확률분포 특성을 이용한 탱커부두에서의 선박접안속도 예측값 추정

• 영문명: Estimation of Berthing Velocity Using Probability Distribution Characteristics in Tanker Terminal
• 발행기관: 한국항해항만학회
• 저자명: 이상원(Sang-Won Lee) 조장원(Jang-Won Cho) 조익순(Ik-Soon Cho)
• 간행물 정보: 『한국항해항만학회지』제43권 제3호, 186~196쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 공학 > 해양공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2019.06.30

국문 초록

선박의 접안과정 중 발생하는 접안에너지는 접안속도와 밀접한 관계가 있다. 접안속도가 과다할 경우 선박 및 부두에 손상이 발생하는 접안사고로 이어질 수 있으므로 적절한 접안속도를 설계하는 것이 중요하다. 선박접안속도의 경우, 일반적으로 대수정규분포를 따른다고 가정하고 있으나 국내에서는 이에 대한 검증이나 연구가 없어 해외의 사례를 바탕으로 설계접안속도를 설정하고 있는 상황이다. 이에 본 연구에서는 부두의 선박접안속도 분석을 통계학적으로 접근하여 실측데이터와 확률분포를 비교하여 가장 적합한 확률분포를 찾고자 하였다. 적합도 검정으로는 K-S(Kolmogorov-Smirnov) 검정, A-D(Anderson-Darling) 검정, Q-Q(Quantile-Quantile) 플롯 등을 이용하여 접안속도 실측치 분포에 적합한 확률분포를 확인하였다. 분석 결과, 접안속도의 빈도분포는 선박의 재화상태에 따라 만재 시, 대수정규분포, 경하 시에는 와이블분포와 적합함을 확인하였다. 또한 적합도 검정 결과를 이용하여 초과확률에 해당하는 접안속도 예측치를 산출하였다. 이 예측값과 해당 부두의 설계접안속도와 비교 해본 결과, 예측값이 설계값을 크게 초과함을 확인하였다. 이를 통해 설계 시의 접안속도가 현실과 맞지 않게 다소 낮게 설정되어 있음을 알 수 있으며, 이 결과를 바탕으로 적정 설계접안속도 산정법 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

영문 초록

Berthing energy is majorly influenced by the berthing velocity. It is necessary to design an appropriate berthing velocity for each pier, since excessive berthing velocity can cause berthing accident causing damage to the ship and pier. In this study, as a statistical approach for berthing velocity, the probability distributions suitable for the berthing velocities were confirmed using the K-S test, the A-D test and the Q-Q plot. As a result, the frequency distribution of the berthing velocity was found to be suitable using the Weibull distribution as well as the lognormal distribution. Additionally, the predicted values obtained through estimation of the berthing velocity using the concept of probability of exceedance in this study is proposed as a reference of design berthing velocity. It can be observed that the design berthing velocity is set to be somewhat low so that it does not practically match with the reality. This study and its results can be expected to contribute to the development of a proper design velocity calculation method.

목차

1. 서 론

2. 연구 범위와 방법

3. 확률분포함수의 적합도 검정

4. 초과확률 개념에서의 접안속도 예측치

5. 결 론

키워드

접안에너지 접안속도 접안사고 확률분포 적합도 검정 K-S 검정 A-D 검정 Q-Q 플롯 초과확률 Berthing Energy Berthing Velocity Berthing Accident Probability Distribution Function Goodness of Fit K-S test A-D test Q-Q Plot Probability of Exceedance