격거리 항로이탈거리
Clearance distance ; Cross Track Distance ; PARK
Model; PARK
모델.
시뮬레이션 교육 효과 RADAR/ARPA
평가에 관한 연구
이 명 기
한국해양대학교 대학원 항해학과
초 록
선박 조종 시뮬레이터를 이용한 교육 훈련은 국제해사기구에 의하여 권고
·
또는 강제화 되면서 전 세계적으로 활성화되었다 이에따라 우리나라 각 해.
기 교육 기관에서도 레이더 이론 교육과RADAR/ARPA
시뮬레이터를 이용 하여 역할극(Role Play)
을 통한 시뮬레이션 교육 훈련을 실시하고 있다 그러· .
나 시뮬레이션 시 그 교육의 효과는 여러 가지 요인에 의해 다르게 나타나 지만 이를 객관적으로 평가할 수 있는 기준이 없다 그렇게 때문에 각 해기, .
교육기관에서는 강사의 주관적 판단에 의하여 훈련 결과를 평가하고 있는 실정이다 즉 이에 시뮬레이션 교육 훈련에 대한 평가와 그 효과를 객관적. , ·
으로 판단하기 위하여 수치화된 값을 제시할 수 있는 기준이 필요하다.이 연구에서는 객관적인 평가 기준을 사용하여 시뮬레이션 교육의 효과를 정량적으로 평가하고자 한다 시뮬레이션 교육 훈련 효과를 평가함으로써 현
. ·
재의 시뮬레이션 교육 훈련의 보완점을 도출하고 이에 대한 개선방안을 마·
련할 수 있으며 평가 결과를 수치화할 수 있는 기초 자료로 제공될 수 있
,
다.먼저 시뮬레이션 평가 항목을 도출하기 위하여 시뮬레이션 교육의 법적 기준 선행 연구 국내 해기기관의 시뮬레이션 교육 현황을 조사하였다 그
, , .
결과 비행시뮬레이션에 비하여 선박 조종 시뮬레이션에 대한 평가 항목이 강사의 주관에 의하여 판단될 수 있는 항목이 많으며 국내의 해기교육기관,
에서 각각 다른 기준을 가지고 시뮬레이션 교육 훈련을 평가하고 있음을 알·
수 있었다 그리고 시뮬레이션 교육 훈련 효과를 평가하는데 사용할 평가 항. ·
목을 도출하였다.명의 운항자 분반 를 대상으로 도출된 평가 항목인 운항자평가와 강사
85 (3 )
평가 상황평가와 항적 분석을 통한 항로이탈거리 다른 선박과의 이격거리
, , ,
위험도를 이용하여 시뮬레이션 교육 효과를 분석하기 위해 칸PARK Model
몬해협 시나리오로 번의 시뮬레이션을 실시하였다
3 .
첫째 자신의 능력을 평가하는 운항자 평가 결과 운항자는 실험
, , 1 (2
주차)
보다 실험3 (13
주차 에서 조종 능력) 1.5 ,
점 항해 능력1.2
점을 높게 평가하였 다 따라서 운항자는 자신의 능력이 주관적으로 향상되었다고 생각하는 것.
으로 사료된다 또한 강사 평가 결과는 실험. 2 (7
주차 가 실험) 1 (2
주차 보다)
점 높게 나타났다 결론적으로 운항자 평가와 강사 평가를 보면 첫 개월
0.5 . 2
동안 시뮬레이션 교육 효과가 높았던 것으로 사료된다.
둘째 시뮬레이션 동안 발생한 충돌 좌초 근접사고의 횟수를 평가하는 상
, , ,
황평가 결과 실험, 1 (2
주차 에서는 건의 충돌과 건의 근접사고가 발생하였) 2 1
고 실험, 2 (7
주차 에서는 근접사고만 건 실험) 3 , 3 (13
주차 에서는 근접사고만)
건 발생하였다 이를 통하여 교육이 진행됨에 따라 사고 발생 및 위험한
1 .
상황의 발생 빈도가 감소한 것을 알 수 있으며 운항자의 항해 능력이 향상
,
된 것으로 분석할 수 있다 또한 항로 준수 여부를 확인하기 위해 항로이탈.
거리를 분석한 결과, 13
주가 지난 후 분반1 122.50m, 2
분반144.89m, 3
분반감소한 것으로 나타났다 따라서 운항자의 항로준수능력은 교육이
135.05m .
진행됨에 따라 향상되는 것으로 사료되어 교육 효과가 있는 것으로 분석되 었다.
셋째 타선과 안전하게 통항했는지 여부를 알아보기 위해 타선박과의 통
, ,
항 이격거리를 분석한 결과 주가 지난 후 분반은13 1 91m, 2
분반171m, 3
분반가 증가한 것으로 나타났다 이를 통하여 운항자들이 시뮬레이션 교육
111m .
이 진행됨에 따라 다른 선박과 안전한 거리를 확보하고 항해한 것을 알 수 있다 즉 시뮬레이션 교육으로 인하여 운항자들의 항해능력이 향상되었음을
. ,
알 수 있다.마지막으로 운항자 의식 기반으로 해상 교통 위험도를 계산할 수 있는 위험도를 적용하여 평가한 결과 주간의 교육이 진행됨에 따
PARK Model , 13
라 전체적인 위험도가 낮아지는 경향을 보였으나 그 차이가 매우 근소한
,
값으로 분석되었다.종합하면 운항자평가 및 강사평가 상황평가 및 항로이탈거리 타선과의
, ,
이격거리 분석을 통하여 시뮬레이션 교육이 효과가 있음을 알 수 있었으나,위험도로는 그 차이가 매우 미미하였기 때문에 좀 더 다양한
PARK Model
시나리오의 적용이 필요할 것으로 판단되었다 특히 전체적인 교육 효과를
.
볼 때 일반적으로 학습 곡선을 직선이 아닌 계단식 즉 성장 정체 도약, – –
으로 보는 것과 같이 처음 주 동안 교육 효과의 증가율이 크다가 다음, 7 6
주 동안 그 증가율이 작아지는 것으로 나타났다 이에 따라 시뮬레이션의.
교육 훈련 또한 더욱 높은 효과를 얻기 위하여 주 정도가 지난 후에는 새· 7
로운 시나리오를 적용할 필요가 있는 것으로 사료된다.
이 연구는 향후 시뮬레이션 교육 훈련의 평가 항목 및 기준을 정하는데
·
기초 자료로 제공될 수 있다. 그리고 추후 선속 선위 표시에 관한 항목 등,
다양한 평가 항목과 시나리오를 적용하여 시뮬레이션 교육의 객관적 효과를 검증하기 위한 기준이 마련되어야 할 것이다.시뮬레이션 교육의 효과
KEY WORDS : Effects of simulation training ;
이격거리 항로이탈거리
Clearance distance ; Cross Track Distance ; PARK
Model; PARK
모델.
제 장 서 론 1
연구의 배경 및 목적 1.1
선박 조종 시뮬레이터는 1967년 실제 선박의 1/25인 모형선에서 시작하 였으며 오늘날의 , FMSS(Full Mission Simulator System)의 모습으로 지속적 인 발전을 거듭하고 있다 이러한 선박 조종 시뮬레이터의 활용은 선박 . 운항 분야는 물론 특별히 이를 이용한 해기 관련자들에 대한 교육 훈련· 이 국제해사기구(International Maritime Organization, 이하 IMO)에 의하여 권고 또는 강제화 되면서 전 세계적으로 활성화되고 있다 이러한 시뮬레. 이터 활용과 관련하여 1978년 유럽지역에서는 최초로 국제해양시뮬레이션 포럼(International Marine Simulator Forum, 이하 IMSF) 모임을 결성하였 고 현재는 전 세계 국가의 , 100여개 회원으로 구성되어 있다 우리나라에. 서는 2015년에 한국해양시뮬레이션포럼(Korea Marine Simulation Forum, 이하 KMSF)을 창립하여 교육기관 공급업체 등이 서로 정보를 공유하고, , 시뮬레이션을 이용한 해기 교육 훈련 및 연구의 발전에 노력하고 있다· .
시뮬레이션 교육 훈련에 관심을 갖고 활발하게 연구하는 이유는 시뮬· 레이션 교육이 경제적인 측면과 안전 측면에서 장점을 갖기 때문이다 특. 히 시뮬레이션 교육은 실제 배에서 보다 비상상황을 교육 훈련하는데 훨· 씬 적절하다 또한 시뮬레이션 교육 훈련은 안전하고 통제 가능한 상황. · 에서 반복적으로 학습할 수 있고 강사가 적절한 피드백을 주고 교육생을 , 평가할 수 있다(Nahlinder, 2010).
특히 선박 운항자에게 선박 조종 시뮬레이터는 안전한 상황을 다양하게 설정하여 반복적인 교육을 할 수 있는 유용한 교육수단이다 운항자는 레.
이더 화면에서 얻은 정보를 해석하고 분석하여 타선과의 충돌을 예방하는 능력을 갖추어야 하는데 이러한 능력을 배양하기 위하여 선원의 훈련, , 자격증명 및 당직근무의 기준에 관한 국제협약(The International Convention on Standards of Training Certification and Watchkeeping for
이하 과 및 에 의거하
Seafarers, STCW) Ⅱ/1 IMO Model Course 1.07 1.08
여 자동충돌예방장치(Automatic Radar Plotting Aid, 이하 ARPA) 및 레이 더 시뮬레이션 교육을 필수로 이수하도록 규정되어있다 국내에서는 선박. 직원법에 의거하여 승선 해기사들에 대하여 선박 조종 시뮬레이터를 사용 한 레이더 시뮬레이션 교육 일 및 자동충돌예방 교육 일 을 시행하고 (5 ) (3 ) 있다.
우리나라 각 해기 교육 기관에서는 일정한 레이더 이론 교육과 레이더/
알파 시뮬레이터를 이용하여 역할극(Role Play)을 통한 시뮬레이션 교육· 훈련을 실시하고 있다 하지만 시뮬레이션 시 지정된 그룹의 리더십에 따. 라 교육 훈련 효과가 상이하거나 강사의 주관적 판단에 의거하여 그 평· , 가가 상이할 수 있다(Park, 2016). 이에 시뮬레이션 교육 훈련에 대한 평· 가와 그 효과를 객관적으로 판단하기 위하여 수치화된 값을 제시할 수 있 는 기준이 필요하다.
시뮬레이션 교육 관련 선행 연구로 Karlsson (2011)에 의한 The importance of structured briefings & debriefing for objective evaluation 에 의한 레이더 시뮬레이션 of ARPA simulator training, Park (2016) ARPA/
교육 모듈의 표준화 연구, Shin et al. (2017)에 의한 A Study on the 등이 있었으나 현재까지는 교 Effects of ARPA/Radar Simulation Training ,
육생 또는 강사의 주관적 판단으로 교육 결과를 평가하였고 시뮬레이션 , 결과에 대한 분석 또한 타선과의 교행 관계 등이 반영되어 있지 않다.
따라서 이 연구에서는 운항자평가 강사평가 상황평가 항적분석 항로이, , , ( 탈거리), 이격거리 및 PARK Model 위험도를 평가 항목으로 설정하여 시 뮬레이션 교육 훈련 효과를 정량적으로 평가하고자 한다 시뮬레이션 교· .
육 훈련 효과를 평가함으로써 정량적으로 평가하는 기준을 마련하고자 · 한다 시뮬레이션 교육 훈련 효과를 정량적으로 평가함으로써 현재의 시. · 뮬레이션 교육 훈련에 대한 보완점을 도출하고 이에 대한 개선방안을 · , 마련할 수 있으며 평가 결과를 수치화할 수 있는 기초 자료로 제공될 수 , 있을 것으로 판단된다.
연구의 내용 및 방법 1.2
본 논문은 총 장으로 구성되어 있다5 .
제 장에서는 이 연구에서 시뮬레이션 교육 훈련 효과를 평가하기 위해 2 · 사용할 평가 항목을 도출하기 위하여 국제 및 국내에서 규정하고 있는 시 뮬레이션 교육 훈련의 법적 기준 및 평가 표준을 조사하고자 하였다 또· . 한 비행 시뮬레이션과 선박 조종 시뮬레이션에 관한 선행 연구 조사를 통 하여 기존에 사용한 평가 기준을 조사하고 국내 해기교육기관의 시뮬레, 이션 교육 훈련 시간 방법 및 커리큘럼과 평가에 사용하고 있는 평가 · , 항목을 조사하고자 하였다.
제 장에서는 시뮬레이션 교육 훈련 효과를 평가하기 위한 방법을 제시3 · 하여 평가를 위한 기반을 마련하고자 하였다 먼저 시뮬레이션 교육 훈. · 련 효과 평가를 위한 실험에서 선정한 시뮬레이션 실험 대상과 시나리오 에 대하여 설명하고 제 장에서 조사한 내용을 통하여 도출된 평가 항목 , 2 중 항로이탈거리(Cross Track Distance, XTD), 이격거리, PARK Model위험 도에 대하여 고찰하고자 하였다.
제 장에서는 시뮬레이션 교육 훈련의 효과를 평가하기 위해 시뮬레이4 · 션 종료 후 작성된 운항자평가 및 강사평가와 충돌 좌초 근접사고 등을 , , 평가한 상황평가 계획된 항로로부터의 이탈 거리 타선과의 이격거리 운, , , 항자의 의식이 반영된 PARK Model 위험도를 각각의 항목으로 하여
시뮬레이션 교육을 학기 수행하면서 주차 주차 주차에
Radar/ARPA 1 2 , 7 , 13
대한 시뮬레이션 교육 훈련을 평가하고 비교하고자 하였다· , .
마지막으로 제 장에서는 제 장을 통하여 도출된 값으로 시뮬레이션 교5 4 육 훈련의 효과를 제시하고 이 연구의 활용방안 및 한계점 향후 연구 · , , 과제를 제시하고자 하였다.
Fig. 1은 연구의 흐름을 나타낸다.
Fig. 1 Flow chart of the study
장 시뮬레이션 교육 훈련 현황 분석
2 ·
국제 및 국내 시뮬레이션 교육 훈련 법적기준 조사
2.1 ·
시뮬레이션 교육 훈련의 효과를 알아보기 위한 평가 항목을 도출하기 · 위하여, 법적으로 강제화되어 시행되고 있는 시뮬레이션 교육인 교육에 관한 국내외 법적 기준을 알아보고 특히 법적으로
Radar/ARPA ,
규정된 평가 항목을 조사하였다.
국제 시뮬레이션 교육 훈련 법적기준 조사
2.1.1 ·
국제 기준을 살펴보면 STCW(선원의 훈련 자격증명 및 당직근무의 기, 준에 관한 국제협약) Code Part A / A-II / 1의 총톤수 500톤 이상의 선박 에서 항해 당직을 담당하는 해기사의 강제 최저 기준에서 요구하는 해기 능력 중 항해의 안전을 유지하기 위한 레이더와 자동레이더 플로팅장치
의 사용에 관한 항목이 있다
(ARPA) .
해기능력을 입증하기 위한 방법으로 승인된 레이더 시뮬레이터와 알파 시뮬레이터 훈련 및 현장경험에서 수집한 증거 평가가 명시되어 있다.
또한 평가 표준을 살펴보면 다음과 명시되어 있다, .
레이더와 알파로부터 수집된 정보가 장치의 한계와 당시의 상황과 조 -
건을 고려하여 올바르게 해석 및 분석될 것
타선박과의 근접 조우 또는 충돌을 회피하기 위하여 취하는 동작은 -
국제해상충돌방지규칙에 따를 것
침로 및 또는 속력의 변경 결정은 적시에 또한 인정된 항해실무에 따 - /
를 것
선박의 침로와 속력에 대한 조정이 항해의 안전을 유지할 것 -
의사소통은 항상 명료하고 간결하며 또한 선원다운 태도로서 이루어
- ,
질 것
조종신호가 적절한 시기에 수행되고 국제해상충돌방지규칙에 따를 것 -
Table 1은 STCW에서 요구하는 해기능력과 교육 내용 평가 방법 및 평, 가 표준을 정리한 것이다.
Competence Use of Radar and ARPA to maintain safety of navigation
Knowledge, understanding
and proficiency
· Knowledge of the fundamentals of Radar/ARPA
· Ability to operate and to interpret and analyse information obtained from Radar
· Principal types of ARPA, their display characteristics, performance standards and the dangers of over-reliance on ARPA
· Ability to operate and to interpret and analyse information obtained from ARPA
Methods for demonstrating
competence
Assessment of evidence obtained from approved Radar/ARPA simulator plus inservice experience
Criteria for evaluating competence
· Information obtained from Radar/ARPA is correctly interpreted and analysed
· Action taken to avoid a close encounter or collision with other vessels is in accordance with COLREG
· Decisions and Adjustments made to the ship’s course and speed maintain safety of navigation
· Communication is clear
· Maneuvering signals are made at the appropriate time and are in accordance with COLREG
Source : KRCON _ STCW 2010
Table 1 STCW standards for Radar/ARPA course
또한 IMO Model Course는 STCW의 최저기준을 기초로 하여 교육 내용 및 시간을 세분화하여 교육 훈련 과정의 가이드라인을 제시한다· . Table 2는 위에서 제시한 레이더와 자동레이더 플로팅장치(ARPA)의 사용과 관 련한 IMO Model Course 1.07의 개요를 나타낸 것이다.
Course Outline
Training time (Hours) Lecture Simulator
Radar Navigation and Radar Plotting
Describe the Basic Theory and Operation of a
Marine Radar System 12.5 -
Set Up and Operate Radar in Accordance with
Manufacturer instructions 6.0 2.0
Perform Manual Radar Plotting 7.0 4.0
Use Radar to Ensure Safe Navigation 3.0 2.0 Use Radar to Avoid Collisions or Close Encounters 2.0 4.0
Use of ARPA
Describe an ARPA System 2.0 2.0
Operate an ARPA System 4.0 16.0
Total 36.5 30
Source : IMO Model Course 1.07
Table 2 Outline of IMO Model Course 1.07 on Radar/ARPA course
상에는 평가의 필요성은 언급하고 있으나 평가에
IMO Model Course ,
관한 항목 또는 기준은 명시되어 있지 않았다.
국내 시뮬레이션 교육 훈련 법적기준 조사
2.1.2 ·
국내에서는 선박 항행의 안전을 도모하기 위하여 선박직원법을 통하여 선원의 자격을 정하고 있으며 레이더시뮬레이션과 자동충돌 예방 교육에 , 관련한 사항은 시행규칙 제 조에서 정하고 있다 해양수산부2 ( , 2017).
Table 3은 레이더 알파 교육에 관한 선박직원법의 규정을 요약 정리한 / · 것이다.
Course Details Training time
Radar simulation course Observation · Basic knowledge and Radar navigation 5 days ARPA course Knowledge and simulation training on ARPA system 3 days
법제처 국가법령정보센터 Source :
Table 3 Standards for Radar/ARPA course on ‘The Ships Officers Act’
또한 해양수산부 지정교육기관 기준 제 조에서 교육과정 내용에 관하14 여 규정하고 있다. Table 4는 지정교육기관 규정에서 요구하고 있는 레이 더 알파 교육 내용을 정리한 것이다/ .
Training Course Training content
Use of Automatic Radar Plotting Device (ARPA)
· Knowledge of the fundamentals of ARPA
· Principal types of ARPA, their display characteristics, performance standards and the dangers of over-reliance on ARPA
· Ability to operate and to interpret and analyse information obtained from ARPA
Use of Radar
· Radar navigation
· Knowledge of the fundamentals of Radar
· Ability to operate and to interpret and analyse information obtained from Radar
Radar Simulation
· Familiarity with own ship’s characteristics of the simulator and the control device
· Knowledge of the fundamentals of Radar and plotting review
· Training in the ocean applying COLREG
· Training on navigation and collision prevention in confined and congested areas
· Training in and around TSS 법제처 국가법령정보센터
Source :
Table 4 Standards for Radar/ARPA course for MET
국내 기준의 경우 교육 내용에 관한 사항은 국외 기준과 비슷하게 규정 되어 있으나 교육 평가에 관한 사항은 명시되어 있지 않았다, .
시뮬레이션 교육 훈련 선행연구 조사 분석
2.2 · ·
시뮬레이션 교육 훈련의 효과를 알아보기 위한 평가 항목을 도출하기 · 위하여 비행시뮬레이션과 선박 조종 시뮬레이션에 관한 선행연구를 조사, 하였다.
비행시뮬레이션에 관한 평가 항목을 살펴본 결과, Ortiz (1993)은 컴퓨터 기반 훈련 장치(CBTD)와 실제 항공기에서의 교육 효과를 비교 분석하기 · 위하여 같은 시나리오에서 비행제한을 설정한 후 각각 임무 종료까지의 , 비행시간을 측정하였다 이 연구에서는 평가 항목으로 비행시간을 설정하. 였고 비행시간을 분 초 단위로 측정하고 결과 값으로 , , T-test를 시행하였 다.
은 기반 항공 훈련 장치와 기존의 비행 훈련 장치의 Beckman (2000) PC
효율성을 비교하기 위하여 각 교육 방법에 대해 일정한 평가 항목을 가지 고 평가하였다. Table 5는 Beckman (2000)이 PC기반의 교육과 기존 교육 방법의 효율성을 비교하기 위하여 사용한 평가 항목을 나타낸 것이다.
Subject Criteria Score scale
Altitude Off more than 100 ft - minus 1 point for each 3 seconds of deviation
0~100 (Students began with 100 points) Heading Off more than 10 degrees while outbound - minus 1
point for each 3 seconds of deviation Ability to track
assigned radial Minus 1 point for every 3 seconds of deviation Time inbound
to the station
Minus 1 point for every 5 seconds deviation from one minute
Orientation during the holding pattern
Minus 5 points for each incorrect answer regarding orientation during holding pattern
Ability to become
established in the hold Minus 10points for each unsuccessful circuit
Table 5 Assessment criteria by ‘BECKMAN’
는 고도로 복잡한 비행 훈련을 위한 훈련 시스템 접근법의 Bauer (2005)
효과성을 평가하기 위하여 대형 화면을 갖춘 교육 시스템과 , PC 기반 교 육 시스템의 교육 효과를 조사하였다 이를 위하여 같은 시나리오 상황에. 서 수색 구조 임무를 수행하도록 하고 일정한 평가 항목으로 각 시뮬레, 이션을 평가하였다. Table 6은 Bauer (2005)가 시뮬레이션을 평가하기 위 하여 사용한 평가 항목을 나타낸 것이다.
Subject Criteria
Heading Maintained within +/- 10 degrees
Airspeed Maintained +/-10 knots
Altitude Maintained +/- 100 feet
During hover
For 30 seconds at 50 feet after takeoff from both the assembly area and the pickup zone
- Maintain heading +/- 10 degrees - Maintain altitude +/- 3 feet - Do not allow drift to exceed 3 feet - Maintain a constant rate of movement
- Maintain a constant rate of turn not to exceed 30 degrees per second.
The designated aircraft flew the designated route corridor Arrived at the pickup zone within 8 minutes from takeoff
Arrived safely at the landing zone
Overall mission was accomplished within 20 minutes
Table 6 Assessment criteria by ‘BAUER’
한편 선박 조종 시뮬레이션을 살펴보면 , Park (2016)은 우리나라 해기 교육 기관별 동일한 능력 함양을 위하여 레이더 알파 시뮬레이션 교육 모/ 듈을 표준화하고 이를 통하여 시뮬레이션 교육 훈련의 향상 정도를 파, · 악하였다 레이더 알파 시뮬레이션 표준화 모듈 구축을 위하여 시뮬레이. / 션 시나리오 및 시뮬레이션 실습 항목 시뮬레이션 시 평가 항목을 표준, 화하고 이 평가 항목을 이용하여 년간의 평가 점수를 분석하였다, 2 .
Table 7은 Park (2016)이 제시한 시뮬레이션 운항자에 대한 평가 항목을 나타낸 것이다.
Role Assessment Items Score Scale
Captain
Proper order
Effective Bridge Resource Management Proper CPA maintain
Safety passage
Cooperation with other ships Proper Speed Maintain Proper VHF Communication
0~10 Officer
Understanding Course Line Proper Positioning
Providing Proper Information to Captain Identifying Dangerous ships
Proper Radar Usage Proper VHF Communication
VTSO
Providing Proper Information to Ship
Management of Proper Traffic Flow with other ships Proper VHF Communication
Q/M
Repeating for Rudder Order
Completing Report to Officer(Captain) Proper Course Keeping
Fatality of Rudder Usage Manual Steering
Table 7 Assessment criteria by ‘PARK’
은 레이더 알파 시뮬레이션 교육을 수강한 학생들을 Shin et al. (2017) /
대상으로 설문을 실시하여 교육 효과를 검증하고 분석 결과를 바탕으로 , 효율적이고 체계적인 시뮬레이션 교수법 및 평가 모듈을 마련하고자 하였 다.
Table 8은 Shin et al. (2017)이 레이더 알파 시뮬레이션 교육 효과를 검/ 증하기 위하여 이용한 평가 항목을 나타낸 것이다.
Assessment Items Score scale
Self-evaluation
Radar ARPA utilization
0~10 Radar decoding skills
Ship handling and overall skill
Simulation Analysis
Control analysis Proximity analysis
Table 8 Assessment criteria by ‘SHIN’
은 알파 시뮬레이션 교육의 객관적인 평가를 위한 구조 Karlsson (2011)
화된 브리핑과 디브리핑의 중요성을 지적하고 강사가 목표를 수행하는 , 모든 교육생을 대상으로 한명씩의 행동을 평가해야 한다고 하였다. Table 는 이 시뮬레이션과 디브리핑 시에 교육생을 평가하기 위 9 Karlsson (2011)
하여 제시한 평가 항목을 나타낸 것이다.
During Exercise Debriefing Assessment
Set up and maintain Radar display Understanding the differences between relative and true vectors
Do or Not Set CPA and TCPA limits Motivating his/her actions
during the exercise Manually acquire targets Any violation of COLREGS
Display ture vectors Minimum CPA>1.0mile Vary vector length
(Vary Radar range) Using TRIAL Manoeuvre ARPA display in True, North Up,
Relative Motion & Head Up
Understanding the difference of using speed over ground or
through water Display ground stabilized
(bottom track) Using all resources available Display sea stabilized (water track)
Obtaining range & bearing to targets
Trial maneuver with both course and speed change
Activate/Silence the lost target alarm Cancel a single target Any violation of COLREGS Set up and auto acquisition zone
Table 9 Assessment criteria by ‘KARLSSON’
선행 연구를 살펴본 결과 비행시뮬레이션의 경우 고도, , Heading, 비행 속도 항로 이탈 비행시간 등의 평가 항목에 대하여 비교적 정량적인 기, , 준이 정해져 있어 객관적인 평가가 가능한 것으로 보인다 그러나 선박 . 조종 시뮬레이션의 경우 Park (2106)이 제시한 평가 항목인 안전한 통항, 적절한 항로 유지나 Karlsson (2011)이 제시한 평가 항목인 CPA 및 TCPA 의 설정 벡터 길이의 변경 등 평가 항목에 대한 정량적인 기준 없이 강, 사의 주관적인 판단으로 평가되는 것으로 사료된다.
국내 해기교육기관의 시뮬레이션 교육 현황 조사 2.3
국내 시뮬레이션 교육의 현황을 파악하고 국내에서 사용하고 있는 시, 뮬레이션 교육의 평가 기준을 알아보기 위하여 국내 해기교육기관의 시뮬 레이션 교육 시간과 교육 방법 및 커리큘럼 평가 기준을 조사하여 비교, 하였다.
교육 시간 분석 2.3.1.
에서 언급한 바와 같이 에서는 레이더교육
2.1.1 , IMO Model Course 1.07
시간과 자동출동 예방교육 시간을 권고하고 있으며 국내의 선박직
42.5 24 ,
원법에서는 레이더 시뮬레이션 교육 일 자동충돌 예방교육 일로 정하5 , 3 고 있다.
이에 따라 국내 해기교육기관의 시뮬레이션 교육 시간을 조사한 결과는 다음과 같다.
기관은 지정교육기관 지정 조건으로 레이더시뮬레이션 교육 주 시
K 8 (32
간), 자동충돌 예방교육 주8 (32시간 를 이수하도록 하며) , 4학년 중에 레이 더 알파 시뮬레이션 교과목을 이수하여 교육 이수 증서를 발급하고 있다/ . 또한 학기 중에 수료하지 못한 부족 시간은 방학기간을 이용하여 보충하 고 있다.
기관은 지정교육기관 지정 조건으로 레이더시뮬레이션 교육 시간
M 18 ,
자동충돌 예방교육 시간을 이수하도록 하며 레이더 항법 학점 과 고급20 , (2 ) 전자항해학 학점 교육을 수료하고 부족 시간은 다른 교과목에서 대체하(1 ) , 고 있다.
기관은 레이더시뮬레이션 일 시간 자동충돌예방교육 일 시
KM 5 (27 ), 3 (20
간 두 과정으로 분리하여 교육하고 있으며 부족한 시간은 실습선 실습 ) , 시 당직시간으로 보충하고 있다.
기관은 학기에 걸쳐 시간씩 총 시간동안 교육을 시행하여 국내
BH 2 3 96
외 기준에 충분한 교육을 실시하고 있고, IH기관은 레이더시뮬레이션(35시 간), 자동충돌예방교육 일3 (20시간 두 과정으로 분리하여 교육하고 있으) 며 부족한 시간은 다른 교과목에서 대체하고 있다, .
Table 10은 각 기관별 교육 시간 및 부족한 시간의 보충에 대한 내용을 정리한 것이다.
K M KM BH IH
Training time (Hours) 64.0 48.0 47.0 96.0 55.0
Recovery time
education during vacation
including other subject’s
class
including duty time at
Training ship
-
including other subject’s
class
Table 10 Comparison of simulation training time of each institution
각 기관별로 교육시간과 과목 명칭은 다르지만 각 기관내의 커리큘럼, 에 따라 이론과 실습을 병행하여 교육하고 있는 것으로 조사되었다.
교육 방법 및 커리큘럼 분석 2.3.2.
에 따르면 시뮬레이션 교육은 이론 IMO Model Course 1.07 , Radar/ARPA
시간 실습 시간을 권고하고 있다
36.5 , 30 .
기관의 경우 이론 교육 없이 시간의 시뮬레이션 실습으로 교육을
K , 64
진행하고 있으며 각 실습 교육 주차별로 대상 해역과 대상 선박을 다르, 게 설정하고 있다 역할극을 통하여 예비 항해사들이 다양한 상황을 경험. 하고 항해 능력을 향상시킬 수 있도록 하였다, . Table 11은 기관에서 실K 시하는 각 주차별 시나리오의 대상 해역과 대상 선박을 정리한 것이다.
Water name Ship type Time
(Hours) Remark
1 week Theoretical education 4
2 week Busan port CNTR 4 Familiarization
3 week Kanmon strait PCTC 4
4 week Busan new port PCTC 4
5 week Singapore CNTR 4
6 week Incheon Bulk 4
7 week Dover channel Chemical tanker 4
8 week Kanmon strait PCTC 4 Midterm exam
9 week Hongkong CNTR 4
10 week Singapore CNTR 4
11 week Osaka bay Chemical tanker 4
12 week Ulsan anchorage Bulk 4
13 week Bisan seto PCTC 4
14 week Kanmon strait PCTC 4 Final exam
15 week Busan port Bulk 4
16 week San francisco PCTC 4
Total 64
Table 11 Training curriculum of K institution
기관은 시간 동안 좌학 교육 시간 과 시뮬레이터를 이용한 실습
KM 47 (22 )
교육(25시간 을 병행하여 교육을 진행하고 있다 또한 국제충돌방지규칙을 ) . 충실히 적용할 수 있는 시나리오를 설정하여 예비 항해사들이 역할극을 통해 다양한 상황을 연습할 수 있도록 하였다.
Table 12는 KM기관에서 시행하고 있는 레이더 시뮬레이션 교육 및 알 파 교육에 관한 교육 항목과 교육 시간을 정리한 것이다.
Course Training time (Hours)
Theoretical Practical
Radar Simulation
training
Introduction, Marine accident prevention education
and completion 2 0
Radar principle and operation 2 0
Radar simulation 2 0
Navigation in low visibility and congested areas 0 3
Familiarity with simulation 0 3
Navigation in the ocean applying COLREG 0 4
Navigation in and around TSS 0 5
Plotting 6 0
ARPA Training
Knowledge of the fundamentals of ARPA and
performance standard 4 0
Understanding ARPA operation and maintenance 2 2 ARPA devices, configuration, traceability and
limitations 2 2
Introduction 1 0
Navigation in congested areas applying COLREG 0 3
Navigation in TSS 0 3
Marine accident prevention education and
completion 1 0
Total 22 25
Table 12 Training curriculum of KM institution
기관은 학년 한 학기동안 레이더 및 알파에 대한 기본 지식을 이해 BH 2
하고, 3학년 한 학기동안 역할극 시뮬레이션 실습을 진행하고 있다 이론 . 교육을 통하여 배운 레이더 알파에 대한 지식을 기반으로 시뮬레이션 실/ 습에 적용함으로써 예비 항해사들이 이론과 실무를 겸비할 수 있도록 하, 고 있다.
Table 13은 BH기관에서 시행하는 이론 교육에 대한 교육 항목과 교육 시간을 정리한 것이다.
Subject Training time
Theoretical Practical Describe the Basic Theory and Operation of a Marine Radar System
2nd grade 3hours × 16wks Set Up and Operate Radar in Accordance with Manufacturer
instructions
Perform Manual Radar Plotting Use Radar to Ensure Safe Navigation Use Radar to Avoid Collisions or Close Encounters
Describe an ARPA System Operate an ARPA System
Simulation training 3rd grade
3hours × 16wks
Total 96 Hours
Table 13 Training curriculum of BH institution
기관은 기관과 유사하게 좌학 교육과 시뮬레이터를 이용한 역할극 IH KM
실습 교육을 병행하여 수행하도록 하고 있다.
Table 14는 기관에서 시행하고 있는 레이더 시뮬레이션 및 알파 교육IH 에 대한 교육 항목과 시간을 정리한 것이다.
Course Training time (Hours)
Theoretical Practical
Radar simulation
training
Introduction 1 0
Radar navigation 3 0
navigation in low visibility and congested areas 3 0
Familiarity with Simulation 0 6
Navigation in the ocean applying COLREG 0 4
Navigation in and around TSS 0 5
Plotting 6 5
Marine Accident Prevention Education and Completion 2 0
ARPA training
Knowledge of the fundamentals of ARPA and
performance standard 4 0
Understanding ARPA operation and maintenance 2 2 ARPA devices, configuration, traceability and limitations 4 0 navigation in congested areas applying COLREG 0 3
Navigation in TSS 0 3
Introduction and Marine Accident Prevention Education 1 0 Completion and Marine Accident Prevention Education 1 0
Total 27 28
Table 14 Training curriculum of IH institution
각 교육 기관의 교육 방법 및 커리큘럼을 조사한 결과 대부분의 교육 , 기관에서 이론 교육을 통하여 레이더 알파에 관한 기본 지식을 습득한 후 / 역할극 시뮬레이션 실습으로 다양한 항해 상황을 직접 경험하도록 하고 있음을 알 수 있다.
교육 평가 방법 분석 2.3.3
상에서 교육 평가 표준으로 레이더 알파로부터 수집된 정보의 해
STCW /
석 및 분석 국제해상충돌방지규칙에 따른 충돌 회피 동작 침로 및 속력, , 의 변경 결정 및 조정 의사소통 조종신호의 시기 및 방법 등을 언급하고 , 있지만 국내법에는 평가 항목 또는 기준에 관하여 규정된 바가 없다 이, . 에 국내 해기교육기관에서 시뮬레이션 평가를 위하여 사용하고 있는 평가 항목과 기준을 조사하였다.
Table 15는 기관에서 시뮬레이션을 평가하기 위하여 사용하는 평가 항K 목을 나타낸 것이다. K기관은 역할극 시뮬레이션 실습 시 각 역할에 따라 주어진 임무가 다르기 때문에 각 역할별로 평가 항목을 다르게 하여 평가 하였다 점수는 기본점수를 부여하고 평가 기준에서 벗어나는 경우 마이. , 너스하여 최종 점수를 산출하였다.
Role Assessment Items
Captain
Proper order
Effective Bridge Resource Management Proper CPA maintain
Safety passage Cooperation with other ships
Proper speed maintain Proper VHF communication
Officer
Understanding course line Proper positioning
Providing proper information to captain Identifying dangerous ships
Proper Radar usage Proper VHF communication
VTSO
Providing proper information to ship Management of proper traffic flow with other ships
Proper VHF communication
Table 15 Simulation training assessment items of K institution
Table 16은 IH기관에서 시뮬레이션을 평가하기 위하여 사용하는 평가 항목을 나타낸 것이다. IH기관은 지식 기술 태도 세가지 범주로 나누어 , , 각각의 범주에 대한 평가 항목을 정하고 이를 이용하여 점수를 산출한, 다.
Category Assessment Items
Knowledge Radar operation according to the procedure Radar/ARPA setting
Skill
Using Parallel Index Line
Resetting the Radar according to the weather change Use EBL / VRM
Action to avoid collision using ARPA Position fix using Radar Plotting by risk judgment
Attitude
Take action to avoid collision in timely Large alternation of course Alternation of course direction
Compliance with COLREG Look-out
Familiarization with Radar/ARPA
Table 16 Simulation training assessment items of IH institution
Table 17은 BH기관의 시뮬레이션을 평가하기 위하여 사용하는 평가 항 목을 나타낸 것이다. BH기관은 10가지의 평가 항목으로 시뮬레이션을 평 가하고 있으며 그 내용은 주로 보고 여부에 관한 항목이었다 또한 각 항, . 목의 준수 여부에 따라 점수를 가감하여 최종 점수를 산출하였다.
Category Assessment Items
Bearing Report bearing for target
Distance Report distance for target
Relative movement Report relative movement for target
Position tracking Use of plotting function
CPA Report DCPA
TCPA Report TCPA
Risk of collision Report the risk of collision Action to avoid collision Suggestion of action to avoid collision
Communication Simple and clear communication
Attitude Report in a clear manner
Table 17 Simulation training assessment items of BH institution
각 교육 기관의 시뮬레이션 평가 항목을 조사한 결과 평가 항목의 수, 나 내용 및 그 방법이 각 기관마다 상이한 것을 알 수 있었다 또한 선행 . 연구 조사에서 알아본 비행시뮬레이션 평가 항목의 기준과 비교해 볼 때 기관의 적절한 유지 기관의 적기에 충돌 회피 동작 조치 등 강사
K CPA , IH
의 주관에 의하여 판단될 수 있는 평가 항목이 많음을 알 수 있었다.
제 장 3 시뮬레이션 교육 훈련의 효과 측정을 위한 평가 방법 ·
시뮬레이션 실험 개요 3.1
실험 대상자 선정 3.1.1
실험 대상자는 년간의 승선실습을 마친 총 1 85명의 운항자로 분반을 3 각각 팀으로 나누어 5 Table 18와 같이 15개의 조를 형성하여, 13주간의 시뮬레이션 결과를 평가하였다.
(Unit : Person)
1 team 2 team 3 team 4 team 5 team Total
Group 1 5 5 5 5 4 24
Group 2 7 7 6 6 6 32
Group 3 6 6 6 6 5 29
Table 18 Composition of simulation team
실험 시나리오 설정 3.1.2
교육 효과 평가 시 변별력을 확보하기 위하여 다소 난이도가 있는 시나 리오를 선택하였다 대상 항만은 칸몬해협 대상 선박은 자동차선으로 설. , 정하였으며 이는 , 2016년 한 학기 수업동안 운항자들이 실습하면서 느끼 는 시나리오별 난이도를 수치화한 결과 칸몬해협이 가장 높게 나타났기 , 때문이다(Shin et al., 2017). 또한 칸몬해협을 통항할 수 있는 10m 이하 흘수의 선박(UK Hydrographic Office, 2013) 중 만곡부 항해 시 좌초사고
가 잦은 것을 고려하여 조종성능이 좋은 자동차선으로 설정하였다.
Fig. 2는 대상선박의 상세사항을 나타내고 있다.
Ship type PCTC
Load condition Full load
Displacement 24186.0t
G/T 30303.0t
LOA 196.4m
Breadth 31.1m
Draft F/A 7.4m / 7.4m
Fig. 2 Own ship’s particular
Fig. 3에서 보는 바와 같이 칸몬해협에서 East bound 선박의 통항량이 많은 시간대는 08 ~09시 시이다(Hiroaki et al., 2010). 본 연구에서는 실제 칸몬해협 항해 시와 동일한 시나리오를 만들기 위하여 2017년 월 2 15일
시 시의 데이터를 이용하여 시나리오를 작성하였다
08 ~09 AIS . Fig. 4는 본
연구에서 설정한 대상 해역과 통항량을 나타내는 시나리오 그림이다.
Fig. 3 Transit time of ships exiting the sea route
Fig. 4 Kanmon strait traffic scenario
실험 방법 구성3.1.3
한 학기 월 (3 ~ 6 ) 월 레이더 알파 교육을 하는 동안 총 / 13번의 시뮬레이 션 수업이 진행되었으며, 2주차와 주차 중간고사 및 7 ( ) 13주차 기말고사 에( ) 는 같은 시나리오로 시뮬레이션을 시행하였다 이 연구에서는 같은 시나. 리오로 시행된 시뮬레이션 분 동안의 데이터를 이용하였다17 . Table 19는 각 시뮬레이션의 상세사항을 나타낸 것이다.
Week Sea area Type of ship Date of simulation Remark 1st simulation 2wk
Kanmon strait PCTC
2017.3.20.~21.
2nd simulation 7wk 2017.4.24.~25. Midterm exam
3rd simulation 13wk 2017.6.19.~20. Final exam
