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
권호리스트/논문검색
Vol.28 No.7 (2022년 12월) 20건
1.
2022.12
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신안군 해역의 섬을 통한 관광사업이 활발해지면서 도서 간을 연결하는 해상교량은 현재까지 총 13개가 완공되었다. 그러나 통항로에 설치된 해상교량은 선박통항에 있어 위험성을 주며, 특히 섬과 섬을 연결하는 연도교의 경우 수로의 폭이 매우 좁아 그 위험도 는 더욱 높다. 본 연구는 신안군 해역의 연도교에 대한 해상교통조사를 토대로 교각과 선박의 충돌위험도를 항만수로의 위험도 평가 모 델인 IWRAP(IALA Waterway Risk Assessment Program)을 활용하여 평가하였다. 그 결과 신안1교가 충돌확률이 가장 높은 것으로 분석되었으 며, 통항선박의 대부분은 연안 여객선으로 나타났다. 또한, 신안1교는 대상해역의 교각 중 가장 충돌사고가 많이 발생한 곳으로 본 연구 에서는 그 원인을 분석하고자 하였다. 신안1교 해역환경의 위성사진을 영상처리기법으로 분석한 결과 해도에는 볼 수 없는 장애물이 교 량 근처에 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 이로 인해 장애물을 피해 교량의 통항유도방식인 양방향 통항과 달리 한 방향으로 통항이 집 중되는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 영상처리기법을 활용한 위험원인 분석방법은 향후 연도교의 위험요인 분석을 하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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2.
2022.12
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해양사고 발생시 실종자는 해양에 노출된 시간이 길어질수록 생존확률이 빠르게 감소하기 때문에 인명구조를 위해서는 신 속한 수색이 필요하다. 또한 해양의 수색영역은 육상에 비해서 매우 넓기 때문에 효율적인 수색을 위해서는 선박을 이용한 육안수색보 다는 인공위성이나 항공기에 탑재된 센서를 이용한 해상 객체 탐지 기술의 적용이 필요하다. 본 연구는 항공기에 탑재된 초분광 영상 센서를 이용하여 해양에서 객체를 신속하게 탐지하기 위한 목적으로 진행되었다. 초분광 영상 센서로 촬영된 영상은 8,241 × 1,024의 공간 해상도를 가지며, 한 화소당 0.7 m의 분해능과 127개의 스펙트럼으로 구성된 대용량의 데이터이다. 본 연구에서는 이러한 데이터 를 신속하게 분석하기 위한 목적으로 DBSCAN을 사용한 해수 식별 알고리즘과 밀도 기반의 육지 제거 알고리즘을 결합한 해상 객체 탐지 모델을 개발하였다. 개발한 모델은 초분광 영상에 적용하였을 때 약 5 km2의 해상 영역을 100초 내로 분석할 수 있는 성능을 보 였다. 또한 개발한 모델의 탐지 정확도를 평가하기 위해서 항공기를 이용하여 목포, 군산, 여수 지역의 초분광 영상을 촬영하였으며, 본 연구에서 개발한 탐지 모델에 적용한 결과, 실험 영상 내의 선박들을 90 %의 정확도로 탐지할 수 있는 결과를 얻었다. 본 연구에서 개발된 기술은 소형 선박의 수색·구조 활동을 지원하는 중요한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
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3.
2022.12
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선박 충돌사고는 지속적으로 발생하고 있다. 충돌사고의 대부분은 연안에서 운항하는 중소형 크기 선박들과 관련된다. 충돌사 고는 해양사고의 9%이지만, 충돌로 인한 인명피해는 전체의 34.4%를 차지한다. 근래 충돌사고에 대한 해양안전심판원 심판과정에서 해양 사고 관련자들이 사고 당시 청명한 날씨였음에도 상대 선박의 항해등이 미약하거나 제대로 보이지 않았다는 주장을 자주 한다. 특히 연 안이나 항만 내에서 발생한 충돌의 경우 더욱 그러하다. 이에 따라 항해등에 대한 현황과 안전성 분석이 필요하다. 이를 위하여 항해등 관련 국내외 규칙과 전문도서 내용을 살펴보고, 다른 교통수단 즉, 항공기와 열차 및 자동차 등화를 분석하며 항해등과 차이점을 비교한 다. 또한, 현재 해상교통환경을 살펴보고 최근 5년간 발생한 충돌사고를 분석하며, 선박 운항자와 선박 안전업무 종사자를 대상으로 항해 등에 관한 설문조사를 실시한다. 최종적으로 현재 항해등에 관한 개선방안을 제시한다.
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4.
2022.12
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디지털 기술의 발전에 따라 해상환경은 빠르게 변화할 것으로 예상된다. 자율운항선박의 경우 국내ㆍ외 많은 국가에서 기술개 발 중이며, 국제사회는 이를 운용하기 위한 논의도 시작되었다. 선박의 변화는 해상교통 환경의 변화를 야기하며, 육상지원시설에 대한 변화도 촉구한다. 본 연구는 항행지원시설의 사이버 보안 체계 개선을 위해 해상교통관제 인원의 사이버 보안 관리 인식을 분석하고자 한다. 이를 위해 해상교통관제 중심으로 사이버 보안 관리 현황을 살펴보고, 해상통관제 인원을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 설문조 사 분석은 IPA 방법론을 활용했으며, 분석결과 보안담당 경험이 있는 인원과 경험 없는 인원의 사이버 보안에 대한 인식차이가 뚜렷하게 나타났다. 더불어 사이버 공격 탐지 및 차단 관련 기술적인 조치가 가장 우선적으로 시행되어야할 사항으로 나타났다. 본 연구 결과는 항 행지원시설에 대한 사이버 보안 관리 체계 개선을 위한 기초자료로 사용될 수 있다.
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5.
2022.12
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해사안전법에서는 거대선을 전장 200m 이상의 선박으로 정의하고 있다. 이 기준은 1986년에 도입된 이후, 선박이 대형화되는 등 해상교통환경이 큰 폭으로 변화하였음에도 개정되지 않고 있다. 전장 200m는 건화물선의 경우 핸디막스급에 해당하여 현대 선박의 크 기 분류에서는 대형선박으로 보기 어렵다. 한편, 해사안전법에서 거대선이란 용어가 적용되는 조항은 교통안전특정해역에 관한 조항으 로, 거대선의 통항이 잦을 해역을 교통안전특정해역으로 설정할 수 있도록 하고 있다. 이에 본 연구에서는 해사관련 법령을 검토하여 이 미 전장 200m 이상 선박보다 큰 선박에 대한 법령이 도입되어 있음을 조사하였다. 또한, 국내 각 항만의 입항 선박 통계를 조사하여 현 다섯 구역의 교통안전특정해역보다 거대선의 통항이 많은 해역이 존재함을 확인하였다. 따라서, 본 연구의 결론으로 해사안전법에서 거 대선 관련 조항 삭제 및 교통안전특정해역으로 설정할 수 있는 통항 선박의 전장 기준을 상향할 것을 개선방안으로 제시하였다.
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6.
2022.12
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본 연구에서는 사례연구 대상지역(인천)의 특화산업에 대해 LQ지수분석을 통해 해양특화산업을 도출하고, 특화산업의 해양 공간 활용현황과 용도구역 설정에 따른 현안을 진단하였다. 대상지역의 해양산업에 대한 LQ지수(Location Quotients, LQ) 분석을 통해 사 업체수 기준 LQ지수 1.08, 종사자수 기준 LQ지수 1.67로 전국평균 대비 높은 해양바이오산업을 인천지역 해양특화산업으로 선정하였 다. 해양특화산업인 해양바이오산업의 현안진단을 위해 영흥도 실증 배양장 사례 검토 및 가장 낮은 특화도를 나타낸 해양에너지개발 부문에서의 현안 진단을 통해 해양용도구역의 중첩문제, 이해관계자간 민원발생 이슈 등 현장문제 해결을 위해서 객관적이고 정량적 근거를 기반으로 정책의사결정지원시스템 마련이 필요하다는 결론을 제시하였다.
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7.
2022.12
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이 연구의 목적은 해양안전을 위해 해양수산부와 KCG 등에 분산되어 있는 해양안전 집행업무를 효율적으로 운영하는 방안을 살펴보는 것이다. 일반적으로 해양사고는 세월호 사고, 서해훼리호 사고, 태안 허베이 스피리트 오염사고 등에서 알 수 있듯이 인명, 재 산, 해양환경 등에 막대한 피해는 물론 재난으로 확대되는 경향이 있어 사고를 예방하는 근본적인 대책이 필요하다. 그런데 우리나라는 대형사고가 발생하면 단편적인 땜질식 처방만 해 왔으며, 세월호 사고 이후에도 관계자 처벌을 위한 후속조치에만 치중하고, 주요 해양선 진국에서는 당연시 되고 있는 ‘해양안전 집행업무 일원화’ 같은 근본적인 대책은 거론조차 제대로 되지 않고 있다. 이에 크고 작은 후진 성 사고는 끊이지 않고 있으며, 선박의 대형화·고속화·노후화, 선원의 자질저하, 선박통항량의 증가, 해양레저의 발달, 해양안전업무의 이 원화로 인한 비효율성 등으로 대형 해양사고, 후진성 사고의 개연성은 더욱 높아지고 있는 것이다. 따라서 해양안전 관련 선행연구 검토, 주요 해양선진국의 사례 및 VTS의 일원화 사례 등을 토대로 해양안전과 직결되는 내항선 안전관리·PSC·항로표지관리 등의 해양안전 집 행업무의 효율적인 운영방안을 제시한다.
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8.
2022.12
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본 연구는 전문가들의 의견을 수렴할 수 있는 델파이 기법을 활용하여 스쿠버다이빙 레스큐 교육과정에서의 문제점을 분 석하고 개선방안을 모색하는데 그 목적이 있다. 이를 통해 우리나라에서 이루어지는 스쿠버 레스큐 교육과정을 보다 전문적이고 체계 적으로 이루어질 수 있도록 하여 참여자들이 즐겁고, 안전하게 스쿠버다이빙을 할 수 있도록 하는 기반을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다. 이에 2022년 현재 스쿠버 레스큐 교육과정에 관여하고 있는 전문가 8명을 모집단으로 선정하여 연구 참여와 관련하여 연 구윤리동의서를 받은 후 실시하였다. 스쿠버 다이빙 레스큐 교육과정의 지도자, 프로그램, 시설 측면의 개선방안은 다음과 같다. 지도 자 측면에서는 지도자의 능력에 대한 검증제도가 필요하고, 지도자의 역량이 강화되어야 한다고 했다. 프로그램 측면에서는 스쿠버 단 체별로 최신화된 프로그램 메뉴얼을 제작하고 평가 기준을 마련해야하며, 다양한 장비를 활용한 프로그램을 개발해야 한다고 했다. 시 설 측면에서는 시설 내 인공파도 장치 등을 구축해야 한다고 하였다.
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9.
2022.12
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COVID-19로 인한 팬데믹은 21세기 인류가 당면한 가장 큰 고난 중의 하나라고 할 수 있다. 전방위로 모든 산업에 심각한 피해 를 줬으며 특히, 산업현장의 노동자는 COVID-19로 변화된 근로 및 생활환경으로 많은 고통과 어려움을 지금도 겪고 있다. 선원은 팬데믹 이 시작된 후 일찍이 필수업무종사자의 지위를 국제사회로부터 인정받았다. 또한 국제적으로는 해사노동협약을 통해서 이들의 권리 보장 과 국제노동기준의 이행을 통해서 공정한 경쟁체제 확립에 노력하고 있다. 그러나 당사국이 준수해야 할 국제협약상의 의무와 국제기구 의 권고에도 불구하고 해사노동협약상의 선원권리는 침해받고 선원의 안전보건이 더욱 위협받는 상황이 팬데믹 동안 발생하였다. 이 논 문은 COVID-19에 대한 각국의 대응조치가 국제해운업계와 해사노동협약 이행에 끼친 영향분석과 함께 제4차 특별삼자간위원회를 통해서 채택된 2022년 해사노동협약 개정을 회의준비문서와 보고서를 중심으로 분석하였다. 채택된 8개의 해사노동협약 개정문은 선원의 권리와 안전보건에 있어서 향후 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대되지만 선원의 최대근로시간, 최대승무기간 및 송환의 문제는 여전히 난제로 남 아 있기 때문에 국제사회의 노력이 지속되어야 할 것이다.
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10.
2022.12
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일반적으로 부유식 해상풍력발전 에너지의 수급성과 효율을 극대화하기 위해서는 하부구조물의 파랑 감쇠로 인한 운동을 저 감시키는 것이 중요하다. 선행 연구들에 따르면 파도 중 하부구조물에 설치된 감쇠판에 의해서 발생한 와류점성으로 인해 운동 응답이 감소되는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 5MW급 반잠수식 OC5 플랫폼과 감쇠판이 부착된 두가지 플랫폼을 설계하고, 와류점성으로 인 한 운동저감효과를 확인하기 위해 자유감쇠실험과 수치계산을 수행하였다. 모형시험 결과로 낙하 높이를 30 mm, 40 mm, 50 mm에서의 상하 자유감쇠실험을 수행하였을 때 OC5 플랫폼 대비 두 가지의 형태의 감쇠판이 부착된 플랫폼이 상대적으로 운동감쇠성능이 향상되었다. 모형시험과 수치계산 결과에서 형상화한 감쇠판 모델(KSNU Plate 1, KSNU Plate 2)들이 각각 OC5 대비 상하운동 진폭이 1.1배, 1.3배 각각 감소했으며, KSNU Plate 2 플랫폼은 KSNU Plate 1 플랫폼보다 OC5 대비 약 2배 감쇠성능이 좋아진 것으로 나타났다. 본 연구에서는 감쇠 판의 면적과 와류점성이 상하동요의 감쇠율과 밀접한 관련을 보여준다.
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11.
2022.12
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선택적 촉매 환원법(SCR)은 질소산화물(NOx)을 저감하는 매우 효율적인 방법으로 알려져 있으며 발생된 질소산화물(NOx)을 질 소(N2)와 수증기(H2O)로 환원시키는데 촉매 작용을 한다. 질소산화물(NOx) 저감 성능을 결정하는 요소 중 하나인 촉매는 셀 밀도가 증가하 면 촉매효율이 증가하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 실습선 세계로호에 설치되어 있는 발전 기관의 배기가스 조건을 모사한 실 험장치를 통하여 100CPSI(60Cell)촉매의 부하에 따른 질소산화물(NOx) 저감 성능을 확인하고 세계로호에 설치되어 있는 25.8CPSI(30Cell) 촉 매의 기존 연구 자료와의 비교를 통해, 셀 밀도가 질소산화물(NOx)의 저감에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 실험용 촉매는 셀 밀도만 변화를 주었고 형태는 벌집형(honeycomb), 조성물질은 V2O5-WO3-TiO2를 동일하게 사용하여 제작하였다. 실험결과 100CPSI(60Cell) 촉매의 질소산화물(NOx) 농도 저감율은 평균적으로 88.5%이며 IMO specific NOx 배출량은 0.99g/kwh로 IMO Tier III NOx 배출기준을 만족하였다. 25.8CPSI(30Cell) 촉매의 경우, 질소산화물(NOx) 농도 저감율은 78%, IMO specific NOx 배출량은 2.00g/kwh 이었다 두 촉매의 NOx 농도 저감 율과 IMO specific NOx 배출량을 비교하였을 때, 100CPSI(60Cell)촉매가 25.8CPSI(30Cell) 촉매보다, NOx 농도 저감율은 10.5% 높고 IMO specific NOx 배출량은 약 2배 적은 것을 확인하였다. 따라서 촉매의 셀 밀도를 높임으로써 효율적인 탈질효과를 기대할 수 있으며 향후 실선 테스트를 통하여 검증한다면 촉매의 부피 저감을 통한 제작 비용을 줄이고 협소한 선박 기관실을 효율적으로 사용하기 위한 실용적 인 자료로서 기대된다.
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12.
2022.12
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선박은 화물 운송의 효율을 증대시키기 위해 대형화되는 추세이다. 선박 대형화는 선박 작업자의 이동시간 증가, 업무 강도 증가 및 작업 효율 저하 등으로 이어진다. 작업 업무 강도 증가 등의 문제는 젊은 세대의 고강도 노동 기피 현상과 맞물러 젊은 세대의 노동력 유 입을 감소시키고 있다. 또한 급속한 인구 노령화도 젊은 세대의 노동력 유입 감소와 복합적으로 작용하면서 해양산업 분야의 인력 부족 문 제는 극심해지는 추세이다. 해양산업 분야는 인력 부족 문제를 극복하기 위해 지능형 생산설계 플랫폼, 스마트 생산 운영관리 시스템 등의 기술을 도입하고 있으며, 스마트 자율물류 시스템도 이러한 기술 중의 하나이다. 스마트 자율물류 시스템은 각종 물품들을 지능형 이동로봇 을 활용하여 전달하는 기술로서 라이다, 카메라 등의 센서를 활용해 로봇 스스로 주행이 가능하도록 하는 것이다. 이에 본 논문에서는 이동 로봇이 선박 갑판의 통행로를 감지하여 stop sign이 있는 곳까지 자율적으로 주행할 수 있는지를 확인하였다. 자율주행은 Nvidia의 End-to-end learning을 통해 학습한 데이터를 기반으로, 이동로봇에 장착된 카메라를 통해 선박 갑판의 통행로를 감지하여 수행하였다. 이동로봇의 정지 는 SSD MobileNetV2를 이용하여 stop sign을 확인하여 수행하였다. 실험은 약 70m 거리의 선박 갑판 통행로를 이동로봇이 이탈 없이 주행 후 stop sign을 확인하여 정지하는지를 5회 반복 실험하였으며, 실험 결과 경로이탈 없이 주행하는 결과를 얻을 수 있었다. 이 결과를 적용한 스 마트 자율물류 시스템이 산업현장에 적용된다면 작업자가 작업 시 안정성, 노동력 감소, 작업 효율이 향상될 것으로 사료된다.
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13.
2022.12
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로터 블레이드는 조류발전 터빈의 매우 중요한 구성 요소로서, 해수의 높은 밀도로 인해 큰 추력(Trust force)와 하중(Load)의 영 향을 받는다. 따라서 블레이드의 형상 및 구조 설계를 통한 성능과 복합소재를 적용한 블레이드의 구조적 안전성을 반드시 확보해야 한 다. 본 연구에서는 블레이드 설계 기법인 BEM(Blade Element Momentum) 이론을 이용해 1MW급 대형 터빈 블레이드를 설계하였으며, 터빈 블레이드의 재료는 강화섬유 중의 하나인 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)를 기본으로 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)를 샌드위치 구조에 적용해 블레이드 단면을 적층(Lay-up)하였다. 또한 유동의 변화에 따른 구조적 안전성을 평가하기 위해 유체-구조 연성해석 (Fluid-Structure Interactive Analysis, FSI) 기법을 이용한 선형적 탄성범위 안의 정적 하중해석을 수행하였으며, 블레이드의 팁 변형량, 변형 률, 파손지수를 분석해 구조적 안전성을 평가하였다. 결과적으로, CFRP가 적용된 Model-B의 경우 팁 변형량과 블레이드의 중량을 감소시 켰으며, 파손지수 IRF(Inverse Reserce Factor)가 Model-A의 3.0*Vr를 제외한 모든 하중 영역에서 1.0 이하를 지시해 안전성을 확보할 수 있었 다. 향후 블레이드의 재료변경과 적층 패턴의 재설계뿐 아니라 다양한 파손이론을 적용해 구조건전성을 평가할 예정이다.
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14.
2022.12
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A Study on the Optimization of Main Dimensions of a Ship by Design Search Techniques based on the AI
본 논문에서는 AI 기반 설계 탐색 기법을 활용하여 선박의 주요 치수 최적화를 수행하였다. 설계 탐색 기법은 최적화 프로그램 HEEDS의 SHERPA 알고리즘을 사용하였다. 유동 해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 사용하였고, 주요 치수 변환은 전처리 과정에서 JAVA Script와 Python을 사용하여 선박의 치수가 자동으로 변환되도록 설정하였다. 대상 선박은 소형 쌍동선형으로 주요 치수 최적화는 한쪽 선형의 길이, 폭, 흘수 그리고 단동선형 간의 간격에 대하여 수행되었다. 최적화 알고리즘에 사용된 목적함수는 총저항이며, 내부 의 장 시스템의 크기 등을 고려한 배수 체적의 범위를 제한조건으로 선정하였다. 그 결과 최적 선형의 주요 치수는 기존 선형 대비 ±5% 내 에서 변화가 있었고 총저항은 약 11% 개선된 결과를 보였다. 본 연구를 통해 선박의 형상을 직접 변경하지 않더라도 주요 치수 최적화를 통해 선박의 저항 성능이 향상됨을 확인하였고, 다양한 선박의 주요 치수 최적화를 통한 성능 향상에 활용이 될 것으로 기대한다.
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15.
2022.12
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국제해사기구(IMO)를 필두로하여 국제적으로 선박에 대한 배출가스 규정을 강화하고 있으며, 대한민국 정부도 온실가스 감축 을 위한 기본 로드맵을 설정하는 등 배출가스 저감을 위한 대책 마련이 절실한 상황이다. 또한, 국내 연안을 항해하는 선박에서 배출되는 온실가스 배출량 중 90.6%를 차지하고 있는 어선에 적용가능한 효율적이고 배출가스량이 감소가능한 새로운 추진시스템의 도입이 절실 하다. 본 연구에서는 국내 연안어선에 적용가능한 전기복합 추진시스템을 제안하고, 전기복합 추진시스템이 적용가능한 대상선박을 선정 하였다. 선정된 기존 대상어선에 탑재된 추진시스템과 비교하여 개발된 전기복합 추진시스템을 적용할 경우 발생할 수 있는 예상 연료소 모량을 비교하기 위한 시뮬레이션 시스템을 Matlab/Simulink를 이용하여 구성하였다. 시뮬레이션을 통해 기계식 추진시스템, 전기복합 추 진시스템(배터리 육상충전을 하지 않은 경우, 육상충전을 한 경우)간의 연료소모량 결과를 확인하였으며 전기복합 추진시스템을 적용하 는 경우 약 13%, 16%의 연료소모량이 감소될 수 있는 것을 보여주는 결과를 확인하였다.
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16.
2022.12
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지난 10년간 선박의 횡동요 복원력 상실에 의한 해양사고가 지속해서 증가하고 있어, 횡동요 운동을 효과적으로 줄일 수 있는 장치가 필요한 실정이다. 횡동요 감쇄 탱크는 단순한 설치만으로 횡동요 저감을 가져오는 대표적인 수동형 제어장치로 그 장점이 널리 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 U-튜브형 횡동요 감쇄 탱크의 수치해석 기법을 개발하고자 한다. 특히, 해석기법의 검증을 위해 자유 수면 높이를 실험을 통해 계측하였다. 수치해석기법은 메쉬 의존성, 난류모델 ( , , Reynolds Stress Model), 시간 간격 크기 및 반복 횟수 등의 영향을 비교하여 개발하였다. 최종적으로 개발된 해석기법은 Realizable 이 난류 모델에 10-2s 수준의 시간 간격 크기와 15 회의 반복횟수를 적용하였다. 2가지의 U-튜브형 감쇄 탱크의 조건에서 계측된 자유수면 높이를 이용하여 개발된 해석기법을 검증하였다. 본 연구의 수치해석은 RANS 기반 상용 해석 Solver인 STAR-CCM+ (ver. 17.02)을 이용하였다.
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17.
2022.12
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선박용 엔진에서 배출되는 배기가스에는 다량의 수분과 미세먼지를 포함하고 있다. 미세먼지에는 여과성 미세먼지와 배기 배 출 후 액상으로 변화하는 응축성 미세먼지가 포함되어 있으며 배출 전에 걸러지는 고체상 미세먼지보다 응축성 미세먼지가 더 많은 것으 로 보고되고 있다. 본 연구에서는 배기가스의 배기열과 수분을 회수하고 응축성 미세먼지를 제거하기 위한 실험장치를 실험실 내의 가스 보일러 배기가스를 이용하여 테스트 하였다. 배기가스는 1차적으로 냉각방식으로 수분과 응축성 미세먼지가 제거되고 2차적으로 흡수제 방식에 의해 추가적으로 수분이 제거되었다. 상대습도 측정에 의한 배기가스 수분 제거율을 계산하면 1단계 배기냉각 방식으로 73%, 2단 계 흡수제 방식으로 90% 제거되는 것으로 측정되었다. 이 과정에서 응축성 미세먼지는 80~90% 제거되는 것으로 측정되었다. 개발 시스템 에 의해 회수된 열은 공정열로 활용할 수 있으며, 회수된 물은 수처리 과정을 통해 공정수로 활용할 수 있다. 또한 현재 관리 규제가 되고 있지 않지만 미세먼지의 주요 원인인 응축성 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 기대된다.
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18.
2022.12
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최근, 구조설계 기준 및 평가방법의 전문화로 인하여, 선급 규칙의 통합화가 이뤄졌었다. 그 좋은 일례가 국제공통규칙(CSR, Common Structural Rule)이다. 그러나, 종강도 하중이 크게 작용하는 화물창 구역에만 국한하여 세부규정이 제시되어 있고, 선수와 선미부 구조에는 별다른 평가 지침이 없다. 언급한 구역의 구조설계는 조선사의 설계 경험에 의존하여 진행하고 있으며, 선급에서도 명확한 기준 이 없으므로 구조 손상 문제가 발생하더라도 근본적인 원인을 파악하기가 힘들다. 본 연구에서는 선미부에 주로 발생하고 있는 좌굴 손 상의 대표적인 사례에 대한 근본적인 원인을 파악하기 위한 엔지니어링 기반의 해법을 제시하였다. 유한요소해석 모델링 기반 구조 강도 검증을 위하여, 하중 조건, 경계조건, 모델링 방법 그리고 평가 기준에 대한 합리적인 해법을 제시하였다. 선미부에 작용하는 휨 모멘트에 의하여 높이 방향으로 압축하중에 의해서 좌굴이 발생할 가능성이 있으며, 좌굴 강성 증가를 위하여 판 두께 증가 혹은 수직 보강재의 추 가가 필요하다. 앞으로도 이 결과는 유사 운반선의 선미부 구조 강도 검토 시 도움을 줄 것으로 기대된다.
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19.
2022.12
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최근 한국 조선업계가 세계 선박 발주 물량의 대부분을 수주하고 있지만, 생산 현장에서는 인력난으로 생산공정 차질을 겪고 있다. 오랜 조선업 불황으로 일감과 임금 모두 줄어든 탓에 근로자들이 조선소를 떠났기 때문이다. 수주가 증가한 주요 요인은 카타르 LNG선 대량 발주였으며, 선박에 요구되는 기술 사양이 복잡해지는 상황도 유리하게 작용하고 있다. 선박은 계약한 인도 시점이 무엇보다 도 중요하기 때문에, 조선소의 주요 공정 중 도크 진수 계획이 무엇보다도 중요한 관리 아이템이다. 도크에서 건조되는 구조물은 의장 작 업을 남긴 선체 혹은 완성형 선박일 수 있으며, 때에 따라서 선체의 일부 블록 수준일 경우도 많다. 진수 시, 선체는 유체력에 의한 호깅 (hogging) 혹은 새깅(sagging) 모멘트 영향을 받게 되고, 블록 연결부의 구조강도에 대한 안전성 확보가 무엇보다도 중요하다. 정상적인 공 정이라면 연결 부재는 용접을 끝낸 상태에서 진수하지만, 실제 조선사에서는 도크 일정을 준수하기 위하여 구조 안전성이 확보되는 조건 에 대한 빠른 의사결정이 필요하다. 본 연구에서는 앞서 언급한 문제점들을 엔지니어링 관점에서 합리적으로 판단하기 위하여 휨 응력 평가법과 유한요소해석 모델링을 사용한 상세 해석법과 적용성을 분석하였다. 논문에서 언급된 주요 내용은 향후 유사 구조 강도 평가의 진행 시 좋은 사례로 활용될 수 있을 것으로 생각한다.
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20.
2022.12
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전산유체역학을 사용하는 일반적인 선박의 저항성능 평가는 많은 시간과 비용이 필요하며, 이를 줄이기 위한 다양한 방법이 연구되고 있다. 선박의 주요 치수나 단면을 이용하는 기존의 방법들은 선형에 크게 좌우되는 저항성능을 추정하는데 한계가 있다. 본 논 문에서는 선형 격자의 기하학적 정보를 입력으로 선체 표면의 저항성능을 빠르게 추정할 수 있는 심층신경망 모델을 제안한다. Perceiver IO 기반의 제안하는 심층신경망 모델은 시간 단계별로 계산이 필요한 전산유체역학 기법과 달리 바로 저항성능 추정이 가능하며, 저속비 대선의 일종인 50K 탱커 선박을 대상으로 한 데이터집합에서 평균 1% 미만의 오차로 저항성능을 추정하는 결과를 보인다.
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