간행물
해양환경안전학회지 KCI 등재 Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety
- 발행기관 해양환경안전학회
- 자료유형 학술지
- 간기 연7회
- ISSN 1229-3431 (Print)2287-3341 (Online)
- 수록기간 1995 ~ 2024
- 주제분류 농수해양 > 해상운송학 농수해양 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 559DDC 629
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Vol.25 No.6 (2019년 10월) 22건
1.
2019.10
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서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항 금지와 조업 제한으로 인해 사업자와 어민간의 갈등이 심화되고 있다. 이러한 문제 해결을 위하여 국내에서도 유럽의 해상풍력발전단지와 같이 발전단지 내 선박 통항과 어로작업 허용을 검토하고 있다. 이 연구는 서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항을 가정하여 항로의 형태에 따른 해상교통위험도 발생비율을 ES 모델과 IWRAP을 이용하여 분석하였다. 또한, 항로의 형태(십자형 항로 및 격자형 항로)와 선박 통항량(현재, 3배, 5배, 10배)에 변화를 주어 위험도를 정량적으로 평가하였다. 주요 평가결과는 다음과 같다. 현재의 교통량에서 십자형 항로와 격자형 항로를 운영할 경우 조선부담감(종합환경스트레스치가 750 이상)이 높은 구간은 발생하지 않았으며, 연간 충돌확률도 큰 차이가 발생하지 않았다. 그러나 통항량이 현재보다 3배, 5배, 10배 증가함에 따라 교차지점에서 조선부담감과 연간 충돌확률이 급격히 증가함을 확인하였으며, 이를 통해 격자형 항로에서 교통류 분리를 통해 위험도를 효과적으로 분산시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 서남해 해상풍력발전단지 내에서 항로설정, 항로운영방식, 안전대책 등에 활용이 가능할 것으로 기대된다.
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2.
2019.10
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선박은 충돌방지를 위해 해상충돌예방규칙에 의해 운항한다. 하지만 다수의 선박이 동시에 운항하는 특수상황 시에는 해상충 돌예방규칙을 적용하기 곤란하며 이때는 운항자의 개인능력에 의한다. 이러한 경우 해상교통관제를 통한 교통상황 관리가 필요하다. 이에 전 세계적으로 VTS(Vessel Traffic Services)를 통해 해상교통이 관리되고 있으며 운용 방법은 관제요원이 VTS 시스템을 이용하여 위험상황을 판단하고 통신시설을 이용하여 선박들에게 안전운항을 권고한다. 이 연구에서는 기존 방법에 AI(Artificial Intelligence) 기법을 추가하여 운항자의 관점에서 위험상황을 판단하는 방법에 대해 고찰한다. 또한, 관제 효율성 증대를 위해 AR(Augmented Reality)기법을 추가한 해상교통안전모니터링 시스템에 대해 설명한다. 이 시스템은 위험상황 및 위험 우선순위 예측이 정량적으로 가능하여 복잡한 교통상황시 실제 운항자가 충돌회피하는 방법과 동일한 순차적 위험상황 해소가 가능하다. 특히, 위험상황을 관제요원의 관점뿐만 아니라 각 선박의 운항자의 관점에서 분석할 수 있어 기존의 방법보다 실제적이다. 또한, 분석결과를 통해 정량적인 위험수역 파악이 가능하여 충돌회피를 위한 권고항로 지원이 가능하다. 결과적으로 이 시스템은 해상교통상황이 복잡한 해역에서의 선박간 충돌방지에 도움이 될 것이다. 특히, 해양분야 제4차 산업혁명에 주요한 분야를 차지하는 자율운항선박에 충돌방지 기능으로 사용될 수 있을 것이다.
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3.
2019.10
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최근 조선 해운 산업 분야에서 큰 관심을 보이고 있는 자율운항선박의 현실화를 위해서는 선박의 운항 상태를 육상에서 효과적으로 확인하고 진단할 수 있는 기술이 필수적으로 뒷받침되어야 한다. 본 논문에서는 선박 운항데이터를 수집하는 데이터 수집 플랫폼과 선내 및 육상 서비스를 제공하는 플랫폼이 하나의 시스템으로 동작하는 스마트선박 솔루션을 제시하고, 이를 실제 운항 선박에 적용하여 기존의 선박 데이터 수집 체계 대비 고품질의 다양한 데이터가 수집 가능함을 평가하였다. 또한 이렇게 수집된 데이터에서 주기관 관련 파라미터들의 데이터 분석을 수행하여 유효한 결과를 도출하고 패턴을 시각화하여 종합적인 상태를 판단하는데 활용 가능함을 보였다. 마지막으로 이러한 연구 결과를 선박의 다양한 장비로 확장 적용하고 운항 환경 데이터까지 함께 분석한다면 육상에서 선박의 운항 상황을 보다 효과적으로 확인하고 평가 가능함을 제시하였다.
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4.
2019.10
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신재생 에너지 자원중 풍력발전은 비약적인 기술 발전과 시장 규모가 급속하게 성장하고 있다. 최근 육상풍력발전단지의 공간적 한계, 환경 문제 등으로 인하여 설치 공간이 해상으로 이동되었고, 더욱 풍부한 풍황 조건을 가진 깊은 수심에 설치되는 부유식 해상 풍력단지의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 해상교통관점에서 해상풍력단지의 최적위치 선정은 선박과 풍력기들의 간섭을 최소화 하고 사고 확률이 적은 곳이며, 선박 밀집도가 낮은 해역이 최적위치로 선정된다. 본 연구에서는 유전 알고리즘 기반의 계절별 1주일 기간 선박자동식별장치 데이터를 유전자 및 염색체로 구성하였다. 80개의 유전자로 구성하고 유전 알고리즘의 적합도 평가를 거쳐 부유식 해상 풍력단지의 계절별 최적위치를 선정하였다. 더 나아가 계절별 최적위치 점수를 합산하여 최종 최적위치를 선정하였다. 분석 해역에서 최적위치는 11개로 나타났으며, 해상교통관점에서 유전 알고리즘을 통한 최적위치 선정이 적용 가능함을 확인하였다.
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5.
2019.10
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수산자원보호구역의 유기물과 중금속 분포특성을 파악하기 위하여 2017년 2월 남서해연안 5개 수산자원보호구역(가막만, 여자 만, 득량만, 완도연안, 영광연안) 54개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하여 입도, 강열감량(IL), 화학적산소요구량(COD), 산휘발성황화물(AVS) 및 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Pb, Zn)을 분석하였다. 평균입도(Mz)는 평균 7.4±0.1Ø 였으며, 주로 세립한 니(mud) 퇴적물로 구성되어 있었다. IL, COD와 AVS의 평균농도는 각각 4.63±0.96 %, 13.0±3.1 mgO2/g·dry, 0.092±0.124 mgS/g·dry 였으며, 영광연안이 다른 보호구역에 비해 낮았다. 중금속의 평균농도는 각각 As 7.5±0.9 mg/kg, Cd 0.04±0.02 mg/kg, Cr 70.2±9.7 mg/kg, Cu 15.3±2.8 mg/kg, Fe 3.3±0.5 %, Hg 0.014±0.003 mg/kg, Pb 25.0±6.0 mg/kg, Zn 99±14 mg/kg 였으며, 보호구역내 대부분 만 안쪽에서 높고 만 외측 및 외측연안에서 낮은 특성을 보였다. 퇴적물기준 (sediment quality guidelines, SQGs), 오염부하량지수(pollution load index, PLI), 생태계위해도지수(ecological risk index, ERI)를 사용하여 퇴적물 중 금속 오염도를 평가한 결과, 남서해연안 수산자원보호구역 퇴적물은 수산생물 및 저서생물에 영향을 주지 않는 안전한 중금속 농도를 유지 하고 있었다.
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6.
2019.10
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본 연구에서는 인공위성 해수면온도 편차(Sea Surface Temperature Anomaly, SSTA)를 이용하여 한반도 연안해역의 고수온 해역을 추출하고, 국립수산과학원의 고수온속보 발령 문서와 비교하였다. 일일 SSTA 이미지를 이용하여 임계값을 적용하는 고수온 탐지 알고리즘을 제안하였으며, 고수온 주의보는 2℃ 이상, 경보는 3℃ 이상인 것으로 가정하였다. 2017~2018년 7~9월의 일평균 SST를 기반으로 한 편차자료를 사용하였으며, 고수온속보에 사용되는 지역을 대상으로 위성기반 탐지 결과를 9개 영역으로 구분하고 비교하였다. 해역별 고수온 발생 횟수 비교 결과, 수온 관측 부이가 고르게 분포한 남해 연안은 고수온속보와 위성 탐지 횟수가 유사하게 나타났다. 반면에 다른 해역은 위성 탐지 횟수가 약 2배 이상 많았으며, 이는 고수온속보 발령이 해역의 일부 위치 수온만을 고려하기 때문인 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 향후 위성기반 연안해역 고·저수온 모니터링 체계 개발에 활용하고자 한다.
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7.
2019.10
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하굿둑과 좁고 깊은 수로형 하구의 특성을 갖는 영산강 하구에서 하구 갯벌의 퇴적환경 특성을 규명하기 위해 6년 동안(2005∼ 2011) 표층퇴적물의 입도와 조간대 바닥의 높이 변화(침·퇴적 변화)를 모니터링 하였고, 2008년 9월에는 하구 조간대에서 수리관측을 수행 하였다. 전체 갯벌의 82 %가 연안개발에 의해 사라진 영산강 하구의 갯벌은 현재 대부분 하부조간대의 좁은 갯벌로 남아있으며, 대부분 점토와 실트로 구성된 퇴적물은 전체의 70 ~ 94 %를 실트가 차지할 정도로 점토-부족, 실트-우세의 특성을 보인다. 이는 개발에 따른 점토 퇴적 공간(즉 조상대와 상부 조간대)의 상실과 낙조류 우세의 조류 특성 변화에 기인된 것으로 판단된다. 또한 하구의 갯벌 퇴적물은 바람이 강한 가을부터 봄까지 실트가 많아져 조립해지고, 바람이 약하고, 방류량이 많은 여름에 점토가 많아져 상대적으로 세립해지는 계절적 변화를 보임으로써 하구 갯벌에서 퇴적물 입자의 거동이 실트 입자의 경우 풍파에 의해서, 점토 입자의 경우 주로 담수 방류와 조석작 용에 의해 영향 받고 있음을 보여준다. 하구 갯벌에 대한 6년 동안(2005∼2011)의 침·퇴적 모니터링 결과는 영산강 하구 조간대에서 연평균 -2.6 cm/y의 침식이 이루어졌고, 2010년경에는 특이하게 연평균 4 cm/yr의 퇴적이 일어났음을 보여준다. 이러한 하구 조간대의 침식은 하굿둑 및 영암-금호 방조제 건설 이후에 이루어진 조석의 진폭 증가와 낙조 우세 조류의 비대칭성 강화에 기인된 것으로 평가되며, 2010년 의 퇴적은 하구 준설에 따른 부유물의 대량 발생과 관련이 있는 것으로 판단된다.
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8.
2019.10
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우리나라 영해 밖 EEZ내 침몰한 외국선박의 잔존유 제거작업이 국내 최초로 2019년 5월 이행되었다. 우리 관할수역이지만 기 름 제거작업은 홍콩 선주 측 P&I 보험사와 계약을 맺은 일본업체가 수행하고 국내 업무 대행은 S법무법인과 J해운이 맡았다. 해당 선박은 총톤수 4,433톤의 일반화물선으로 2015년 4월 제주도 남동방 약 48마일 해상에서 침몰하였다. 침몰 후 기름 제거 작업 개시까지 만 4년이 넘는 기간이 소요되었지만 잔존유 제거작업은 단 22일 만에 끝났다. 대형선박이고 잔존유량이 많았던 Erika호나 Prestige호 등 외국사례 등과 비교하면 기름 제거 결정까지 긴 시간이 걸렸다. 그 원인을 파악하고자 해당선박 침몰 시부터 잔존유 제거까지 생산된 모든 문서 93건을 확보하여 분석하였다. 그 결과, 가장 우선적으로 이루어져야 할 행정적 절차 즉, 잔존유 제거에 대한 관할 행정기관의 의사결정이 지연 되었음이 확인되었다. 관할청에서 긴 시간 동안 많은 검토를 하였지만 최종 결과는 초기방안과 별로 달라지지 않았다. 4년의 시간이 흐르는 동안 선내 잔존유 상당량이 유출되고 화물 전체가 유실되었다. 의사결정 지연에 영향을 미친 원인으로 관할청의 사고 관련 기본 사실 이나 자료 확인 소홀부터 법률적, 기술적, 환경적 그리고 인적 측면 등 여러 문제점이 식별되었다. 연구 마지막에 식별된 문제점에 대한 개선안, 즉 의사결정 효율화 방안을 제시한다. 이 연구는 국내 최초 EEZ내 외국 침몰선박 잔존유 제거 사례를 고찰하여 향후 유사한 작업 계획이나 정책수립 등에 도움이 될 것으로 기대한다.
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9.
2019.10
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세월호 사고 이후 내항선 분야의 해사안전관리를 강화하기 위하여 해사안전감독관 제도가 도입되었다. 이들은 선박에 대한 정기 및 수시 지도·감독 중 선박의 시설 분야에서 중대한 결함사항이 발견되면 시정이 완료될 때 까지 선박의 항행을 정지하는 행정처분을 하고 있다. 항행정지명령은 내항선박에 대하여 해사안전감독관이 행사하는 강장 강력한 규제행위의 일종이다. 선박의 안전과 해양환경보호를 위한 해사안전감독관에 의한 내항선박의 지도·감독의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않을 것이다. 그러나 각 지방해양수산청의 선박에 대한 규제의 정도는 이를 집행하는 사람에 따라 다소의 개인차가 있을 수 있으며, 집행과정에서 개인의 고의 또는 과실이 발생할 수가 있다. 지방해양수산청에 의한 선박의 억류는 선박운항 상의 지체를 가져오기 쉽고, 용선계약의 정지에 의하여 선박의 소유자는 많은 경제적 손실을 입을 수 있다. 그럼에도 불구하고 해사안전법에서는 해사안전감독관에 의한 항행정지명령의 행정처분에 대하여 이의 신청과 같은 불복절차를 규정하지 않고 있다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위하여 지도·감독의 근거가 되는 해사안전법 상에 개인의 고의 또는 과실에 의한 부당한 항행정지 행정처분에 대하여 이의신청을 통한 권리의 구제가 가능하도록 제도를 개선해야 한다.
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10.
2019.10
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본 연구는 해운기업의 핵심역량이 해당 기업에서 승선실습을 마친 실습생들의 만족도와 이것이 졸업 후 승선 기업선택 및 장기승선에 미치는 영향을 연구하는데 있다. 이를 위해 선행연구 등을 바탕으로 설문 문항을 설정하여 위탁실습을 마친 실습생 211명을 대상으로 설문조사를 수행하고 가설을 설정하여 검증한 결과, 다음과 같은 연구 결과를 도출하였다. 첫째, 기업의 핵심역량에 해당하는 가치성과 지속성은 승선 실습의 만족도에 모두 유의한 영향을 미치며, 이들에 대한 영향력은 각각 32.4 %와 32.7 %로 나타났다. 둘째, 승선실습 만족도는 졸업 이후 승선기업 선택에 유의한 영향을 미치며, 이들에 대한 영향력은 49.7 %로 나타났다. 셋째, 승선 실습의 만족도와 장기 승선간에는 4.5 % 수준의 낮은 영향력이 형성되고 있는 것으로 조사되었다. 넷째, 승선기업 선택과 장기 승선 간에는 74 %의 높은 영향력이 형성중인 것으로 나타났다. 이와 같은 연구결과를 토대로 해운기업은 선박관리 능력 향상을 위해 핵심 역량을 증대시키고, 우수한 해기인력을 수급받기 위한 실습생 만족도 향상 노력이 필요하다는 것을 확인하였다.
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11.
2019.10
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4차 산업 혁명으로 해양산업은 해사 관련 기술 및 시스템, 특히 선원의 역할에 상당한 변화가 생길 것으로 예상됩니다. 특히, 자율운항선박(MASS)은 인적과실에 의한 안전사고의 예방과 해상 작업 환경의 개선을 위하여 개발되고 있습니다. IMO는 교육 및 훈련 분야를 포함한 모든 분야에서 MASS의 도입에 대한 준비작업을 하고 있습니다. 이에 반해 국내지정교육기관은 아직 MASS에 탑승할 선원을 육성하기 위한 자격기준이나 교육훈련에 대한 계획을 수립하지 못하고 있는 상황입니다. 따라서 본 논문은 MASS의 특성과 적용기술을 검토하고, AI, 빅 데이터, 사이버 보안 등 급변하는 기술 환경에 최적화될 수 있는 스마트 선원의 능력 및 교육 훈련에 대한 필요성을 제시하고자 한다.
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12.
2019.10
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증가하는 기관 손상으로 발생하는 해양사고를 예방하기 위해 기관 정비에 대한 교육 및 훈련의 필요성이 증대되고 있다. 하지만 장비의 크기 및 장소의 제약 등으로 실제 장비를 통한 실습교육은 현실적으로 어렵다. 이러한 해결책으로 가상현실(VR)을 이용한 선박주기관 교육훈련 시스템 개발의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문의 목적은 기존의 VR 프로그램과 장비를 이용하여 선박주기관 교육과 훈련에 최적화된 시스템을 개발하는 것이다. 이를 위해 수업용으로 적합한 선박주기관과 교육대상을 선정하여 모델링하고 VR 개발 소프트웨어를 사용하여 시스템을 개발하였다. 개발된 VR 교육·훈련 시스템은 교육과정에서 훈련이나 실습하기 어려운 내용들을 가상현실을 통해 실제와 유사하게 체험할 수 있도록 구성하였다. 본 연구에서는 개발된 VR 교육 장비를 활용하여 한국해양대학교 4학년 학생들을 대상으로 주기관 교육을 실시하였으며, 적은 표본 수이긴 하지만 교육 효과가 있음을 확인하였다. 향후 기관분야에서 VR를 활용한 교육·훈 련 시스템이 도입된다면 선박주기관에 대한 유지·보수 능력이 향상되고 해양사고 저감에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
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13.
2019.10
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본 연구는 학생들의 능동적이고 협력적인 학습활동과 이에 따른 학습 성과를 높이기 위한 문제기반학습(PBL)을 ‘실습선 수업’ 에 맞게 재설계하고 운영한 과정을 제시하였다. 그리고 그 효과로 학생들의 수업참여, 학업적 자기조절 및 학업적 자기효능감의 변화와 수업전반의 만족도를 확인하였다. 그 결과 첫째, 수업참여에 대한 수업 전·후의 차이에서 학습활동, 수업확장, 수업참여 전체의 평균 점수가 높게 나타났다. 둘째, 학업적 자기조절에 대한 수업 전·후의 차이에서 ‘평가’를 제외한 모든 하위요인에서 사후의 평균 점수가 높게 나타났다. 셋째, 학업적 자기효능감에서는 ‘과제 선호도’에서만 유의미한 차이를 보였다. 마지막으로 학생들의 수업전반에 대한 만족도 역시 높은 것으로 나타났다. 교수자 역시 문제기반학습(PBL)을 활용한 실습선 수업을 설계 및 운영하면서 학생 개인의 특성을 파악할 수 있었고, 학생과의 상호작용이 높아짐을 확인할 수 있었다. 이러한 연구결과에 근거하여 문제기반학습 수업의 운영에서 드러난 한계점 및 교육적 함의에 대해 논의하며 덧붙여 실습선 수업의 성공적인 문제기반학습 설계 및 운영에 대하여 제안 하였다.
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14.
2019.10
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본 연구는 신임해양경찰공무원의 교육훈련에 공공봉사동기가 영향을 미치는가를 검증하였다. 연구결과는 공공봉사동기의 하위변인인 자기희생, 공익몰입, 공공정책의 호감도는 교육만족도에 영향을 미치는 것으로 조사되었으나 공공봉사동기 하위변인인 동정심은 교육내용만족에 대한 영향요인은 기각되었다. 본 연구는 내재적 요인인 공직에 필요한 봉사정신, 희생정신과 같은 무형의 자산이 교육 만족도영향요인임을 검증하였다는데 의미가 있다. 해양경찰은 육상경찰이나 다른 공직분야와 달리 해상이라는 장소적인 위험성으로 인하여 공직 가치의 중요성이 보다 중요시되므로 이를 고양하기 위한 다양한 제도와 연구의 필요성이 인정된다.
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15.
2019.10
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수중에서 빠른 속도로 운동하는 물체 주변에서 감압이 발생하며, 이로 인해 공동 핵이 팽창함으로써 캐비테이션이 발생한다. 캐비테이션이 발생하게 되면 소음 및 진동이 증가하며, 추진기의 경우 추진 성능이 저해되는 악영향을 초래하기 때문에 이에 대한 예측이 필요하다. 본 연구에서는, 캐비테이션 발생으로 인한 공동소음의 해석절차를 정립하고, 타원형 날개에 적용하였다. 먼저 전산유체역학 해석을 수행하여, 날개 형상 주위 유동장 정보를 도출하였다. 공동 핵 밀도 함수를 활용하여, 핵의 초기 반경 별로 개수를 계산하였고 이들을 압력 강하가 큰 날개 끝 전류에 랜덤하게 배치하였다. 이후 공동소음 해석을 위해 각각의 핵에 대하여 Lagrangian 관점에서 버블 다이나믹스를 활용하였고, 계산된 공동의 거동으로부터 소음해석을 수행하였다. 공동소음은 광대역 소음의 특성을 가지는 것을 확인하였으며, 최종적으로 선박해양플랜트연구소(KRISO)의 대형캐비테이션터널(LCT)에서 수행된 실험 계측결과와의 비교를 통해 검증을 수행하였다.
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16.
2019.10
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선박 및 수중구조물의 고속, 대형화 및 요구조건 강화의 추세에 따라 유동소음 예측기술의 중요성이 강조되고 있다. 항공, 철도 등의 공력소음 분야에서는 음향상사법을 이용하여 순음 및 광대역 유동소음에 대해 활발히 연구되고 있는 반면 조선해양분야에서는 수중추진기의 날개주파수소음에 대해서만 일부 고려되고 있다. 본 논문에서는 날개면 형상의 주요 유동소음발생 메커니즘 뒷날소음을 고려 가능한 FW-H Formulation 1B를 이용하여 수중추진기 및 선저부가물의 기초요소인 수중익에 대해 광대역소음 예측기법을 연구하였다. 기존의 FW-H Formulation 1B는 공기 중의 압력상관관계 모델에 기반하여 구성되어 있어 매질에 대한 일반성 및 정확도의 한계를 가지므로 수중환경에 대해 일반성을 가지는 벽면변동압력 모델로 확장하는 방법론을 제시하였다. 공기 중 날개면의 소음계측결과와 비교해 벽면변 동압력 모델을 이용할 경우 기존모델의 해석결과 대비 5 dB 이내의 오차로 정확도 관점에서의 유용성을 확인할 수 있었으며 전산유체역 학과 벽면변동압력을 이용한 수중환경의 광대역소음해석 절차를 확립하고 수중익의 광대역소음 예측을 수행하였다.
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17.
2019.10
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해저 파이프라인은 자원개발을 포함한 에너지산업 및 철강산업과 연계한 고부가가치 산업으로서 상당한 관심을 받아왔다. 해저 파이프라인의 설계와 설치 프로젝트 수행을 위해서는 다양한 핵심요소기술들이 필요하다. 특히, 해저 파이프라인의 안전한 운영을 위해서는 예비커미셔닝을 통한 철저한 사전검증과정이 필수 불가결한 부분이다. 해저 파이프라인 예비커미셔닝 과정 중 하이드로테스팅 공정은 파이프라인 주위 온도변화에 크게 영향을 받는 것으로 알려져 있으나 이에 관한 이론적, 수치해석적 접근방법을 활용한 연구는 미미한 편이다. 본 연구에서는 해저 파이프라인의 예비커미셔닝 과정 중 하이드로테스팅 공정에 대해 과도열전달 해석법을 활용하여 내부 온도변화량 산정 및 이를 활용한 파이프라인 내부 압력변동량 예측법을 제시하였고 예측된 결과를 현장 실계측 데이터와 비교·검토하여 그 유효성을 입증하였다. 제안된 해석절차는 해저 파이프라인 설치 프로젝트 수행 사전단계에서부터 파이프라인 열전달 시뮬레이션을 통해 압력변동량 예측을 가능하게 함으로써 해저 파이프라인 설치 프로젝트의 생산성 향상에 크게 기여할 것으로 사료된다.
4,000원
18.
2019.10
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본 연구에서는 국내외 저탄소 녹색성장을 위한 대안으로서 수소에너지와 그 이용 기술에 대한 관심이 높아지는 추세에 발맞춰 무탄소 연료인 수소를 LNG 의 주성분인 메탄, 메탄-프로판, 메탄-프로판-에탄 동축류 확산화염 내에 첨가하여 화염형상 및 연소생성물에 미치는 영향을 확인하였다. 상온상압 조건의 확산화염에 수소를 단계적으로 첨가하여 실제 생성되는 연소생성물의 변화 추이를 가스 분석기를 이용하여 실험적으로 관찰하였고 확산화염의 형상은 디지털카메라를 이용하여 단계적으로 관찰 하였다. 실험결과에서 확산화염에 수소를 첨가함에 따라 질소산화물의 생성량이 선형에 가깝게 증가하는 경향을 보였다. 이것은 수소의 상대적으로 높은 단열화염온도와 빠른 연소속도가 Thermal NOx의 생성을 촉진했기 때문이다. 반면 이산화탄소의 생성량은 감소하는 경향이 나타났는데 수소를 첨가함에 따라 메탄, 메탄-프로판, 메탄-에탄-프로판의 혼합 확산화염에 포함되어있는 전체 탄소비율이 줄어들어 이산화탄소의 생성량이 감소한 것이다. 이는 선박에서 LNG-수소의 혼합 연료사용으로 인해 온실가스인 이산화탄소를 저감할 수 있는 하나의 방안으로 고려될 수 있다는 것을 의미한다.
4,000원
19.
2019.10
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최근 지구의 기후변화는 온실가스가 원인으로 전 세계적 대기환경문제로 크게 부각되고 있다. 국내에서도 기후변화에 적극 대응하기 위한 기술개발이 꾸준히 진행되고 있다. 날씨의 이상고온으로 인한 환경에 미치는 영향과 갑작스런 집중호우가 환경에 미치는 영향을 대상으로 하였다. 우리생활 주변 대기온도가 상승하였을 때 온도변화에 의한 대기오염발생에 미치는 영향을 연구하고자 한다. 본 연구의 실험조건은 선박 디젤기관에서 회전수 1400 rpm, 1600 rpm 그리고 1800 rpm, 부하는 0 %에서 25 %씩 100 %까지 하였고, 흡기 온도변화 는 20℃에서 50℃까지 구분하여 연구하였다. 연구한 결과 흡기온도가 증가함에 따라 일산화탄소 및 탄화수소는 약간 감소하였으나 연료 소비율, 질소산화물, PM은 약간 증가하였다. 또한 연소온도는 큰 변화가 없었다.
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20.
2019.10
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층류 경계층 내 반구에 의해 유기되는 말굽와류를 흡입 제어했을 때 후류영역에서의 마찰저항 변화를 측정하였다. 이를 위해 회류수조에서 유동가시화를 실시하여 최적의 자유유속, 반구 크기 및 흡입제어 구멍 크기를 결정하였고, 반구 후류영역에 설치된 평판과 연결된 동력계로 표면 마찰저항 감소를 측정하는 실험을 수행하였다. 평판에 설치된 반구 전방에는 유입 유동에 의해 반구를 감싸는 말굽와류가 생성되며 그 주위 와도 방향에 의해 후류영역으로는 빠른 유속의 유동이 유입되어 머리핀 와류 생성을 촉진시킨다. 따라서 반구 전방에 생성되는 말굽와류 세기를 흡입 제어에 의해 약화시킴으로써 반구 좌우측으로 길게 형성된 유속방향 와류가 후류영역으로 공급하는 에너지는 감소하게 된다. 즉, 반구 전방의 말굽와류를 제어함으로써 후류영역으로부터 생성되는 헤어핀 와류 발생 주파수가 줄어 들게 된다. 염료 주입을 이용한 유동 가시화 영상을 해석한 결과로 머리핀 와류의 발생 빈도가 흡입제어에 의해 36.4 % 감소되었고, 후류 영역에서 측정된 표면 마찰저항은 2.3 % 감소되는 것으로 나타났다.
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