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 ~ 2025
- 주제분류 농수해양 > 해상운송학 농수해양 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 559DDC 629
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Vol.31 No.4 통권 제142호 (2025년 8월) 16건
1.
2025.08
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본 연구는 수산부산물의 지속가능한 자원화를 위해 제정된 「수산부산물 재활용 촉진에 관한 법률」의 규제구조를 분석하고, 현행 제도의 한계와 개선 방향을 도출하고자 하였다. 수산부산물법은 포지티브 규제와 네거티브 규제가 혼합된 구조로, 자원화 장려와 처 벌 규정이 병존하는 이중적 체계를 갖는다. 또한 기존 「폐기물관리법」, 「물환경보전법」등 환경법령과의 병렬적 적용으로 법령 간 정 합성이 부족하고, 실무 현장에서 행정적 충돌이 빈번히 발생하고 있다. 본 연구는 조문별 규제유형 분석, 단계별 재활용 흐름의 규제지점 도출, 국내외 법제 비교를 통해 현행 제도의 이원성과 비정합성을 분석했다. 이를 바탕으로 자원 중심의 통합 법체계 구축, 규제 유형별 명확화, 단계별 차등 규제 도입, 자원화 인증제도 정비 등의 개선 방향을 제안하였다.
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2.
2025.08
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본 연구는 연근해 소형선박의 위치정보 데이터를 활용하여 선박 밀집도를 분석하고 향후 해상교통 혼잡도를 예측하여 선박의 안전 항해를 지원하는 데 목적이 있다. 이를 위해 선박자동식별장치(AIS) 데이터와 VBD(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Boat Detection) 데이터를 수집하였다. AIS는 특정 규모 이상의 선박에 설치가 의무화되어 있어, 전체 소형선박에 대한 위치정보 확보에 한계가 존재한다. 이를 보완하기 위해 위성 기반의 VBD 데이터를 융합하여, 소형선박 밀집도 분석의 정확도를 높였다. 수집된 시공간 데이터를 바탕으로 대표적인 시계열예측 모델인 LSTM(Long Short-Term Memory)을 활용하여 선박 밀집도를 예측하였으며, 이를 통해 해양사고 예방 을 위한 기초자료로 활용 가능함을 확인하였다. 본 연구의 결과는 시야 확보가 어려운 야간항해와 같이 위험 요소가 존재하는 상황에서 항해계획 수립 및 운항 결정에 실질적인 도움이 될 것으로 기대된다.
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3.
2025.08
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최근 쌍추진기를 장착한 여객선의 도입이 증가하고 있다. 쌍추진 여객선은 독립적인 추진기와 방향타 조작을 통해 뛰어난 조 종 성능을 발휘하나, 일반적인 단축선에 비해 과도한 횡경사(heel angle)를 유발할 수 있으며, 이는 여객의 보행 안전에 직접적인 영향을 미 친다. 본 연구는 쌍추진 여객선의 횡경사각이 여객의 보행 안전에 미치는 영향을 분석하는 것을 목적으로 한다. 모형선 실험과 실선 시운 전 자료를 바탕으로 GM별, 선속별 횡경사각을 계산하였으며, 한국인 성인 남녀의 신체 계측 자료와 Motion-Induced Interruptions(MII) 이론 을 적용하여 보행 중 전도 임계각(tipping angle)을 산정하였다. 연구 결과, GM이 작고 고속으로 큰 타각을 사용해 회두할 경우, 사람의 전 도 임계각을 초과하는 횡경사가 발생할 수 있음을 확인하였다. 또한 실증 보행 실험을 통해, 선체 기울기가 20° 이상일 때 보행 곤란, 30° 이상일 때 보행 불가를 확인하였다. 이 결과를 바탕으로, 고속 기동 중 타각 제한, 최소 GM 기준, 횡경사 발생 시 여객 이동 제한에 대한 안전 기준 마련의 필요성을 제안하였다.
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4.
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본 연구는 우리나라 연근해 어선어업에서 가장 많이 발생하는 해양 사고 유형인 기관 손상 발생 현황을 파악하고, 기존 사후 관리 구조에서 예방 중심의 안전 체계를 구축하기 위한 방안을 제시하였다. 기관 손상은 상대적으로 사고 규모나 인명 피해는 적지만, 화 재나 침수 사고로 이어질 수 있는 2차 사고 위험성이 크다. 기존 연구들은 충돌, 침몰, 전복 등 대형 인명 피해 사고에 대하여 다루었으나, 본 연구는 기관 손상으로 인한 2차 피해를 사전에 차단할 수 있는 대응 방안을 도출하였다. 이를 위해 2005년부터 2024년까지의 해양 사 고 통계 분석과 관련 문헌을 토대로 기존 체계의 한계점을 고찰하였으며, 그 대안으로 기관 모니터링 시스템 개발, 자가점검 앱(App) 개 발․보급 및 결과 보고, 보험 인센티브와 연계한 자율적 정비 강화 등 기술적, 제도적, 정책적 방안을 제안하였다. 본 연구는 기관 손상 사고 현황을 구조적으로 분석하고 예방적 대응을 제안한 사례로서 소형어선의 안전 거버넌스 체계 구축에 실질적인 기여를 기대한다.
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5.
2025.08
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본 연구는 국내 해기사 양성 교육기관의 선박조종 시뮬레이터 교육훈련 현황을 분석하고, 국제 기준(STCW 협약, IMO Model Course) 및 국내 법규와의 비교를 통해 표준화의 필요성과 개선 방향을 제시하였다. 분석 결과, 동일한 유형의 시뮬레이터 교육임에도 교 육기관별로 교육시간, 내용, 운영방식에서 큰 차이가 존재하였으며, 이는 해기인의 역량 균질성 확보에 부정적 영향을 미칠 수 있음을 확 인하였다. STCW 협약과 IMO Model Course는 시뮬레이터 교육의 목표, 최소 교육시간, 시나리오 구성, 평가 방법 등을 명확히 규정하고 있 으나, 국내 지정교육기관 기준은 교육시간 및 운영·평가 절차를 구체적으로 명시하지 않아 표준화가 미흡하다. 이에 본 연구는 ECDIS·Radar/ARPA·리더십 및 팀워크 등 핵심 시뮬레이터 교육에 대해 국제 기준에 부합하는 최소 교육시간 확보와 표준 시나리오 개발을 제안하며, 교수자 자격은 IMO Model Course 6.10 요건을 충족하도록 관리할 것을 권고한다. 이러한 표준 운영안은 교육 품질의 일관성을 보장하고, 상황인식·위기대응·의사결정 등 복합 역량을 강화하여 국제 해사안전 기준 준수와 해운산업의 경쟁력 제고에 기여할 수 있을 것이다.
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6.
2025.08
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본 연구는 선박 기관 냉각수 계통의 부식 관리를 해양사고 예방 관점에서 분석하였다. 해양사고 재결서 분석을 통해 관련 주요 사고 원인을 도출하고, 부식 억제제 농도 변화가 부식 거동에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 중앙해양안전심판원 재결서 950건을 텍스트 마이닝과 대규모 언어모델로 분석한 결과, 기관손상 사고 중 냉각수 계통 관련 사례의 비중이 가장 높았으며 주된 원인은 관리 소 홀과 점검 미흡 등 인적 요인으로 확인되었다. 이 분석을 토대로 선박 냉각수 관리의 핵심 요소인 부식 억제제의 첨가와 농도 유지가 부 식 거동에 미치는 영향을 구상흑연주철(FCD-500)을 대상으로 평가하였다. 아질산염 기반 억제제 농도를 0에서 19,000 ppm 범위로 설정하 고, 침적시험과 전기화학 기법을 적용하여 부식 특성을 비교하였다. 권장 농도 13,000 ppm에서는 균일부식과 국부부식이 모두 효과적으로 억제되었고 3000에서 7000 ppm의 저농도 구간에서는 국부부식으로 인한 설비 손상 위험이 증가하였다.
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7.
2025.08
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선박 사고 조사에서 페인트 분석은 사고의 원인을 파악하고 환경 영향을 평가하는 데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 선박 페인트 분석에 영향을 미치는 변수들, 페인트의 구성 및 특성(물리적 특성, 색상, 구성성분, 함량 등), 도장 특성, 환경 조건(온도, 염도 등)과 페인트 침출 현상에 대해 논의하여, 선박 페인트 분석을 위한 교육적 지침을 제공하는 것을 목표로 하였다. 또한, 선박 페인트를 사용하여 가상 충돌 시나리오를 설정하여 실험한 뒤, 유사한 색상을 가진 선박 페인트간의 사고에서 발생할 수 있는 고려사항 및 제한사항들에 대해 기술하였다. FT-IR 및 SEM-EDS 분석을 수행한 결과, 유사한 색상의 페인트에서 수지 구성의 차이가 해석에 도움을 줄 수 있으나, 정확한 샘플 채취와 외부 변수 고려가 신뢰할 수 있는 결과를 얻는 데 필수적임을 보여주었다.
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8.
2025.08
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이동로봇은 인공지능, 센서 기술 등과 융합함으로서 다양한 산업 및 서비스 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며, 조선 및 해 양 분야에서도 이동로봇을 활용한 물품 운반, 현장 모니터링, 위험한 업무 등에 대한 연구가 수행됨으로서 생산성 향상 및 안정성 강화를 향상시키고자 하고 있다. 본 연구에서는 선박기관실처럼 내연기관, 선반, 드릴머신, 공구대, 용접실습대 등 다양한 기기 및 장비의 간격이 좁고 구조가 복잡한 환경의 기관실습실 내에서 이동로봇의 자율주행을 구현함으로서 선박기관실에 적용 가능여부를 확인하고자 하였다. ROS2기반의 이동로봇으로 SLAM 라이브러리 중 하나인 Cartographer를 사용하여 지도를 작성한 후 여러 위치에서 자율주행 시험과 지도에 없는 장애물을 놓은 경우 자율주행 시험결과 복잡한 환경에서도 높은 자율주행 성능을 확인하였다. 선박기관실은 실험한 장소와 여러환 경의 차이는 있으나 구조의 변화가 거의 없어 자율주행이 가능할 것으로 사료된다.
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9.
2025.08
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본 연구에서는 전산유체역학(Computational fluid dynamics)을 이용하여 해상풍력지원선(Service Operation Vessel, SOV)의 갑판교와 거주구의 공역학적 상호작용을 평가하였다. 풍속, 풍향 및 두 구조물 간의 상호 거리를 변경하며 공역학적 계수인 평균 항력 계수 및 양 력 변동 계수와 함께 양력 변동 주기를 확인하였으며, 주위 유동을 분석하였다. 갑판교의 경우 풍속이 증가함에 따른 하중 계수의 변화가 미비하나, 거주구의 경우 일정 풍속 이상에서 평균 항력 계수 및 양력 변동 폭이 증가한다. 또한 상호 거리의 증가에 따른 두 구조물의 평균 항력 계수와 양력 변동 계수의 증가를 확인하였다. 유동장 변화를 통해, 상호 거리가 증가함에 따라 갑판교 상부에 발생하는 양의 압력 분포가 점차 커지는 경향을 확인하였으며, 이로 인해 거주구 상류의 음의 압력 분포는 점차 커짐을 확인하였다. 본 연구 결과를 통 해 전반적으로 해상풍력지원선의 갑판교와 거주구의 하중에 지배적인 인자는 상호 거리, 풍속과 그에 따른 갑판에 의한 후류 영역임을 확인할 수 있었으며, 상호 거리를 고려한 해상풍력지원선의 설계에 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.
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10.
2025.08
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자율운항선박(MASS)은 운항 효율성 향상과 인적 오류 감소를 목표로 다양한 기계 시스템의 자동화 및 고장 진단 기술을 요구하고 있다. 본 연구에서는 자율운항선박의 핵심 동력 전달 계통인 추진축계를 대상으로 FMEA(Failure Modes and Effects Ananlysis)를 수행하였다. 주요 구성 요소로는 추진축, 베어링, 커플링, 선미관 밀봉장치 등이 포함되며, 각각에 대해 고장모드를 도출하고 심각도, 발생빈도, 검출도를 기준으로 위험 우선순위수(RPN)를 산출하였다. 분석 결과, 축 균열, 축 접지 시스템 고장, 베어링 손상과 같은 고장 모드가 상대적으로 높은 RPN값을 나타내어 시스템 신뢰성에 큰 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 자율운항선박의 추진축 계 설계 개선 및 진단 알고리즘 개발의 기초 자료로 활용될 수 있으며, 해양시스템의 예측 유지보수 시스템 구축에 기여할 수 있을 것 으로 기대된다.
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11.
2025.08
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페어리드 체인 스토퍼(Fairlead Chain Stopper, FCS)는 10MW급 부유식 해상풍력 발전기에 설치하기 위해 새롭게 개발된 탈착형 계류 시스템이다. 본 연구에서는 다양한 메타모델과 입자군집최적화 알고리즘을 이용하여 FCS의 구조설계에 대한 최적설계안을 탐색하 였다. FCS의 구조설계는 선급규정 설계하중조건을 산정하여 유한요소해석을 통해 수치해석적으로 평가하였고, 수치해석모델을 최적설계 에 연계하여 적용하였다. 최적설계의 수렴 효율성을 향상시키기 위해 반응표면모델, 크리깅, 체비쇼프직교다항식, 그리고 신경망과 같은 다양한 메타모델이 사용되었다. 최적설계에서 제한조건은 설계하중조건 별 응력을 고려하였고, 주요 구조부품의 두께 치수를 이산설계변 수와 연속설계변수로 각각 적용하여 목적함수인 최소중량설계를 달성할 수 있는 최적해의 특성을 비교하였다. 최적설계 알고리즘은 이산 설계변수의 최적해 탐색이 가능한 입자군집최적화가 적용되었다. FCS의 구조설계에 대해 신경망 기반의 메타모델이 적용된 경우에 4.72% 이하의 오차율로 최적해의 결정이 가능한 것으로 확인되었다.
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12.
2025.08
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본 연구에서는 3D 스캐닝 기반의 역설계 기술과 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)를 통합하여 실제 생산 공정의 특성을 반영한 디지털 모델을 구축하고 이를 기반으로 선박의 성능과 환경성을 동시에 개선하는 지속가능한 설계 방법을 제안하였다. 연구 대상 인 8m급 복합재료 소형 선박을 3D 스캐닝하여 초기 디지털 모델을 생성하였으며 이후 설계 중량과 실제 측정 중량 간의 차이를 규명하기 위해 수적층(hand lay-up) 공법의 제조 공차, 재료 겹침, 불균일한 수지 분포 등 생산 현장의 비정형적 요소를 모델에 정량적으로 반영하여 실제 제작 상태에 근접한 역설계 모델을 개발하였다. 이를 기준으로 성능 개선 요구사항을 만족시키는 최종 설계안을 도출하고 두 모델 에 대한 전과정평가를 수행하여 환경 영향을 비교 분석하였다. 그 결과 생산 공정의 특성을 고려한 역설계 모델은 실제 선박의 중량과 0.02% 이내의 오차를 보여 높은 정확도를 입증하고 이를 바탕으로 개선된 최종 설계안은 역설계 모델 대비 평균 1.94%의 환경 영향 감소 효과를 보였으며 폴리에스터 수지가 전체 환경 부하의 핵심 요인임을 정량적으로 식별하였다.
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13.
2025.08
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연안 및 근해를 운항하는 천수선박은 프로펠러의 잠김 깊이가 부족하여 추진 효율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 이를 개선하기 위해 선미 하부에 Y형 또는 I형 스트럿 구조물을 설치하여 프로펠러 축을 지지하고, 프로펠러를 보다 깊이 잠기도록 설계하는 방법이 널리 적용되고 있다. 그러나 스트럿 베어링의 적용 방식과 위치는 추진축계의 유연성 및 진동 특성에 큰 영향을 미치므로, 초기 설계단계에서 적절한 축계 배치가 필수적이다. 본 연구에서는 스트럿 구조를 갖는 선박을 대상으로, 베어링의 수와 배치에 따른 추진축계 의 정렬 특성과 횡진동 거동을 분석하였다. Y형 스트럿 베어링과 선미관 베어링이 조합된 기존 축계는 높은 횡방향 유연성을 확보하였으 나, 프로펠러 블레이드 통과 주파수와 고유진동수가 근접하여 공진 위험이 존재함을 확인하였다. 이를 해결하기 위해 선미관 베어링을 제 거하고, I형 스트럿 베어링으로 대체하는 새로운 베어링 배치를 제안하였으며, 반력영향계수와 진동모드 해석을 통해 최적의 설치 위치를 도출하였다. 해석 결과, I형 스트럿 베어링을 FR.10~FR.11 구간에 배치하는 경우 정렬 안정성과 공진 회피 측면에서 가장 우수한 성능을 나타내었다. 본 연구는 스트럿 베어링을 갖는 천수선박의 추진축계 설계 시, 유연성과 진동 특성을 동시에 고려한 최적 베어링 배치 가이 드라인을 제시한다는 점에서 의의가 있다.
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14.
2025.08
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국제해사기구(IMO)의 선박 환경규제 강화에 따라 선박 배출 온실가스 저감을 위한 대체연료 및 새로운 추진시스템의 도입이 활발히 진행되고 있다. 특히 연료전지와 배터리를 결합한 하이브리드 전기추진시스템은 배출가스 제로 및 높은 에너지 효율을 통해 차세 대 친환경 선박의 주요 대안으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 이러한 전기추진시스템에 적용되는 암모니아 개질기의 선박 탑재를 위한 시험기준과 절차를 개발하고 그 타당성을 검증하였다. 암모니아는 저장 용이성, 운송 효율성 및 무탄소 배출 특성으로 인해 차세대 수소 공급원으로 주목받지만, 고온 개질기 필요, 독성 및 부식성, 잔류 암모니아 슬립 등 복합적 기술 문제와 안정성 확보 방안이 필수적이다. 이를 해결하기 위한 방안으로 본 논문은 실선 운항 조건을 반영한 4가지 핵심 시험항목(수소 생산량, 수소 순도, 잔류 암모니아 슬립, 경 사안정성)을 도출하고, 각 항목별로 시험환경, 절차, 측정기준, 수용기준을 포함한 정량적 시험방법론을 제시하였다. 해당 시험기준은 ISO 14687, IMO IGF Code 등 국제 기준을 기반으로 연계되며, 실선박에서의 신뢰성, 반복성, 실현가능성을 확보하기 위한 기반 자료로 활용 가 능하다.
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15.
2025.08
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온실가스 배출을 줄이기 위해 기존 선박에 사용되는 내연기관을 대체할 수 있는 다양한 기술이 제안되고 있으며, 그중에서도 고 효율·무배출 특성을 가진 연료전지가 유망한 대안으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 선박의 종류 및 규모에 따라 네 가지 유형의 선박을 선정하고, 기존 내연기관 기반 추진 시스템을 연료전지-배터리 하이브리드 추진 시스템으로 전환하는 방안을 검토하였다. 제안된 하이브리 드 추진 시스템은 주 전원으로 고분자전해질막연료전지(PEMFC), 보조 전원으로 Battery를 사용한다. PEMFC가 기본 부하(base load)를 담당하 고, Battery는 피크 부하(peak load)를 담당한다. PEMFC는 50kW 스택을 기본 단위로 모듈화하여 적용하였으며, 시스템 전체 크기, 연료전지와 배터리의 비율, 주변 기기와의 연계 등을 고려하여 각 선박 유형에 적합한 시스템 구성을 도출하였다. 연구 결과, 선박의 종류와 운항 특성 에 따라 PEMFC-Battery hybrid propulsion system의 구성이 달라져야 함을 확인하였다. 항해가 길어질수록 PEMFC의 비중을 높이는 것이 필요 하며 액화수소의 사용이 강제화된다. 또한 항해 구역과 긴급 상황에 대응할 수 있도록 시스템의 단일/이중화 여부 또한 고려되어야 한다. 선 박 규모에 따라 적정한 추진 전동기와 주변 기기 설치를 고려해야 한다. 이러한 운항 조건과 설계 요소를 반영한 PEMFC-Battery hybrid propulsion system은 다가오는 배출 규제를 충족할 수 있으며, 해양 분야 탈탄소화를 위한 실현 가능한 대안이 될 수 있다.
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16.
2025.08
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고밀도폴리에틸렌(HDPE)은 소형선박용 차세대 선체 재료로 주목받고 있으나 재료의 열변형온도가 하절기 선박 운용 온도와 유사하여 건조 및 운용 과정에서 선체의 구조적 거동에 대한 고려가 필요하다. 본 연구에서는 모의설계한 HDPE 어선을 대상으로 연중 태 양복사가 가장 강하고 기관실 내기 온도가 최고에 도달하는 혹서기 운용 조건을 모사한 열전달 해석을 수행하였다. 특히, 최고 고온환경 이 조성되는 기관실 구획의 내부 구조부재에 두 가지 방열재 시공 조건을 적용하여 선체 구조의 온도 응답 및 열변형 거동을 평가하였다. 그 결과, 방열재 시공은 HDPE 선체 온도의 상승을 억제하는 효과가 있으나 그 수준은 제한적임을 확인하였다. 따라서 여름철 운항에서 선체의 구조적 안전성을 확보하기 위해서는 기관실 내기 온도 저하 등 능동적 열관리 방안을 병행할 필요가 있다.
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