저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 ... - KMOU Repository

Thus, waterways are closely related to external factors such as vessel size, maneuverability and navigation environment. Safe shipbuilding depends on vessel factors such as the size of the vessel that will be using the waterway and maneuverability.

연구배경 및 목적

본 해상교통안전진단 시스템을 통해 항로 설계 단계에서 적정 항로 폭을 산정하거나 현재 운영 중인 항로의 적정성을 검토할 수 있는 다양한 평가 도구가 있습니다. 기관의 의견수렴과 설문조사 실시 등을 통해 경로의 적정성을 평가하는 방법이 있다.

Fig. 1 Passing Vessel

연구의 구성

선박 조타 시뮬레이터를 이용한 내륙항의 최소 요구 항로폭 산정에 관한 연구. 노선설계기준 및 국내노선 현황 조사.

Fig. 2 Flow Chart of Study

선행연구

또한 선박의 안전한 항행을 위해서는 개정된 기준을 적용하여 주요 내륙항의 접근로의 적정성을 검토할 필요가 있을 것으로 제언되었다. 이상도(2017)는 선박이 이동하는 항로에서 두 선박 사이의 안전통행거리에 대한 정량적 지표가 없기 때문에 다양한 선박과 영향요인을 고려한 구체적인 표준화의 필요성을 제시하였다.

국내 항로 설계기준

운행 중 선박이 차선을 횡단할 수 있는 도로에서는 1.0L 이상의 적절한 폭을 적용해야 합니다. 항로의 길이가 상대적으로 길거나 항로를 항해하면서 대상선박들이 자주 통과하는 경우에는 1.5L를 적용하고, 항로를 항해하면서 대상선박들이 자주 통과하고 항로의 길이가 상대적으로 긴 경우에는 2.0L를 적용한다. L이 적용되었습니다.

Fig. 3 Channel width of One-way and Two-way – KOREA Guidelines

국외 항로 설계기준

PIANC Guidelines

경로는 외부 채널과 내부 채널로 나눌 수 있습니다. 경사궤도 가장자리의 자유궤도 폭은 그림 1에 나타나 있다.

Fig. 5 Ship course under strong wind conditions – PIANC Guidelines

JAPAN Guidelines

JAPAN 가이드라인에서는 에 대한 각 요소가 그림에 나와 있습니다. 이는 그림 10에 나와 있으며 유체역학적 선박의 동적 거동을 고려하여 각 대상 선박에 대해 계산됩니다.

Fig. 8 Width requisite against wind and current forces – JAPAN Guidelines

USACE Guidelines

표 6은 미 육군 공병대(USACE) 설계 기준에 따른 일방 통행에 필요한 도로 폭 기준을 보여준다. 미 육군 공병대(USACE) 설계 기준에 따른 교통로 통과에 필요한 도로 폭 기준은 표 7과 같다.

Fig. 11 Channel cross sections – USACE Guidelines

국내‧외 설계기준 비교 분석

개요

• Busan Port
• Kwangyang Port
• Ulsan Port
• Incheon Port
• Pyeongtaek‧Dangjin Port
• Daesan Port
• Jeju Port

국내 주요 항만노선 현황조사 결과를 바탕으로 Fig. 그룹 D는 상대적으로 항로 폭이 넓고 항로 길이가 상대적으로 짧은 것이 특징이며, 부산항 5호선이 포함됩니다.

Fig. 13 Comparison between CW and CL in Domestic Ports

국내 항만 설계기준에 따른 항로 폭 적정성 검토

환승항로에서 적정 차선폭 기준을 충족하지 못하는 경우, 관할항만 해상교통관제센터 또는 상호관제소의 통제를 통해 일방향 통행이 최소 차선폭 구간으로 진입할 수 있으므로 임시해결책은 가능할 것으로 판단된다. 의사소통. 크루즈선 사이. 다만, 장기적인 관점에서 항로상 선박의 안전한 항행을 보장하기 위해 대안 설계를 통한 항로나 항만 확장을 검토할 필요가 있으며, 물리적으로 불가능한 경우에는 항로 폭을 넓히는 등의 방안을 검토할 필요가 있다. EG로 대형선박과 관련된 항만기능의 이전이 필요하며 이에 대한 대책도 필요하다고 판단된다.

Fig. 28 Channel width in Domestic Ports – KOREA Guidelines

개요

이에 제4장에서는 국내 항로를 이용하는 대형선박 현황 결과를 바탕으로 제시된 일반적인 조종성능에 따른 선박분류기준을 참고하여 대상선박 3종(기본조종물품 : 유람선)을 정의한다. PIANC 가이드 라인에서는 기본 조종 불량 : 컨테이너 선박, 기본 조종 불량 VLCC 선박)을 설정했습니다. 각 대상선박을 기준으로 국내 항만에 새로운 항로가 개설된다고 가정하고 국내외 항만 설계기준의 평가요소를 적용하여 선박의 통행에 필요한 적정 항로폭을 산정하고 이를 결정한다. 기준에 따라 필요한 경로를 탐색하고 폭의 차이를 비교 검토해 보았습니다.

대상선박 제원

국내 항로 설계기준 적용

국외 항로 설계기준 적용

이번 개정의 경우 귀환경로를 개정할 때 설계선과 실제 통과선의 선폭이 동일한 것을 전제로 개정이 이루어졌다.

Table 29 Appropriate channel width – JAPAN Guidelines

비교 분석 결과

개요

자동 컴퓨터 탐색 알고리즘을 기반으로 한 빠른 시간입니다. 이 자동 항법 알고리즘을 활용한 이중 속도 선박 운항 시뮬레이션은 운항 조건의 미묘한 변화가 선박 성능에 미치는 영향 등 인간 시뮬레이션과 정량적 비교가 어려운 상황에서도 차이를 명확하게 보여줄 수 있습니다.

Table 33 Comparison between FTS(Fast Time Simulation) and RTS(Real Time Simulation)

시뮬레이션 수학 모델

배속 시뮬레이션 설계

• 개요
• Vessel Modeling
• Channel & Environment Modeling
• Environment-Vessel relations with Modeling
• Scenario Design

바람, 조류, 파도 조건의 경우 대상 선박이 출발점을 출발하여 종점까지 직선 코스(코스 000°)로 항해할 때 외력 조건의 방향은 전적으로 횡방향으로 설정되고, 선박 조종 시뮬레이션에 반영됩니다. 표 48은 속도 시뮬레이션을 수행하기 위한 대상 선박별 세부 시나리오를 보여줍니다.

Table 36 Ship’s Rpm & Speed – 150K GT Cruise ship

배속 시뮬레이션 평가

150,000GT급 크루즈선의 통과 속도별 각 시나리오별 선박 항로 및 요구 항로 폭은 다음과 같습니다. 300,000 DWT급 원유선박의 통항속도별 시나리오별 선박의 항로 및 요구항로폭은 다음과 같다.

Fig. 47 Analysis of appropriate channel width according to Fast-Time simulation

외력 조건별 민감도 변화

속도 시뮬레이션(FTS) 검토 결과, 대상 선박별 최소 요구 항로 폭은 선박 요인 및 환경 요인과 밀접한 관련이 있는 것으로 분석되었다. 따라서 항로 폭을 설계할 때에는 일반적인 고려 사항 외에 선박 요인과 환경 요인 간의 관계를 고려하는 것이 바람직하다고 판단된다.

Fig. 48 Minimum required channel width for 150K GT Cruise ship

연구 결과

USACE 가이드라인에서는 선박의 폭(반경)과 환경요인(조수, 도로형태), 기타요인(통로형태, 항행표지시설의 성능, 항해 장비). 이는 대상 선박별 조향 성능의 차이가 요구 차선 폭에 큰 영향을 미치기 때문에 분석됐다.

Fig. 54 Suggestion of minimum required channel width(  )

선박 안전을 위한 최적 항로 배치 및 항로 폭 결정에 관한 연구 선박 상호간섭을 고려한 안전통행거리에 관한 연구, 한국해양대학교 박사학위 논문.