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Journal of Korean Navigation and Port Reserch KCI 등재 한국항해항만학회지

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권호

Vol.31 No.5 (2007년 6월) 16

1.
2007.06 서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 조이스틱을 이용하여 프로펠러와 타, 선수/선미 쓰러스터를 갖는 선박의 접이안을 위한 제어 알고리즘을 개발하였다. 조이스틱으로부터 전진 방향 및 회전 방향의 속도명령을 받아 전진 방향 및 회전 방향의 속도를 제어하는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 비선형 제어 알고리즘을 개발하기 위해 저속 조종수학모형을 사용하였다. 또한, 본 연구에서는 비선형 및 PID 제어기의 성능을 검증하기 위해 선박 접이안 가상 HILS(Hardware in the Loop Simulation) 프로그램을 구현하였다. HILS 프로그램은 LabWindow/CVI를 이용하여 개발하였으며, 사용자는 선박의 현재 위치와 원하는 궤적을 모니터를 통해 본 후 조이스틱을 이용하여 선박의 전진 방향 및 회전방향 속도를 제어함으로서 선박을 조종한다. 시뮬레이션 결과를 보면 비선형 제어기와 PID 제어기는 개루프 조이스틱 제어기보다 타와 쓰러스터의 입력 크기뿐 아니라 선박의 위치오차 면에서도 우수한 성능을 보였다.
2.
2007.06 서비스 종료(열람 제한)
본 논문에서는 선박충돌사고의 주요한 원인이 되는 인적운항과실의 감소 및 효과적인 선박충돌회피를 지원하기 위해 새로이 제안된 '속력을 고려한 선박충돌회피지원 모델'을 기반으로 한 선박충돌회피지원 프로그램 개발에 관하여 연구하였다. 이 프로그램은 선행 연구에서 고려되지 않은 상대선박의 속력이 고려되었으며, 자선의 선회특성을 이용하여 상대선박의 침로, 속도에 대한 충돌회피 가능영역과 방법을 표시함으로써, 근접상황에서도 효과적인 충돌회피 조종을 지원할 것이다.
3.
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항주파는 해안침식, 호안 결괴, 하역곤란 및 어선 등 소형선박의 동요를 발생시키며, 최근에는 고속으로 항행하는 수상오토바이, 모터보트 및 여객선 등이 수영객, 낚시꾼 및 어로작업중인 어민에게 위협이 되고 있다. 본 연구에서는 실험 및 이론적으로 항주파고의 전파특성을 검토하였으며 상대수심이 얕은 수역에서 발생한 항주파가 천해역으로 전파하는 경우 파고증가율이 커지며, 수심이 얕을수록 유속이 느린 흐름이 존재하여도 파가 진행하지 못함을 알 수 있다.
4.
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부산 북항 접근 수역은 입출항 선박의 교통량이 많고 바람으로 인한 풍압력과 조류의 영향으로 횡압류가 작용하여 선박 운항자 가항행에 큰 부담을 느끼는 해역이다. 해당 해역에 대한 통항 선박의 해상교통조사 실시 결과 다수의 선박이 협소한 방파제 사이를 안전하게 진입하기 위해서 입항 항로의 경계를 벗어나 항행하는 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 부산항 제1항로 진입항로의 선박 통항 안전성을 증대시키기 위하여, 교통조사를 통한 통항선박의 항적 분석 및 진입항로에 대한 통항 개선을 위한 선박조종시뮬레이션을 실시하였다. 선박조종 시뮬레이션은 현행 통항분리대 방식과 진입 선박의 통항 개선을 위해 도출된 두 가지 통항분리대 개선안에 대해 각각 실시하여, 그 결과를 분석 평가함으로써 항로 개선안의 타당성을 검증하였다. 또한 부산항 제1항로 접근 해역에서의 통항안전과 해양사고 예방을 위한 방안으로 수심 준설 구간, 예인선 및 예부선의 통항 확보 방안 및 해군 함정에 대한 관제 강화 등을 제안한다.
5.
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컨테이너항만의 물동량이 증가하는 추세에서 장래에 발생될 컨테이너선박의 교통량을 예측한다면 항만의 효율적인 계획과 운영관리를 사전에 수립할 수 있다. 해상교통 관점에서도 컨테이너선박의 입 출항 척수를 장기적으로 추정하고, 이를 근거로 해상교통수요를 원활하게 처리할 수 있는 합리적인 방안을 계획할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 전국항만 기본계획에서 제시된 부산항, 광양항, 인천항의 컨테이너 물동량 예측자료를 토대로 각 항만에 대한 컨테이너선의 장래 입 출항 교통량을 추정하였다. 이를 위해서 컨테이너선박의 척당 물동량 추세를 ARIMA 모형을 통해 예측하고, 계절지수를 산출하였다. 이와 같이 예측된 척당 물동량을 2011년, 2015년, 그리고 2020년의 컨테이너 물동량에 대비시켜 발생예상의 해상교통량을 추정하였다.
6.
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장치공간 소요량은 컨테이너터미널의 장치능력을 결정짓는 매우 중요한 의사결정 변수이다. 일반적으로 장치공간 소요량은 모선의 배선간격, 장치허용기간, 본선작업시간 등 여러 요인들에 좌우된다. 그러나 지금까지는 이들 요인이 확정적이라는 가정 하에 다양한 방법들을 장치공간 소요량 산정에 적용해왔다. 본 연구는 본선작업 물량이 확률적인 것으로 가정하고 요구된 서비스수준을 만족시키는 장치공간 소요량의 산정 방법을 제시했다. 시뮬레이션을 이용한 수치실험은 제시된 방법이 다른 방법들에 비해 확률적 상황에서 더욱 정확한 장치공간 소요량을 산정할 수 있음을 보여주었다.
7.
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이 연구의 목적은 복합운송주선업 전문가들의 의견을 통해서 우리나라 복합운송주선업의 전략적 발전방안을 우선순위별로 제시하는데 있다. 이를 위해 선행 연구들과 전문가들로부터 브레인스토밍(brainstorming)을 수행하여 20개의 세부평가요인을 도출하여 SWOT Matrix를 작성하고 3개 계층으로 계층분석구조를 구축했다. SWOT/AHP기법을 통해 이러한 계층구조를 분석한 결과 각 계층의 상대적 중요도와 SWOT그룹별 세부요인들의 최종 우선순위를 도출하였다. 그리고 분석결과를 토대로 우리나라 복합운송주선업의 전략적 발전방안을 우선순위 별로 제시하였다.
8.
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선사들의 자가 터미널 확보, 전략적 제휴 및 M&A, 선박의 대형화는 항만으로 하여금 기항지 축소와 항만간 경쟁을 초래하게 하였다. 이러한 해운 항만의 환경변화는 선사들이 항만평가 기준인 항만선호도, 성장가능성 항만경쟁력 등에 대한 평가도 변하게 하고 있다. 선사들의 항만평가 기준의 변화는 항만이 추구해야 하는 정책방향을 결정하기 때문에 중요한 연구의 주제라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 ANVOA 분석과 Duncan 검증을 통해 선사들의 항만 기항선호도, 성장가능성, 항만경쟁력의 평가변수들을 대상으로 전세계 8개 주요항만(싱가포르항, 홍콩항, 상하이항, 부산항, 로테르담항, 함부르크항, 카오슝항, 도쿄항)을 유사 항만군으로 그룹핑하여 평가하고자 한다. 이는 평균차이 검증을 통해 선사들이 전세계 주요 항만을 평가하는 객관적인 평가결과로 사용될 수 있을 것이다.
9.
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본 연구의 목적은 국제물류서비스 제공자인 복합운송주선업체와 그 수요자인 화주간의 관계에서 복합운송주선업체의 서비스지향성과 종업원만족, 경영성과간의 구조적인 관계를 검정하고자 하는 것이다. 연구목적을 효과적으로 달성하기 위하여 문헌연구와 함께 복합운송주선업체를 대상으로 한 설문조사를 통한 실증분석을 병행하였다. 연구결과 복합운송주선업체의 서비스지향성은 종업원만족에 긍정적인 영향을 미치며, 종업원만족은 기업의 재무적 성과에 영향을 미치는 것으로 분석되었다.
10.
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최근 러시아 정부는 독일 등 철도 운영 선진국들과 연계하여 시베리아 횡단철도(TSR)를 활성화하기 위한 전략을 수립하고 있다. 이렇듯 TSR의 활성화가 현실화 될 경우 해상운송화물의 일부가 TSR로 전환될 가능성이 있으며 또한 남북철도와 연결될 경우 부산항에서 철도를 통해 유럽까지 연결되는 새로운 화물운송루트가 만들어 지게 된다. 이에 본 연구는 TRS의 실제 수요자인 포워더와 화주, 경쟁 업체인 선사 및 기타운송업체들의 수송수단 선택요인을 조사하고, 이를 바탕으로 기존 해상운송의 대체 수단인 TSR의 경쟁력분석을 목적으로 한다.
11.
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본 논문에서는 Jahanshahloo et al (2007)가 새롭게 제시한 모형을 이용하여 2004년도, 국내 26개 항만들을 대상으로 2개의 투입변수(접안능력, 하역능력)와 3개의 산출변수(수출화물처리량, 수입화물처리량, 입출항척수) 가 있는 경우의 CCR[Charnes, Cooper, Rhodes(l978)] 효율성을 측정하였다. 또한 효율성이 1인 효율적인 항만들을 제거하는 방법과 나머지 항만들의 효율성을 평균하는 방법을 이용하여 효율적인 항만들의 정확한 순위를 측정하였다. 실증분석의 핵심적인 결과를 살펴보면, 가장 효율적인 항만의 순위는 옥포, 삼척, 울산, 대산, 부산, 고현항의 순위로 나타났다. 10개의 컨테이너항만을 제외한 16개 일반 항만들 중에서는 삼척항이 가장 강력한 효율적인 항만으로 나타났다. 정책적인 함의는 항만정책당국이 본 논문에서 사용한 분석방법과 더 장기적인 기간을 대상으로 효율성 분석을 시행하고 효율적으로 판명된 항만들에 대해서는 정확한 순위를 파악하고 그러한 결과를 차후 항만투자와 개발 시에 반드시 고려하고 반영해야만 한다는 점이다.
12.
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GPS 환경에서 다중경로 신호는 의사거리 측정 정확도의 성능을 감소시키므로 GPS에 기반한 응용에서 위치 성능 감소로 나타나며, 이는 특히 고층 건물이 많은 도심환경 및 수면에 의한 반사가 많은 해양에서 문제가 된다. 다중경로 신호는 GPS 수신기 내부 상관기에서 상관 함수의 Early-Late 간 비대칭을 유발하므로, 본 논문에서는 Late 상관 값의 비대칭 정도를 보상하여 다중경로 오차를 제거하기 위한 가중 상관기 구조를 소프트웨어 GPS 수신기를 이용하여 구현하고, 그 성능을 평가하였다. 가중 상관기는 2개의 상관 암으로 이루어진 다중 상관기를 사용하여 상관함수의 비대칭 여부를 판단하고, 비대칭성을 감소시키기 위한 보정치를 생성한다. 이 구조는 다중 상관기에 비하여 연산 처리량 부하는 감소시키는 반면, 비슷한 다중경로 오차 제거 성능을 제공한다. 본 논문에서는 다중경로 신호 생성 블록을 포함한 GPS 신호 발생기와 가중 상관기 구조를 포함한 소프트웨어 GPS 수신기를 이용하여 다중경로 오차 제거 성능을 검증하였다. 실험을 통하여 가중 상관기가 일반 상관기와 협대역 상관기보다 더 나은 오차 제거 성능을 보임을 확인하였다.
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본 논문에서는 새로운 구조의 사각 링과 깍지 낀 용량성 급전구조를 이용한 마이크로스트립 패치 대역통과필터를 설계 및 제작하였다. 필터의 크기를 줄이고 IEEE 802. 11에 부합하는 Wireless LAM영역(2.45GHz and 5.2GHz)에서 동작할 수 있도록 하기 위해서 패치 구조에 서 변형된 사각 링과 깍지 낀 용량성 급전구조를 적용하였다. 그 결과 설계와 제작이 간단하여 RF(Radio Frequency) 필터로 많이 사용되고 있는 병렬 끝단 결합 마이크로스트립 대역통과필터(Parallel Edge-coupled Microstrip Bandpass Filter)의 최소 단수로 계산되어진 회로에 비하여 60%이상의 크기 감소 효과를 가져왔다. 제작된 필터의 측정 결과, 중심주파수는 2.408GHz와 5.075GHz로 약간씩 하향되었으며, 입력 반사계수는 2.408GHz에서 -39.169dB, 5.075GHz에서 -40.922dB를 나타내었으며, 삽입손실은 2.408GHz에서 -0.437dB, 5.075GHz에서 -1.669dB로 매우 좋은 특성을 얻었다.
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최근 건설구조물의 하자보수기간은 5년에서 10년으로 연장되었고 건설품질 및 유지관리에 대한 인식의 변화에 따라 교량, 댐, 항만 구조물의 수중부 은폐된 부분에 대한 유지관리를 위해 반영구적인 공법의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 지금까지 대형 강관 및 교각의 수중시공에서는 잠수부들의 기술능력부족과 수중에서의 작업조건의 까다로움 등으로 임시적인 작업이 되었던 현 실정을 고려하여 수중구조물 유지관리에 실용화 될 수 있는 공법으로 부체식 섹터케이슨을 제안하였다. 특히, 상부구조물이 수면에 가까운 경우 및 구조물간 간격이 좁은 경우 보수구간의 접근성과 교각과 같은 대형 수중구조물 유지 보수 시 드는 고비용의 문제 등으로 전체 구조체를 설치하는 대신 섹터케이슨을 개발하여 도입함으로써 비상시 이동과 장래 신속한 작업수행 및 작업수준 향상에 획기적인 역할이 기대 된다.
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새로운 환경문제로 실내공기 오염이 대두되면서 건축 실내공간뿐만 아니라 자동차, 지하철 등 육상의 교통시설 내부의 공기오염에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나 해상의 중요한 교통수단인 선박의 실내 공기오염에 대한 관심은 그리 높지 않다. 특히 선박은 일반 건축물에 비해 기밀성이 매우 높고 항해 중이거나 선상 근무시에는 오랜 시간을 선박의 실내에서만 생활하기 때문에 선박의 실내 공기질은 승선자의 쾌적성 뿐만 아니라 건강을 위해 매우 중요한 요소이다. 이에 본 연구에서는 선박의 실내공기환경을 개선하기 위해 새로 건조된 선박을 대상으로 실내 공기질을 측정 분석하였다.
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2007.06 서비스 종료(열람 제한)
선체는 기본적으로 얇은 판부재들의 조합으로 구성되어 있으며 이들 중 상당수는 유공을 가진 유공판(Perforated plate)으로 이루어져있다. 선체에 설치된 유공판으로서는 선체 상갑판 해치(하역시설로 사용), 선저부의 거더와 플로어(중량경감과 선박 건조 및 검사시 통로확보용), 다이어프램(중량경감 및 파이프 관통의 목적)등이 있다. 이들 유공판에 압축하중이 작용하면 좌굴과 최종강도 특성이 크게 변화할 뿐만 아니라 수반되는 면내응력도 재 분포하게 되어 심각한 문제를 발생한다. 본 연구에서는 실선에서 사용 중인 유공보강판의 모델을 조사하여 비선형 유한요소법(ANSYS)을 사용하여 종방향 압축하중이 작용하는 경우에 대해서 유공비, 웹 치수, 웹 두께 그리고 보강재 단면을 변화시켜가며, 최종강도 시리즈 해석을 수행하고, 최종강도 예측 설계식을 제안하였으며, 식의 정도성을 검증하기 위하여 유한요소해석 결과와 비교하여 정도를 확인하였다. 제안된 설계식은 초기구조설계 시 유공보강판의 최종강도 계산에 유용하게 사용되리라 판단된다.