본 논문에서는 컨테이너선의 선형 최적 설계 자동화와 관련하여 연구한 내용과 결과를 정리하였다. 컨테이너선은 일반적으로 프루우드 수 0.26 근처에서 운항하는 선박으로 이 속도에서 운항하는 선박 전용 선형 최적 설계 자동화를 구현하기 위하여 최적화 알고리 즘, 선형 변경 알고리즘, 선박 성능 예측 알고리즘, 자동화 알고리즘 그리고 반복적 계산 기법을 적용하여 컨테이너선의 선형 최적 설계 자동화가 가능한 수치해석 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며, HOTCONTAINER라고 명명하였다. 본 연구에서는 선형 최적 설계를 위한 설 계 변수의 적절한 선정을 위하여 민감도 분석 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 개발된 선형 최적 설계 자동화 알고리즘의 신뢰성과 실 선 적용성을 파악하기 위하여 세계적으로 다양한 연구가 진행된 컨테이너 선박인 KCS 선박을 대상 선박으로 하여 선형 최적 설계 자동 화 수치해석을 수행하여 그 결과물로써 최적 선박을 도출하고, 대상 선박과 최적 선박의 조파저항과 파계 그리고 파고를 비교하였다. 결 론적으로 최적 선박이 대상 선박과 비교하여 조파저항이 47.63% 감소한 것을 볼 수 있었으며, 배수량과 접수 표면적은 각각 0.50%, 0.39% 감소한 것을 볼 수 있었다.

본 연구의 목적은 컨테이너 육묘 시스템을 활용한 참외 접목 묘의 안정적인 생산 가능성을 평가하는 것이었다. 이를 위해, 컨테이너 육묘 시스템과 고온 조건의 플라스틱 온실에서 육묘 한 접수와 대목, 접목묘의 생육을 비교 분석하였다. 접목활착 후 육묘 환경에 따른 참외 접목묘의 생육과 묘소질을 0일, 4일, 7일, 11일, 14일째에 비교하였다. 컨테이너 육묘 시스템에서 는 주야간 온도를 25/20°C, 상대습도를 70%로 설정하여 재 배기간 동안 안정적으로 유지하였으며, 플라스틱 온실 내의 주야간 평균온도는 28.1/15.4°C로 주야간 온도차(DIF)가 더 크게 나타났다. 조사기간 동안 참외 접목묘의 초장은 플라스 틱 온실 육묘 처리구에서 컨테이너 육묘 시스템 처리구보다 더 길게 나타났다. 참외 접목묘 조직의 충실도는 지상부 건물 중을 초장으로 나누어 계산하였다. 육묘장에서 접목한 묘는 접목 후 7－10일 경과하여 활착이 완료되고 초장이 10cm 내 외일 때 출하하여 정식에 이용되게 된다. 본 연구에서 접목활 착 후 7일째에 컨테이너 육묘 시스템에서 재배된 묘의 충실도 는 44.9±2.64mg/cm으로 나타났으며, 플라스틱 온실 육묘 처 리구에서는 24.4±1.56mg/cm로 나타났다. SPAD 평균은 플 라스틱 온실 육묘에서 30.5, 컨테이너 육묘 시스템에서 41.1 로 측정되었다. 이러한 결과는 컨테이너 육묘 시스템의 활용 이 고온기 또는 저일조 시기와 같은 육묘 환경에서도 고품질 모종을 안정적으로 생산할 수 있는 것을 확인하였고, 인공광 을 이용한 육묘 시스템의 활용 범위가 앞으로 더 확대될 것으 로 기대된다.

코로나 19 팬데믹 및 기후 변화 등으로 전 세계적으로 필수적인 생필품과 자원의 품귀 이슈가 지속해서 발생하고 있다. 이러한 현상을 극복하고자 교역량의 수요가 갑자기 증가하였으며 이 결과 컨테이너선의 운임이 대폭 상승하였다. 컨테이너선의 크기 변화는 1960 년대 1,500TEU(twenty-foot equivalent unit)를 시작으로 2021년에는 24,400TEU로 대형화가 진행되고 있다. 컨테이너 적재 능력의 향상은 라싱브 릿지 구조의 대형화와 긴밀하게 연관되어 있고, 안전한 컨테이너 고박 및 항해 시 발생하는 다양한 외력 하중에 안전한 구조설계를 해야 한다. 현재 주요 선급에서는 라싱브릿지 구조 안전성을 평가할 수 있는 구조해석 기반의 지침서를 배포하고 있으나, 허용기준 및 평가 방 법이 달라서 설계 시 엔지니어들에게 혼선을 주고 있다. 본 연구에서는 결과에 영향을 줄 가능성이 큰 주요 변수들(모델링 범위, 오프닝 고 려 여부, 메쉬 크기) 변화에 따른 강도 변화 특성을 정리하였다. 이 결과를 바탕으로 저자들은 합리적인 구조해석 기반 평가에 대한 검토사 항을 제안하였고, 추후 선급 기준 개정 시 참고가 될 수 있을 것으로 기대한다.

The recent increase in earthquake activities has highlighted the importance of seismic performance evaluation for civil infrastructures. In particular, the container crane essential to maintaining the national logistics system with port operation requires an exact evaluation of its seismic response. Thus, this study aims to assess the seismic vulnerability of container cranes considering their seismic characteristics. The seismic response of the container crane should account for the structural members’ yielding and buckling, as well as the crane wheel’s uplifting derailment in operation. The crane’s yielding and buckling limit states were defined using the stress of crane members based on the load and displacement curve obtained from nonlinear static analysis. The derailment limit state was based on the height of the rail, and nonlinear dynamic analysis was performed to obtain the seismic fragility curves considering defined limit states and seismic characteristics. The yield and derailment probabilities of the crane in the near-fault ground motion were approximately 1.5 to 4.7 and 2.8 to 6.8 times higher, respectively, than those in the far-fault ground motion.

본 연구는 컨테이너 재배용 중간목의 노지 생산기술 개발을 위하여 왕벚나무 3년생을 대상으로 전정, 시비종류·시비량 처리에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행되었다. 노지에 정식 후 전정 유무(1.8m 이하 전정(P) 및 무전정(N.P))와 시비종류 및 시비량(유박비료 21.7, 43.3g/㎡/yr, 퇴비 1.0, 2.0 ㎏/tree/yr, 고형비료 40.5, 81.0g/㎡/yr)을 대조구를 포함하여 처리하였다. 묘목의 생장에 미치는 영향을 평가하기 위해 정식 2년 후 생장 및 상대생장량, 건물생산량, 품질지수 및 양분특성을 비교‧분석하였다. 묘고 및 근원경 상대생장량은 무전정 처리보다 전정처리에서 유의적(p≤0.000)으로 높았으며, 전정을 실시한 고형비료 81.0g/㎡/yr 처리에서 가장 높은 생장량을 보였다. 본 연구결과 왕벚나무 접목 3년생을 노지에 정식한 후, 1.8m 이하 전정을 실시하고 고형비료 81.0g/㎡/yr을 처리하여 2년 재배 시, 고품질의 컨테이너 재배용 왕벚나무 중간목이 생산되는 것으로 판단된다.

본 연구에서는 전장이 400m인 24,000TEU급 컨테이너선박을 대상으로 선박 내 빌지펌핑의 성능에 대한 케이스 스터디를 수행하 였다. 본 연구의 대상인 24,000TEU급 컨테이너선박의 빌지시스템의 경우 선급의 규칙에 맞게 설계되었지만, 선박 내 설치되어 있는 빌지펌 프의 정격유량 및 최대유량 조건에서도 SOLAS Reg.II-1/35-1의 2 m/s 요건을 만족시키지 못하였다. 특히 1번 ~ 4번 화물창에 대해, 해수로 가득차 있다고 가정한 상태에서 해수를 모두 배출하는 동안에 빌지 주관에서의 평균유속을 계산할 결과, 2번 화물창, 3번 화물창 및 4번 화물창은 평균유속이 2 m/s 미만으로 기준에 적합하지 않은 것으로 나타났다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 2번, 3번 및 4번 화물창의 150A 빌지 지관을 200A 배관으로 교체하여 계산을 수행하였으며, 그 결과 화물창 내의 해수를 모두 배출하는 동안의 빌지 주관에서의 해 수평균유속이 각각 2.479m/s , 2.476,m/s 및 2.459m/s 로 기준을 만족시키는 것을 알 수 있었다.

Test of the operating characteristics and energy saving performance of a container cooling system that reduces the operating energy of a refrigeration system using a loop thermosyphon heat exchanger that removes heat by temperature difference between outdoor and indoor was performed. As a result of the experiments, when the loop thermosyphon and the refrigeration system were operated simultaneously, the refrigeration system operated intermittently by reducing the heat load. As the temperature difference between indoor and outdoor increased, the operating time of the refrigeration system decreased and the energy efficiency rate increased. Energy efficiency rate showed a tendency to increase with increasing temperature difference, and the predicted correlation of energy efficiency rate using the performance of the loop thermosyphon heat exchanger and the refrigeration system was relatively consistent with the experimental value.

선박의 피로 손상 해석에는 운항적인 요소를 고려한 매개 변수들을 포함하고 있다. 이러한 운항적인 변수들 때문에 설계 단계 에서 예측하는 피로 손상도와 실제 운항 조건을 고려한 피로 손상도간의 차이가 발생한다. 마찬가지로 피로 해석에서 적재 하중 조건을 고려할 때 실제 컨테이너선은 다양한 적재 상태가 존재하지만 설계 단계에서 대표 하중 조건을 선택하여 피로 손상도를 계산한다. 실제 하중 조건과 설계시 하중 조건을 적용하였을 때 피로 손상 계산 결과의 차이가 예상됨에도 불구하고 컨테이너선의 하중 조건에 따른 피 로 손상 기여도에 관한 연구는 거의 이루어지지 않은 실정이다. 본 연구에서는 컨테이너선의 화물 중량 분포를 변화시켰을 때 피로 손상 기여도를 분석하고자 하였다. 일반적으로 설계 단계에서 적용하는 하중 조건뿐만 아니라 다양한 하중 조건을 생성하고 유체동역학 계산 으로 얻을 수 있는 선체 거더 하중 및 스펙트럴 피로 해석을 수행하여 얻은 피로 손상도를 확인하였다. 그 결과, 컨테이너선에서 화물 중 량 분포 변화는 선체 거더 하중을 변화시켰으며 선체 거더 응력에 영향을 주어 피로 손상의 변화를 야기시키는 것을 알 수 있었다.

전세계적으로 컨테이너선은 대형화되고 있으며, 2005년 9,200 TEU에 불과하였던 컨테이너선의 크기가 최근에는 24,000 TEU 급으로 확대되었다. 컨테이너선의 대형화와 함께 우리나라에서도 대형 컨테이너선들의 입·출항이 잦아지고 있어 안전 통항에 대한 검토의 필요성이 강조되고 있다. 이에 본 연구에서는 24,000 TEU 컨테이너선을 대상 선박으로 우리나라의 항만 및 어항 설계 기준에 따라 부산신항 및 부산신항 입항을 위해 통과해야 하는 가덕수로에서의 UKC를 산출하였다. 또한 UKC 기준을 충족하면서 항해 가능한 최대속력을 다양한 squat 식을 활용하여 구하였고, 이 결과를 현재의 속력제한 기준과 비교하였다. 연구결과 부산신항에는 흘수대비 10 % 여유수심을 요구하며 이를 만족하는 squat값은 0.95 m였으며, 가능한 최대속력은 11 kts였다. 가덕수로에서는 흘수대비 15 % 여유 수심을 요구하며 이를 만족하는 squat값은 1.78 m였으며, 가능한 최대속력은 15 kts였다. 부산신항에서는 계산결과인 11 kts보다 제한속력이 12 kts로 높게 설정되어 있어 안전측면에서 재고려가 필요하며, 가덕수로에서는 계산결과인 15 kts보다 제한속력이 12 kts로 낮게 설 정되어 있으므로 원활한 통항을 위하여 필요시 속력제한 규정을 높이는 것을 고려해 볼 수 있다. 본 연구는 제한된 요소만을 고려하여 UKC 및 항해 가능한 속력을 산출한 한계를 가지고 있으나 이 연구를 토대로 추가연구가 진행된다면 정확한 UKC 및 안전속력을 제한할 수 있을 것으로 판단된다.

COVID-19가 전 세계를 강타하면서 각 국가는 대혼란에 빠졌다. 전 세계 화물교역은 80 % 이상이 해상운송을 통해 이루어지고 있어 화물과 여객을 포함한 해상운송업은 COVID-19의 큰 영향을 받는 산업으로 예측되었다. 따라서 본 연구의 목적은 코로나 팬데믹 (Coronavirus Pandemic) 발생 전후로 아시아 주요 항만 컨테이너 항구의 팬데믹 전후 운영효율성을 분석하는 것이다. 항만의 운영효율성을 분석하기 위해서 자료포락분석(DEA)을 이용하였다. 본 연구의 분석 기간은 5년(2016~2020년)으로 2016년, 2017년, 2018년, 2019년을 코로나 이전으로 하고, 2020년을 포스트 코로나 시대로 설정하였다. 또한, 분석 대상으로는 아시아 상위 10개 항구 중 동종 DMU의 DEA 요건을 충족시킨 상하이, 광저우, 선전, 닝보-저우산, 부산 및 싱가포르 총 7개 항구를 선택하였다. DEA의 CCR 및 BCC 모델의 결과는 몇 가지 비효율성이 확인되었음에도 COVID-19 팬데믹 발생 시점에서 몇 개월 이후부터는 전반적으로 운영효율성이 코로나 이전 몇 년 동안보다 상대적으로 높았음을 확인하였다. 하지만 일부 항만 (부산, 광저우)의 경우에는 더욱 나은 운영효율성을 위해서 항만의 규모와 운영의 기술적 능력 등을 제고 할 필요가 있다.