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Journal of Korean Navigation and Port Reserch KCI 등재 한국항해항만학회지

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권호

Vol.27 No.2 (2003년 6월) 18

1.
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충돌위험도의 정량적인 평가는 항해ㆍ충돌방지 전문가 시스템 개발에 있어서 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 기존의 충돌위험도 평가 방법을 분석하여 문제점을 비교ㆍ검토하였으며, 그 대안으로 Sech 함수를 이용한 충돌위험도 평가 방법을 새롭게 시도하였다. 이를 충돌위험도 평가에 적용하고 본선의 안전한 행동구간을 결정할 수 있는 방법을 제시하였다.
2.
2003.06 서비스 종료(열람 제한)
해상수송의 안전성을 개선하는 하나의 수란으로서, 해상풍 정보로부터 예정 항로상에서 조우하게될 파랑정보를 높은 정밀도로 예측하여 단시간에 본선에 제공할 수 있는 시스템을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 이의 제1단계로서 대양에서의 다방향 불규칙파 예측을 위한 파랑추산모델을 제시하였다. 검토방법으로는 과거 실제 해역에서 발생한 황천에 기인한 선박 침몰사고를 대상으로 선박의 항행 일정에 따른 해상풍의 분석 및 파랑추산시뮬레이션을 수행하였으며, 이로부터 사고 선박이 조우한 해상을 평가하고 모델의 재현성 및 정도를 검토하였다. 연구비 결과, 사고 선박은 침몰사고의 원인이 Okhotsk해에서 발달한 저기압에 의해 급속히 성장한 고파랑 해역을 회피하지 못하여 발생한 것에 있음을 명백히 하였으며, 본 계산에 이용한 제3세대 파랑추산모델(WAM)로부터의 결과는 실제 관측 파랑의 유의파고, 주기, 방향 스펙트럼 등 항행관련의 파랑제원과 잘 부합되었으며, 실용 선박에서의 예측시스템 구축에 적용성이 양호한 것으로 나타났다.
3.
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선박이 해상에서 조난을 당했을 경우 인명과 재산 및 해양 환경보호를 위하여 조난자 및 조난선박을 신속히 수색ㆍ구조 함으로써 해양사고로 인한 인적, 물적 피해 및 해양환경의 피해를 최소화 할 필요가 있다. IMO에서 채택한 SAR협약은 우리나라에서는 1995년 발효되었고 국세적으로는 해양경찰청이 SAR협약의 이행기관이 되었다. 해상에서 조난자나 조난선박의 구조 및 발견 가능성은 시간이 경과함에 따라 급속히 감소하기 때문에 SAR임무의 핵심은 효율적인 수색ㆍ구조 계획을 통해 신속하게 생존자를 수색ㆍ구조하는 것이라 할 수 있다. 본 연구에서는 해양사고가 발생한 경우 구조선이 최단시간 내에 조난현장에 도착 할 수 있는 해상 수색ㆍ구조선 최적배치 모델을 정식화 하였다. 또한 해양경찰청의 구조선의 운용과 기술적인 능력을 고려하여 우리나라 수색 구조 구역을 180개의 소구역으로 나누고 최적배치 위치 및 척수를 구하였으며, 구조선의 합리적인 운용을 위해 추가적으로 소요되는 척수를 산정하였다.
4.
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이 연구는 우리나라 및 영국ㆍ미국ㆍ일본ㆍ네델란드의 해양사고에 관한 조사ㆍ심판제도를 다루며, 우리나라의 조사ㆍ심판제도를 주요 해운국가의 제도와 비교ㆍ분석하여 우리 제도의 미비점을 도출하고 다음과 같은 개선방안을 제안한다. (1) 해양안전심판원의 소속, 예산, 인사 및 청사를 독립시켜 단독기관으로 한다. (2) 해양안전심판원의 조사기능과 심판기능을 독립된 조사기관으로 이원화한다. (3) 사고원인을 규명한 결과를 행정기관 등에 권고를 할 수 있는 권한을 가지도록 한다. (4) 조사관 및 심판관을 다양한 전공의 전문가로 구성한다. (5) 조사시 사법기관과의 상호 협력체제를 구축한다. (6) 국제협력업무를 담당하는 전문부서와 인력을 갖춘다.
5.
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지금까지 IMO를 비롯한 해운산업분야에서는 해상의 인명 재산, 해양환경보호에 항상 큰 관심을 가지고 해양사고예방을 위한 많은 노력들이 견주되어 왔다. 하지만 이러한 노력에도 불구하고 크고 작은 해양사고가 지속적으로 발생하고 있는 것이 오늘날의 현실이다. 한편, 선박충돌사고는 수많은 원인이 서로 복잡하게 상호작용을 하고 있어서 사고예방대책마련에 어려움이 많다 따라서, 선박충돌사고의 정량적인 분석을 위해서는 이들 상호작용요소간의 관계를 시스템적으로 파악하고 분석하는 것이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 먼저, 지난 10년(1991-2000)간 국내에서 발생한 선박충돌사고에 대한 위험성을 분석하였고, 또한 사고발생에 가장 큰 영향을 미치는 위해요소(Hazard)인 인적요소(Human Factor)에 대해서 전문가집단의 의견을 수렴하여 FSM기법을 이용하여 인적 위해요소를 계층화한 후 각 요소 상호간의 관련성을 분석하였다. 그 결과로써 인적요소에 의한 선박충돌사고의 발생과정과 각 계층에 속한 요소가 사고에 미치는 영향력을 규명하고, 각 요소간 상호관계를 파악하여 사고예방대책마련을 위한 우선순위를 결정할 수 있는 선박충돌사고의 인적요소 구조그래프를 제시하였다.
6.
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가상현실 (VR) 시뮬레이터의 임장감 증대방법을 제안했다. 이 방법은 입체영상과 3차원음향 사이의 상호 상승효과에 의하여 인간이 느끼는 현실감을 증대시키기 위한 것이다. 상호 상승효과를 실험하기 위하여 PC 모니터와 LCD 셔터그래스로 구성된 VR 시뮬레이터를 이용하여 5명의 대학생을 대상으로 주관평가를 실시하였다. 실험결과, 입체영상에 3차윈음향을 부가한 경우, 자연감을 나타내는 척도 Inat 가 3.1에서 3.6으로 0.5 상승하고, 음상정위 평가척도 ASL 는 70~75%에서 80~85% 로 10% 상승하는 결과를 나타냈다. 따라서, 이 연구에서 제안한 방법이 VR 시뮬레이터의 현실감을 증대시킬 수 있었다.
7.
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본 논문에서는 운송시간과 운송비용으로 구성된 희생량 모델과 운송경로의 환경비용을 이용한 수출입 컨테이너화물의 운송경로 선택에 관하여 고찰한다. 먼저 희생량 모델, 운송의 환경비용, 수출입 컨테이너화물의 물동량과 운송경로별 분담율에 대하여 간단히 살펴본다. 그리고 부산항의 수출입 컨테이너화물을 서울로 운송하는 경우를 가정하고 운송시간과 운송비용, 화물의 운송에 의하여 발생하는 환경비용에 대하여 고찰한다. 또한 환경비용을 고려한 희생량 모델을 이용하여 각 운송경로별 희생량을 계산한다. 마지막으로 계산된 운송경로의 희생량에 기초하여 수출입컨테이너 화물의 운송경로를 결정한다. 본 연구의 결과, 운송의 환경비용을 고려하는 경우 수출입컨테이너의 육상운송 분담율이 감소하며 연안운송 분담율이 증가하는 것을 확인하였다.
8.
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본 연구는 한중정기항로에서 국적선사 활성화 방안에 관한 실증연구이다. 본 연구를 위하여 한중항로의 국적정기선사, 중국적 정기선사, 3국적 정기선사 등의 종사자에 실문지 500매를 배포하여 290매 회수하였으며, 한중정기항로 국적선사 활성화 요인과 물동량 증대효과의 관련성을 검증하기 위하여 먼저, 설문문항의 신뢰성(Reliability)은 크론바하 알파(Cronbach's Alpha)에 의한 내적 일관성 검사법을 통하여 검정하였고, 독립변수의 구성타당성(Construct Validity)을 검정하기 위해서 변수들이 선형결합이라는 가정 하에 요인을 추출하는 주성분 법(Principal Components)을 이용한 요인분석(Factor Analysis)을 실시하였다. 그리고 연구가설을 검증하기 위하여 다변량 회귀분석(Multiple Regression Analysis)을 실시하였다.
9.
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세계적으로 항만간 경쟁이 전방위로 전개되고 있는 가운데 우리나라를 비롯하여 아시아 각국은 자국 항만을 중심항만으로 육성하려고 대대적인 항만개발에 나서고 있다. 그럼에도 불구하고 아직까지 중심항 개발전략의 유효성에 대한 이론적 검토는 충분하지 못한 실정이다. 본 연구는 i) 대형항만에 물동량이 집중되는 항만집중화 현상이 일어나는가 ii) 과연 대형항만은 소형항만에 비해 물동량 증가속도가 빠른가를 검토함으로써 중심항만 개발전략에 대한 시사점을 도출해 보고자 한다. 이를 위해 먼저 허쉬만-허핀달지수를 적용하여 아시아 항만의 항만집중도를 분석하였고, 또한 글로벌 차원과 지역적 차원에서 컨테이너 항만규모와 성장간 실증분석을 시도하였다. 분석 결과, 항만집중도에 있어서 아시아 특히 동북아지역은 항만물동량의 분산화 경향이 강한 것으로 나타났다. 그리고 항만규모와 성장간 관계의 경우 글로벌 차원에서는 대형항만일수록 물동랑 증가율이 소형항만에 비해 높게 나타난 반면, 아시아지역은 소형항만일수록 물동량 증가율이 높게 나타났다.
10.
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부산항의 시설 능력 부족 문제를 해결하기 위하여 건설 중인 부산 신항만은 8,000 TEU급 대형선박의 입항이 가능한 환적항으로 개발되고 있다. 이러한 대형 항만의 경우 간선 항로를 운항하는 모선과 지선 항로를 운항하는 피더선이 동시에 입항하며, 터미널 설계 시 이러 한 상황을 반영하여 하역 능력, 운영계획, 장비 사양 등을 결정할 필요가 있다. 그러나 부산 신항만은 선석당 30만 TEU를 기준으로 터미널이 설계되었기 때문에 기존 주요 항만에 입항하는 다양한 규모의 선박을 고려하여 하역 능력을 검토할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 선박 접안 능력의 관점에서 실제 두개의 터미널에 접안하는 선박의 규모별 적ㆍ양하량, 선박 길이 등을 반영해서 선석길이 및 선석 수를 산정하고 기존 터미널 개발계획과 관련하여 시사점을 제시하였다.
11.
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본 연구의 목적은 아시아 주요항만의 특성을 종합적으로 분석/분류하는 것이다. 특히, 본 연구에서는 기존연구가 지닌 연구대상 선정과 관련한 문제점을 극복하기 위해, 객관적인 지표에 의거하여 부산항이 속한 아시아 주요 대상 항만을 선정했다. 그리고, 연구 방법론의 측면에서 기존연구의 계층평가 알고리즘을 이용한 항만평가와 군집분석법을 이용한 연구의 경우 상호보완적인 장/단점을 지니고 있어, 두 가지 알고리즘을 연계하여 아시아 항만의 전체적인 판도와 항만의 경쟁력 순위 등을 종합적으로 고찰했다. 또한, 본 연구에서는 일반군집분석법에 퍼지 알고리즘을 적용한 FC<(Fuzzy C-Means)법을 이용하여, 기존 방법보다 다양한 고찰이 가능케 하였다. 분석결과, 아시아 16개 주요 항만들 중 10개 항만이 독자적이 위상을 가지고 6가지 항만군을 형성하고 있었으며, 순위면에서 싱가폴항, 홍콩항, 부산항 카오슝항이 높은 경쟁력을 가지고 있었다. 특히, 부산항과 카오슝은 여러 가지 특성에서 유사하여 동일 항만군으로 분류되었고, 싱가폴하엥 이어 2번째로 높은 경쟁력을 보유한 항만군을 형성하고 있는 것으로 파악되었으나, 경쟁력 면에서 싱가폴항과의 격차는 큰 것으로 파악되었다.
12.
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일점계류된 선박의 외력에 의한 불안정 거동을 경감시키는 방법에 대하여 검토하였다. 계류된 선박의 수치계산 시뮬레이션을 위해 조종운동방정식을 사용하였고, 선박에 가해지는 외력으로는 풍력과 파강제력이 고려되었다. 파강제력은 3차원특이점분포법에서 얻어진 주파수전달함수로부터 시간영역해석법을 적용하였고, 풍력은 OCIMF(1994)에서 제시한 값을 사용하였다. 계류된 선박의 안전대책으로 바우스러스터를 이용한 제어방법, 두 번째 묘를 이용한 굴레(Birdle)를 씌우는 묘박법이 검토되었다.
13.
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함정은 적과이 전투 환경에서 충분한 전투력을 발휘하여야 하고 우수한 공격 능력뿐만 아니라 적의 위협 무기에 대한 적절한 방어능력을 반드시 갖추어야 한다. 함정이 방어 능력은 생존성으로 표현되고 있다. 함정의 생존성을 향상시키는데로 민감성의 감소대책이 가장 효과적이라고 할 수 있으나, 수상 전투 함정은 노출되기 쉽고 공격을 받을 수 있는 위협 무기가 매우 다양하기 때문에 취약성의 감소대책이 보다 강조되고 있다. 취약성의 감소대책으로는 이중선체, 상자형 거더(box girder), 이중 횡 격벽 및 방탄 강화 격벽의 설치, 파편 등의 방벽 설치 등의 다양한 방법이 있으나, 현실적으로 많은 비용과 중량 증가 등의 요인이 발생함으로 소요비용 대비 취약성 감소 효율 측면을 고려하여 주어진 설계 제한 범위 내에서 적용 가능한 보호 수준을 결정하여야 한다. 본 논문에서는 생존성 향상을 위한 선체 구조 설계기술의 평가 절차와 대책에 대한 방법론 등을 검토하고, 특히 상자형 거더 설치가 선체 구조의 생존성 향상에 미치는 영향을 살펴보고자 한다. 상자형 거어더의 효용성을 수치해석을 통하여 살펴보았고, 해석 결과 상자형 거어더의 설치는 생존성을 향상시킬 수 있는 유효한 설계 방법임을 알 수 있었다.
14.
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본 논문은 IMT-2000 기지국용 15 Watt Feedforward 선형전력증폭기(Linear Power Amplifier; LPA)의 구현을 위한 에러증폭기를 설계 및 제작하여, 그 성능을 평가하였다. 에러증폭기는 상호 변조 왜곡 신호(Intermodulation Distortion: IMD)만을 검출하기 위한 빼기회로, RF 신호의 세기 및 위상을 제어하기 위한 가변 감쇠기, 가변 위상변환기, 그리고 신호의 증폭을 위한 저전력증폭기, 대전력증폭기로 구성되었다. 이들 구성요소는 RO4350 기판 위에 구현되어, 틴 도금한 알루미늄 기구물 안에 바이어스 회로와 함께 집적하였다. 제작시 RF 회로부의 바이어스 회로에 전원을 공급하기 위하여 내벽에 관통형 커패시터를 삽입하여 DC 전원에 의한 스퓨리어스 성분이 제거되도록 하였다. 제작된 에러증폭기는 45 dB 이상의 이득, ± 0.66 dB의 이득평탄도, -15 dB 이하의 입력반사 손실 특성을 나타내었다. 또한 성능을 평가하기 위해 Feedforward 방식의 LPA에 적용한 결과 주증폭기의 IM3 성분이 34 dBc에서 61 dBc,개선되었다. 이때 오차루프의 상쇄지수는 약 27 dB, 최종 출력 전력은 15 W로 나타났다.
15.
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본 논문에서는 새로운 형태의 CSP (chip site package)를 이용하여 정합소자 린 바이어스소자를 MMIC상에 완전집적한 Ku/K밴드 광대역 증폭기 MMIC에 관하여 보고한다. 새로운 형태의 CSP에 대해서는 이방성 도전필름인 ACF (anisotropic conductive film)을 이용하였으며, 그 결과 MMIC 패키지 프로세스가 간략화 되었고, CSP MMIC의 저 가격화가 실현되었다. MMIC상에 집적하기 위한 DC 바이어스 용량소자로서는 고유전율의 STO (SrTiO3) 필름 커패시터가 이용되었다. 제작된 CSP MMIC는 광대역 RF동작특성 (12-24 GHz에서 12.5±1.5 dB의 이득치, -6 dB이하의 반사계수, 18.5±1.5 dBm의 PldB) 을 보였다. 본 논문은 K 또는 Ku 밴드의 주파수대역에 있어서의 완전집적화 CSP MMIC에 관한 최초의 보고이다.
16.
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본 논문에서는 자동화 컨네이너 터미널에서의 AGV 시스템 운영을 위한 방안을 제시하고 그 검증을 위한 시뮬레이터를 개발한다. 우선적으로 AGV의 생산성을 고려한 자동화 터미널의 구조를 제시하고 그러한 구조상에서의 AGV의 교통통제 방안을 제시한다. 기존에 연구된 AGV 시스템들은 주로 존 제어 방식을 사용하고 있다. 그러나 본 연구에서는 AGV 운행의 유연성을 위해 그리드 기반의 제어 방식을 제안하고 사용한다. 최종적으로 실제 현장과 유사한 작업을 할 수 있고 운영규칙의 수정 개선이 용이한 시뮬레이션 환경을 개발한다.
17.
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파랑에너지를 차단하고 항내 정온을 확보하기 위해 설치된 외곽시설인 방파제는 불투과성이기 때문에 항만을 폐쇄성으로 만들 수 있으며, 항내ㆍ외간의 해수교환은 급격히 감소될 수 있다. 항만개발의 최근 추세는 항내의 수질 보호와 친수성이 강조되어, 기존의 불투과성 방파제의 일부에 투과성으로 설계한 제체투과성 해수교환방파제를 설치하는 것으로 나타났다. 이 경우 외해의 에너지가 항내로 전달되어 항내 오염물질의 희석률 증대와 함께 외해로 배출되도록 하고 있다. 오염이 심화된 항만(남해 동부해안에 위치한 삼천포 구항)에서 항내 수질을 개선하기 위한 방안은 육상오염원을 제거하는 것이 최선이나, 폐쇄성이 큰 항만의 경우, 외해와의 해수순환을 강화시켜야만 한다. 즉, 기존의 항만에서의 항내 수질개선을 위해서 외곽시설의 일부에 해수소통구를 두는 방법이 가장 최선이라 할 수 있다. 본 연구에서는 항내 오염이 심각한 항만을 대상으로 하여, 해수소통구를 통한 해수순환 양상을 수치계산을 통해 검토하고 수반되는 해수교환율을 검토하였다. 본 연구에서는 유한 차분법으로 수치모델을 구성하였으며, 해수소통구 도입에 따른 항내의 해수순환 및 해수교환율을 평가하였다.
18.
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해양에 기름이 유출되면 방제작업의 초기단계에서 기름의 이동 및 확산을 차단하기 위하여 오일 붐을 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 오일 붐은 유속, 기름의 밀도와 점성, 수심, 기름의 양, 그리고 붐 흘수의 길이 등과 같은 여러 인자들에 의해 그 포획능력이 영향을 받는다. 본 연구에서는 이들 누유인자가 오일 붐의 포획과정에 어떠한 영향을 미치는지를 체계적으로 파악하기 위하여 컴퓨터 모델링을 수행하였다. 모델링을 위하여 CFD(computational fluid dynamics) 프로그램 중에서 가장 널리 알려진 Fluent를 이용하였으며 기존의 실험자료와 비교함으로써 모델링 결과를 검증하였다. 본 연구의 결과는 방제작업 책임자와 오일 붐 설계자에게 유용한 참고자료가 될 것으로 기대된다.