1.서 론

항해사는 정하여진 항만 간을 항해할 경우 타 선박 및 장 애물과의 충돌 가능성을 사전에 파악하고 이를 회피하여 선박을 안전하게 최종 목적항까지 운항할 수 있는 능력을 보유하여야 한다. 이러한 능력을 배양하기 위하여 우리나라 해기 교육 기관에서는 예비 항해사를 위한 자동충돌예방장 치(Automatical Radar Plotting Aid, 이하 ARPA) 및 레이더 시 뮬레이션 교육을 수행하고 있다. 이 교육은 선원의 훈련, 자 격증명 및 당직근무의 기준에 관한 국제협약(The International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafares, 이하 STCW) I/12와 국제해사기구(International Maritime Organization, 이하 IMO) 모델코스 1.07 및 1.08에 의 해 이루어지고 있다. 또한 국내 선박직원법에 의거하여 소 정의 교육을 이수하면 각 교육 기관에서 자체적으로 교육 증서를 발행하고 있다. 우리나라 각 해기 교육 기관은 일정 한 레이더 이론 교육과 ARPA/레이더 시뮬레이터를 이용하 여 역할극(Role Play)을 통한 시뮬레이션 교육 훈련을 실시하 고 있다. 하지만 시뮬레이션 시 지정된 그룹의 리더쉽에 따 라 교육 훈련 효과가 상이하거나, 강사의 주관적 판단에 의 거하여 그 평가가 상이할 수 있다. 다시 말하면 해양계 대학 및 해사 계열 고교 등의 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 훈련 에 대한 국내외 지침은 존재하지만, 기관별 교육 체계의 차 이로 인한 교육 내용 및 방법이 상이하여 동일한 해기 능력 을 요구함에도 불구하고 교육 모듈이 표준화되어 있지 않은 실정이다. 더욱이 STCW 2010에 기반한 교육 항목의 표준화 가 이루어져 새로운 발효 시점에 부합하게 교육이 이루어져 야 할 것이다. 이러한 상황에도 불구하고 이에 대한 국내외 의 선행 연구를 찾아보기 힘들다.

지금까지 레이더 등에 대한 우리나라의 해양 분야 연구로 는 레이더를 이용한 선박 제원 추론 연구(Moon, 1997) 및 파 고 추정(Yang et al., 2015), 레이더 자체에 대한 개발 연구(Lee et al, 2015) 등과 같은 레이더를 이용한 추론 및 레이더 개발 연구가 대다수를 이루고 있다. 한편 외국의 경우에도 많은 연구는 없지만, Karlsson(2011)이 ARPA 시뮬레이션 실시에 대 한 평가 시 객관적으로 평가할 수 있는 방안을 제시한 것이 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육과 관련한 유일한 연구로 볼 수 있다. 한편 최근에는 STCW 2010에 기반한 해기 교과목의 표준화에 대한 연구(KMOU, 2016)가 이제 진행된 바 있다.

이에 본 연구는 국내외 지침에 의한 ARPA/레이더 시뮬 레이션에 대한 교육 훈련 내용을 식별하고, 이를 기반으로 예비항해사를 위한 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 항목의 상세한 표준화 방안을 마련하여 제시하고자 한다. 이렇게 제시된 표준화 방안을 실제 교육 현장에 적용하여 그 향상 정도를 제시하고자 한다. 이를 기반으로 하여 교육 기관별 동일한 해기 능력 함양을 도모하여 승선 선박의 충돌 위험 성을 사전에 회피함으로써 안전한 교통 흐름을 조성하는 것 을 목적으로 하고자 한다.

2.ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 훈련 조사

먼저, 현재 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 훈련에 대한 가 이드 라인을 제시하고 있는 국내외 지침의 주요 항목 및 각 해기 교육 기관의 교육 방법을 조사하였다.

2.1.국내외 지침에 의한 교육 훈련 내용 조사

STCW 협약 및 IMO 모델 코스(1.07)에 의한 운항급 ARPA/ 레이더 교육의 필수 항목 및 필요 교육 시간은 Table 1과 같 다(IMO, 2010; www.equator.ge, 2016). 이 Table 1에서는 시뮬레 이션을 포함한 교육 항목 및 시간을 제시하고 있지만, 시뮬 레이션 교육 모듈을 어떻게 구성하여야 하는 지침은 없는 실정이다.

한편, 우리나라 선박직원법 시행규칙(http://www.law.go.kr, 2016)에 의거한 레이더 시뮬레이션 교육 훈련 항목 및 시간 은 Table 2와 같다. 이 Table에서도 마찬가지로 우리나라도 동일하게 교육 훈련에 대한 핵심 내용인 레이더 관측, 레이 더 기초 지식 및 레이더 항법을 교육 내용으로 제시하고 있 으며, 5일의 교육 기간으로 제시하고 있다.

그리고 자동충돌예방교육은 자동충돌예방 장치에 관한 지식과 시뮬레이션 훈련으로 교육 기간은 3일로 구성되어 있다(SOA, 2016). 또한 지정교육기관 기준(MOF, 2015)에서 는 교육 과정의 교육 내용만을 제시하고 있어 구체적으로 교육 항목에 대한 교육 훈련을 어떻게 실시하여야 하는가 에 대한 기술은 없는 실정이다.

2.2.우리나라 주요 교육 기관의 교육 방법 조사

우리나라 주요 해기 교육 기관의 ARPA/레이더 시뮬레이 션 교육 훈련 방법은 Table 3과 같다. 본 연구 주제와 부합할 수 있도록 레이더 이론 교육 교과목은 제외하였다.

Table 3에 의하면 교육 방법은 대부분 역할극으로 유사하 지만, 예비 항해사에 대한 평가 근거는 각 교육 기관별 강사 에 의하여 평가하는 것으로 조사되었다. 또한 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육에서 배양할 능력이 동일하지만, 조사된 것 처럼 교육 내용 및 과목, 교육 시간도 각 기관별로 상이한 것으로 조사되었다.

이에 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 훈련 시 객관적인 평 가 항목을 제시한 Karlsson(2011)이 Table 4와 같이 제시하고 있다. 하지만 우리나라에서는 아직 국내 지침을 기반으로 한 평가 항목이 표준화되어 있지 않으며, 이 평가 항목을 우 리나라 각 교육 기관의 많은 학생들을 대상으로 모두 평가 하는 것은 현실적으로 어려운 실정이다.

3.ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 모듈 표준화

국내외 지침에 의한 시뮬레이션 교육에 대한 규정은 최소 한의 규정이며 교육 방법 또한 명시되어 있지 않은 실정이 다. 이 연구에서는 ARPA/레이더 시뮬레이션의 상세한 교육 내용 제시를 통한 동일한 해기 능력을 배양할 수 있도록 하 기 위해 적정 해역을 대상으로 한 시나리오의 표준화, 교육 모듈 항목 및 교육 평가 항목에 대한 표준화 모듈을 제시하 고자 한다.

3.1.ARPA/레이더 시뮬레이션 표준화 모듈 구축

3.1.1.ARPA/레이더 시뮬레이션 시나리오 표준화

ARPA/레이더 시뮬레이션을 통하여 효율적인 해기 능력을 배양하기 위하여 선박 통항량이 많은 국내외 실해역을 대상 으로 하여(Park et al., 2014) 시나리오를 설정하였다. 이는 시 뮬레이션 상에서 인위적으로 구성되는 교통 요소가 현실 해역과 부합되도록 구축하기 위한 것이다.

국외 주요 통항 해역은 Table 5와 같이 싱가폴 해협, 도버 해협, 홍콩항, 시드니항 부근 그리고 난이도가 다소 높은 간 몬 해협과 횡단 선박이 있는 비산 세토 해협을 대상으로 본 선과 조우 관계가 형성되도록 통항 선박을 구성하였다.

국내 해역의 교통 현황 설정은 Fig. 1과 같이 2014년 1주일 동안 조사된 해상 교통 현황(Park et al., 2015)을 기반으로 하여 부산항, 울산항, 인천항, 부산신항 입구 등을 대상으로 하였다.

자선 크기 및 자선 주위 통항 선박 척수는 Table 6과 같이 구성하여 선박 간 조우 관계가 형성되도록 하였으며, 시뮬 레이션 상에서 자선은 교육 훈련의 효율성을 위하여 해당 항만에 기항하는 대형 선박을 위주로 구성하였다. 또한 시 나리오는 주·야간으로 구성하고 주간 시나리오에 예비 해기 사가 익숙해지면 야간 시나리오를 수행하도록 하였다.

3.1.2.ARPA/레이더 시뮬레이션 실습 항목 제시

ARPA에 대한 플로팅 교육을 동영상 및 Plotting Sheet를 이 용하여 3주~4주 정도를 우선 시행한다. 그 이후 실질적인 ARPA/레이더 시뮬레이션 이전 및 진행 중 수행한 실습 내용 을 스스로 확인하고 강사와 공동으로 점검할 수 있도록 교육 항목이 표준화된 기록물을 제시하고자 한다. 이러한 기록물을 이용하여 예비항해사가 교육 및 실습 내용을 자기 스스로 작 성하도록 하고, 이를 점검할 수 있도록 하고자 한다.

1)시뮬레이션 이전 교육 모듈

ARPA/레이더 시뮬레이션 실습을 위한 사전 브리핑 시 해 역, 자선의 제반사항 및 조종성, 주변 선박의 교통 상황을 먼저 제시하여 해역의 전반적인 상황을 먼저 인지하게 한 다. 이는 모의실험에서 발생할 수 있는 갑작스럽고 인위적 인 상황을 피하기 위한 방안으로 마련되었다. 그리고 ARPA/ 레이더 시뮬레이션을 위한 자선의 선박 특성 및 주위 교통 상황을 Table 7과 같이 사전에 파악하여 선박조종에 이용하 도록 하였다.

2)시뮬레이션 진행 중 교육 모듈

시뮬레이션 진행 중 교육 모듈은 Table 8과 같이 설정하였 다. Table 8에서는 ARPA/레이더 시뮬레이션을 실시하는 동 안 본선 주위를 항해한 선박이 레이더 화면 속에서 어떻게 조우하여 통과하였는지를 기록하도록 하여 훈련의 효과를 높이도록 한다. 또한 충돌예방법규에 의한 항법 적용, 사용 한 해사통신용어, 교육 훈련 이후 디브리핑(Debriefing) 내용 등을 기술하도록 한다. 그리고 이러한 실습노트의 자기 점 검과 담당 강사의 점검과 증서 발행 책임자의 점검란을 마 련하여 증서 발행의 사후 기본 자료로 이용하고자 하였다.

3.1.3.시뮬레이션 시 평가 항목 표준화 제시

한정된 강사 수로 모든 ARPA/레이더 시뮬레이션 훈련 능 력에 대해 예비 항해사 한명씩 점검하기에는 현실적으로 어 려운 상황이다. 이에 이 연구는 항해사 및 선장의 핵심 역량 연구(Jung, 2013) 중 ARPA/레이더 운용 능력을 간소화한 항 목과 기타 관제사 및 조타수 역량을 포함한 내용으로 구성 한 Table 9를 표준 평가 항목으로 제시하고자 한다. 이 시뮬 레이션 평가 항목은 선박에서 통상적으로 이루어지는 내용 을 기초로 한 체크리스트로 0~10까지의 점수로 강사가 평 가할 수 있도록 하였다.

3.2.표준화 모듈을 통한 평가

3.2.1.표준화를 통한 2개년도 평가 결과

각 교육 기관이 현재 Pass/Fail제도를 도입하지 않는 한 예 비 항해사들을 위한 평가를 더 세분화할 필요가 있다. 이를 위하여 매 시뮬레이션 실시 시 Table 9를 이용하여 지속적으 로 평가할 필요가 있다. 또한 훈련 실시 이후 항적 평가를 통하여 항로 준수 여부 및 타선박/장애물과의 이격 거리 확 보 등을 확인하여야 한다. K 교육 기관에서는 각 분반 약 30 명 중 팀 4~5명으로 시뮬레이션을 실시하고 Table 9의 평가 항목으로 매 시뮬레이션 이후에 각 실습생들을 대상으로 2 년간 평가하였다. 2014년 분반별 각 실습생의 총 평가 점수 결과를 Fig. 2에 제시하였고, 2015년 실습생 평가 점수를 Fig. 3에 제시하였다.

연도별로도 다소 차이가 있지만, 첫해(2014년) 분반별로 평 가한 결과, 값의 표준편차에 다소 차이를 보이며(σ: 2.45~3.17), Class-2의 그룹이 전체적으로 훈련 결과 취득점수가 가 장 높은 것으로 나타났다. ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 내 용을 표준화하여 항목별로 2년째(2015년) 평가한 결과를 보면 1년차의 편차보다 다소 줄어든 것으로 보인다(σ: 1.29~2.51). 이는 그룹별로 교육 훈련을 진행하다보니 각 그룹별로 비슷 한 점수대를 취득하는 것으로 나타났기 때문으로 사료된다.

3.2.2.표준화를 통한 훈련 능력 향상 정도

2015년도에 실시된 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 훈련 중 중간 시기와 마지막 시기의 시뮬레이션 평가 결과의 차 이(기말 평가-중간 평가의 차이)를 Fig. 4와 같이 나타낼 수 있다. 중간 평가와 기말 평가의 각 평가 점수는 10점 만점이 며, Fig. 4의 Y축은 기말 평가에서 중간 평가 점수의 차이로 중간 평가보다 향상 정도를 의미한다. 이를 Table 10과 같이 각 분반별로 비교해 보면 중간 시기보다 마지막 시뮬레이션 평가 결과의 점수가 향상된 것으로 보인다.

Table 11은 교육 훈련 중 실시한 중간 평가와 기말 평가의 평균 점수가 유의미한 차이가 있는지 검증한 결과를 나타내 고 있다. 대응 표본 t검정 결과 중간 평가와 기말 평가의 점 수는 유의미한 차이를 보였으며(p<.001), 기말 평가 결과가 중간 평가보다 상승하여 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 훈 련으로 예비 항해사들의 해당 능력이 향상되었음을 의미한 다고 할 수 있다.

한편 Table 12는 2014년과 2015년도에 교육 훈련을 종료한 195명의 예비 항해사들에게 ARPA/레이더 시뮬레이션 능력 향상 정도에 대한 교육 훈련 시작 시와 훈련 종료 후의 자가 평가 결과에 대하여 0~6의 스케일(0: 잘 모름, 6: 잘 알고있 음)로 질의한 결과를 나타낸 것이다.

교육 훈련 시작 시기와 종료 후에 대한 대응 표본 t-검정 결과, 시작 시와 종료 시의 자가 평가 결과는 유의미한 차이 를 보였으며(p<.001), 자가 평가로 인한 능력 향상 정도는 교 육 훈련 시작시보다 교육 종료 후 1.57배 향상되었다고 판단 할 수 있다. 이는 승선실습 이후의 예비항해사들을 대상으 로 한 교육 훈련의 반복 숙달 효과라고 볼 수 있다.

4.결 론

ARPA/레이더 시뮬레이션의 교육 훈련은 항해사가 선박을 안전하게 운항하기 위한 필수적인 교육 항목이다. 하지만 시뮬레이션 교육 훈련의 필요 시간과 갖추어야 할 기본적인 능력 항목만이 국내(해양수산부 고시 등)와 국외(STCW 협약 등)의 지침에 명시되어 있다. ARPA/레이더 시뮬레이션을 통 한 획득 가능 해기 능력은 표준화되어 있음에도 불구하고, 이를 위한 교육 및 평가 항목에 대한 표준화의 부재로 우리 나라 해기 교육기관에서는 기관의 환경에 부합하게 교육 훈 련을 실시하고 있다. 따라서 교육 훈련에 대한 표준화가 시 급히 이루어져야 할 것이다.

이에 본 연구는 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 훈련 항목 에 대한 표준화 및 평가 항목에 대한 표준화의 기초 자료를 제시하였다. 또한 표준화된 교육 항목을 이용하여 2년간에 걸쳐 예비 항해사들의 교육 훈련 효과 및 교육 훈련 향상도 를 조사하였다.

이 연구의 주요 연구 결과 내용은 아래와 같다.

추후 현재 각 기관에서 자체적으로 실시되고 있는 ARPA/ 레이더 시뮬레이션 교육 과정과의 향상 정도를 비교분석하 고, 각 교육 기관과의 협의에 의한 보완 과제를 도출하여 그 편차를 줄임으로써 ARPA/레이더 시뮬레이션에 대한 진정한 교육 훈련의 표준화를 마련할 수 있을 것으로 판단된다. 또 한 충돌 사고가 빈번한 해역을 분석하여 주요 사고 사례를 중심으로 한 교육 모듈을 제시할 필요가 있으며, 표준화 모 듈에 대한 심층 검증이 필요할 것으로 사료된다.