간행물
Journal of Korean Navigation and Port Reserch KCI 등재 한국항해항만학회지
- 발행기관 한국항해항만학회
- 자료유형 학술지
- 간기 격월간
- ISSN 1598-5725 (Print)2093-8470 (Online)
- 수록기간 1977 ~ 2020
- 주제분류 농수해양 > 해상운송학 농수해양 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 559DDC 629
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Vol.34 No.6 (2010년 8월) 14건
1.
2010.08
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본 논문에서는 현재 건설 중인 목포 대교와 통항 선박 사이에 발생 가능한 충돌 위기를 평가하기 위한 선박-교량 충돌 모델(Real-Time Bridge-Vessel Collision Model, RT-BVCM)을 제안하였다. RT-BVCM의 수학 모델은, 항행환경으로 선박이 이탈하게 되는 원인 확률과, 선박의 크기와 교량 구조로 인한 기하학적 확률, 선박의 충돌 침로와 정지거리에 기인한 충돌 회피 실패 확률 등으로 구성하였다. 그리고 이러한 확률적인 수학 모델은 1부터 5까지의 위기수준을 갖는 위기지수로 나타냈다. 본 연구에서 제안한 RT-BVCM은 기존 AASHTO(American Association of State Highway and Transportation Officials)에 제시된 선박-교량 충돌 모델과 달리, 충돌 회피를 위한 충분한 시간을 확보할 수 있는 장점이 있다. 3,000 GT와 10,000 GT 실험 선박에 다양한 항행환경을 적용한 시뮬레이션 실험 결과, 제안한 모델이 목포 대교와 통항 선박 사이의 충돌위기 평가 모델로 타당함을 확인하였다.
2.
2010.08
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정수중 부선 주위의 유동 특성을 조사 및 분석하기 위하여 부선의 저항성능을 모형시험과 CFD를 이용한 수치계산에 의하여 해석하였다. 모형실험은 무한수심 조건에서의 회류수조에서 저항과 선측파형 등을 관측하였으며, 유동장 해석을 위하여 VOF(Volume of Fluid)법을 기초로 한 수치 시뮬레이션을 이행하였다. 부선의 형태에 따르는 유동특성을 파악하기 위하여 서로 다른 모습의 부선 모형을 제작하였으며, 모형실험은 설계속도를 7kts로 정하고 역조와 순조의 조류 영향을 고려하여 5kts~10kts의 구간에서 실험을 실시하여 각 속도에 따르는 저항 특성을 비교 검토 하였다. 수치 시뮬레이션은 일정 속도에서 만재상태를 기준으로 하여 계산을 수행하였으며 수조 실험 결과와 상호 비교함으로서 본 수치계산법의 타당성을 검증할 수 있었으며, 부선의 저항성능 및 선체 주위 유동장의 특성을 분석하였다. 저속일 때 25% 정도의 저항의 차이가 발생하고, 7kts부터 유효마력이 급격히 증가하는 현상을 파악할 수 있었다.
3.
2010.08
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선박은 충돌로 인한 침수, 화재 등 여러가지 이유로 긴급피난을 감행해야하는 경우가 많다. 특히, 선박의 경우 그 구조의 특성상 좁고 미로같은 복잡한 형태로 구성되어 신속한 탈출이 어렵다. 화재에 의한 인명손상의 경우 연기에 의한 질식사가 대부분을 차지하므로 신속한 탈출은 생존율 향상에 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 선박화재시 연기거동과 가시거리 확보 등에 대해 화재 분석 전용프로그램인 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 이용하여 검토한다. 승무원 피난의 경우는 인간행동특성을 고려한 Pathfinder로 검토하였다. 이러한 분석 프로그램을 이용하여 기존 선박구조에 대한 화재확산과 승무원 피난시간을 검토하고 이와 동시에 변경된 구조가 승무원 피난에 미치는 영향을 검토하고자 한다.
4.
2010.08
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해양의 다양한 환경에 노출된 선체 표면의 거칠기를 일반화 하여 모델 실험을 PIV기법을 적용하여 회류수조에서 수행하였다. 모델의 유동방향 표면 거칠기의 폭에 기초하여 본 연구에 적용된 레이놀즈수 Re=1.0×103에서 유동가시화, 시간평균 속도장 및 와도장을 상호 평가를 통하여 유동특성을 조사하였다. 와의 생성과 소멸 메커니즘을 통해 와류의 중심은 표면 거칠기 높이의 0.5H로 나타났다. 또한 거칠기 계수가 증가함에 따라 와의 크기와 비례하고, 와의 생성위치도 상부와 전방으로 이동하였다.
5.
2010.08
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사석 방파제와 같은 불연속 구조물의 안정 해석이 수행되었다. 파랑장의 계산에는 CADMAS-SURF를 이용하고 마운드의 변형 해석에는 개별요소법을 이용하였다. 파랑장과 구조물 변형과의 상호작용을 고려하였고, 마운드를 구성하는 요소의 다양성에서 비롯되는 물성치들을 고려하기 위해 스프링계수, 점성, 마찰계수를 몬테카를로법에 의해 랜덤하게 입력하였다. 또한 수치해석 결과를 검증하고 해석 모델의 타당성을 검토하기 위해 모형실험을 실시했다. 모형실험에서는 마운드를 구성하는 요소로써 유리구를 이용했고, 실험결과와의 비교를 위하여 요소의 크기를 수치해석의 모델요소와 일치시켰다. 그 결과 수치해석결과와 모형실험결과가 정성적으로 일치했으며, 본 해석 모델의 타당성이 검증되었다.
6.
2010.08
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진동 수주형 파력 발전 브이는 해상에 설치되는 시스템으로 내부 지름 및 내부 유입 저항에 의하여 출력이 결정된다. 해상에 설치되는 진동 수주의 경우 내부에 패류의 증착에 의하여 내부 지름이 줄어들게 된다. 또한 패류의 증착에 의하여 유입되는 해수의 저항이 증가하게 되어 파력 발전 효율을 급감시킨다. 본 논문에서는 AFS을 이용하여 해양 구조물에 패류의 증착을 억제하는 실험을 수행하였다. Buck converter를 이용하여 전극봉에 흐르는 전류량을 제어하였다. 또한 기존 선박의 AFS와 달리 해양 구조물에 적합한 AFS제어 알고리즘을 개발하였다. 실험 결과 AFS을 통하여 조류 증착을 방지할 수 있음을 확인하였다.
7.
2010.08
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내항성능이 우수한 선체는 나쁜 해상상태에서도 효과적으로 운항이 가능하고, 여객과 화물을 안정된 상태로 유지시키게 된다. 이러한 선체의 운동은 선속과 파도의 조우주파수와 밀접한 관계를 가지고 있다. 운동응답에 대한 평가는 입사파에 대하여 3자유도 운동에 대한 계산이 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 카타마란형 레저보트의 선형설계를 수행하여 이에 대한 운동성능을 고찰하고자 하였다. 조우각과 선속의 변화에 따른 카타마란의 3자유도에 대한 RAO 및 RMS 값의 반복적인 평가를 통하여 양호한 운동응답을 보였다.
8.
2010.08
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이 연구에서는 장기간의 기상 자료를 이용하여 지구 온난화와 태풍의 변화 경향과의 관계를 분석하였다. 연구 결과에 의하면, 태풍의 연 평균 발생 수는 감소하고, 태풍 역내의 최대풍속은 서서히 강해지는 추세를 보인다. 이는 대부분의 수치 시뮬레이션 결과와 일치한다. 그리고 태풍의 정상진로는 증가하는 추세를 보이는 반면 서진형진로는 감소하는 경향을 나타낸다. 최근 10년간의 태풍의 이동경로는 정상진로 6 : 서진형진로 3 : 이상진로 1의 비율을 보인다. 우리나라에 영향을 미치는 태풍은 남해안을 통과하는 것이 가장 많다. 최근에는 서해안을 통과하는 태풍의 수가 감소하고 동해안을 통과하는 태풍의 수는 증가하는 추세를 보인다. 지구 온난화와 관련하여 특히 주목할 점은 태풍의 세기가 점점 강해지고 있다는 사실이다. 기상재해의 예방 관점에서 이에 대한 주의와 대책이 요구된다.
9.
2010.08
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국제해사기구의 선박재활용 국제협약에서 쟁점이 되고 있는 부분을 연구하고, 해양경찰의 현 실태를 분석하여, 선박재활용 분야에서 해양경찰이 새로이 담당하여야할 업무 부분을 중심으로 국내법상 수용방안을 마련하는 것이 필요하다. 해양경찰은 해양환경의 보호와 직접적이면서도 밀접한 기능을 담당하고 있으므로, 해양경찰이 담당할 업무의 법적근거를 마련함으로써, 새로운 업무영역을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 해양환경 분야에서도 중요한 역할담당자로서 자리매김 할 수 있을 것이다.
10.
2010.08
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최근 IMO에서는 항만국통제 우선점검 평가에 해양사고율을 평가항목에 추가로 포함하는 것에 대해 검토하고 있다. 본 연구는 절대 평가법을 이용한 항만국통제 우선점검을 위한 대상선박 선정법을 제안하였다. 이를 위해 항만국통제 우선점검 평가의 단점을 보완하고 합리적인 평가법으로 널리 알려진 절대평가법을 이용하였다. 또한 이 방법과 기존 도쿄MOU의 평가방법을 10척에 윌콕슨 검정으로 비교하여 유효성을 확인하였으며, 평가항목의 평가치를 변경하는 실험을 통해 PSC 우선점검 순위변동을 조사하였다. 그 결과 출항정지, 선령, 해양사고 등 평가항목의 가중치가 높은 평가치가 순위변동에 영향이 큰 것으로 나타나 이 항목들을 중점 관리하여 PSC를 예방할 필요가 있다는 점이 확인되었다.
11.
2010.08
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컨테이너의 신속한 이송 및 처리는 작업시간 단축에 의한 비용절감을 의미하므로 항만에서는 가능한 작업효율을 향상시키기 위해 다양한 노력이 추진되고 있다. 1990년대 중반부터 RMGC 및 RTGC 등의 크레인이 개발되어 컨테이너 이송 및 적재를 위한 필수장비로 널리 이용되고 있다. 특히 RTGC는 타이어 구동방식이므로 주행환경에 크게 제약을 받지 않는 장점도 있으나, 타이어 슬립, 타이어에 의한 샤시의 기울어짐 등 설정된 경로를 고정도로 주행해야 하는 목적달성에 장애가 되는 요인도 많아 레일 위를 주행하는 RMGC에 비해 자동화가 용이하지 않다. 이것은 무인 RTGC 시스템 구축을 어렵게 하는 가장 큰 요인이 되어 이와 관련한 기술개발 또한 미비한 수준에 이르고 있다. 따라서 본 논문에서 RTGC의 무인자동화에 있어서 가장 기초단계라고 볼 수 있는 수학적 모델링을 기반으로 한 고정도 주행제어기를 설계하고자 한다. 먼저 제어대상인 RTGC의 주행에 따른 운동특성을 분석하여 모델링을 수행한다. 기본적인 주행성능을 달성하기 위한 주행제어기를 설계하고 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 유용성을 확인하도록 한다.
12.
2010.08
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울산항은 국내 최대의 액체화물 거점항만으로 지속적인 물동량 증가에 대비하여 울산 신항 및 동북아오일허브 개발 등을 본격적으로 추진하고 있다. 그러나 국내 다른 무역항에 비해 항계 및 정박지가 협소하고, 해상교통 흐름이 복잡하여 해양사고의 발생 개연성이 매우 높은 실정이다. 본 연구에서는 울산항의 지형학적인 특성과 선박 교통량을 고려하여 울산항 정박지 확충을 위해 불가피하게 요구되는 항계 확장 방안을 모색하여 제시하고자 한다. 정박지 확충을 위한 항계 확장은 국내 다른 무역항의 정박지 및 항계 면적을 선석 및 통항 교통량 등과 상호 비교하여 확장 범위를 정량화한 후 울산 신항 개발에 필요한 정박지 확대 면적을 산출하였다. 또한 해당 정박지 면적을 수용할 수 있는 항계 범위를 확정한 후 전문가 그룹에 의한 설문조사를 기초로 적정한 항계 확장 형태를 결정하였다.
13.
2010.08
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부산 해운대구에서 사하구에 이르는 부산의 중심지역에서는 도시화의 진전 속에 어촌은 사실상 소멸하였으며, 인구밀집구역에 둘러싸인 17개 어항들이 주변지역과의 부조화 속에 방치되거나 고립되어 있는 상태이다. 그러나 이러한 도시화지역 내부의 어항은 해양도시로서의 아이덴티티를 부여하는 존재이며 그 활용여부에 따라 어항 자체 뿐 아니라 주변지역의 가치를 고양할 수 있는 잠재력을 가진 사회경제적 자원으로 삼을 수 있다는 것이 필자들의 기본적인 생각이다. 본 연구에서 우리는 중부산지역의 어항들을 대표적인 '도시형 어항'으로 정의하고, '도시'와 '어항'의 공존과 조화의 방향을 모색코자 하였으며, 이를 위해 중부산지역 17개 어항들의 어업생산기반과 주변환경 및 어항정비수요를 조사하고 어업인들과 지역주민들의 의견을 취합하여 도시와 어항의 조화로운 공존을 위한 도시형 어항정비의 중장기적 방향을 설정하는 것을 주된 목표로 하였다.
14.
2010.08
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장치장 재정돈은 선적작업의 효율을 향상시키기 위해 사전에 컨테이너들을 재배치해 두는 작업을 일컫는다. 일반적으로 재정돈 작업에는 상당한 시간이 소요되지만 선적작업 시작 이전에 이를 위한 충분한 유휴 시간이 확보되기 어렵기 때문에 선택적인 재정돈이 필요하게 된다. 본 연구에서는 재정돈 대상 컨테이너의 선택 방안으로 제안된 바 있는 휴리스틱 방안과 유전알고리즘 기반의 방안에 대해 객관적인 비교 실험을 수행하고 각각의 성능 특징을 분석한다. 특히 작업현장의 불확실성 때문에 발생하는 계획과 실행 간의 괴리를 극복하기 위해 제안된 주기적 재선택 방안에 대해서도 면밀한 실험을 통한 검증을 시도한다. 현실성있는 불확실성 모델을 도입한 시뮬레이션 실험 결과, 휴리스틱 방안의 경우에는 계산 부담이 거의 없기 때문에 재선택 주기가 짧을수록 불확실성에 대한 대처가 빨라서 성능이 좋은 반면, 유전알고리즘 기반의 방안은 탐색에 소요되는 시간 부담 때문에 적절한 세대 변천 수가 보장되는 정도의 주기로 재선택을 하는 것이 유리한 것으로 확인되었다.
