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Journal of Korean Navigation and Port Reserch KCI 등재 한국항해항만학회지

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권호

Vol.33 No.10 (2009년 12월) 15

1.
2009.12 서비스 종료(열람 제한)
LNG선의 건조 동향을 보면 2003년을 기점으로 하여 기하급수적으로 증가하기 시작 하였으며, 2008년을 기점으로 하여 그 건조량은 감소하는 추세이나 건조 선박 중 많은 부분이 재액화 시스템이 장착된 대형 LNG선박으로 대형 LNG선은 216K급의 Q-Flex급, 260K급의 Q-Max급이 주를 이루고 있다. 이러한 LNG선박의 대형화는 LNG선의 화물창 보온 설계 기준인 BOR(Boil Off Rate) 0.15%를 기준해서 상대적으로 많은 양의 BOG가 발생하게 되었으며 선박의 주 추진기관의 연료로 사용 하더라도 잉여 가스가 남게 되어 화물탱크의 압력상승을 막기 위해서는 BOG를 재 액화하여 화물탱크로 반송하거나 소각하는 방법 등으로 처리하지 않으면 안 되게 되었다. 이러한 이유로 인하여 206K(206,000m3)급 이상의 대형 LNG 선박에서는 필수적으로 LNG 재액화 시스템을 탑재하도록 설계를 하게 된다. 본 연구에서는 현재 개발 되어 운항선에 적용되고 있는 여러 가지 LNG 재액화 시스템의 사이클 성능을 동일한 기기 조건하에서 해석함으로써 각각의 장단점을 비교하여 LNG선박의 설계 및 운항 시 재 액화 시스템의 최적화 방안을 제시하고자 한다.
2.
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수역에서 항행할 시, 선박운항자는 위험을 회피하기 위해 타와 주기관 사용 등 여러 가지 조종요소를 사용하게 된다. 그 때 어느 정도의 조작량을 사용하는 가에 관해서는 선박운항자 개인의 특성에 따라 그 사용량 및 빈도는 달라지게 된다. 그러나 이러한 조종 요소의 빈번한 사용은 선박운항자에게 일정한 부하를 주게 될 것으로 생각된다. 본 연구에서는 이 부하를 조종부하로 정의하고, 교각이 설치된 직선 항로를 통항하는 시뮬레이터 실험을 통하여 조선 곤란성과의 관계를 접근하고자 하였다. 사용한 변수 항목으로는 우회와 감속과 이러한 조종 행동에 따른 항행시간 연장률 및 조선 곤란성(Environmental Stress) 수치를 이용하였다.
3.
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현재 진동 정보를 통해 기계 설비의 상태나 고장 유무를 판단하는 연구들이 다수 진행 중에 있는데, 대부분의 연구에서는 설비에 대한 진동을 모니터링하거나 고장 유무를 판별하여 사용자에게 알리는 수준이다. 본 논문에서는 진동 정보 적용 대상을 선박으로 정하고, 진동에 의한 고장 진단과 판별을 보다 정교하게 수행하는 선박 엔진 감지 기법과 시스템을 제안하였다. 일차적으로 이중화된 진동 정보 판별 기법을 적용하여 진동 정보를 확인한 다음에 고장 유무를 검사한다. 만일 고장이 발생한 경우에는 적분을 이용하여 고장 진동 파형에 대한 넓이를 기준으로 어떤 유형의 고장인지를 판별할 수 있는 기법을 적용하였다. 또한 선박의 진동 경향 분석과 엔진 안전 보존을 목적으로 진동 정보를 데이터베이스에 저장하고 추적할 수 있도록 시스템을 구현하였다. 제안 시스템을 선박 엔진의 고장 판별 유무와 고장 진동 파형 감별 인자에 대해 실험을 수행한 결과 고장 판별은 약 98% 정확성을 가졌고 고장 진동 파형 감별에서는 약 72% 정확성을 가졌다.
4.
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최근 22년간(1986-2007년)의 기상청 자료를 이용하여 태풍의 발생 해역별(A해역: 캐롤라인 마샬군도 부근 해역, B해역 : 북위 20도 이북 해역, C해역 : 필리핀 근해, D해역 : 남중국해)로, 태풍의 발생 수 및 세기에 관하여 분석하였다. 태풍의 연평균 발생 수는 26.3개로, 모든 해역에서 공통적으로 감소하는 추세를 보인다. 특히, A해역에서 감소 추세가 현저하고, D해역에서는 감소 추세가 미미하다. 태풍이 가장 많이 발생하는 해역은 A해역(연평균 13.8개, 전체의 약 53%)이고, 그 다음은 C해역(5.6개, 약 21%), B해역(3.8개, 약 14%), D해역(3.1개, 약 12%)의 순서이다. 태풍의 세기는 A해역에서 발생하는 것이 가장 강하고(중심최저기압의 평균 951hPa), 그 다음은 C해역(970hPa), B해역(975hPa), D해역(983hPa)의 순서이다. 그리고 전 해역을 대상으로 하여 연평균 중심최저기압의 시계열 분포를 살펴보면, 태풍의 중심최저기압은 미세하게 하강하는 추세를 보인다. 이는 태풍의 세기가 서서히 강해지고 있음을 의미한다. 금번의 연구 결과는 지구 온난화에 따른 태풍의 수와 세기의 변화에 대한 여러 수치실험 결과와 일치한다.
5.
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국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)에서는 선박의 해상 충돌을 방지하기 위하여 SOLAS의 요구조건에 따라 모든 선박에 대하여 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)를 의무적으로 장착하도록 권고하고 있다. AIS를 사용하면 타선에 대한 제원 및 항행정보의 획득이 가능하여 충돌방지뿐만 아니라 광역관제, 조난 선박의 탐색구조 등 안전관리에도 활용이 가능하다. 본 논문에서는 AIS 장비를 사용하여 ADS-B (Automatic Dependent Surveillance - Broadcast) 개념 기반의 항공감시용 송수신기를 구현한 결과에 대하여 살펴보도록 한다. 기본적으로 AIS는 해상에서 사용되기 때문에 고도 정보를 사용하지 않지만, AIS 장비 내부에 사용하는 GPS (Global Positioning System) 칩셋에서 제공하는 고도 정보의 추출이 가능하다. 고도 정보를 포함한 감시 메시지 형식을 정의하고, SOTDMA (Self-Organizing Time Division Multiple Access) 방식을 개선하여 ADS-B 송수신기를 구현하였다. 적용 결과를 확인하기 위하여 지상시험 및 비행시험을 수행하였다.
6.
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현재 운영되고 있는 해양용 DGPS 시스템은 하드웨어 RSIM 방식으로서 DGPS 구조개선시 고려해야 할 위성항법시스템의 다원화와 미래 해양 사용자의 최소 요구성능을 만족시킬 수 있는 기술 적용에 효율적이지 못하다는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 소프트웨어 RSIM 방식으로 해양용 DGPS 시스템을 구조개선하는 방안을 연구한다. 이를 위해 본 논문은 해양용 DGPS 시스템에 적합한 소프트웨어 RSIM 방식을 제안하고, 제안한 방법의 기술적 타당성 분석을 위하여 광대역폭, 높은 표본화 주파수, 데이터 고속전송 사양을 갖는 RF 모듈과 DSP 모듈을 제작하며, 이를 이용하여 제안한 방법을 적용한 해양용 DGPS 시스템을 구현한다. 그리고 신호처리 소요시간 분석을 통하여 개인용 컴퓨터 환경에서 제안한 소프트웨어 RSIM 방식이 실시간으로 운영됨에 문제가 없음을 보인다. 마지막으로 본 논문은 제안한 방법으로 설계된 DGPS 시스템의 보정정보 정확도가 RTCM 221-2006-SC104-STD을 통해 규정된 국제기구 요구성능을 만족시키고 있음을 확인한다.
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현재 선박들은 교량 및 시설물 통과시 선박의 흘수에 토대를 둔 대략적인 예측치로 안전통항 높이를 결정하고 있으나 표준선박을 제외한 바지선 등이 항해시 바다의 조석간만에 따라 안전통항 높이 예측치가 부정확할 때가 종종 있다. 또한 지구 온난화 및 국지적 해면 상승으로 인한 해양재난으로 인명피해와 재산피해가 점차 급증하고 있으며, 지진이 아닌 유사 재난해파에 대해서는 경고할 수 없는 문제가 상존하고 있다. 본 논문에서는 선박 등이 안전통항을 가능하게 하고, 쓰나미와 같은 재난해파로부터 피해를 절감시키기 위해 필요한 위성항법 기반의 정밀수직측위 기술들 중 해양 정밀측위 활용을 위한 GPS 정밀위성궤도의 보간에 관한 연구를 수행하였다. 본 논문에서 사용하는 GPS 정밀위성궤도는 국제 GNSS 서비스 기구인 IGS로부터 제공받을 수 있지만 데이터 간격이 15분으로 실시간 정밀측위시 최대 15분의 위성궤도 지연으로 오차가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 실시간 정밀측위 오차를 줄이기 위해 보간시 발생하는 발진현상을 효과적으로 제거하는 방법을 제안하였으며, 마지막으로 보간된 GPS 위성궤도의 정확도를 분석하였다.
8.
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선행되었던 연구인 실린더 슬릿형 소파블록 방파제에 대하여 실해역에서의 적용성을 평가하기 위하여 수치모델 해석을 통해 항내정온도를 분석하였다. 남해의 소규모 어항에 대해 파랑작용 평형방정식을 이용하는 SWAN 모델을 구성하고 수리모형실험에서 분석된 실린더 슬릿형 방파제의 반사와 투과계수를 도입하였다. 항내의 정온도의 변화를 불투과성 방파제와 비교하여 다루고 새로운 구조물로 해수교환을 통한 해역수질환경의 개선 가능성을 검토해보았다. 수치실험은 한국해양연구원의 전해역 심해설계파 추정 보고서 II(2005)중의 심해설계파 제원을 사용하였으며, 대상해역의 1970년~2006년(37년간) 관측된 연최대 풍속자료를 이용하여 산정된 50년빈도 설계풍을 모델에 반영하였다. 미조항에서 서방파제에 주로 영향을 미치는 NE, NNE계열의 파랑의 내습에 대한 분석을 수행하였으며, 그 결과 투과성구조물의 특성이 수치모형에서도 잘 재현하고 있음을 파악하였다.
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근해의 수질오염은 수산양식 산업에 큰 영향을 미친다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 근해에서 외해로 양식장이 이동하고 있다. 외해 양식장의 구축을 위해서는 자동먹이 공급장치 및 원격 관리 시스템이 필요하다. 본 논문은 해상의 양식장에서의 자동 먹이 공급 시스템에 관하여 설명하고자 한다. 어류는 수온 및 어체 중량에 따라 먹이를 먹는 양이 변화하며, 해상 양식장의 경우 육상에 비하여 온도 변화가 크게 일어난다. 본 논문은 수온 및 어체 중량에 따라 먹이량을 계산하고 자동으로 먹이를 공급하는 시스템을 연구하였으며 모형 실험을 통하여 먹이 공급 장치의 성능을 검증하였다.
10.
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자동화 컨테이너 터미널의 장치장 재정돈이란 장치장의 컨테이너를 장치장 크레인의 유휴시간을 이용해 적하 작업 효율을 높일 수 있는 위치로 재배치하는 작업을 의미한다. 이때 재정돈에 사용할 수 있는 크레인의 유휴시간이 제한적이므로, 본 논문에서는 전체 컨테이너 중 일부를 재정돈 대상 컨테이너로 선택하여 재정돈 계획을 수립하는 방안을 제안한다. 재정돈 컨테이너 선택 시 사용된 선택 기준과 한 번에 선택하는 컨테이너의 범위에 따라 네 가지 재정돈 대상 컨테이너 선택 방안을 제시하였으며, 선택된 재정돈 컨테이너를 대상으로 휴리스틱 알고리즘을 이용해 크레인의 작업 계획을 수립하였다. 시뮬레이션 시스템을 이용한 실험 결과 유휴시간이 제한되어 있는 경우 재정돈 대상 컨테이너를 선택 후 재정돈 계획을 수립하는 방안이 전체 컨테이너를 대상으로 재정돈 계획을 수립 후 주어진 유휴시간 동안 해당 계획에 따라 재정 돈을 수행하는 방안보다 더 좋은 적하 작업 효율을 보임을 확인하였다.
11.
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최근 컨테이너 선박은 조선 기술의 발달과 세계 경제교역 규모의 급속한 증가에 따라 대형화, 고속화가 빠르게 진행되고 있다. 이에 머지않아 15,000TEU급 컨테이너 선박의 등장이 예상되고 있다. 동북아시아에서는 경제의 글로벌화에 따른 급격한 물류환경 변화에 대응하여 물류 주도권 확보를 위한 물류거점화 경쟁이 치열하게 전개되고 있다. 이에 따라 주요항만에서는 대형 선사를 유치하기 위한 치열한 경쟁을 하고 있다. 이를 위해 본선작업을 신속하고 정확하게 처리하기 위한 노력이 절실히 필요하며 지금까지의 본선계획 시스템은 획기적으로 개선되어야 할 것이다. 그리하여 본 논문에서는 이러한 기존 본선작업의 개선을 위하여 다수의 플래너를 이용한 양?적하 작업계획을 수행하여 보다 신속하고 정확하게 하며, 플래너(Planner)간의 정보공유로 작업계획의 품질을 보다 향상시킬 수 있는 다중분산 본선작업 계획 시스템을 제안한다. 그리고 이의 효율성을 검증하기 위해 아레나(ARENA)를 통한 시뮬레이션을 수행하고자 한다.
12.
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항만은 화물들의 정보를 토대로 거의 모든 계획과 운영이 이루어진다. 따라서, 항만에 있어 이러한 정보의 관리와 보호 문제는 매우 중요하고 근본적인 문제에 해당된다. 그러나, 이러한 중요성에도 불구하고 항만에 있어 정보보호와 관련한 연구는 매우 부족한 실정이다. 본 연구는 이러한 점에 주목하여 우리나라 주요 컨테이너 터미널의 정보보호 수준을 분석하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 주요 컨테이너 터미널 4개사를 분석한 결과, 우리나라 컨테이너 터미널의 전반적인 정보보호 수준은 71.7%로 나타났으며, 대상 터미널 중, 3개사는 비슷한 수준과 양상을 보인 반면, 나머지 1개사는 수준 차를 보이고 있는 것으로 분석되었다. 한편, 정보보호에 있어 우리나라 컨테이너 터미널의 가장 취약한 부분은 관리적 보안인 것으로 분석되었다. 따라서, 관리적 보안의 수준을 높이기 위한 전략수립이 필요할 것으로 판단되며, 특히 정보보호를 지원하는 조직의 전문성 확보가 가장 중요한 관건인 것으로 사료된다.
13.
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본 연구는 대리인 이론의 관점에서 뉴욕 뉴저지 항만공사의 거버넌스 제도가 어떻게 공기업의 대리인 문제를 극복하고 있는지를 분석하고, 우리 나라의 항만공사 거버넌스 제도 개선에 도움을 줄 수 있는 시사점을 발견하는 것을 목적으로 하고 있다. 뉴욕 뉴저지 항만공사는 인사권의 분산, 회의 공개 정책, 정보 공개 정책, 공청회, 재정적 독립 채산제 등과 같은 거버넌스의 특성을 지니고 있는 것으로 분석되었다. 그런 거버넌스적 특성들이 주인의 대리인에 대한 감시 감독 강화, 주인-대리인 사이의 정보 비대칭성 완화, 조직 소유관계의 명확화 등을 통해, 역선택, 도덕적 해이, 복합적 외부 구조 등의 공기업 대리인 문제들을 효과적으로 극복하는 데 도움을 주고 있는 것으로 나타났다. 이런 특성들은 우리 나라 항만공사의 거버넌스 제도를 설계하는 데에 시사하는 바가 많다고 생각된다.
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본 연구는 어촌지역의 미래 관광수요를 예측하고 어촌지역 관광을 활성화시킬 수 있는 지방정부의 정책적 방안을 탐색하는 것을 목적으로 하고 있다. 연구는 강원도 동해안 지역을 중심으로 이루어 졌다. 분석은 시계열 분석과 그 지역 관광객을 대상으로 한 설문조사를 통해 수행되었다. 분석결과, 동해안 어촌지역의 내국인과 외국인 관광객은 모두 증가되어 왔지만, 그 지역은 그러한 증가되는 관광수요를 지역경제 성장으로 흡수할 정도로 충분히 수용하지는 못해왔다. 그 지역의 미래 내 외국인 관광수요는 꾸준히 증가될 것으로 예측 되었다. 그러나 과거의 증가율에 비하면, 그 증가율은 특히 외국인 관광객의 증가율은 그다지 긍정적으로 평가되기 어렵다. 이런 분석 결과를 통하여, 그 지역의 관광 활성화에 도움이 될 수 있는 지방정부의 정책적 시사점을 몇 가지 발견 하였다.
15.
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농림수산식품부는 어촌경제 활성화를 도모하기 위한 사업의 일환으로 2001년부터 어촌체험마을을 조성하고 있다. 그러나 일부 어촌 체험마을의 경우 체험객이 감소하거나 일시적 방문관광의 형태로 운영되고 있는 실정이다. 이 연구에서는 2006년도까지 우리나라 영남권에 선정된 총 21개 어촌체험마을을 대상으로 어촌체험마을 이용 현황 및 만족도 그리고 체험프로그램의 선호도 파악을 위한 설문조사를 수행하였다. 그리고 설문결과를 바탕으로 어촌체험마을의 활성화를 도모하고 어가소득증대와 어촌경기회복에 기여할 수 있는 3가지 활성화 방안을 제안하였다.