Denizel alanda güvenlik tehditlerine karşı tarama sistemleri karşılaştırmalı analizi
A comparative analysis of scanning systems against maritime security threats
Yazar: GÖKHAN YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. PELİN BOLAT
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Denizcilik Çalışmaları Ana Bilim Dalı / Denizcilik Çalışmaları Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science ; Denizcilik = Marine ; İstatistik = Statistics

Özet:
Küresel ticarette denizyolunun kullanılmasının en önemli sebeplerinden biri hiç kuşkusuz tek seferde daha fazla miktarda yükün daha ekonomik fiyatlarla taşınmasıdır. Dünyamızın dörtte üçünün sularla çevrili olması deniz yoluyla yapılan taşımacılığın rotalarını arttırmakta dolayısıyla ülkeleri ticari olarak birbirine bağlamaktadır. Denizel alanda yapılan faaliyetlere bakıldığında denizyolu üzerinde yük taşımacılığı ve yolcu taşımacılığı ile birlikte turizm alanında da önemli bir yere sahip olduğu rahatlıkla söylenebilir. Denizyoluyla yapılan gerek yük taşımacılığı gerekse yolcu taşımacılığının sağlıklı bir şekilde yapılabilmesi, devamlılığının sağlanabilmesi için en önemli etkenlerden biri de güvenlik kavramıdır.
Limanların girişinde başlayan güvenlik tedbirleri hem yüklerin hem de yolcuların herhangi bir sorun yaşamadan güvenli bir şekilde varış limanına ulaşmaları içindir. Bu tedbirler kapsamında liman girişi ve liman içerisinde sabit veya mobil olarak kullanılan kameralar, dedektörler, görüntüleme cihazları ile madde tarama sistemleri hizmet vermektedir. Limanlarda yapılan güvenlik taramaları hem kişileri, hem taşıtları hem de gemi ile taşınan yükleri kapsamaktadır. Güvenlik alanında yaşanacak bir zaafiyet ya da aksamanın meydana gelmesi telafisi zor sonuçlara neden olabilir. Örneğin güvenlik taramasına girmeyen veya güvenlik taramasında tespit edilemeyen patlayıcılar, gemi limanda iken patlatılabilir ya da gemi hareket halinde iken köprü, kanal gibi kritik noktalarda patlatılarak denizyolu trafiği durdurulabilir. Bununla birlikte varış limanında ya da varış limanından sonra karayolu ile başka bir noktada aktif hale getirilerek hem can kayıplarına hem de ticari ve ekonomik yönden büyük zararlara neden olabilir. 
Bu sebeple limanlarda genel olarak gerek küçük boyutlu çanta, bagaj vb. gerekse büyük boyutlu taşıt, konteyner vb. nesnelerin taranmasında X-ray ve gamma ray cihazları ila patlayıcı-tehlikeli madde dedektörleri kullanılmaktadır. Bununla birlikte daha çok patlayıcı ve narkotik madde tespitinde nötron tarama cihazları kullanılmaktadır. Gelişen teknoloji ile birlikte nötron tarama cihazlarının da kullanım alanı genişlemiş artık sadece patlayıcı ve narkotik maddeler için değil diğer maddelerin tespitinde de başarılı sonuçlar vermeye başlamıştır.
Denizyolu ile yapılan yük taşımacılığına bakıldığında en çok konteynerlerin kullanıldığı görülmektedir. Konteynerlerin kapalı birer kutu olması ve büyük hacimlerde yük taşıma kapasitelerinin olması nedeniyle konteyner içindeki maddelerin doğru olarak tespit edilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu sebeple limanlarda genellikle X-ray tarama cihazları kullanılmakta ve maddelerin tespiti sahip oldukları atom numaralarına göre sınıflandırılmaktadır.
X-ray cihazları çalışma prensibi basit bir anlatımla; cihaz içinde yer alan X-ışını tüplerinden yayılan X-ışınlarının madde içine nüfuz etmesi ve X-ışını dedektörlerinin bu ışımayı tespit ederek maddenin boyutları ve niteliği hakkında kullanıcı operatöre tarama görüntüsünü iletmesi sisteminden oluşmaktadır. Taranan maddenin tarama görüntüsü maddenin sahip olduğu atom numarasına göre cihaz tarafından organik madde ise yani atom numarası 1-10 arasında ise turuncu, karışım madde ise yani atom numarası 10-18 arasında ise yeşil, inorganik madde ise yani atom numarası 18'den büyük ise mavi renk koduyla X-ray operatörüne yansıtılır. Ardından operatör kendi bilgi ve tecrübesiyle maddenin ne olduğunu tespit etmeye çalışır. Görüldüğü gibi madde her ne kadar cihaz tarafından taransa da görüntü üzerinden yorum operatöre bırakılmaktadır. Bu durum X-ray cihazlarının en büyük dezavantajıdır.
Denizel alanda güvenlik tarama sistemleri ile ilgili X-ray tarama sistemleri ile nötron tarama sistemlerinin karşılaştırmalı analizi yapılırken çift enerjili X-ray tarama cihazları ile esnek olmayan gama ışını görüntüleme spektroskopisi (IGRIS) nötron tarama sistemi karşılaştırılmaktadır. IGRIS nötron tarama sistemi katı ya da sıvı halde olan maddenin ne olduğunu net bir şekilde tespit ederek sonucu operatör yorumuna bırakmamaktadır. Maddenin ne olduğunu tarama süresinde gerçekleşen iki uçuş süresine bağlı olarak gerçekleştirmektedir. Birinci uçuş süresi cihazdan taranan maddeye gönderilen alfa parçacıklı nötronlarının temasıyla oluşan gama ışımasının süresi, ikinci uçuş süresi ise oluşan gama ışımalarının gama dedektörü tarafından tespit edilme süresidir. Bu iki uçuş süresi her maddede farklı bir parmak izi oluşturur. Dolayısıyla madde tespiti sırasında maddenin ne olduğu bilgisini verir.
Güvenlik önlemleri limana girmek isteyen kişiler için öncelikle kişilerin üzerinde bulunması muhtemel ateşli veya ateşsiz silahların tespiti amacıyla metal kapı dedektörleri ve ardından el metal dedektörleri ile taranmaları ile başlar. Yüksek güvenlikli bölgelere giriş için ise vücut tarama sistemleri kullanılabilir. Kişilerin yanlarında bulunan çanta veya bagajları da X-ray veya nötron tarama sistemleri ile taranmakta ve kişilerin silah, uyuşturucu, patlayıcı madde vb. yasadışı ve tehlikeli maddelerle limana girişleri engellenmeye çalışılmaktadır.
Limana giriş yapmak isteyen taşıt ve konteynerler ise araç altı görüntüleme sistemleri, patlayıcı ve tehlikeli madde dedektörleri, kimyasal madde dedektörleri ile büyük boyutlu X-ray cihazları, Araç-kargo muayene sistemleri (VACIS), Gas-Data sistemleri ile taramaları tamamlandıktan sonra limana girişlerine izin verilmektedir. Ayrıca gerekli hallerde tekrar arama yapılabilmesi için mobil kullanıma uygun dedektör, kamera ve tarama sistemleri ile de istenilen yer ve istenilen zamanda güvenlik taramaları yapılabilmektedir.
Gelişen teknoloji ile birlikte liman güvenliğinde sabit ve hareketli termal kameralar ve yüz tanıma sistemleri kullanılarak şüpheli kişilerin tespit edilmesi amaçlanmakta tüm kameraların tek merkezden yönetildiği CCTV sistemi ile liman genelinde kontrol sağlanmaktadır. Ayrıca liman girişlerinde sabit olarak bulunan plaka tanımlama sistemleri liman girişlerinde araç plaka sorgulaması yaparak girişi yasaklı araçların limana girmesini engellemektedir. Bununla birlikte; liman içinde kullanılan mobil tarama sistemleri ile istenilen yer ve zamanda aktif bir tarama ve sorgulama yapılabilmektedir. 
Bu çalışmada, nötron tarama sistemlerinin Best Worst Method (BWM) kullanılarak çeşitli deniz suçlarında kullanım alanlarının analiz edilmesi amacı doğrultusunda nötron tarama sistemlerinin kullanım alanları değerlendirilmiş ve Best Worst Method (BWM) uygulanarak kriterlerin ağırlıkları belirlenmiştir. Bu method nötron tarama sistemlerinin farklı tespit türleri için (Uyuşturucu Madde Tespiti, Silah ve Mühimmat Tespiti, İnsan Kaçakçılığı Tespiti, Patlayıcı Madde Tespiti) hangi kriterlerin ne kadar önemli olduğunu açıkça göstermektedir.
Sonuç itibari ile denizel alanda kullanılan güvenlik sistemleri ile suçun oluşmadan önce proaktif olarak önlenmesi amaçlanmakta gerek uyuşturucu, silah, patlayıcı madde gerekse kaçak eşya veya insan ticareti ve kaçakçılığı ile mücadelede etkin kullanıldığı istatistiki verilerden anlaşılmaktadır. Bu verilerden de anlaşılacağı gibi güvenlik ve kaçakçılık birimlerinin ele geçirdikleri yasadışı madde ve kaçak malzemelerdeki artış suç ve suçlu ile mücadelede güvenlik sistemlerine duyulan ihtiyacı arttırmaktadır. Eğitimli ve deneyimli personel ile gelişen teknolojiyi yakından takip ederek güncellenen güvenlik sistemleri yasadışı madde ve kaçakçılık faaliyetlerinin önünde en büyük engel olacaktır.

Abstract:
Maritime transport is widely used in global trade. This is because more cargo is transported at one time. It is also transported at more economical prices. The increase in the routes of maritime transport connects countries commercially. Considering the activities carried out in the maritime field, the sea route is not only used for freight transport. At the same time, activities are also carried out in the field of tourism by carrying passengers. All these activities significantly affect trade and economy at the same time. In order to ensure the continuity of cargo transport and passenger transport by sea, the concept of security must be well known and evaluated.
Security measures start at the port entrance. It is very important that cargo and passengers can move around the port safely. Within the scope of these measures, fixed or mobile cameras, detectors, imaging devices and material scanning systems are in service at the port entrance and inside the port.
Security screenings in ports cover both people, vehicles and cargo transported by ship. A weakness or disruption in the security area may cause irreparable consequences. For example, explosives that are not included in the security screening or cannot be detected in the security screening can be detonated while the ship is in port, or maritime traffic can be stopped by detonating at critical points such as bridges and canals while the ship is in motion.
In addition, explosives can be detonated at the port of destination or at another point by road after the port of destination, causing both loss of life and great commercial and economic damage. For this reason, X-ray and gamma ray devices and explosive-hazardous material detectors are generally used in ports to scan both small-sized bags, luggage, etc. and large-sized vehicles, containers, etc. Moreover, neutron scanning devices are mostly used in the detection of explosives and narcotic substances. With the developing technology, the field of use of neutron scanning devices has expanded and they have started to give successful results not only for explosives and narcotics but also for the detection of other substances.
When we look at the cargo transportation by sea, it is seen that containers are mostly used. Containers are transported closed.  Their carrying capacity is very high, so they can carry a lot of cargo.  For this reason, it should be determined very well what is inside the containers. All security scans should be done very carefully.  For this reason, X-ray scanning devices are generally used in ports and the detection of substances is classified according to their atomic numbers.
X-ray machines work by X-ray tubes producing X-rays. The X-rays come into contact with the material on the moving belt. X-ray detectors detect this contact and transmit a scanned image of the material to the operator. The operator has information about the size and structure of the scanned material. Depending on the atomic number of the substance, the X-ray scan image produces a scan image in different colours. Substances with atomic numbers between 1-18 are organic substances and are coloured orange.  Substances with atomic numbers between 10-18 are mixed substance and is shown in green. Substances with atomic numbers greater than 18 are inorganic substances and are shown to the X-ray operator in blue.
A comparison is made between X-ray scanning systems and neutron scanning systems in relation with safety scanning systems in the maritime domain. This study compares dual-energy X-ray scanning devices with an inelastic gamma-ray imaging spectroscopy (IGRIS) neutron scanning system. This neutron scanning system detects the content of the scanned material. No operator interpretation is required. Whether the scanned material is solid or liquid, this neutron scanning system clearly identifies the substance.
The inelastic gamma-ray imaging spectroscopy (IGRIS) neutron scanning system performs the scan based on two times of flight. So it identifies what matter is. First flight time duration the gamma radiation generated by the contact of the alpha particle neutrons sent from the device with the scanned material, and the second flight time is the detection time of the gamma radiation by the gamma detector. These two flight times create a different fingerprint for each substance. Therefore, the substance can be identified during the scan.
Security measures begin with the screening of persons wishing to enter the port with metal door detectors and then hand metal detectors to detect any firearms or non-firearms likely to be on their person. Body scanning systems can be used to enter high security areas. People's bags or luggages are also scanned with X-ray or neutron scanning systems to prevent people from entering the port with illegal and dangerous substances such as weapons, drugs, explosives, etc.
Vehicles and containers entering the port are allowed to enter after being scanned by under-vehicle imaging systems, explosive and dangerous goods detectors, chemical substance detectors and large-sized X-ray devices, Vehicle-cargo inspection systems (VACIS), Gas-Data systems. In addition, mobile detectors, cameras and scanning systems are used when re-scanning is required.  
With the developing technology, it is aimed to detect suspicious persons by using fixed and mobile thermal cameras and face recognition systems in port security, and control is provided throughout the port with the CCTV system where all cameras are managed from a single center. In addition, there are automatic license plate recognition systems at the port entrances. This system scans vehicle licence plates at port entrances and prevents prohibited vehicles from entering the port. In addition, the mobile scanning systems used in the port can be used for active scanning and interrogating wherever and whenever required.
This study aimed to determine and analyse the areas of use of neutron scanning systems in various maritime crimes using the Best Worst Method (BWM). To this end, the weights of the criteria were determined by applying the BWM to the areas of use of neutron scanning systems. This method clearly demonstrates the importance of neutron scanning systems in the detection of drugs, weapons and ammunition, human trafficking and explosives.
As a result, the security systems used in the maritime domain aim to proactively prevent crimes before they occur, and it is understood from statistical data that they are used effectively in the fight against drugs, weapons, explosives, human trafficking and smuggling. Security units are constantly carrying out security screening in the ports. A large number of illegal substances and smuggled goods are seized during these scans. These activities can be seen in the statistics. The number of smuggled goods seized increases every year. For this reason, security screening systems are needed more. Security screening systems are also developing with the renewed technology. Security systems updated by closely following the developing technology with trained and experienced personnel will be the biggest obstacle to illegal substances and smuggling activities.