아산화질소(Nitrous oxide, N2O)는 지구온난화 물질의 하나로 이산화탄소에 비해 지구온난화효과가 310배 강하고 분해하는데 120년이 소요되기 때문에 오존층 파괴에 주범으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 N2O를 저감하기 위해 고온 열분해 기술을 적용하여 N2O 저감 공정에서 발생하는 NOx 배출 특성에 대해 조사하였다. 고온 유동장을 형성하기 위해 동축 분젠 예혼합 화염을 열원으로 채택하였으며 실험 변수로는 노즐출구속도, 동축류 속도 및 N2O 희석률로 설정하였다. 실험 결과, NO 생성률은 노즐출구속도 및 동축류 유량에 관계없이 N2O 희석률이 증가함에 따라 증가하였다. NO2의 경우에는 연소 불안정성(Kelvin Helmholtz 불안정)이 억제된 안정된 예혼합 화염에서 다량으로 배출되었는데, 이는 화염 면 부근에서 감소된 N2O의 체류시간으로 인해 열분해 시간이 충분하지 않기 때문인 것으로 사료 된다. 따라서 N2O의 저감 효율을 증진시키기 위해서는 K-H 불안정성이 발생되는 노즐출구속도를 선정하여 화염 면 부근에서 발생되는 와류(toroidal vortex) 형태의 유동 구조를 형성하는 것이 N2O의 체류시간을 증가시키는데 효과적인 것으로 판단된다.

연소실 내 공조현상으로 인해 발생되는 열음향 불안정성은 안정적인 연소시스템을 구현하기 위해 해결해야 하는 고질적인 문제로 제기되어 왔다. 열음향 불안정성은 크게 1차 2차 열음향 불안정성으로 나뉘며, 본 연구에서는 열음향 불안정성 중 2차 열음향 불안 정성의 천이에 관해 열손실이 미치는 영향에 대한 실험적 연구를 진행하였다. 2차 열음향 불안정성을 발생시키기 위해 한쪽 끝이 열린 1/4 파장 공명기를 채택하여 수직으로 설치하였고, 공명기 내부에는 예혼합 가스를 주입하였다. 또한 공명기 상단으로 발생하는 열손실 효과를 비교하기 위해 추가적으로 외부 동축류 관을 설치하였다. 연료 농후조건의 예혼합 가스만을 채택하여 주입하였기 때문에 동축관 에 주입되는 기체에 따라 공명기 상부에 추가적인 확산화염이 형성될 수 있다. 그 결과 확산화염이 발생되었을 경우 공명기 상단으로의 열손실이 감소하며 2차 열음향 불안정성이 발현되었으며, 확산화염이 억제되어 공명기 상단으로의 열손실이 증가하였을 경우 2차 열음향 불안정성의 발현이 억제되는 결과를 도출하였다.

최근 국제적으로 풍력, 태양광, 파도, 연료전지 등의 친환경 신재생에너지 개발이 활발하다. 특히, 해상에서의 풍력발전단지 개발은 대형화를 통한 단가 절감, 고품질의 풍력자원 활용, 발전기로 인한 소음 피해 최소화를 위해 해안에서 멀리 떨어진 위치에 대규모 부유식으로 건설되는 추세이다. 풍력발전단지의 개발은 해사안전법에 의한 해상교통안전진단제도에 따른 평가가 필요하다. 풍력발전단지의 평가는 해당 수역의 체계적인 개발, 관리, 활용을 위해 선과 면적 개념을 모두 적용하여 수행되어야 하며, 이를 위한 평가 방법과 기준이 개발되어야 한다. 이 연구에서는 해상풍력발전단지처럼 해양 공간을 평가할 수 있는 해상교통조사방법과 평가에 대한 적절한 기준을 수립하고, 이를 시스템적으로 처리할 수 있는 방안에 대해서 연구하였다. 먼저 해상교통조사를 위해 AIS와 레이더를 이용한 이동식 해상교통데이터 수집장치를 설계하였다. 그리고 선과 면적의 개념을 모두 적용한 해상교통 항적도, 밀집도, 경로 분석을 제안하였다. 해상교통밀집도는 Grid-cell의 크기를 조절하여 단위 cell에 대한 공간적, 시간적 점유율을 구분하고 해상교통 경로 분석은 해상을 통항로 또는 작업 공간으로 사용할 때를 구분하여 선박의 이동 패턴을 평가할 수 있도록 제안하였다. 최종적으로 시스템적인 해상교통데이터의 수집과 평가가 가능한 해상교통안전평가솔루션의 개념설계를 수행하였다. 이는 자동적인 해상교통데이터의 수집·저장·분류를 통해, 데이터 누락이나 오표기와 같은 인적 오류를 최소화하고 해상 공간의 용도에 따라 선과 면적 개념을 반영하여 분석함으로써 신뢰성 있는 해상 공간의 평가가 가능하게 한다.

본 연구는 해상에서 근접하여 계류된 직사각형 박스 형상의 두 바지선을 대상으로 유체역학적 상호작용으로 인한 선체운동 응답특성을 분석하기 위하여 수치시뮬레이션을 실시하였다. 이 수치시뮬레이션 실험에서는 DNV-GL의 SESAM 수치해석솔루션을 사용하여 결합된 강성 메트릭스항(coupled stiffness matrix terms)을 다중물체 모드(multiple body modes)의 surge 방향에 추가하였고, 실험에 적용한 바지선 모델의 1차 방사 및 산란 영향을 계산하기 위하여 퍼텐셜 이론을 적용하였다. 실험 결과, 두 바지선의 횡간격 20 m, 횡파 실험조건 경우에 1.3 rad/s에서 실험선의 피난효과(sheltering effect)가 나타나지 않았다. 실험 모델 상호간 횡간격의 영향은 종파와 천수역 실험 조건에서 분명하게 나타났지만, sway force는 횡파일 경우에 두 실험 모델선과의 접근거리 간격에 영향을 받았다. 실험모델의 횡간격이 좁아지면 종파와 사파의 경우에 sway, heave 운동과 sway force의 피크는 높은 주파수대로 이동하였다. 수심이 10 m일 때 풍하측 바지선의 sway 운동은 횡파와 사파의 경우에 0.2-0.8 rad/s 주파수대에서 큰 차이를 보였으며, 입사파의 방향이 달라져도 sway force의 피크는 보다 낮은 주파수대에서 나타났다.

본 연구에서는 실제 외항선에 종사하는 선장 및 항해사 260명을 대상으로 GMDSS 통신장비와 항해사가 정보를 인식할 수 있는 대표적인 항해장비 ECDIS에 대하여 사용실태, 만족도, 만족 및 불만족의 이유를 조사하였다. 응답자들은 통신장비 중 MF/HF와 INMARSAT (telex)를 각각 자주 사용하는 장비 3, 4위로 선택하였지만 동시에 불필요한 장비 2, 3위에 해당된다고 응답하였고 이러한 응답 결과는 일부 통신 장비의 경우, 잦은 사용 빈도가 항해 안전의 유용성 크기와 비례하지 않다는 것을 보여준다. 특히 통신장비를 사용할 때 응답자의 42.3%와 50%는 ‘장비의 운용상 편리’와 ‘해당 정보의 필요’가 해당 장비 사용의 만족도를 높이는데 중요하다고 답변하였다. 이를 통해 선박의 안전을 위해서는 새로운 설비, 기술, 서비스의 도입 뿐 아니라 ‘정보의 접근성’, ‘정보의 적절성’, ‘장비의 용이성’이 중요하다는 사실을 알 수 있다. IMO에서 논의되는 다양한 정책과 규정이 선박의 안전을 보장하는 장치로 충분히 활용되기 위해서는 최종 사용자를 대상으로 한 구체적이고 실질적인 검증이 보완되어야 한다.

해상에서의 통신 환경이 개선되면서, 온라인 기반의 응용 소프트웨어에 대한 개발의 필요성이 고조되고 있다. 특히 전자해도는 해상온라인 애플리케이션에서 중심적 위치를 차지하고 있다. 본 연구에서는 중소형 선박을 위한 스트리밍 전자해도 개발에 필요한 관련 기술을 도출하고, 국내외 개발 과정과 동향을 파악하고자 했다. 지리정보시스템을 이끌고 있는 두 기관, OGC와 OSGeo의 수행 프로젝트, Ajax 기법, 메르카토르 도법과 전자해도 기술 일반을 검토…

우이산호와 같이 특수 해양시설물인 유류터미널과 선박 간의 해양사고는 대규모 해양오염 발생으로 이어져 해당 기업에 심각한 손실을 끼치며 대형 환경오염을 수반한다. 본 연구는 대상선박을 실시간 모니터링하고 사고위험을 사전에 식별하여 항만시설물을 포함한 단계별 비상 대응이 가능한 유류부두 안전관리 종합정보시스템 개발을 제안한다. 해당 시스템은 선체, 선박운항자 및 유류터미널 시설물까지 유기적으로 통합된 능동적인 안전감시시스템으로 해상교통 모니터링과..

IMU(Inertial Measurement Unit)는 선박, 잠수함, 항공기 및 군용장비 응용분야에서 적용되어 자세 측정 영역에 주로 사용되고 있지 만, 이런 IMU는 고가의 장비이기 때문에 특수 분야에서만 한정적으로 이용되어 왔다. 그러나 MEMS AHRS(MEMS : Micro Electro Mechanical System, AHRS : Attitude and Heading Reference System)의 현 기술 상황은 지능형 MEMS AHRS가 채택된 응용분야에서 가격 이 높은 IMU를 대체 할 수 있는 수준에 이르고 있다. 본 논문에서는 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서를 사용한 AHRS를 이용하여 선박 의 주요 운동 요소인 횡동요, 종동요, 선수동요 값을 측정할 수 있는 무선 선체 운동 측정 시스템을 개발하였다. 또한 AHRS 센서가 발생시키 는 오차인 순간 가속도, 지자기의 영향 및 진동에 대응하기 위하여 칼만 필터링 기능이 탑재된 센서를 적용함으로서 최적의 성능을 실현하고자 하였다. 본 연구에서 구현한 AHRS 센서를 이용한 무선 선체 운동 측정 시스템을 이용하여 실선 실험을 실행하였으며, 선박의 제한적인 설치 상황에서도 편리하게 적용할 수 있을 것으로 보여진다. 향후 이 시스템이 선박에서 INS(Integrated Navigation System) 및 VDR(Voyage Data Recorder)과 같은 선박 장비와 호환되어 활용될 경우 항해 안전과 해양사고 분석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

이 연구는 침몰사고를 일으킨 선박의 사고에 대한 해양안전심판원의 사고판례와 검정인의 검사보고서를 중심으로 사고를 분석하고, 선박침몰사고에 따른 선체보험약관인 ITC협회약관 및 ISM코드의 적용에 관하여 검토하고자 하였다. 이를 위하여 실제 해양사고의 사례연구를 통하여 사고의 원인에 대한 보험사측의 주장과 선주측의 주장을 다루었다. 선주측이 보험금을 노린 고의침몰이라 주장한 보험사측의 주장과 선원의 과실에 따른 일반적인 해양사고임을 주장한 선주측의 주장에 대하여 ITC협회약관과 ISM코드 내용을 적용해 본 결과, 이 사고의 원인은 선박 운용상 승무원들의 과실에 기인한 인위적인 원인(선원의 악행)에 의해 발생한 것으로 판단되었다. 그러나 선주가 ISM 코드에 따른 상당한 주의의무를 태만히 한 사실이 인정되어 보험회사 측의 주장이 더 설득력이 있는 것으로 받아들여졌다. 따라서 이 사고에 대한 전반적인 고찰을 통해 알 수 있는 것은 선주는 그 선박에 적절한 자격있는 선원을 승선시켜야 할 뿐만 아니라 선박의 안전확보를 위한 ISM Code에 의거한 안전관리시스템 구축과 시행을 형식적이 아닌 실제적으로 철저하게 수행하여 비상사태 시에 적절히 대응할 수 있는 능력을 확보해야 함을 알 수 있었다.

본 연구에서는 선박의 항해 안전성과 정박 중인 선박의 계류 안전성 평가에 기초가 되는 선체운동 평가를 위한 다목적 계측시스템을 개발하는데 있다. 다목적 계측시스템은 선박에 탑재되어 외력에 의해 발생하는 동적 동요를 계측 및 분석하기 위해 상하, 좌우, 전후방향의 가속도량을 측정하는 3축 가속도 계측기를 포함하여, 방위 센서, 2축 경사계 및 초음파 변위계로 구성하였다. 선박의 항해 및 계류 안전성을 종합적으로 평가하기 위해서는 특정 센서를 이용, 선체운동을 실시간으로 측정하여 내항성능 평가 시스템과 항해 또는 정박 중인 선박의 상태에 관한 선박 데이터베이스 시스템을 이용하여 평가한다. 개발된 다목적 계측시스템은 해상에서의 전복사고 분석, 선박 출입항 통제, 부두에서의 하역작업 통제, 조선소에서의 내항성능 및 안전설계에 있어서도 적용이 가능하리라 본다.