천수만과 태안해역의 제한영양염을 평가하기 위해 장기자료 분석과 생물검정실험을 진행하였다. 우선 잠재적인 제한영양염을 평가하기 위해 국가수질측정망에서 제공되는 2004~2016년 동안의 장기 영양염 자료를 이용하였다. 장기자료의 DIN/DIP를 분석한 결과 대 부분 16이하로 N 제한이 우세하였지만 N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서는 하계와 추계에는 N 제한이 우세하였고, 동계와 춘계에는 해역에 따라 일부 Si 제한을 보이거나 또는 제한이 나타나지 않았다. 생물검정실험 시 채집된 현장수의 영양염 분석결과, DIN/DIP는 3월 과 5월에 모든 정점에서 P 제한을 나타냈고, 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서 3월과 5월은 P와 Si 제한을 보이거나 제한영양염이 나타나지 않은 정점이 존재하였으나 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. 실질적인 제한영양염을 평 가하기 위해 수행된 생물검정실험 결과 3월에는 특정 제한영양염이 나타나지 않았으나, 5월, 7월 10월에는 NH4 +와 NO3 -가 반응을 보임으 로서 이 시기에는 N이 식물플랑크톤 성장에 직접 관여하는 실질적인 제한영양염임을 확인하였다.
본 연구는 조위 관측자료를 이용하여 부산항에서의 장기 조위 자료를 생성하는 Long Short-Term Memory (LSTM)으로 구현된 순환신경망 모델을 개발하였다. 국립해양조사원의 부산 신항과 통영에서 관측된 조위 자료를 모델 입력 자료로 사용하여 부산항의 조위 를 예측하였다. 모델에 대하여 2019년 1월 한 달의 학습을 수행하였으며, 이후 2019년 2월에서 2020년 1월까지 1년에 대하여 정확도를 계 산하였다. 구축된 모델은 부산 신항과 통영의 조위 시계열을 함께 입력한 경우에 상관계수 0.997 및 평균 제곱근 오차 2.69 m로 가장 성 능이 높았다. 본 연구 결과를 바탕으로 딥러닝 순환신경망 모델을 이용하여 임의 항만의 장기 조위 자료 예측이 가능함을 알 수 있었다.
본 연구는 해양레저 분야로 귀어⋅귀촌한 청장년층들이 겪는 현실적인 문제점을 분석하여 해양레저산업을 통한 귀어⋅귀촌 활성화 방안을 제시하고자 수행되었다. 해양레저 귀촌인이 겪는 문제점과 해양레저 귀어⋅귀촌을 활성화 할 수 있는 방안은 무엇인가? 라는 연구 문제를 해결하기 위해 질적연구방법 중의 하나인 사례연구를 통해 연구가 수행되었다. 면담 대상자는 해양레저 귀촌인과 관련 분야 전문가를 선정하였다. 그 결과 도출된 문제점은 다음과 같다. 첫째, 어촌의 배타적 문화로 발생하는 어려움. 둘째, 초기 투자비용 마 련의 어려움. 셋째, 해양레저 귀어⋅귀촌 교육프로그램의 부족으로 나타났다. 이러한 문제를 해결하고, 해양레저산업을 통한 귀어⋅귀촌 활성화를 위해 제시된 방안은 다음과 같다. 첫째, 인센티브제도 도입을 통한 어촌 진입장벽 완화. 둘째, 귀어⋅귀촌 종합센터의 매칭 시스 템 구축. 셋째, 어촌의 유휴부지를 활용한 귀어⋅귀촌 촉진. 넷째, 어촌계의 선 투자 후 위탁운영 시스템 도입. 다섯째, 수산 분야 교육이 포함된 해양레저 귀어⋅귀촌 교육프로그램 구축. 여섯째, 해양레저 귀어⋅귀촌 인프라 구축으로 나타났다.
항해사 교육과정 중에서 가장 많은 시간을 차지하는 충돌 예방에 관한 교육은 실습생에게 중요한 교육 및 실습 과정 중 하나이 다. 본 연구의 목적은 실습생의 체계적이고 정량화된 충돌 예방 실습 교육과정 개발을 위해 실습생의 충돌위험도 인식을 조사하는 것이 다. 이를 위해 선행연구에서 충돌위험을 판단하는 요소를 도출하고 실습생 대상 설문조사로 실습생 관점의 충돌위험도를 시나리오별로 도출하였다. 그리고 PARK Model을 이용하여 현직 항해사가 느끼는 충돌위험도와 비교하였다. 분석 결과 실습생 및 현직 항해사는 충돌위 험요소 중 타선과의 거리를 가장 중요하게 생각하는 것으로 나타났다. 또한 시나리오별 위험도 경향은 유사했으나 실습생의 평균 위험도 (5.39)가 현직 항해사의 평균 위험도(5.20)보다 더 높은 것으로 나타났다. 그러나 특정 상황에서는 현직 항해사보다 실습생이 더 낮은 위험 도를 체감하였고 이는 실습생의 항해 경험 부족으로 인한 결과로 판단된다. 해당 연구는 실습생의 충돌 위험도 및 현직 항해사의 위험도 차이를 정량적으로 제시하여 충돌 예방 실습 교육 개발의 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.
자율운항선박이 상용화되어 연안을 항해하기 위해서는 해상의 장애물을 탐지할 수 있어야 한다. 연안에서 가장 많이 볼 수 있 는 장애물 중의 하나는 양식장의 부표이다. 이에 본 연구에서는 YOLO 알고리즘을 이용하여 해상의 부표를 탐지하고, 카메라 영상의 기하 학적 해석을 통해 선박으로부터 떨어진 부표의 거리와 방위를 계산하여 장애물을 시각화하는 해상물체탐지시스템을 개발하였다. 1,224장 의 양식장 부표 사진으로 해양물체탐지모델을 훈련시킨 결과, 모델의 Precision은 89.0 %, Recall은 95.0 % 그리고 F1-score는 92.0 %이었다. 얻 어진 영상좌표를 이용하여 카메라로부터 떨어진 물체의 거리와 방위를 계산하기 위해 카메라 캘리브레이션을 실시하고 해상물체탐지시 스템의 성능을 검증하기 위해 Experiment A, B를 설계하였다. 해상물체탐지시스템의 성능을 검증한 결과 해상물체탐지시스템이 레이더보 다 근거리 탐지 능력이 뛰어나서 레이더와 더불어 항행보조장비로 사용이 가능할 것으로 판단된다.
진해만 해역은 태풍 내습 시에 우리나라 남동권 해역의 주요 태풍 피항지로 이용되고 있다. 하지만 태풍 내습 시 진해만 내 선박이 폭주하고 주묘가 다수 발생하는 등 해양사고 발생 가능성이 존재한다. 본 논문은 태풍 내습 시 진해만 피항지에 대해 안전 확보 및 효율적으로 관리할 수 있는 방안을 해당 해역의 VTS 관제사로부터 도출하고, 이를 선박 운항자에게 AHP 기법을 통하여 상대적 중요 도를 도출하여 관리자와 이용자 의견이 반영된 안전대책을 제시하였다. AHP 설문조사를 위한 안전 대책 요소를 선정하기 위하여 진해만 내 태풍 내습 시 VTS 관제사의 대응 조치 평가 내용에 대해 분석하였다. 선정된 안전대책 요소를 기반으로 설문조사를 실시한 결과, 선정 된 요소에 대해 선박 운항자는 선박의 안전을 효율적 관리보다 약 2배 이상 중요하게 생각하며, 종합적으로 피항선 관리, 정박구역 관리, 피항정보 관리, 규정 및 지침 마련, 시스템 장비 개선, 교육 및 홍보·알림 활동 순으로 중요하게 고려함을 파악하였다. 본 논문에서 식별된 방안 및 상대적 중요도를 통해서 진해만 태풍 피항지를 안전하고 효율적으로 관리하는 기반이 될 수 있을 것으로 사료된다.
해상교통정보의 수집, 관리 및 공유를 개선하기 위해서는 해상교통정보 관련 기술 동향 파악 및 해상교통정보의 현황·문제점 분석이 우선되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 먼저 해상교통정보의 국내외 기술 동향을 조사하였으며 국내 해상교통정보의 수집·관리· 공유에 대한 현황·문제점을 분석하여 정리하였다. 자료를 토대로 문제점을 분석한 결과 우선 수집단계의 문제점은 주로 LTE 통신권을 벗 어나는 원거리 RADAR·CCTV·카메라 영상정보 수집의 어려움으로 나타났으며 이로 인해 EEZ를 거쳐 영해로 진입하는 밀입국 선박 등의 조기 탐지가 어려운 것으로 나타났다. 그리고 관리단계의 문제점은 대부분 해상교통시스템이 자체 구축한 물리 저장 공간을 사용함으로 써 저장 공간의 유연성 부족으로 인해 편리한 축소·확대가 어렵고 시스템 장애 발생 시 대비책으로 시스템 이중화·백업 등이 힘든 상황이 다. 또한 공유단계의 문제점은 대부분 해상교통정보 공유시 주로 내부망을 사용하고 있는 현황상 운영기관 외부로의 정보 공유가 어려운 것으로 나타났으며 LRIT·SASS와 같이 정부 클라우드를 통해 정보 공유가 되고 있다고 하여도 정부 클라우드의 특성상 해양 빅데이터 등 을 효과적으로 활용할 수 있는 다양한 애플리케이션의 제공이 원활히 되고 있지 않은 상황이다. 이러한 문제점들을 개선하기 위해 우선 수집단계의 경우 무인기·위성 등 수집장비의 추가 구축을 제시함으로써 수집구역을 확장하였고 관리·공유단계는 각 해상교통시스템의 운 영 주체·정보 공개성을 고려한 민간 클라우드 도입 및 구축형태를 제시함으로써 클라우드 도입 시 전문성·보안성 향상을 기대하였다.
목포항은 우리나라에서 가장 많은 연안여객선과 연안여객선의 항로를 운영 중이며, 지형적인 영향으로 목포항으로 입출항하는 연안여객선은 서남해안 곳곳의 좁은 수로를 통항하고 있다. 상대적으로 대형선박이 이용하는 항로에 비하여 연안여객선이 이용하는 좁은 수로에 대한 해상교통환경의 안전성을 체계적으로 검토한 사례는 찾아보기 어렵다. 이에 본 연구에서는 목포항 항계 부근에 위치한 좁은 수로에 대하여 대상이 되는 연안여객선의 통항 안전성을 항만 및 어항설계 기준에서의 항로 폭, 수심, 굴곡도 기준에 따라 분석하였다. 분 석 결과, 맥도와 달리도 사이의 좁은 수로 폭이 대상 연안여객선이 통항 가능한 전장의 1.5배보다 좁을 뿐만 아니라, 수로의 굴곡 정도가 기준값인 30°를 초과하여 조선이 쉽지 않고, 좁은 수로 인근에 어구가 다수 존재하여 통항 시 지장을 초래하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구의 결론으로, 동 좁은 수로에서 대상 연안여객선의 주간 단독 통항 및 야간·시계제한·저조 시의 경우 항내의 지정 항로로 우회하 여 통항할 것을 개선방안으로 제시하였다.
최근 5년간 발생한 해양사고를 분석한 결과, 소형선박은 전체 좌초사고의 77.0 %를 차지하고, 인명사상도 66.1%로서 매우 높았 다. 목포지방해양안전심판원은 2021년 72건을 재결하였고, 이중 좌초사건은 10건이었다. 그리고 좌초사건 중 8건은 소형어선에서 발생하 였다. 본 논문은 2021년 목포지방해양안전심판원에서 재결하였던 소형어선에서 발생한 8건의 좌초사고에 대해 분석하였다. 이 소형어선 의 좌초사고는 맑은 날씨에 시정이 2~4마일로 양호하고, 파고 1미터 이내로 양호한 해상상태에서 발생한 것을 파악되었다. 그리고 좌초사 고의 주요 원인은 피로에 따른 졸음 운항, 경계 소홀, 선위확인 소홀, GPS Plotter 과신, 해도도식 및 조석간만의 차에 대한 이해부족 등인 것으로 나타났다. 이에 소형어선의 좌초사고 저감을 위해 다음의 방안을 제시하였다. 첫째, 갑판부 항해당직 부원교육을 이수한 선원이 선장을 보좌하도록 하여야 한다. 둘째, 졸음 방지용 경보장치는 조타실에 설치하여야 한다. 셋째, GPS Plotter의 성능기준과 최신화를 위해 제도는 마련되어야 한다. 마지막으로, 소형어선 선장은 주기적으로 해도도식과 기초 지문항법을 숙지할 수 있도록 교육을 받아야 한다.
해양사고의 감소를 위하여 국제해사기구(IMO) 체약국 정부에서 IMO 협약 및 규정에 대한 이행은 필수적이다. IMO 협약이행코 드(III Code)에서는 각 주관청에게 협약이행을 주기적으로 점검 및 평가하여 개선하는 체계를 갖추도록 요구하고 있으며 성과지표를 평가방 법에 포함하도록 요구하고 있음에 따라 회원국은 자국의 협약이행 평가를 위한 성과지표를 개발할 필요가 있다. 이에, 본 논문의 목적은 주관청의 협약이행 수준을 계량화하여 평가할 수 있도록 대표적인 평가측정 기법인 균형성과표(BSC) 및 핵심성과지표(KPI)를 활용한 평가 모델을 개발하여 제시하는 것이다. 논문의 결과로서, III Code 요건에 BSC 개념을 적용한 III-BSC 관점에서 수립된 비전의 달성을 위해 반드 시 확보해야 하는 핵심성공요인(CSF)을 도출하고, 도출된 CSF를 측정할 수 있도록 평가영역별 후보 KPI를 개발하여 4계층의 초기 연구모형 을 설계하였으며, SMART 기법을 활용한 조사설계를 통해 KPI의 타당성을 검증하여 연구모형을 완성하였다. 또한, 개발한 연구모형을 기반 으로 AHP 분석을 통해 각 계층별 요소의 가중치를 도출하여 BSC 기반 IMO 협약이행에 대한 평가모델을 개발하여 제시하였다. 개발된 평 가모델이 정량적으로 IMO 협약이행 수준을 파악하는 도구로 활용될 수 있으며, 이를 통해 IMO 회원국들의 협약이행 수준 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.
최근 인공지능(AI) 기술이 급격하게 발전되고 있으며, 이를 활용한 산업이 점차 확대되고 있다. 또한 사회과학 연구분야에서 도 인공지능기술의 텍스트 마이닝을 활용한 분석연구가 활발하게 전개되고 있다. 해양수산부에서 소관하는 법률은 125여개로 해양환 경, 수산, 선박, 어촌, 항만 등 다양한 분야에서 제정되었다. 해양수산부 법률을 대상으로 한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 양적으로 꾸준하게 증가하고 있다. 이 연구는 해양수산부 법률 관련 연구논문을 대상으로 텍스트 마이닝을 적용하여 국내 연구동향을 분석하였 다. 연구방법으로 첫째 텍스트 마이닝의 일종인 토픽 모델링을 수행하여 잠재된 토픽을 파악하였다. 둘째 특정 법률을 주제로 다룬 연 구논문의 동시출현 네트워크 분석을 수행하여 주요 주제를 도출하였다. 마지막으로 저자 네트워크 분석을 수행하여 저자 간 사회 연결 망을 탐색하였다. 분석결과 시기에 따라 핵심 토픽의 변화를 확인하였으며, 선박안전법, 해양환경관리법 등 법률별 주요 주제를 탐색하 였다. 또한 저자 네트워크 분석하여 핵심 연구자를 도출하고, 저자 간 공동연구 성향을 파악하였다. 이를 통해 해양수산부 법률 관련 연구주제의 변화를 탐색하였으며, 향후 연구주제의 다양화와 해양수산 분야 연구의 양적 증가와 질적 성장을 기대한다.
선원은 해상이라는 노동환경의 공간적 특수성으로 말미암아 예측할 수 없는 다양한 해상위험에 노출되어 있어 이를 고려해 재해선원에 대한 충분한 보상이 필요하다. 그러나 우리나라의 선원법은 육상근로자와 비교했을 경우 재해선원에 대한 보상이 미흡한 상 태이다. 이에 본 연구에서는 유럽의 사회보험 선진국인 독일의 해양노동법, 산재보험법을 살펴보고 우리나라와 비교하여 시사점을 도출 하고자 하였다. 먼저 선원재해 발생 시의 보상 주체에 대해서 독일은 공적 성격의 기관에서 관리하는 반면 우리나라는 선박소유자가 전 적으로 보상하고 있는 것으로 조사되었다. 두 번째로 재해보상의 내용에 대해서 독일은 다양한 지원제도를 통해 연속적인 치료와 요양을 제공할 뿐 아니라 선박 업무 복귀를 위한 다양한 프로그램을 운영하고 있다. 그러나 우리나라는 선박소유자가 재해보상의 책임을 면할 수 있도록 하는 일시보상제도를 두고 있어 재해선원에게 불리한 상황인 것으로 분석되었다. 마지막으로 선원재해의 원인을 판단하는 주 체는 독일의 경우 공적 성격의 산재보험조합이 업무 기인성에 대해 판단하고 있으나, 우리나라는 선박소유자나 보험회사에 의해서 결정 되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 우리나라의 재해선원에 대한 적절한 보상을 위해서 선원재해보상을 주관하는 공공기관을 설립하여 역할을 부여할 필요가 있으며, 재요양, 장해연금, 재활급여 등을 보상받을 수 있도록 선원법 정비 또는 관련 제도의 개선이 필요하다.
한·중 무역거래가 날로 증가함에 따라 한·중 양국의 해상운송 규모가 빠르게 확대되고 있다. 하지만 이는 선박충돌문제를 초래 하고 있으며, 특히 한·중 양국 선박이 밀집한 황해와 동해 수역에 집중되어 있다. 선박충돌 사고가 해상 교통안전과 해상 환경에 부정적인 영향을 미치는 동시에 선적국, 충돌발생지 등 섭외적 요인으로 인한 복잡한 법적 문제를 야기하고 있다. 한·중 양국의 국내법 규정이 서로 다르기 때문에 양국은 같은 문제에 대해 서로 다른 의견을 보이고 있다. 국제적으로도 일부 관련 선박충돌에 관한 국제조약들이 있으며 이러한 국제조약들은 모두 각국의 이익균형의 결과물이며 궁극적인 목적은 글로벌 선박충돌과 관련한 법률의 통일에 있다. 한중 양국은 선박충돌 방면에서 모두 국제조약을 참조하여 국내법을 국제조약에 접목하였으며 이는 동시에 해사국제법의 통일에도 적극적인 작용을 하였다. 침권책임법의 발전은 선박충돌의 침해에 대한 이론적 뒷받침을 제공하였다. 중국 해사법원이 발표한 보고서에 따르면 과학기술 수준의 제고에 따라 자연환경과 객관적 영향요인이 선박 충돌사고 위험을 크게 낮췄으나 해안에서 상선과 어선이 충돌하는 사고가 자주 발생하므로 이를 중시해야 한다. 국제조약과 중국국내의 입법에서는 선박충돌에 대한 세부적인 법적 규정을 두고 있지만 선박충돌침해 이론에 대하여 여전히 이를 보완하고 발전해 나가야 한다. 본 글은 선박충돌 적용에 있어서 중국입법 및 사법사례의적용을 검토하는 동시 에 한국의 법률규정을 참조하여 선박충돌문제에 대한 한중 양국의 법률규정에 대하여 비교하고자 한다.
이 연구는 해양경찰조직의 발전을 위해 해양경찰공무원이 인식하는 권한 부여 리더십이 조직시민행동과의 관계를 검증 목적 으로 연구를 진행하였다. 리더십에는 다양한 유형이 있지만 해양경찰공무원은 직무 특성상 부여된 권한이 실무에서 더욱 효과적인 문제 해결에 도움이 될 것이며, 비록 비공식적 행동이지만 결과적으로 조직의 발전으로 연결되는 조직시민행동은 최근 조직발전과 관련된 연 구로 많이 진행된다는 점에서 접근하였다. 이 연구에서는 해양경찰공무원 168명을 대상으로 구조화된 설문지를 통해 연구가 진행되었으 며 연구 결과 해양경찰공무원의 직무는 위험성, 돌발성 등으로 인해 해양경찰공무원은 상호 의존적 직무 성격이 중요하므로 중간 관리자 의 목표에 대한 설명과 구성원에 대한 다양한 행동은 해양경찰 조직성과에 긍정적 결과로 연결된다는 점에서 정책적 제언을 하였다.
대형액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG)선이 연안 터미널에 정박할 경우 바람과 조류 등의 환경하중에 대응하여 안전을 확보할 수 있는 계류 안전을 위한 케이블 계류력 산정이 필요하다. 이에 기존의 주요 계류역(Mooring Force) 계산방법의 비교 및 분석을 수 행하였다. 비교 및 분석을 통해 석유회사국제해운포럼(Oil Companies International Marine Forum, OCIMF)의 계류설비지침에서 권고하는 계산 방법을 선정하였으며 이를 기반으로 본 논문에서는 실제 대형 LNG선에 적용하여 OCIMF 계류설비지침의 스펙트럼을 이용한 계류줄의 계 류력 계산 사례를 제시하였다. OCIMF 계류설비지침에 따른 스펙트럼으로 계산한 계류력은 환경 외력과 풍동 시험으로 계산한 바람저항 계수 기반 선박 환경 외력과 최대값에서 매우 유사한 결과값을 주는 것을 확인할 수 있었다. OCIMF 계류설비지침에 따른 스펙트럼으로 계산한 계류력에 대한 검증으로 전문 계류력 계산 소프트웨어인 OPTIMOOR 소프트웨어를 사용하여 결과를 비교하였으며 둘의 결과는 매 우 유사한 것을 확인하였다. OPTIMOOR를 사용할 경우에는 각각의 케이블의 인장력을 정밀하게 계산할 수 있어 경제적인 제약이 없을 때 적극적 사용이 추천된다. 결론적으로 OCIMF 계류설비지침에 따른 스펙트럼으로 계산한 계류력이 대형 LNG선의 계류력 계산에 적용함에 문제가 없음을 실제 계산 사례를 통해 검증할 수 있었다.
잭업드릴링 리그는 해양 석유와 가스 탐사 산업에서 널리 사용되는 모바일 해양 플랫폼이다. 그것은 시추 및 생산을 위한 캔틸 레버 시추 장치가 있는 독립적인 3개의 다리가 있는 자체 승강식 장치이다. 전형적인 잭업리그는 삼각형 선체, 타워형 데릭, 캔틸레버, 잭 케이스, 거주구와 다리로 구성되며 여기에는 스퍼드캔 구조, 개방형 트러스, X-교차 구조로 구성된다. 일반적으로 잭업리그는 수심 130m~170m에서만 운용이 되고 있다. 최근 들어 개발 유정이 심해로 이동하면서, 깊은 수심과 가혹한 환경조건을 만족해야 한다. 리그의 작업 상태에서 모든 정적, 동적 하중은 레그(Leg)를 통해서 지탱되는 특징이 있다. 이러한 리그의 중요한 이슈는 순간적으로 큰 충격에너 지를 발생시키는 충돌에 대한 레그의 안전성이다. 본 연구에서는 LS-Dyna 프로그램을 이용하여 DNV 선급에서 규정하고 있는 충돌에너지 35MJ 요구사항에 대한 수치해석 및 검증을 수행하였다. 충돌 선박은 배수량 7,500톤 작업 지원선을 사용하였고, 5가지 충돌조건을 선정하 였다. 해석결과로부터 모든 충돌조건은 선급 기준을 만족하지 못한다. 코드 방향 충돌조건은 충돌에너지 15MJ, 브레이스 충돌조건은 6MJ 이 합리적이다. 따라서 충돌시나리오에 따른 합리적인 충돌에너지 기준의 제정이 필요로 하다.
수소는 산소와 반응하여 전기에너지를 만들고 부산물로 물을 생성하므로 친환경 선박의 대체 연료로 대두되고 있다. 그러나 수소는 일반 화석연료와는 달리 낮은 점화 에너지와 높은 가연성 범위로 인하여 폭발의 위험성이 높은 물질이다. 그래서 선박에서 사용 되는 수소의 안전성을 확보하기 위해서 수소의 누출․확산에 관한 유동 특성을 연구하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 선박 내부 와 같은 밀폐공간에서 수소가 누출되었을 때 누출량, 통풍량, 환기 방식 등이 환기 성능에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 수치적 해석을 수행하였다. 수치해석에는 CFD 상용 소프트웨어인 ANSYS CFX ver 18.1을 이용하였다. 누출량은 1 = 1 g/s로 하여 1 , 2 , 3 로 변경하 였고, 통풍량은 1 Q = 0.91 m/s로 하여 1 Q, 2 Q, 3 Q로 변경하였으며 환기 방식은 typeⅠ, typeⅡ, typeⅢ로 변경하면서 환기 성능을 분석하였 다. 누출량이 1 에서 3 로 증가할수록 저장실 내의 수소 몰분율(HMF)는 약 2.4 ~ 3.0배 높게 나타났으며 통풍량 증가는 누출량에 대비하 여 약 62.0 ~ 64.8 % 정도 환기 성능이 개선에 효과가 있었다. 그리고 폭발의 위험성을 낮추기 위한 통풍량은 최소 2 Q 이상 되어야 하며, 수 소탱크 저장실 내부의 부압 형성을 위해서는 type Ⅲ가 가장 적합한 방식이라고 판단하였다.
본 논문은 CFD 해석법을 이용하여 사고 선박의 손상부 형상에 따른 기름 유출량 변화를 예측하고, 이론 추정식에서 이를 고려 할 수 있는 방출계수 도출 결과를 소개한다. Froude수와 Reynolds수 상사를 만족하는 조건에서 다상유동 해석법을 사용하여 모형선 크기의 기름 유출 문제를 다루었다. 수치해석 결과는 알려진 실험 결과와 비교하여 검증하였다. 수학적 형상들로 정의한 손상부 형상의 변화와 함께 손상부 가로세로비와 기름탱크 두께의 변화가 기름 유출 유동에 미치는 영향을 조사하였다. 보다 현실적인 상황을 고려하기 위해 손상부의 찧어진 철판의 영향에 대한 해석도 포함하였다. 수치해석 결과를 통해 사고 선박의 손상부 형상에 따른 기름 유출량의 변화를 확인하였으며, 다양한 손상부 형상이 가지는 점성 영향을 방출계수로 정량화하여 추출하였다. 본 논문에서 제시하는 방출계수에 대한 검 증을 위하여 알려진 기름 유출량 주정식에게 적용하였으며, CFD 해석과 좋은 일치를 얻었다.
우리나라는 연안해역을 집약적으로 활용하기 때문에 폐기물로 인한 해양사고 발생률도 높은 편이다. 항해하는 선박의 추진기 에 해양부유물, 폐로프, 폐어망 등이 감기는 사고를 부유물감김사고로 정의하고 있다. 이러한 사고를 예방하기 위해 본 연구에서는 국내 에 상용화되어 세이버 타입(Shaver type)의 로프절단장치를 유한요소법을 이용하여 구조안전성 검토와 수조시험을 통해 절단 과정 및 성능 평가를 진행하였다. 그 결과 로프절단장치를 구성하는 모든 파트는 0.5s 도달하기 전 파손되었으며, 인장강도 대비 발생한 최대응력을 기 준으로 각 파트의 안전계수는 최소 2이상으로 나타났다. 수조시험에서는 세이버타입의 절단장치의 절단 과정을 살펴보았고, 실제 해상에 서 부유중인 폐로프가 다양한 각도로 진입하는 것을 고려하여 케이스 별로 설치 각도를 설정하였다. 그 결과 모든 케이스에서 절단이 되 었으며, 절단 날이 어떠한 각도에 장착되어도 로프를 절단하는데 문제가 없을 것으로 판단된다.
선박의 건조공정 중 강재의 절단과 곡 가공, 용접에 있어 화염의 사용은 필수적이다. 현재 조선소의 강재 절단과 가공 과정에서 는 아세틸렌이 화염 연료로 가장 많이 사용되고 있지만, 폭발 사고의 위험성과 상대적으로 적은 발열량의 한계로 최근에는 프로판 연료의 활용이 증가하고 있다. 하지만 프로판 연료는 상대적으로 가공 속도가 느리고, 가공 시 슬래그의 발생빈도가 높아 품질이 저하된다. 대체 연료로써 프로필렌이 주목받으며 가공 속도와 품질향상에 대한 기대가 증가하고 있다. 프로필렌은 발열량이 우수한 연료로 강재 가공 간 생산성과 가공 품질의 우수성을 갖추고 있다. 이에 본 논문에서는 프로판, 프로필렌 화염을 이용한 철판 가공 시 각 연료의 연소 특성을 분 석 및 비교하였다. 프로필렌 화염을 이용한 철판 가공 시 배출되는 온실가스와 유해가스를 프로판 연료의 배출량과 비교하여 저감효과를 실험적으로 확인하였다. 또한, 가공 연료에 따른 입열량이 선박용 강재의 기계적 강도 변화에 미치는 영향을 알아보기 위해 열 분포실험과 인장시험을 수행하였다. 실험 결과로, 대체 연료인 프로필렌을 사용할 때 프로판 연료에 비해 온도분포가 고르게 나타났다. 기계적 강도 실 험 결과로 인장강도의 저하는 관찰되지 않았으나, 변형률은 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 향후 실제 조선소의 강재 가공 및 절단과정에 적용하였을 때, 발생하는 문제점에 대한 분석 및 보완연구를 수행할 예정이다.