간행물
해양환경안전학회지 KCI 등재 Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety
- 발행기관 해양환경안전학회
- 자료유형 학술지
- 간기 격월간
- ISSN 1229-3431 (Print)2287-3341 (Online)
- 수록기간 1995 ~ 2026
- 주제분류 농수해양 > 해상운송학 농수해양 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 559DDC 629
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Vol.32 No.1 통권 제145호 (2026년 2월) 20건
1.
2026.02
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본 연구는 강진만 해역 퇴적물의 오염도를 평가하기 위하여 2018년 5월부터 2019년 2월까지 계절적으로 총 4회에 걸쳐 강진만 내 25개 정점에서 수행되었다. 반빈그랩 채니기를 이용하여 표층(0–2 cm) 퇴적물을 채취하여 강열감량(IL), 화학적산소요구량 (COD), 산휘발성황화물(AVS)을 조사하였다. 아울러 본 연구실에서 2015년부터 2016년까지 조사한 퇴적물 조사 결과와 비교하여 강진 만 퇴적물 오염의 시공간적인 변화를 분석하였다. 분석 결과, IL은 4.96-14.19% 로 나타났으며 안쪽 지점에서 상대적으로 높은 값을 보였다. COD는 4.30-23.24 mg O₂/g·dry, AVS는 ND-0.60 mg S/g·dry 로 모두 안쪽 지점에서 높은 경향을 보였다. IL과 COD가 내만에 서 높게 나타난 것은 강진만이 반폐쇄성 해역으로 유기물이 쉽게 축적되는 특성에 기인한 것으로 판단된다. 2015∼2016년 자료와 본 연구에서 조사한 퇴적물 분석 항목의 경년변화를 살펴본 결과, IL과 COD는 시간이 지남에 따라 다소 증가하는 경향을 보인 반면, AVS는 시간이 지남에 따라 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 외부 유기물 유입의 지속에도 불구하고, 강진만 수로에서 주기적 으로 시행된 준설 및 저질개선 사업이 퇴적물의 환원성 환경을 억제하여 저층 퇴적물 환경의 개선에 기여했을 가능성이 있다.
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2.
2026.02
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우리나라의 선박부문 대기오염물질 배출량 산정에 활용되는 배출계수는 유럽환경청의 가이드라인에서 제시하는 수치를 적용 하고 있다. 유럽환경청 가이드라인에서 제시하고 있는 수치는 2000년대 초에 발간된 문헌자료 기반의 배출계수로 선박부문의 다양한 규 제가 시행중인 현재의 배출상황과는 차이가 존재한다. 이에, 본 연구에서는 항만 입출항 선박현황을 조사하여, 여객선, 벌크선, 컨테이너 선, 탱커선 등 주요 선종을 대상으로 배기가스 실측 분석연구를 수행하였다. 배기가스 내 5종의 물질(CO2, CO, NOx, SOx, BC)을 대상으로 선박 운항형태별(운항모드,접안모드), 유종별(경유, 벙커유) 배출계수를 제시하였다. 실측기반의 배출계수를 활용하여 대기오염물질을 산 정하는 경우, 배출량 통계 정합성 확보에 기여할 수 있으며, 정확한 배출량 산출을 토대로 국가 대기환경개선 목표 달성에 이바지할 것으 로 기대된다.
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3.
2026.02
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해양쓰레기는 불특정 다수에게 부정적인 피해를 미치며 수거와 처리를 위해 높은 비용이 소요된다는 특징이 있다. 이러한 이 유로 해양쓰레기에 대해 개인이나 시장은 문제 해결에 자발적으로 나설 유인이 부족하여 그동안 정부가 중심이 되어 관리해왔다. 그러나 최근에는 거버넌스 관점에서 지역공동체가 주체가 되는 해양쓰레기 자율관리 모델이 새롭게 주목받고 있다. 본 연구는 이러한 자율관리 현상을 단순한 행정적 거버넌스의 사례로 보지 않고, 이론적으로 설명가능한 제도적 작동원리로 규명하고자 한다. 이를 위해 해양쓰레기 를 기존 공유재의 구조를 반전시킨 ‘부(不)의 공유재(negative commons)’로 개념화하고 E.Ostrom의 제도분석틀(IAD Framework)을 적용하여 자율관리의 제도적 기반을 분석하였다. 전통적인 공유재가 과잉사용(overuse)으로 자원이 고갈되는 문제를 다룬다면, 부의 공유재는 제거 회피(inaction)로 유해물이 축적되는 문제를 야기한다. 두 현상은 방향은 다르지만 모두 동일한 집합행동의 딜레마 구조를 가지며, 이에 따 라 부의 공유재 역시 규칙 설계와 상호신뢰를 전제로 자율적 관리가 가능하다는 점을 제시한다. 경남 통영시 선촌마을 사례분석 결과, 주 민들은 직위·선택·정보·보상 등에 대한 비공식적 규칙을 형성하여 해양쓰레기의 자율관리를 제도화하고 있었다. 이러한 규칙들은 E.Ostrom이 제시한 자율관리의 핵심 설계원칙과 부합하며 공동체 내부의 자발적 규율이 유해한 대상의 관리에도 안정적으로 작동할 수 있음을 보여준다. 궁극적으로 본 연구는 해양쓰레기를 ‘부의 공유재’라는 새로운 개념으로 정의하고, 이를 통해 공유재관리 이론의 적용 범위를 ‘유익한 자원의 보존’에서 ‘유해한 대상의 제거’로 확장하는 학문적 근거를 제시하였다.
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4.
2026.02
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현대 국가어항은 전통적인 어업생산 지원 기능을 넘어 관광, 레저, 물류, 지역경제 거점 등 복합적인 기능을 수행하는 다차원적 공간으로 진화하고 있다. 이러한 다기능성은 어항 개발 및 관리 정책 수립에 있어 중요한 고려사항이 되었으나, 기존의 개발 규모 산정 방 식은 어항의 복합적 특성을 제대로 반영하지 못하는 한계를 지니고 있었다. 특히, 「해양공간계획 및 이용에 관한 법률」에 따른 해양공간 적합성 협의 과정에서 개발 규모의 적정성을 판단할 과학적이고 객관적인 근거가 부족하여 잦은 보완 요구와 사업 지연을 초래하였다. 본 연구는 이러한 문제의식을 바탕으로, 국가어항의 다기능적 특성을 과학적으로 반영한 적정 이용 면적 산정 모델을 개발하고, 이를 기반으 로 해양공간적합성 협의 지원이 가능한 기초 자료 구축을 목표로 한다. 이를 위해 본 연구에서는 전국 115개 국가어항의 자료를 활용하여, 하나의 어항이 여러 군집에 동시에 속할 수 있다는 중복 소속(Overlapping Membership) 가정을 도입한 새로운 방법론을 제안한다. 구체적으 로, 독립변수와 종속변수(어항 이용 면적) 간의 회귀관계가 유사한 어항들을 하나의 군집으로 묶는 회귀 기반 군집화(Regression-based Clustering) 기법과, 하나의 데이터가 여러 군집에 속할 수 있도록 허용하는 중복 소속 군집화(Overlapping Clustering) 기법을 결합하였다. 또 한, 회귀모형의 안정성과 해석력을 높이기 위해 모든 회귀계수가 양(+)의 값을 갖도록 제약을 가한 단계적 선택(Stepwise Selection) 방법론 을 적용하였다. 실증분석 결과, 115개 국가어항을 총 6개의 중복 소속 군집으로 분류하였으며, 개별 어항에 대해서는 모든 군집의 회귀식 을 활용하여 도출한 6개의 적정 범위를 이용 면적과 비교함으로써 적정성을 판단하기 위한 정량적 기준을 구현하였다. 본 연구의 결과는 해양공간적합성 협의 과정에서 개발계획의 규모 적정성을 판단하는 객관적인 근거 자료로 활용될 수 있으며, 과도한 개발을 방지하고 해 양공간의 효율적 활용을 도모하는 데 기여할 수 있다. 나아가, 어항별 맞춤형 개발정책 수립과 지역경제 활성화 방안 모색을 위한 과학적 토대를 제공한다는 점에서 정책적·실무적으로 활용 가능하다. 본 연구는 국가어항의 복합적 특성을 통계적으로 모델링하고 이를 정책 결 정 시 적용하려는 최초의 시도라는 점에서 학술적 의의를 갖는다.
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5.
2026.02
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지구 온난화 가속화에 따른 환경 규제 강화 속에서, 유럽연합(EU)은 2050년 기후 중립(Net-Zero) 달성을 목표로 ‘Fit for 55’ 패키지 를 발표하고 해운 부문을 탄소배출권 거래제(EU ETS)에 단계적으로 편입시키고 있다. 본 연구는 EU ETS의 해운 부문 적용이 우리나라 해 운선사에 미치는 경제적 영향을 정량적으로 분석하고, 온실가스 저감 수단으로서 바이오연료 사용의 경제성을 평가하여 효율적인 대응 방 안을 모색하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 2024년 EU MRV에 보고된 THETIS-MRV 공개 데이터를 활용하여 국내 해운선사가 소유·관리 하는 선박의 연료소모량과 탄소배출량을 분석하였다. 분석 결과, EU ETS가 전면 적용되는 2026년 이후 국내 해운선사가 부담해야 할 연간 탄소배출권 비용은 약 1,262억 원(약 7,700만 유로) 이상으로 추정되며, 선종별로는 컨테이너선과 자동차운반선의 부담이 가장 큰 것으로 나 타났다. EU ETS 대응 방안으로 유럽 관련 항차에 바이오연료를 적용한 결과, EU/EEA 회원국 간 항차 및 EU 항만 내 구간에서 바이오연료 를 사용하는 경우가 가장 높은 비용효과성을 보였다. 그러나 현 시점에서는 바이오연료의 높은 가격으로 인해 EU ETS 비용 절감만을 목적 으로 한 사용은 경제적 타당성이 확보되지 않았다. 비용–편익 분석 결과, 2025년 말 EUA 가격(€82.22) 기준으로 바이오연료와 기존 화석 연료 간 가격 차이가 USD 75 이하로 축소될 경우 경제적 타당성이 확보되는 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 바이오연료 확산을 위해 탄소가격 신호에만 의존하기보다는, 연료 가격 격차 완화를 위한 정책적 지원과 공급 인프라 구축이 병행될 필요가 있음을 시사한다.
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6.
2026.02
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본 연구는 글로벌 해운물류에서 디지털 전환과 지속가능성 요구가 급격히 높아지는 시대적 흐름 속에서, 스마트항만의 효과적 인 도입과 평가체계 확립의 필요성에 대응하고자 수행되었다. 계층분석법(AHP)을 활용하여 스마트기술, 인프라, 운영, 환경·에너지, 거버 넌스 영역에 걸친 핵심 평가요인을 체계적으로 도출하고 우선순위를 산정하였다. 연구 결과, 사물인터넷(IoT) 및 센서 기반 기술이 가장 중요한 요인으로 나타났으며, 그 뒤를 5G 통신기술, 데이터 인프라, 자율형 항만설비가 이었다. 또한, 운영 자동화와 기관 간 협력 역시 항만 효율성과 회복 탄력성을 높이는 데 핵심적인 요소로 확인되었다. 이러한 결과는 스마트항만 평가를 위한 포괄적이고 계층적인 분석 프레임워크를 제시함으로써 이 분야의 이론적 기반을 강화한다는 점에서 의의가 있으며, 실무적으로는 안전한 스마트항만 개발에 당국이 자원 배분을 최적화하고 단계적 발전 전략을 수립하는 데 실질적 시사점을 제공한다. 향후 연구에서는 다양한 항만을 대상으로 실증 분 석을 확대하고, 신기술을 통합한 의사결정 모델 고도화를 통해 지속 가능하고 경쟁력 있는 스마트항만 생태계 구축을 더욱 촉진할 필요 가 있다.
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7.
2026.02
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본 연구는 2019년부터 2024년까지 대한민국 연안 해역에서 발생한 부유물 감김사고의 시·공간적 분포 특성을 종합적으로 분석 하였다. 커널 밀도 추정(KDE), 히트맵 기법을 적용하여 사고 발생의 밀도 변화, 고위험 해역의 형성 및 이동 경향을 규명하였다. 분석 결 과, 서해와 남해는 전 기간에 걸쳐 일관된 고밀도 분포를 보였으며, 2022~2023년에는 서해 북부, 2021·2024년에는 제주 남부 해역에서 사고 집중 현상이 뚜렷하게 나타났다. 또한 특정 연도에는 사고 분포가 전 해역으로 확산되거나 다핵성 패턴을 보였다. 이러한 결과는 부유물 감김사고가 단순한 항로 밀도뿐 아니라 해양쓰레기 이동 경로, 해양환경 변화, 정책 집행 강도 등에 의해 영향을 받는다는 점을 시사한다. 연구는 향후 동적 해양안전 정책 수립, 실시간 위험 예측 시스템 개발, 그리고 고위험 해역에 대한 선제적 관리 전략 마련을 위한 기초 자료로 활용될 수 있다.
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8.
2026.02
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최근 5년간 대한민국 어선에서 업무상 안전사고로 인한 사망·실종 어선원의 수는 281명으로서 연 평균 약 56명이며, 전체 업무 상 해양 안전사고의 77.6%를 차지하고 있다. 그리고 연근해 어선에서는 2024년도 어선원의 업무상 안전사고 사망·실종만인율이 68.44퍼미 리아드(‰)로서 육상의 업무상 사고 사망만인율의 175.5배에 해당하며 매우 심각한 수준이다. 특히 총톤수 5톤 이상의 어선에서는 전체 어 선 중 20.85%(13,285척)로 적은 비중을 차지함에도 업무상 안전사고 사망·실종 어선원의 수가 67.3%(189명)로 높은 비중을 차지하였다. 본 연구에서는 총톤수 5톤 이상의 연근해 어선에서 업무상 안전사고 발생 원인에 대하여 연구하였다. 그 결과로서 (1) 연근해 어선의 외국인 을 포함한 어선원(부원)들에 대한 기초안전교육 및 작업 전 위험성 평가를 실시하자는 것, (2) 외국인 어선원에게 자국어로 된 안전수칙을 제공하고 적절히 교육훈련을 시키자는 것, (3) 어선원들에게 조업 중 착용이 수월한 구명조끼를 제공하자는 것, 그리고 (4) 어선원의 피로 해소를 위한 낮잠 등 적절한 휴식을 제공하자는 것 등의 개선방안을 제시하였다.
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9.
2026.02
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자율운항선박은 인적 개입 없이 운항되는 특성상, 추진력 전달계통과 같은 핵심 기계장치의 상태를 실시간으로 감시하고 이상 징후를 조기에 식별할 수 있는 고장진단 및 예지 기술이 필수적이다. 특히 추진축계는 주기관과 프로펠러를 연결하는 구조로서 자율운항 성능과 안전성에 직접적인 영향을 미치는 핵심 계통이므로, 고장의 전개 경로와 주요 취약 지점을 체계적으로 규명하는 구조 기반 위험 성 평가가 요구된다. 본 연구에서는 선행연구를 통해 수행된 추진축계에 대한 FMEA(failure modes and effects analysis) 결과를 기반으로, 정 상 사상(top event)으로 ‘프로펠러 파손’과 ‘추진력 상실’을 정의하고, 이를 중심으로 FTA(fault tree analysis)를 구성하였다. 각 고장 경로는 베어링 열화, 윤활 상태 저하, 체결력 약화, 반복 및 충격 하중과 같은 주요 인자를 중심으로 계층적으로 구조화되었으며, 복합적인 기계· 환경적 요인의 상호작용에 의해 고장이 전개됨을 구조적으로 확인하였다. 또한 FTA 분석 결과를 바탕으로 실제 자율운항 환경에 적용 가 능한 네 가지 고장진단 실험 시나리오(베어링 마모, 윤활유 부족, 반복 충격, 체결 불량)를 도출하였다. 각 시나리오는 무선 축계시스템의 센서 데이터를 활용하여 동역학적 징후를 실험적으로 관찰할 수 있도록 설계되었다. 본 연구는 FMEA–FTA 연계 분석을 기반으로 고장 구조 해석과 진단 시나리오 설계 간의 연계성을 제시한 것으로, 자율운항 추진계의 상태 기반 유지보수 및 예지정비 기술 개발에 실질적 인 기초자료로 활용될 수 있다.
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10.
2026.02
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녹색해운항로(Green Shipping Corridor, GSC)는 단순한 탄소감축 수단을 넘어, 국제 해운산업의 구조적 전환을 이끄는 핵심 플랫폼 으로 주목받고 있다. 본 연구는 메탄올, 암모니아, 수소 등 주요 대체연료의 글로벌 생산·공급망, 벙커링 인프라, 기술 성숙도, 정책 환경을 분석하고, 이를 기반으로 한국형 녹색해운항로(K-GSC) 구축을 위한 전략과 실행 프레임워크를 제시하는 것을 목적으로 한다. 특히 유럽의 GSC 추진 사례를 중심으로 연료별 전환 특성과 정책 연계를 비교·분석한 결과, 연료공급, 선대전환, 항만 인프라, 금융·인센티브, 규제·안 전을 연계하는 플랫폼형 추진 구조의 필요성을 도출하였다. 또한, 메탄올은 단기 과도기 연료, 암모니아는 중장거리 무탄소 연료, 수소는 장기 탈탄소 핵심 에너지원으로 기능함을 확인하고, 이에 따라 이중 포트폴리오 기반의 단계적 연료 전환 전략을 제안하였다. 본 연구는 기술–정책–인프라를 연계한 통합 실행 모델을 통해, K-GSC 구축을 위한 정책 설계, 인프라 투자 우선순위 설정, 민간 참여 유도 등에서 실질적 시사점을 제공한다.
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11.
2026.02
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본 연구는 2024년 개정된 「어선원안전조업 및 어선원의 안전·보건 증진 등에 관한 법률」에 따라 도입된 어선원안전감독 관 제도를 대상으로, 제도의 정착 가능성과 실행력을 법제–운영–현장 간 연계 구조를 중심으로 검토하고자 하였다. 이를 위하여 법 령과 정책자료 및 선행연구 분석을 통해 제도의 법제적 구조와 운영 특성을 검토하였으며, 해사안전감독관과 근로감독관 등 유사 감 독 제도와의 비교·검토를 통해 어선원안전감독관 제도의 제도적 위치와 성격을 분석하였다. 분석 결과, 어선원안전감독관 제도의 성 과와 한계는 개별 제도의 미비라기보다는, 각 단계가 상호 연계되지 못한 채 분절적으로 작동하는 구조적 문제에서 기인하고 있음을 확인하였다. 이러한 분석을 토대로 제도의 안정적 정착을 위해 감독관 권한 구조의 단계적 정비, 인력 확충과 전문성 강화를 중심으 로 한 운영체계 정비, 교육 대상과 방식의 재설정을 통한 현장 적용성 제고, 자발적 안전관리 참여를 유도하는 안전문화 형성이라는 네 가지 개선 방향을 제시하였다.
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12.
2026.02
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선박 운항에서 GPS 위치 정보의 신뢰성은 안전 항해의 핵심 요소이다. 그러나 GPS 신호 교란(재밍, 스푸핑 등)이 증가함에 따 라 대체 위치 결정 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 딥러닝 기반 객체 인식 기술인 YOLO v2 네트워크를 활용하여 선박에 설 치된 카메라 영상을 분석하고, 이를 기반으로 선박 위치를 추정하는 보조 시스템을 개발하였다. 구체적으로 광양항 입항 영상에서 좌현의 멧돌초 고립장애표지와 우현의 광양제철 사일로를 객체로 선정하여 인식하였으며, 바운딩 박스 중심점과 카메라 위치를 연결한 위치선 (Line of Position)을 생성하고 기준선과의 교각을 측정하여 2D 해도 상에 위치를 작도하였다. 학습 결과 객체 인식 정확도는 94% 이상으로 나타났으며, GPS 위치와 비교 시 최소 오차 3m, 최대 오차 33m, 평균 RMSE 18.51m를 기록하였다. 이는 GPS 신호 교란 시 대안으로 활용 가능하며, 협수로나 항만 등 정밀 위치가 요구되는 환경에서 유용함을 검증하였다. 향후 자율운항선박 시스템과의 연계를 통해 GNSS 이 중화 장비로 발전할 수 있을 것으로 기대된다.
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13.
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본 연구는 EO/IR 마스트가 장착된 수중운동체에 작용하는 유체역학적 하중을 정수 및 파랑 환경에서 규명하는 것을 목적으로 한다. 수치해석은 Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) 방정식과 Volume of Fluid(VoF) 기법을 적용하여 수행하였으며, 마스트 및 선체에 작용하는 항력을 계산하였다. 계산 결과는 Morison 방정식과 Stokes 점성모델을 기반으로 한 이론 해석과 비교·검증되었다. 수치해석 결과 는 이론식과 비교하여 평균 상대 오차 5% 이내, 최대 오차 10% 미만의 범위에서 일치하였으며, 상관계수는 0.95 이상으로 나타나 정량적 으로 높은 정합성을 확인하였다. 파랑에 의한 힘의 변동은 파랑 고도 변화에 따른 정수압 분포의 변화가 지배적인 요인으로 분석되었으 며, 동수압 성분은 전체 파력 대비 10% 미만으로 제한적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 마스트 설계 시 파랑 영향 고 려의 필요성을 강조하며, 구조적 안정성 확보와 구동기 및 지지부의 과부하 방지를 위한 설계 지침을 제시한다. 본 연구는 향후 불규칙 파랑 조건 및 유체–구조 연성 해석으로 확장될 수 있는 기초자료로 활용될 수 있으며, 수중운동체 마스트 시스템의 신뢰성과 안전성 향 상에 기여할 것으로 기대된다.
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14.
2026.02
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미세먼지는 먼지 입자의 크기에 따라 일반 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5)로 나뉘어 분류하고 있다. 미세먼지는 심혈관 질환(Cardiovascular disease) 등을 증가시킬 수 있는 위험성을 보유하고 있기 때문에 저감하기 위한 노력이 필요하다. 본 논문에서는 소형선 박용 디젤엔진에 설치될 미세먼지 저감 장치의 콘 형상에 따른 유동 균일도 특성과 압력강하에 미치는 영향에 대해서 수치해석을 통하여 조사하였다. 사례별로 유동 균일도 및 압력강하는 상용해석 코드인 AVL社의 FIRE-M을 이용하여 분석하였으며, 콘 형상에 따른 두 가지 모드에 대하여 비교분석 하였다. 콘 형상 변경에 의해 압력분포가 개선되었으며, 특히 소형선박에서는 유의미한 결과라고 분석되어 진다.
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15.
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본 연구에서는 해양플랜트 및 산업용 덕트에서 발생하는 유동 기인 소음을 저감하기 위해 다중공진구조 기반 광대역 소음기를 설계하고, 그 성능을 실험 및 수치해석으로 검증하였다. 제안된 소음기는 공진 특성이 다른 레이어를 주기적으로 배열해 1–3 kHz 구간에 서 국소 공진 차단대역과 Bragg 산란 밴드갭이 동시에 나타나도록 설계되었다. 음향해석 결과, 무유동 조건에서 약 50–60 dB의 삽입손실 이 확보되었으며, 유속 3 m/s와 9 m/s 조건에서도 10–25 dB의 감쇠 성능이 유지되었다. 실험과 수치해석은 전체 주파수 범위에서 정성적 으로 일치했으며, 고속 유동에서의 성능 저하는 공진기 목 주변의 난류 교란과 재생소음(regenerated noise) 영향으로 나타났다. 또한 Bragg 기반 밴드갭은 유동환경에서도 비교적 안정적으로 유지되어 구조적 차단 메커니즘이 성능 저하를 방지하는 데 기여함을 확인하였다. 본 연구는 흡음재 없이도 구조적 설계만으로 광대역 소음 제어가 가능함을 입증했으며, 향후 해양플랜트 및 산업용 덕트 설계 기준 마련에 기여할 수 있다.
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16.
2026.02
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본 연구의 목표는 정적 탠덤 진수 조건에서 대형 선박 블록의 효율적이고 정확한 종방향 강도 평가를 위한 표준화된 유한 요소 (FE) 메쉬 크기를 확정하는 것이다. FE 해석은 높은 정확도를 제공하지만, 과도한 모델링 및 계산 비용으로 인해 조선소에서의 일상적인 사용에 제약이 있다. 반대로, 간소화된 규칙 기반 빔 이론 평가는 효율적이지만, 복잡하고 부분적으로 용접된 블록 형상을 적절하게 표현 하지 못하여 생산 단계 평가의 정확성에 대한 문제를 갖고 있다. 이러한 격차를 해소하기 위해, 국부적인 용접과 스트롱백 구속 조건을 포함한 실제 제작 단계 조건을 명시적으로 반영한 174K급 LNG 운반선(LNGC) 후미 블록의 상세한 FE 모델을 분석하였다. MSC.NASTRAN 선형 정적 해석법을 사용하여 20mm에서 1,200mm까지의 요소 크기에 걸쳐 조합 응력 응답을 평가하는 체계적인 메쉬 수렴 분석을 수행하 고, 그 결과를 ABS 규칙 기반 계산 결과와 비교 분석하였다. 조밀한 요소 크기(20~100mm)는 국부적인 응력 집중에 의한 응력 차이가 크게 발생하고, 메쉬 크기가 약 800mm 이상에서는 최대응력이 일정하게 수렴하는 결과를 나타냈다. 유한 요소법으로 계산된 조합 응력은 허용 단면 계수 및 구조적 안전성 평가를 포함한 규칙 기반 평가 결과와 높은 일치도를 보였다. 따라서 요소 크기 800mm는 전체적인 종방향 강도 평가에 있어 계산 효율성과 구조적 정확도 사이의 최적의 결과를 제공하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 선급 협회의 요구 사 항을 준수하면서 신뢰할 수 있고 생산 지향적인 평가를 가능하게 하는 실용적인 유한 요소 모델링 지침을 제공하고 있다.
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17.
2026.02
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경량화와 연비 개선을 위해 크루즈선 선루 구조에는 박판 보강판 구조가 널리 사용된다. 그러나 이러한 세장한 형상은 압축, 횡 방향 및 전단 하중이 복합적으로 작용할 경우 좌굴에 매우 취약하다. 따라서 좌굴 강도의 정확한 평가는 구조 설계의 핵심 요소이나, 기존 의 유한요소해석 기반 접근법은 시간이 많이 소요되어 초기 설계 단계에서 광범위한 파라미터 연구를 수행하기에는 비실용적이다. 본 연구 에서는 DNV Panel Ultimate Limit State(PULS) 방법을 이용하여 크루즈선 선루 구조를 대표하는 박판 보강판의 체계적인 좌굴 강도 평가를 수 행하였다. 다양한 판 두께와 2차 보강재 유무를 포함한 보강재 구성을 갖는 패널 모델들을 복합 면내 하중 조건에서 분석하였으며, 초기 기 하학적 결함은 선급 요구사항에 따라 명시적으로 고려하여 실제적인 좌굴 거동을 확보하였다. 결과에 따르면, 2차 보강재 설치는 판의 좌굴 길이를 효과적으로 감소시켜 좌굴 강성을 크게 향상시키지만, 그 효과는 판 두께와 보강재 강성 간의 상호작용에 크게 의존한다. 변수 분석 결과, 판 두께 증가가 항상 더 높은 좌굴 강도로 이어지는 것은 아니며, 일정 두께 임계값을 넘어서면 보강재의 국부 좌굴이 극한 강도를 지배할 수 있음이 확인되었다. 또한 다양한 구성에서 일관된 좌굴 강도 경향이 관찰되어, 개별적인 설계 조정보다는 판과 보강재 변수의 통 합 최적화가 중요함을 강조한다. 본 연구의 결과는 크루즈선 선루 구조의 박판 보강판 최적화를 위한 실용적인 설계 통찰을 제공하며, DNV-PULS 방법이 예비 및 비교 설계 단계에서 좌굴 강도를 신속하고 신뢰성 있게 평가하는 도구로서의 유효성을 확인하였다.
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18.
2026.02
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본 연구는 항만물류 분야의 산업 설비에 대한 머신러닝 기반 예지정비 시스템 개발을 목적으로 수행되었다. UCI Repository의 Dataset을 활용하여 10,000개의 데이터 포인트를 분석하였으며, 설비 고장 발생 여부를 예측하는 이진 분류와 고장 유형을 분류하는 다중 클래스 분류 과제를 수행하였다. 데이터 전처리 과정에서 클래스 불균형 문제 해결을 위해 SMOTE 기법을 적용하였고, StandardScaler를 이 용한 정규화를 수행하였다. 주성분 분석을 통해 온도 변수, 기계 출력, 공구 마모가 주요 예측 변수로 확인되었다. 로지스틱 회귀, K-최근 접 이웃, 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트, XGBoost 등 다섯 가지 머신러닝 알고리즘을 적용하여 성능을 비교하였다. 분석 결과, KNN은 상대적으로 낮은 성능을 보였으나 빠른 응답속도를 제공하였고, XGBoost가 모두에서 최고 성능을 보였으며, 이진 분류에서 F1 점수 0.958, 다중 클래스 분류에서 0.989를 달성하였다.
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19.
2026.02
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본 연구에서는 고속선 선형설계의 효율성과 재현성을 향상시키기 위하여 선형 최적설계 자동화 기법을 제안하였다. 고속선에 서는 조파저항의 영향이 크고, 선형의 미세한 형상 변화가 저항 성능에 비선형적으로 작용해 경험 기반 설계에 한계가 있으므로, 이를 개 선하고자 다중단계 최적화와 ADAMS 알고리즘을 적용하여 복잡한 설계공간에서도 안정적인 탐색과 수렴성을 확보하고자 하였다. 선형 변경은 가우시안 구적법으로 국부 변형을 매끄럽게 제어하고자 하였으며, 목적함수인 조파저항을 구하기 위하여 포텐셜 기반 패널법을 적용하였다. 또한 민감도 분석을 통해 설계변수를 체계적으로 선정하고 변수 범위를 합리적으로 설정함으로써 비현실적 선형 생성과 최 적해 발산을 방지했다. R/V Athena 선형(Fn=0.45) 적용 결과, 배수량 변화는 거의 없으면서 조파저항은 유의미하게 감소했고, 최적화 전 과 정에서 선형의 기하학적 안정성도 확인되었다.
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20.
2026.02
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영구자석 선형 전동기인 VCM(Voice coil motor)은 직접 구동 방식의 액츄에이터로 기어나 변속장치가 필요 없어 높은 정밀도 를 가지고 구조적인 특성상 기계적 마찰이 적어 소음이 발생하지 않는 장점을 가지고 있다. 아울러 회전운동을 직선 운동으로 변환하기 위한 별도의 장치가 필요하지 않고, 구동부가 가벼워 응답속도가 빠른 특징이 있다. 본 연구에서는 이러한 VCM을 다양한 산업 분야에 적용하기 위한 기초연구로 VCM의 속도제어를 위해 PSO(Pariticle swarm optimization) 기법을 적용하여 제어기의 유용성 평가를 위한 수 치 시뮬레이션을 수행하였다. 제어계는 전류와 속도 제어를 위한 이중 루프로 구성하였고, 각각의 제어 루프에는 PI 제어기를 적용하여 속도 목표치에 추종하는 출력값을 얻기 위한 제어기를 설계하였다. 제어기 파라미터 추정에는 PSO기법을 적용하였고, 제어기의 유용성 을 검증하기 위해 주파수 영역에서의 모델매칭기법을 적용한 제어 기법과의 제어 결과를 비교하였다. 두 가지 제어 기법은 MATLAB을 이용하여 수치 시뮬레이션을 수행했고, 제어 결과는 IAEU(Integral of absolute error units) 평가 지수를 이용하여 비교하였다. 수치 시뮬레 이션 결과 제안한 제어 기법의 유용성을 확인할 수 있었다.
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