2012년부터 강화된 총인의 농도를 준수하기 위해서는 응집에 의한 물리화학적 처리가 필수적인 후단공정이 되었으며, 현재 국내 하수처리시설 중 약 60%의 처리시설에서 총인처리시설이 설치되었다. 하지만 총인처리시설 운전에 따른 응집제 사용량이 증가하게 되었고, 이에 따라 약품 비용 및 슬러지 처리비 증가 등의 운영비가 상승하였다. 특히 분리막 공법(MBR)의 경우 막 투과수의 응집액 부족으로 인한 응집효율 저하 및 응집제의 과다 주입으로 인한 처리수질 악화 등의 문제가 발생하는 경우도 있다. 본 연구에서는 MBR 공법내에서 별도의 총인처리시설 필요 없이 생물학적 인제거를 극대화 하는 동시에 응집제 사용량을 최소화하면서 처리수의 인농도를 0.2 mg/L 이하로 유지할 수 있는 방안을 도출하고자 하였다.

해상에서는 선박 운항과 관련하여 크고 작은 해양사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 이러한 해양사고는 소중한 인명의 사상과 재산상의 손실뿐만 아니라 심각한 해양환경 오염 피해를 유발하고 있다. 그리고 해상물동량 증가 및 교통 환경의 복잡화에 따른 해양사고 발생 개연성 및 사고로 인하여 해양오염 피해가 증가하고 있는 것 또한 사실이다. 최근 우리나라에서는 이러한 해상에서의 해상교통 안전성 평가를 위하여 대상해역에서의 해상교통환경과 관련된 일반적인 정보 및 위험도 정보를 제공하고, 해상교통환경 평가를 통한 해역 위험도 여부를 평가할 수 있는 평가지표 개발이 진행 중이다. 본 연구에서는 선박운항자의 위험의식을 바탕으로 하여 다양한 운항 조건에서 선박운항을 재현할 수 있는 선박조종 시뮬레이션을 이용하여 해상교통 평가의 유효성을 확인하고자 하였다. 이러한 시뮬레이션 결과에 대한 주관적 위험도의 측정이 통항선박의 해상교통 평가의 유효성을 대표하는지를 확인하기 위하여 분산분석법을 이용하여 선박운항자의 특성과 선박간 거리, 속력, 조우형태와 같은 각 요소들 간에 차이가 존재하는지를 분석하였다. 또한 각 요소들 간의 위험도 차이 정도를 다중비교를 통하여 분석하여 위험도 차이를 통계적 측면에서 수치의 변화를 확인할 수 있었다.

현재 국립해양조사원에서는 38종류의 축척으로 309종의 해도를 간행하고 있다. 우리나라 해도 번호 간행체계는 동, 남, 서해역(대해역)별로만 구분하여 간행순서에 따라 해도 번호를 불규칙하게 부여하여 일관성이 없어 번호가 앞뒤이지만 실제 해역은 상당히 떨어져 있는 경우가 많으며 또한 해도 번호체계가 3자리수로 해역별 구분은 가능하지만 축척별, 목적별, 위치별 구분 정보가 없는 상태이다. 이러한 해도의 비체계적인 관리로 인해 해도 이용자들에게 불편을 초래하고 있다. 따라서 효율적인 해도 관리 및 이용을 위해 해도 번호에 대한 번호 부여 기준 등 방안 마련이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 현행 우리나라 해도 번호체계에 대해 알아보고 체계적이고 효율적인 해도 관리가 되도록 하며 해도 사용자들에게 쉽게 이용되어질 수 있도록 하며 향후 발행될 신 개판 해도의 수량과 경제성 효율성을 고려하여 국내 실정에 적합한 해도 번호체계 방안을 모색하는 데 그 목적이 있다. 그 결과 해도의 체계적인 관리 및 국제적인 경쟁력을 갖추기 위해서는 4자리수의 번호 체계로의 변경은 꼭 필요하다.

지난 60년간 급속한 항만 개발로 인하여 다량의 해도가 여러 종류의 축척 및 구역으로 제작되어 인접구역이 효과적으로 연결되지 못하거나 과도한 중첩 구역이 발생하는 경우가 있으며 무리한 제분도의 사용으로 이용자에게 혼란 및 불편을 야기하고 있는 실정이다. 이 연구의 목적은 대한민국에서 간행되는 해도의 구역 및 축척별 분석을 통하여 새로운 해도구역 조정안을 제시하는데 있으며 이를 통해 항해 편의를 제공하는데 있다. 합리적인 해도구역 조정을 위하여 연구진이 전문가 의견법을 통하여 개정안을 마련한 후 이용자를 대상으로 한 설문조사 및 도선구역별 도선사 협회의 의견 수렴 등을 통하여 그 타당성을 검증받고 의견을 수렴하여 보완하였다. 연구의 결과로 현재 간행되고 있는 309장의 해도는 334장으로 변경되었다.

지난 60년간 급속한 항만 개발로 인하여 다량의 해도가 여러 종류의 축척 및 구역으로 제작되어 인접구역이 효과적 으로 연결되지 못하거나 과도한 중첩 구역이 발생하는 경우가 있으며 무리한 제분도의 사용으로 이용자에게 혼란 및 불편을 야기하고 있는 실정이다. 이 연구의 목적은 기존해도 구역 및 축척별 분석을 통하여 새로운 해도구역 조정안을 제시하는데 있 으며 이를 통해 항해 편의를 제공하는데 있다. 합리적인 해도구역 조정을 위하여 연구진이 전문가 의견법을 통하여 개정안을 마련한 후 이용자를 대상으로 한 설문조사 및 도선구역별 도선사 협회의 의견 수렴 등을 통하여 그 타당성을 검증받고 의견을 수렴하여 보완하였다

A correctly designed bridge offers improved operational safety in terms of increased vigilance, flexibility of operation, precision of control and operator＇s situational awareness. According1y to design human centered bridge, the consideration shall be given to the man-machine interface, location and interrelation of workstation, configuration of console, windows. field of vision and bridge working environment. The state-of-the-art suits for one-man operation by integration of conning information and central information presentation. Further, it is desirable to enable two man ship operation for emergency operations, training purposes and redundancy. In this point of view, this thesis would like to design a conceptual bridge.

본 연구는 결함을 지닌 구조체의 거시적인 역학적 거동을 손상역학이론에 근거하여 해석할 수 있는 손상모델을 개발하고 이를 손상을 입은 구조체에 적용하여 손상된 구조체의 전체거동을 해석적으로 규명하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 수정된 2차손상텐서를 이용하였으며, 유효응력을 통해서 산정된 손상응력을 절점에 작용하는 추가의 하중 항으로 고려할 수 있고 균열면의 성질을 반영할 수 있는 유한요소해석 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘은 실험치 및 횡등방성 이론에 의한 이론치와의 비교검증을 통하여 그 신뢰성을 검토하였다. 선형탄성 가정 하에서 균열을 지닌 구조체에 개발된 알고리즘을 적용하여 해석한 결과, 균열의 방향과 균열군에 따른 손상된 구조체의 거동을 정량적으로 추정할 수 있었다. 개발된 모델을 균열이 존재하는 암반의 굴착문제와 파쇄대를 지니고 있는 지하구조체 문제에 적용해 본 결과, 손상으로 인해 야기되는 구조체의 전체 거동상의 차이를 규명할 수 있었다.

VTS의 관제 범위에서 발생한 교통관련사고 분석은 VTS의 개선방향 검토에 중요한 기초 자료를 제공할 것으로 기대되나 현재까지의 연구는 미흡한 실정이다. 분석은 최근 6년(1999-2004년)간의 해양안전심판재결서와 VTS 센터별 자료 및 Port-Mis자료를 이용하여 이루어졌다. 연구결과, 1) 교통관련사고의 통제 및 VTS의 개선 방향을 검토할 필요성을 확인하였다. 2) 교통관련사고의 경우 관제여부에 따라 사고원인과 시정상태, 충돌사고의 상대선 인지거리 및 인지지체원인에 차이가 발생함을 통계적으로 확인하였다. 3) VTS의 지원은 충분한 시간 전에 적극적이고 지속적으로 이루어져야 하며 04-08시 시간대에 강화되어야 함을 확인하였다. 4) 사고예측모형을 통해 관제선박의 교통관련사고는 일평균 교통량에 큰 영향을 받고 있으므로 VTS 운영자가 사고의 위험성이 높은 선박을 우선적으로 식별하여 관련 정보를 신속하고 적극적으로 제공할 수 있도록 지원하는 시스템을 구축하여야 한다.

실습선 한바다호에 설치된 선박 조종성능 계측 시스템을 이용하여 타각, 선회방향, 속력 등 다양한 조건으로 수차례에 걸쳐 선회시험을 실시하였다. 이를 바탕으로 선회권, 조종성 지수, 신침로 거리 등을 산출하여 상호 비교하였고, 그 결과 IMO 조종성 기준(Maneuvering standards)을 잘 만족하고 있음을 확인하였다. 실습선 한바다호는 좌현으로 선회하는 경우 모든 타각에서 선회권이 작게 측정되었고, 타 선박과 비교하여 선회성 지수(K)와 추종성 지수(T)가 상대적으로 크게 나타났다. 따라서 선회과정에서 선회경은 다소 작아질 수 있으나, 전진거리가 길어질 수 있으므로 전방의 위험물 회피에 주의가 요구된다. 또한, 신침로가 30˚~90˚인 경우 신침로거리는 125m~300m로 측정되었다. 이러한 결과는 충돌회피와 항내조선 및 협수도 항해 시 선박을 보다 안전하게 조선하는데 매우 중요한 지표가 될 것으로 판단된다.

최근에 선박이 대형화, 고속화되면서 선수 충격파 영향으로 인하여 선체 또는 화물에 잦은 손상을 초래하기도 하고, 극판적인 상황에서는 선박이 절단되기도 한다. 본 논문에서는 내항성능 평가요소 중 하나인 상하가속도 값을 선교에 설치된 선체감시장치를 이용하여 해상상태별 변화량을 계측하고, 이를 모형시험 및 이론계산 결과와 상호 비교하였다. 또한 ITTC에서 제시하는 내항성능 기준치와도 비교함으로써 실습선 한바다호의 내항성능을 확인하였다. 이러한 결과는 앞으로 경험할 수 있는 다양한 해상상태에서의 작업가능성 및 위험성 정도의 예측을 가능하게 함으로써 선박의 안전운항에 큰 도움이 될 것으로 판단되며, 또한 다양한 실선계측 자료를 통하여 조선소에서는 보다 우수한 성능의 선박 건조가 가능하리라 본다.

새로운 환경문제로 실내공기 오염이 대두되면서 건축 실내공간뿐만 아니라 자동차, 지하철 등 육상의 교통시설 내부의 공기오염에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나 해상의 중요한 교통수단인 선박의 실내 공기오염에 대한 관심은 그리 높지 않다. 특히 선박은 일반 건축물에 비해 기밀성이 매우 높고 항해 중이거나 선상 근무시에는 오랜 시간을 선박의 실내에서만 생활하기 때문에 선박의 실내 공기질은 승선자의 쾌적성 뿐만 아니라 건강을 위해 매우 중요한 요소이다. 이에 본 연구에서는 선박의 실내공기환경을 개선하기 위해 새로 건조된 선박을 대상으로 실내 공기질을 측정 분석하였다.

우리나라의 해양계열 대학교 실습선은 적절한 계획에 의하여 연안항해 및 원양항해를 실시하고 있다. 그러나 이러한 연안항해 및 원양항해가 과연 학생들에게 어느 정도의 교육효과가 있는지에 대한 연구는 없다. 이러한 교육효과에 대한 첫 번째 연구인 본 연구는 실습선 운항일정(운항기간)에 의하여 실습교육 효과를 파악하고 분석하여 효율적인 실습교육에 기초 자료로 제공하고자 한다. 이 연구를 수행하기 위하여 2005학년도 1학기 한국해대 실습선 한바다호에 승선한 학생들을 대상으로 실습기간별 평가를 6회에 걸쳐 실시하였으며 평가방법으로는 해기교육 평가와 관련한 3급 항해사 문제집에서 무작위로 선별하여 평가를 하였다. 평가 결과에 따르면 학부의 학점이 우수한 학생들의 평가점수가 좋은 것으로 분석되었으며, 평가기간에 따라서는 원양항해실습이 종료된 직후의 평가점수가 가장 뛰어난 것으로 나타났다. 또한 실습기간의 증가에 따라 각 개인의 해기취득 능력차이가 많은 것으로 분석되었다.

건설중인 부산신항이 2011년에 개장하게 되면 해상교통량의 증가 및 12,000TEU급 포대형 컨테이너선의 입ㆍ출항이 예상되고 있다. 따라서 해상통량의 증가 및 초대형 선박의 안전한 입ㆍ출항이 고려된 새로운 항로의 배치가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 이 연구에서는 부산신항의 새로운 항로배치의 제안을 위해 해상상황, 해상교통 및 선행연구를 조사하였고 전문가 의견법 및 델파이법을 이용하여 항로배치안을 선정하였으며 그 적정성 여부의 검증을 위해 국내외 항로지침과의 비교ㆍ분석 및 시뮬레이션 검토를 실시하였다.

이 연구는 자연조건, 지형조건, 시설조건 및 다른 선박과의 상대적 위치 관계 등의 특정한 운항환경에서 조선자가 갖는 심리적 부담을 계량화하고, 이를 통해 해상교통의 안전성을 평가하는 환경스트레스 모델을 적용하여 부산항 접근수역의 현행 통항분리방식과 선행 연구에서 제안한 원형분리대방식에 의한 해상교통의 안전성을 상호 비교하여 그 타당성을 검증하고자 한다.

이 연구는 항만교통정보센터의 시스템 확충 및 연안 선박교통관리제도의 도입에는 많은 비용이 소요되기 때문에 비용과 편익을 비교하여 타당성을 조사하고자 한다. 따라서 비용과 편익을 분석하는데 중요한 기초자료가 되는 사고예방효과를 추정하고자 한다. 추정의 방법은 거제해역에서 발생한 해양사고를 분석하여 원인요소를 도출한 후 이를 설문문항으로 구성하여 항만교통정보센터의 운영요원을 대상으로 설문을 실시한다. 연안 선박교통관리제도의 도입에 의한 사고예방효과는 충돌사고에서 55.572%, 좌초사고에서 51.667%로 추정되었다. 또한 인적요소와 환경요소에 의한 효과는 높지만 기술적 요소에 의한 효과는 미미한 것으로 분석되었다.

이 연구는 연안 VTS의 타당성을 검토하기 위한 비용편익분석모델을 제안한다. 특히 모델의 가장 중요한 요소인 비용과 편익의 항목 및 정량화 방법을 세분한다. 제안한 모델은 연안 VTS를 포함한 대형 해상교통안전시설의 타당성을 분석하고, 그 우선순위를 결정에 활용될 수 있을 것이다.