서 론

트롤선의 선교는 투망, 예망 및 양망을 위한 선박의 미세 조종, 기관제어, 선체각부상황감시, 주변 해역감시, 수중에 있는 어구의 관찰, 예망 중 트롤윈치에 의한수중의 어구제어, 해저장해물감시, 항해 및 어황정보 관련 대내외 통신 등 항해와 어로작업을 위한 많은 기능들이 수행되는 곳이다. 이러한 다양한 직무를 수행해야 하는 트롤선의 선교의 계기 및 장비들의 배치는 충돌, 좌초 및 화재예방에만 국한되지 않고 수시로 행해지는 갑판 작업자의 안전 및 어획성과에도 크게 영향을미칠 수 있다.

어업실습선의 선교의 경우는 어선실습항해사의 항해 및 어선운항에 관련된 교육을 동시에 효율적이면서 연속적으로 수행할 수 있는 복합적인 기능을 갖추어야할 공간이라고 할 수 있다. 위와 같은 사안을 만족시키는 선교가 설비되어지기 위해서는 건조사양서의 초안이 작성되기 전에 기존의 선박에 승선하여 분석활동을 수행해야 하며, 예상되는 업무들에 대하여 분석한 결과들을 시나리오뿐만 아니라 권고안으로 정리하고, 설계과정 전체를 조선소나 설계자, 장래 사용자, 하청계약자들이 사용하고 이해할 수 있는 형식으로 시나리오를 제시 하여야 한다고 지적한 바 있다 (Chauvin et al., 2007).

선교업무에 관련된 선행 연구로는 선교인원배치의 최소화를 지원하는 인간공학적 선교설계에 관한 연구(Punte et al., 2001), 선교팀의 인간 업무수행에서 업무부담과 주의요소에 대한 분석 (Barsan et al., 2007) 등이 있다. 국내에서는 자동화선박 레이아웃의 인간공학적설계에 관한 연구 (Lee, 1997), 인간공학적 요소를 고려한 연안 선박의 선교 설계 및 배치에 관한 연구 (Ha,2003), 인간공학적 Bridge coning display 설계에 관한 연구 (Yang, 2005), 실습선 선교의 효율적 개선 설계에 관한 연구 (Lee et al., 2008) 등이 있다. 이상의 연구는 대부분 상선의 선교와 관련된 연구이며, 어선의 선교배치와 관련한 연구로는 네덜란드 빔트롤선의 선교 설계에 관한 연구 (Buys, 1990)와 어선 설계와 건조에의 인간요소 통합 (Chauvin et al., 2007), 우리나라 근해 대형트롤 어선의 조업효율 개선을 위한 최적 선교 layout의도출에 관한 연구 (Kim, 2013), 우리나라 근해 대형트롤 어선의 선교업무특성 (Kim et al., 2013) 및 링크분석에 의한 우리나라 근해 대형트롤선의 선교 레이아웃 개선 에 관한 기초 연구 (Kim and Shin, 2013) 등 어선의 안전운항과 조업효율에 관련된 선교 배치 등에 관한연구가 지속적으로 이어지고 있으나, 안전조업을 담보 하고 학생들에게 효율적인 어업실습교육을 위한 선교설 계에 관한 연구는 국내에서는 찾아보기 어려웠다.

이에 본 연구에서는 효율적인 어업실습선의 선교운용 및 선교실습교육을 위한 선교설계의 기초 자료를 얻기 위해 사용자 관찰 (user observation)방법의 하나인 비디오 관찰법 (video ethnography)을 이용하였다. 선교팀에게 부여되는 항해와 어로작업에서 초래되는 피로를 최소화하고 학생들에게 효율적인 선교실습교육을 담보할 수 있는 새로운 형태의 어업실습선의 선교배치에 관한 기초자료로 활용하기 위하여 어업실습선 가야호의 선교에서 수행하는 항해사들의 어로 작업에 따른 동선과 선교 계기 및 설비사용 빈도를 관찰하고 그 결 과를 분석･고찰하였다.

재료 및 방법

동영상촬영 및 실험선

어로작업에 관련된 당직항해사의 선교작업동선을 관찰하기 위하여 사용한 비디오카메라와 디지털 영상기록 및 재생장치 (SDVR-4300, Philtec, Korea)의 구성은 Fig. 1과 같고 실험에 사용한 부경대학교 실습선 가야호 제원은 Table 1과 같다.

실험해역

비디오 관찰 실험은 2010년 1월 6일과 7일 제주도 동부어장인 북위 33° 27´, 동경 127° 54´과 북위 33° 19´, 동경 127° 47´ 사이, 수심 110~115 m, 해저지형은 암반으로 비교적 불규칙하였다. 그리고 부산과 동남아로 연결되는 상선의 항로 수역으로 항해사의 주의 깊은항해 및 어로당직이 요구되는 해역이기 때문에 선미식 트롤어선의 다양한 선교 업무를 관찰하는데 적절한 수역이다. 1회에 소요되는 예망 거리는 약 8마일이었고 투망, 양망 및 예망에 걸린 시간은 3시간 20분 정도이었다. 실험해역은 Fig. 2에 나타내었다.

실험선의 선교배치도 및 카메라 위치

실험선의 선교배치형태와 선교 내에 설치한 3대의 카메라의 위치는 Fig. 3과 같고 각 계기의 명칭은 Table2에 나타내었다.

분석방법

비교적 안정된 조업상황을 분석대상으로 선정하기 위하여 촬영된 비디오 영상을 실험실에서 검토하였다.당직 항해사 3인에 따른 표본 3회분을 추출하여 분석을 실시하였다. 크고 작은 파망사고가 없는 정상 조업에 해당하는 자료이다. 동일한 트롤조업 조건에서 분석되도록 조업 중의 선교 당직항해사를 A, B 및 C로 나누고 투망은 그물이 해저에 착망되는 시점까지, 예망은 그물이 해저에 착망되는 시점부터 그물이 해저에서 떨어지기 시작하는 시점으로 설정하였다. 양망은 그물이 해저에서 떨어지기 시작하는 시점부터 자루그물이 갑판에 인양되고 다음 투망을 위한 준비가 시작되는 시점까지로 정하였다. 끌줄의 길이는 동일하게 400 m로 정하였다. 그리고 촬영한 영상을 통하여 당직항해사가 계기를 관측하거나 사용하기 위해 이동하는 시간과 계기를 각각 이동 순서대로 스프레드시트에 coding하였고 기록된 시간과 계기를 CAD 화면상에 오버랩하여 항해사의 동선을 나타냈다. 항해사가 이동한 동선의 직선거리 값 을 구하는 방법으로는 CAD 도면상에 누적된 동선을 각각 측정하여 그 길이의 값을 측정하였다. CAD상에 나타난 동선들을 실제 이동한 거리 ()로 나타내기 위하여 식 (1)을 이용하였다. 여기에서 는 CAD도면상 누적 길이, 는 CAD 도면의 길이 및 는의 실제 길이를 나타낸다.

결 과

투망작업시의 계기이용 현황과 작업동선

투망작업 중 항해사 A, 항해사 B 및 항해사 C의 선교작업 동선의 형태와 각 계기에 대한 이용 횟수를 각각 Fig. 5와 Table 3에 나타내었다. 투망작업의 동선은 투망준비 지령이 내려진 직후부터 어구가 해저에 착망시점까지의 당직항해사의 이동경로이다. Fig. 5에서 보는 바와 같이항해사 A, 항해사 B 및 항해사 C 모두 투망작업의 동선은 비교적 단순하게 나타났다. 항해사 A의 사례에서 동선의 양을 주도하고 있는 계기의 사용빈도를 보면 CCTV가 가장 높고 이어서 RPM and pitch controller 및 Chart room 등의 순으로 나타났다. 항해사 B의 사례의 경우에 도 CCTV가 가장 높고 이어서 RPM and pitch controller 및 ECDIS 등의 순으로 나타났다. 항해사 C의 사례의 경우에서도 CCTV에 대한 사용빈도가 가장 높고 이어서 RPM and pitch controller와 ECDIS를 연결하는 동선이 동선의 양을 주도하고 있다. 항해사 A의 사례에서 출입하는 Chart room은 항해사 B와 항해사 C의 사례에서는 Chart room의 내부로 들어가지 않고 그 앞에서 GPS를 이용하고 있는 것으로 판단된다. 선교팀이 투망작업을 위해 이용하는 계기의 전체 사용빈도는 CCTV가 38.1%로 가장 많고 이어서 ECDIS 14.5, RPM and pitch controller 14.4, Net monitor 7.3, GPS 7.1, Chart room 5.7, Radar 4.7, Fish finder 4.7 및 Public addressor 3.5의 순이었다.

투망작업이 당직 항해사에게 미치는 작업 부담은 Table 4와 같다. 투망작업에 걸리는 시간은 평균 11분 48초, 계기를 사용하기 위하여 신체 전체가 이동하는 횟수는 평균 43.7회, 이동하는 거리는 평균 133.9 m이며, 작업의 속도는 평균 10.5 m/min이었다.

예망작업시의 계기이용 현황과 작업동선

예망작업 중의 항해사 A, 항해사 B 및 항해사 C의 선교작업 동선의 형태와 각 계기에 대한 이용 횟수를 각각 Fig. 5와 Table 5에 나타내었다. 예망작업은 어구가 해저에 착망한 직후부터 100분 간의 당직항해사의 이동 경로이다. Fig. 6에서 보는 바와 같이 항해사 A, 항해사 B 및 항해사 C 모두 예망작업의 동선은 복잡하게 나타났다. 항해사 A의 사례에서 동선의 양을 주도하고 있는 계기의 사용 빈도를 보면 Fish finder가 가장 높고 이어서 Chart room, Net monitor, CCTV, ECDIS, Radar, GPS plotter 및 RPM and pitch controller 등의 순으로 나타났다. 이밖에 동선의 양을 주도하는 것으로는 선수전방에 대한 경계를 위한 N6과 우현 측면 경계를 위한 이동으로 나타났다. 그리고 때로는 선교를 벗어난 경우와 기타 어로작업 외의 업무도 나타났다. 항해사 B의 사례의 경우에는 ECDIS에 대한 사용 빈도가 가장 높고 이어서 Net monitor, Radar, CCTV, Chart room, Fish finder 및 GPS plotter의 순으로 나타났다. 그 외 N6 그리고 N5에서 경계를 위한 이동 등이 동선의 양을 주도하는 것으로 나타났다. 항해사 C의 사례의 경우에는 CCTV에 대한 사용빈도가 가장 높고 이어서 Fish finder, Radar, ECDIS, Chart room 및 Net monitor 등의 순으로 동선의 양에 영향을 주는 것으로 나타났으며, 경계는 주로 어로계기와 항해계기가 밀집한 구역에서 행하는 것으로 보인다.

예망 중 선교 당직항해사가 가장 많이 사용하고 있는 계기와 사용횟수를 Table 5에 나타냈다. 계기의 사용 횟수는 CCTV가 16.1%로 가장 많이 사용한 것으로 나타났으며, ECDIS 14.5, Fish finder 13.0, Radar 12.4, Net monitor 12.3, Chart room 10.6, GPS plotter 2.7, RPMand pitch controller 2.5 및 Auto pilot and steering wheel 1.8 순으로 나타났다. 그 외 주변 해상경계가 10.6%이었으며, 기타 어로작업과 관련이 적은 업무는 1.8%, 그리고 선교 밖으로 나간 경우가 0.2%이었음을 볼 수 있다.

예망작업이 당직 항해사에게 미치는 작업 부담은 Table 6과 같다. 예망 시간 100분당 계기를 사용하기 위하여 신체 전체가 이동하는 횟수는 평균 241회, 이동하는 거리는 평균 615.7 m이며, 작업의 속도는 평균 5.2 m/min임을 알 수 있었다.

양망작업시의 계기이용 현황과 작업동선

양망작업 중의 항해사 A, 항해사 B 및 항해사 C의 선교작업 동선의 형태와 각 계기에 대한 이용 횟수를 Table 7과 Fig. 6에 나타내었다. 양망작업은 양망준비지령을 내린 이후부터 어구의 자루그물이 갑판에 인양이 되기까지의 당직항해사의 움직임이다. Fig. 6에서 보는 바와 같이 항해사 A, 항해사 B 및 항해사 C 모두 양망작업의 동선은 투망과 예망작업보다 비교적 단순하게 나타났다. Fig. 6에서 항해사 A의 사례는 주로 CCTV, RPM and pitch controller 및 Chart room을 연결하는 동선이 동선의 양을 주도하고 있으며, Chart room을 타항해사보다 비교적 많이 이용하고 있는 것으로 나타났다. 항해사 B의 사례도 항해사 A와 비슷한 CCTV와 RPM and pitch controller 및 Chart room을 연결하는 동선이 동선의 양을 주도하고 있다. 항해사 C의 사례는 CCTV와 RPM and pitch controller 그리고 Chart room 앞에서 GPS를 보기 위한 동선이 동선의 양을 주도하고 있다. 항해사 A의 사례에서 자주 이용하고 있는 Chart room은 항해사 C의 사례에서는 Chart room을 이용하지 않고 다만 그곳 앞에서 Chart room의 내부에 설치된 GPS plotter를 이용하고 있는 것으로 나타났다.

양망 중 선교 당직항해사가 가장 많이 사용하고 있는 계기를 사용횟수 순위 별로 살펴보면 Table 7과 같다. 계기의 사용 횟수는 CCTV가 44.5%로 가장 많이 사용한 것으로 나타났으며, RPM and pitch controller 27.8, GPS plotter 6.0, Public addressor 5.7, Chart room 4.9, Net monitor 3.7 및 Radar 2.9의 순으로 나타났다. 그 외 주변해상 감시는 1.9%로 나타났다.

양망작업 중 당직 항해사의 작업 부담을 나타내면 Table 8과 같다. 양망작업에 걸리는 시간은 평균 17분 36초, 계기를 사용하기 위하여 신체 전체가 이동하는 횟수는 평균 41회, 이동하는 거리는 평균 196.7 m이며, 이동의 속도는 평균 10.7 m/min임을 알 수 있었다.

고 찰

어업실습선의 선교는 항해사의 당직 업무활동을 실습항해사가 실제로 답습하는 곳으로서 실습항해사에게는 어선실무에 필요한 교육을 제공하는 현장이다. 또한 당직항해사에게는 선박운항과 조업에 필요한 정보에 따라 선박과 어구를 제어하여 선박과 어구를 안전한 상태로 유지하여 안전조업이라는 목표를 달성하는 곳이다. 따라서 실습선의 선교를 설계할 경우에는 선박의 성능뿐만 아니라 어구의 성능, 해저의 특성, 기상의 상태 등 당직항해사가 선박의 운항, 조업 환경 및 갑판에서의 작업 진행상황을 정확하게 파악하고 신속하게 조치를 취할 수 있도록 설계해야 한다. 또한 고유한 업무활동에 더하여 실습에서 오는 피로를 최소화 할 수 있는 선교설계가 고려되어야 한다. 게다가 좁은 공간에 여러 명을 동시에 수용되어 실습에 임하는 실습항해사들이 항해사의 운항 및 조업 활동을 쉽게 습득할 수 있도록 배려해야 할 필요가 있다. 그러나 선박의 설계자에게는 선박운항의 집약된 경험축척이 부족하고 또한 황천항해와 같은 극한상황에서의 근무여건을 실감할 수 없기 때문에 피상적인 부분 이외에는 항해사의 입장을 고려한 선교의 설계에 한계가 있을 수밖에 없다(Lee, 1997). 따라서 충돌, 좌초 및 화재 예방에 더하여 어획활동 및 실습 등 다양한 활동이 전개되는 어업실습선의 선교 배치는 실선 설계에 앞서 항해사의 업무분석이 우선과제라고 할 수 있다.

실험선의 선교는 Fig. 5, Fig. 6 및 Fig. 7에서 살펴본 바와 같이 동선이 단순하지 않고 산만한 것으로 나타났다. 이와 같이 동선이 산만하게 나타난 이유는 선미식 트롤어선의 선교를 설계하는데 있어서 계기들의 배치가 인간공학에서 제시하는 작업공간을 설계하는 원리인 사용빈도의 원리, 중요도의 원리, 사용 순서의 원리, 일관성의 원리, 동일 위치를 통한 제어장치 및 디스플레이 부합성 원리, 혼잡성 회피원리, 기능적 집단화 원리 (An Introduction to Human Factors Engineering. 2008)에 대한 배려가 부족한 결과로부터 초래되었다고 판단된다.

본 연구에서 사용한 동선 분석기법에 의해 파악된 당직항해사의 작업행태를 살펴보면, 당직 항해사들의 신체 전체의 움직임은 다른 계기보다 CCTV에 많이 집중되어 있음을 볼 수 있었다. CCTV에 집중하는 이유는 투･양망 작업은 어로 갑판 상에서 자루그물 투입과 인양, 전개판의 꼬릿줄과 끌줄의 연결 및 분리작업, 네트 드럼에의 연결 및 분리 작업 등으로 갑판작업원은 어구에 의한 안전사고에 직접 노출되어 있기 때문이라고 판단된다. 또 다른 이유로는 작업상황과 어구의 동태를 파악하고 어구의 투입과 인양 작업과정에 맞추어 조타명령과 선속을 조절해야 하며, 예망 중에는 끌줄과 Top roller의 형상으로 어구의 이상 유무를 판단하고 조류와 풍압에 의한 끌줄의 입수각과 좌우편향의 정도를 통해 목표하는 예망 침로에 대한 선위의 편위를 참고해야 하기 때문이라고 판단된다.

예망 중 동선이 복잡하게 분산되어 나타난 원인으로는 예망 중의 선교작업은 항해와 어로작업이 병행되어 이루어지기 때문이라고 판단되며, 어로계기와 항해계기에 사용되는 계기류의 사용빈도순위와 외부경계가 차지하는 빈도수 등에서도 선미식 트롤어선의 작업형태의 특성을 잘 나타내어 주고 있다고 생각된다. 당직항해사들의 해도실에의 잦은 출입은 Fig. 3에서 보는 바와 같이 해도실에는 상세한 해저정보를 수록한 어장도와 대지속력과 위치정보를 제공해 주는 GPS plotter, 대수속력을 제공해주는 Doppler log, 주변에서 항행 중인 선박의 정보를 제공해 주는 AIS, 기온 및 수온 정보를 제공하는 온도계, 기압 정보를 제공하는 기압계, 그리고 시계, 항해일지 등이 구비되어 있기 때문에 결과적으로 당직항해사는 해도실에 대한 잦은 출입이 불가피하였을 것으로 생각된다. 이와 같은 해도실의 출입은 해저정보, 수중 어구정보, 주변의 선박이나 장해물, 어로갑판의 끌줄 형상 및 Top roller에 대한 연속적인 감시가 중단되는 결과를 초래 할 수 있으며 해상에서 충돌의 주요한 원인이 되는 부적절한 경계로 이어진다고 할 수 있다 (Gaȅl, 2006). Fig. 6에서 당직항해사가 선교 밖을 나가는 경우를 항해사 A와 항해사 C의 사례에서 볼 수 있는데, 인터뷰 결과 화장실이용이라고 답하였다. 이러한 당직항해사의 선교부재라는 행태는 보조항해사가 있다고 하더라도 바람직하지 않은 행동으로 생각되며, 이러한 행태들을 방지하기 위해서는 선교에 화장실을 설비하는 것이 바람직할 것으로 여겨진다. 투망, 예망, 양망 작업 중의 복잡한 동선은 승무원의 피로를 유발하게 하는 4개 즉 승무원 요소, 육상･선박관리요소, 선박요소, 환경적 요소 중 부적절한 선교 설계에 기인하는 선박요소에 해당한다고 볼 수 있다 (Yang, 2004).

본 연구에서 자료수집에서 가장 유용하다고 알려진 사용자 관찰법 중 하나인 Video 관찰법을 이용한 어선의 선교작업환경에 관한 자료수집에 매우 유용하게 사용할 수 있을 것으로 본 연구를 통하여 알 수 있었다. 관찰과 기존의 설문조사와의 차이점 세 가지 측면으로 나누어 살펴보면 첫째, 설문조사가 조사항목을 중심으로 사용자들의 의견을 제시하는데 반해 관찰은 개방적이라는 연구 성격적인 차이점과 둘째, 관찰이 실제 사용자의 행동을 방해하지 않음으로써 자연스러운 사용상황을 유도할 수 있는 점이다. 그리고 셋째, 잘 훈련된 관찰자가 관찰법을 수행할 경우 사용상황의 다양한 측면을 분석할 수 있다는 점이다 (Son, 2005). 본 연구는이러한 Video 관찰법을 선미식 트롤 어업 실습선인 가야호를 대상으로 기초적인 분석과 평가에 이용하였으며, 시험선의 선교에 대하여 비개념적 설계의 단점을 분석･평가하고 개선점을 찾아낼 수 있었다. 이를 토대로 향후 심층 분석을 더한다면 인간공학적 요소를 어선의 선교에 적용하는 데에 있어 유용한 연구방법 중 하나가 될 것으로 기대된다.

결 론

선미식 트롤 어업 실습선인 가야호의 트롤조업 중 사용자 관찰법의 하나인 Video ethnography를 이용하여 선교 당직 항해사의 투망작업, 예망작업 및 양망작업에 대한 동선을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

실험선의 어로작업 중의 선교팀 업무는 항해계기와 어로계기를 유사한 비율로 사용하고 있는 것으로 나타났으며, 이러한 결과는 실험선의 어로작업이 항해와 어로 업무가 병행이 되는 특성을 가지고 있기 때문이라고 할 수 있다. 동선을 나타낸 그림에서 당직항해사의 이동을 볼 수 있는데, 이것은 계기류의 배치가 선교팀의 어로업무특성을 고려하지 못한데서 기인한 결과라고 할 수 있다. 이러한 선교환경은 해상사고의 원인 중의 하나인 당직 항해사의 피로를 유발하게 하는 요인이 될 수 있고, 실습항해사들에게는 조업 중인 선박조종을 이해하는데 부정적인 영향을 미칠 것으로 판단된다. CCTV의 사용이 비교적 많은 이유는 실험선의 선교구조가 어로갑판을 직접 볼 수 없고, CCTV를 통하여 어로갑판을 감시해야 하기 때문인 것으로 판단된다. 실험선과 같이 어로갑판이 보이지 않은 선교에서 당직항해사의 시선은 CCTV 한곳에 집중될 수밖에 없다. 따라서 어로갑판 뿐만 아니라 주변해역의 상황 등을 폭넓게 경계할 수 있는 기회가 적어질 수밖에 없고, 안전사고가 발생하면 신속한 조치가 어려워 어로갑판에서 작업 또는 실습 중인 승무원 및 학생들은 안전사고의 위험에 노출될 수 있을 것으로 판단된다. 특정한 작업장을 설계함에 있어서 사용자에 대한 사전 업무분석은 필수적이다. 차세대 어업실습선의 선교를 설계할 경우에 이 연구에서 얻은 조업에 따른 당직항해사의 동선과 계기사용특성을 고려한다면 항해, 조업 및 실습을 안전하고 효율적으로 수행할 수 있는 선교설계가 가능할 것으로 기대된다.