위험유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances)은 해상운송 과정에서 다양한 사고에 노출되어 있어 많은 양이 바다에 유출 될 우려가 있다. HNS 유출에 따른 해양환경의 손상은 유류 유출에 의한 손상보다도 훨씬 큰 것으로 알려져 있다. 특히 해저로 침강하여 침적되는 HNS는 해저생태계에 돌이키기 어려운 피해를 주게 되므로, 반드시 회수되어야 한다. 해저로부터 HNS를 회수하기 위해서는 해저침적 HNS에 대한 정확한 탐지, 안정화 처리 및 회수를 위한 절차와 장비가 필요하다. 그 중에서도 기계적 회수장치를 개발하기 위해서는 성능지표를 이용하여 성능요건을 선정하고, 이를 토대로 기계적 회수장치에 대한 개념설계가 이루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 해저침적 HNS의 회수 절차에서 요구되는 기계적 회수장치에 대한 개념설계안을 제시하였다. 개념설계안으로 해저침적 HNS를 회수하기 위한 기본 시나리오를 제시하고, 자체적 밀폐 성능을 가지는 흡인 기초를 활용하는 방안을 채택하였다. 기계적 회수장치는 흡인 기초, 오 염 방지, 펌프 시스템, 제어 시스템, 모니터링 장비, 위치정보 장비, 이송 장비, 탱크로 구성된다. 이러한 개념설계안은 기계적 회수장치의 부품 및 형상을 결정하는 기본설계에 반영되어 활용될 것으로 기대된다.

행정선 추자호는 제주시 추자군도 내 유인도서를 운항하는 유일한 교통수단이다. 추자호는 선령이 관공선의 내구연한인 25년이 지나서 안전을 위해 대체 건조가 필요한 상황이다. 또한 현재 추자도에는 응급환자 발생 시 제주시까지 해상수송 수단이 없어서 추자도 주민들은 의료선 기능을 갖춘 행정선으로 대체를 강력히 요구하고 있다. 본 연구의 목적은 추자도 행정선의 대체건조를 위해 행정선이 수행해야 할 기능을 조사하고, 그 기능의 수행에 적합한 대체 행정선의 개념설계를 제시하는 데 있다. 본 연구에서는 선박운항 현장조사 및 선박이용자와 관계기관 종사자를 대상으로 이용자 요구사항을 조사하여 대체 행정선이 의료선 기능을 수행해야 할 필요성을 제시 하고, 의료선 기능을 갖춘 행정선의 개념설계를 제시하였다. 본 연구 결과는 지방정부의 행정선 대체 건조사업의 예산편성을 위한 검토 및 선박기본설계로 활용될 수 있으며 도서지역 주민의 교통안전 향상 및 의료환경 개선에 기여할 것으로 기대한다.

Anionic radionuclides pose one of the highest risks to the long-term safety assessments of disposal repositories. Therefore, techniques to immobilize and separate such anionic radionuclides are of crucial importance from the viewpoints of safety and waste volume reduction. The main objective of this study is to design a separator with minimum pressure disturbance, based on the concept of a conventional cyclone separator. We hypothesize that the anionic radionuclides can be immobilized onto a nanomaterial-based substrate and that the particles generated in the process can flow via water. These particles are denser than water; hence, they can be trapped within the cyclone-type separator because of its design. We conducted particle tracking analysis using computational fluid dynamics (CFD) for the conventional cyclone separator and studied the effects due to the morphology of the separator. The proposed sandglass-like design of the separator shows promising results (i.e., only one out of 10,000 particles escaped to the outlet from the separation zone). To validate the design, we manufactured a laboratory-scale prototype separator and tested it for iron particles; the efficiency was ca. 99%. Furthermore, using an additional magnetic effect with the separator, we could effectively separate particles with ~100% efficiency. The proposed sandglass-like separator can thus be used for effective separation and recovery of immobilized anionic radionuclides.

A coelostat is often used for solar observations, because it corrects the image rotation auto- matically by guiding sunlight into a fixed telescope with two plane mirrors. For the purposes of education and spectroscopic observation, the solar group at Seoul National University (SNU) plans to develop the SNU coelostat (SNUC) and install it in the SNU Astronomical Observatory (SAO). Requirements of the SNUC are < 1′′ positioning accuracy with 30 cm beam size on the entrance pupil in the compact dome. To allow for installation in the small dome, we design a compact slope type coelostat with a 45 cm primary plane mirror and a 39 cm secondary plane mirror. The motion of the SNUC is minimized by fixing the position of the slope frame. Numerical simulations of the available observational time of the designed coelostat shows that the sun can be observed ay all times from June to early August and at least three hours in other months. Since the high accuracy driving motors installed in the SNUC can be affected by external environment factors such as humidity and temperature variations, we design a prototype to test the significance of these effects. The prototype consists of a 20 cm primary plane mirror, a 1 m slope rail, a direct drive motor, a ballscrew, a linear motion guide, an AC servo motor, a reduction gear and a linear encoder. We plan to control and test the accuracy of the prototype with varying atmospheric conditions in early 2019. After testing the prototype, the SNUC will be manufactured and installed in SAO by 2020.

최근 안전하고 질 좋은 ‘로컬푸드’에 대한 생산과 소비에 대한 관심이 높아지면서 지역 밭농업의 기계화와 생력화를 절실히 필요하게 되었다. 본 연구의 목적은 밭농업을 생력화하기 위한 일관화 작업 평두 둑 복합기의 개념을 설계하고 후방전도 안정성을 검토하는데 있다. 일관화 작업 복합기는 경운·정지, 휴립, 방제, 멀칭 및 파종·정식의 다섯 단계별 작업기를 통합하여 트랙터 부착 견인형으로 일관작업 체계의 개념으로 설계하였다. 기존의 개별 작업기들를 참고하여 복합기의 자중과 소비동력을 추정하고 국내 농가에서 사용하는 트랙터에 적용 할 수 있는지를 동력 공학적으로 검토하였다. 방제용액을 포함한 작업기의 추정 자중은 1,270kgf으로 예상 총소비 동력 33.5kW을 제공할 트랙터를 검토한 바, 45PS(33.6kW)급 트랙터는 히치 상승능력과 총동력에 있어 적절한 한계선 이내에 있는 것으로 판단되었다. 또한 복합작업기의 자중에 의한 후방전도의 안정성을 검토하였는데, 본 연구에서 설계한 복합 작업기를 카테고리 I(<48kW) 트랙터에 장착하여 사용할 경우 트랙터 전면 평형추(ballast)로서 전방 버켓로더를 부가하여 후방전도 안정성을 유지해야 한다.

항로표지란 해상교통의 안전을 도모하고 선박운항 능률을 향상시키기 위한 해양교통안전시설로 새로운 위험물(New Danger)은 측방표지, 방위표지, 고립장해표지 등을 이용하거나 비상침선표지(Emergency Wreck Marking Buoy)를 사용하여 적절하게 표시하여야 한다. 그러나, 침선표지의 경우 설치의 신속성, 정확성, 부표의 특성 등의 문제로 인해 실질적인 설치·운영상의 문제가 제기 되고 있으며, 선박침몰 사고의 경우 기상악화, 해역의 특성, 사고 위치의 확인이 어려워 신속한 신위험물표지(New Danger Mark) 설치가 어려운 실정이다. 이 연구는 항상 선박 상갑판에 부착된 해양안전설비 중 하나로 Maritime Buoyage System(MBS)에 근거한 자동이탈식 비상침선표지를 개발하였다. 자동이탈식 비상침선표지Auto Releasing Emergency Wreck Marking Buoy)는 총 3개의 세부기술(자동이탈, 자동릴체인, 자동구동등명기)로 구성되며, 선박 상갑판에 부착된 자동이탈식 비상침선표지가 선박의 좌초 전복 침몰 등 해양사고 발생 시 일정수압에 의해 자동으로 이탈(Auto Release) 후 자기 부상(Auto Buoyance)하여 사고 발생 지점에 신속하고 정확하게 설치된다. 이러한 자동이탈식 비상침선표지는 선박의 항해안전을 위협하는 장해물로부터 해당 해역에서의 2차 사고를 방지하고, 신속한 수색 및 구조가 이루어질 수 있도록 한다.

타지키스탄공화국에는 10군데의 우라늄광산 부지에 55백만톤의 우라늄광산 폐기물이 적치 되어 있는데 부지 면적이 200 핵 타아르에 달한다. 이에 따라 우라늄 폐광과 폐기물의 안전한 관리가 주요 이슈로 부각되고 있다. 부지 복원을 위한 천연방벽 과 인공방벽으로 구성된 다중 복토층은 성능 목표와 부지 조건을 고려하여 설치되어야 한다. 본 논문의 목적은 Degmay 부 지에 장기간 (100년 이상)의 환경보호를 제공할 수 있는 경제적인 다중 복토층 개념을 제시 하는 것이다. HELP 코드를 사용 하여 Degmay 부지의 복토층 설계 개념의 평가를 수행하였다. 그 결과 70 cm의 덮개층, 30 cm의 배수층, 지오멤브레인 라 이너 그리고 60 cm의 토양 방벽층으로 구성된 복토층 개념이 두께를 최소화 할 수 있고 비교된 여러 설계개념 중 가장 경제 적인 설계 안으로 제시되었다.