The small coastal vessel registered in Korea, small coastal vessels with a gross tonnage of 10 tons or less account for 94.6 % and among them, aged vessels over 16 years age indicate 40.6 %. In order to reduce GHG emissions from small coast vessels, discussions are underway to replace aging ships' propulsion units with eco - friendly propulsion facilities, and the electric propulsion ship is emerging as one of the measures. The electric propulsion system using the DFE rectifier, which was applied in the conventional large commercial vessel, was effective in reducing the harmonics and improving the DC output voltage of the DC link stage, but it occupied a large volume and caused an increase in the overall system price. Therefore, in this paper, we propose an electric propulsion system using AFE rectifier with a small volume of system that can be applied to a small coastal vessel. In order to analyze the effectiveness of the overall system, the load profile was applied to obtain accurate and rapid speed tracking performance of the propulsion motor affected by the speed load. In addition, the power factor and total harmonic distortion factor of the voltage and current on the improved power output side are derived through simulation.

Marine casualties of small fishing vessels (SFV) of less than 20 tons are frequent in Korea. The analysis was conducted to identify the cause and then prepared reduction plan using the marine casualty statistics of fishing vessels for the last five years from 2012 to 2016 by the Korean Maritime Safety Tribunal to reduce the marine casualties of SFV. According to the analysis of the type of whole vessels occurring marine casualty, fishing vessels accounted for an average 68.0 %; moreover, except for 2014 when M/V SEWOL ferry capsizing occurred, the rate of death and missing due to marine casualties occurred from 68.3 % to 91.2 % in fishing vessels, and an average 79.5 % was found to be urgent need of a measure. Marine casualties occurrence depending on the gross tonnage of fishing vessel was found that the most occurred at less than 5 tons, followed by the order of 5 to 10 tons or less. However, crews who boarded on SFV do not have any training program for them, except for the fishing safety training of fisher who carry out fishing for shipowners and crew of the coastal and offshore fishing vessel in accordance with the safety regulations for fishing vessels in the Fisheries Cooperative Association. Therefore, it is necessary to revise the training program so as to improve the preventive action and then emergency response including the fishing safety compliance with each fishery, safe navigation, machinery inspection and emergency response. Also, an SFV of less than 5 tons of 56,000 vessels is boarded by unqualified fishers. It would also be possible to consider subdividing small boat operator’s certificate to enhance their qualifications. It is expected that marine casualties of SFV will be reduced if active efforts are made to improve the safety consciousness of fisher and shipowners as well as the reorganization of fishing safety training and the small boat operator’s certificate system.

긴급하거나 광역으로 발생한 해상유류오염사고에는 방제정만으로 대응하기에는 한계가 있어서, 해양경찰청 경비함정도 방제 작업에 동원된다. 본 연구에서는 소형 경비함정에 적합한 유흡착장비를 개발하였다. 장비는 고정지지대, 폴대, 슬라이드고정부 3개 부속품으로 구성되어 용접 또는 추가 구조물 설치 없이 소형 경비함정 현측 추락방지봉에 간단하게 토글핀으로 결속하는 방식으로 장착 및 분리가 가능하다. 각 부속품의 무게는 고정지지대 약 9.2 kg, 폴대(2개) 약 6.5 kg, 슬라이드 고정부(4개) 약 3.5 kg이며, 좌·우 180°로 원활하게 움직이는 길이 3 m의 폴대는 갑판 방향으로 접어서 유흡착재 교체작업을 할 수 있다. 본 장비의 개발로 소형 경비함정에서 유흡착재의 투입 및 수거가 용이한 방법으로 개선되어 보다 효율적인 방제작업이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 소형어선 및 예인선단의 해양사고 사례를 통해 선박의 규정된 등화 및 형상물로 오인할 수 있거나 그들의 특성식별을 방해하는 등화 및 형상물 또는 적절한 경계(警戒)를 방해하는 등화 및 형상물의 문제점을 살펴보았다. 그리고 다음과 같이 선박의 등화 및 형상물에 관한 규칙을 규정하고 있는 국내법의 개정 필요성을 제시하고자 한다. 먼저「총톤수 10톤 미만 소형어선의 구조 및 설비기준」은 소형어선이 「국제해상충돌예방규칙」제26조 및「해사안전법」제84조에서 규정하고 있는 “어로에 종사하고 있는 선박”이 표시하여야 하는 등화 및 형상물을 비치하도록 개정하여야 한다. 둘째 소형어선의 항해등 및 레이더반사기에 관한 면제 규칙을 규정하고 있는「어선설비기준」은「해사안전법」제20조의 규정을 충족하도록 개정하여야 한다. 셋째 「해사안전법」제2조에서 규정하고 있는 “예인선열”의 정의는 「국제해상충돌예방규칙」제24조의 규정을 충족하도록 개정하여야 한다. 또한 모든 항해사에게 해양사고 예방을 위하여 적절한 등화 및 형상물 표시의 중요성을 강조하고자 한다.

본 연구에서는 해상에서의 저체온증 사망위험을 감소시키기 위해, 배의 길이 20미터 미만의 우리나라 소형어선에 비치하기 적합한 구명뗏목의 성능기준을 제안했다. 우리나라에는 소형어선용 구명뗏목이 사용되고 있지 않으며 관련 성능기준도 없다. 국내외 및 국제표준의 성능기준을 비교하고, 외국산 구명뗏목 및 본 연구로 개발된 가방형 시제품(2·4인승)의 성능 평가결과를 분석했다. 그 결과, 근해어선의 구명뗏목에는 ISO 9650-1 기준을 적용하고, 연안어선의 구명뗏목에는 ISO 9650-2보다 기준을 낮추어 적용하는 것이 적절할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 단거리 영역 내에서 대상물표의 정확한 위치를 파악하여 물표와의 충돌을 방지하기 위한 시스템을 개발하였다. 이를 위해 먼저 물표를 속도 모델과 가속도 모델로 표현하여 초기위치로부터의 움직임을 프로세스 잡음과 측정 잡음이 있는 상태에서 위치, 속도 및 가속도를 추정하였다. 추정기법으로는 칼만필터를 적용하였고 시뮬레이션을 통해 제안기법의 유용성을 확인하였다. 다음으로는 레이저센서를 적용하여 이동하는 물표와의 거리를 계측할 수 있는 시스템을 제작하여 물표의 이동 정보를 검출하였다. 이동 물표를 대상으로 속도 모델과 가속도 모델을 적용하여 실험을 수행하였고, 각각의 실험을 통해 불연속적인 측정데이터가 필터링을 통해 매끄럽고 연속적인 측정값으로 얻어지는 것을 확인하였다. 또한 물표 데이터의 계측과 디스플레이를 위한 UI를 구축하였으며, 물표가 일정거리 영역이내에 접근했을 경우 시각, 청각적인 경보를 울릴 수 있는 기능을 부가하였다. 본 연구결과를 통해 저가의 장비로 물표 위치의 추정 성능이 뛰어난 시스템을 구축할 수 있었다.

Marine caused pollution occurs mostly near coastal area and its main cause was known to be human feces issued from small vessels. To sterilize liquid pollutants from portable toilets of small vessels, an electrolysis treatment is judged to be the most economic and stable method considering an environment of its use. In this paper, we presents an electrolysis apparatus which is the most appropriate for sterilizing pollutants from portable toilets of small vessels and derives the minimum operating time of the apparatus for sterilizing norovirus which is a main target of marine caused pollution sources. In order to utilize renewable energy, we designed an apparatus which generates a renewable energy from solar cells. As a result, we could confirm the applicability of the proposed system with the results from experiments in three cases of different weather conditions.

소형어선 검사제도와 관련하여 최근에 정부에서는 선박검사대상에 제외되었던 선외기등 총톤수 2톤 미만의 선박(이하 소형어선)에 대하여 선박안전법 적용대상으로 확대하여 어민들의 안정적인 조업활동을 지원하여야 한다는 근거하에 선박안전법 개정(제3조)에 관한 입법이 추진중에 있다. 소형어선의 검사여부 문제에 대해 어선의 안전확보 차원에서 검사를 해야 된다는 측면과 영세민과 노년층으로 현행 검사비 및 검사수수료의 비용 부담 및 어선검사를 받는데 소요되는 많은 시간 등의 문제로 종전과 같이 검사대상에서 제외되어야 한다고 주장하고 있다. 이러한 상반된 의견에 대한 대안으로 영세어민의 생업에 사용하거나 소형어선에 대한 검사는 원칙적으로 선박의 소유 또는 사용자가 자발적으로 수행하여야 하며 행정적인 규제는 이러한 목적 달성을 위한 최소한의 정책수단으로 제한되는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 또한, 주요 수산국들 처럼 우리나라도 소형어선 검사를 위한 다양한 프로그램개발이 필요하다. 특히, 소형어선에 대한 검사를 실시하는 경우, 어선검사료 정부 지원, 최소한의 안전확보 검사, 어선건조시 검사, 검사기간을 연장하는 방안을 고려하여 정책을 추진할 필요가 있는 것으로 파악되었다.

연근해 소형 어선에 널리 탑재되어 있는 소형 레이더 장치에 radar target extractor를 인터페이스하여 레이더 선호를 수록, 처리 및 해석하기 위한 PC based radar system 을 구축하고, cell averaging CFAR 처리장치를 통해 실제의 레이더 echo 신호를 처리하여 오경보 확률의 설정치 변화에 따른 echo영상의 변화패턴을 레이더 스코프상에서 직접 비교, 분석한 결과 및 레이더 영상신호의 음영구역의 발생대역폭을 추정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 레이더 선호의 해석을 통해 추출된 표적의 운동벡터 및 방위, 거리, 속력, CPA, TCPA 등과 같은 ARPA 정보를 실시간으로 이동 궤적과 함께 PC 모니터상에 구현하고 있기 때문에 소형 레이더 시스템에 이 장치를 부착하면 저가의 비용으로써 ARPA 정보의 취득이 기능하다. 2. ideal threshold 에 의한 표적검출성능을 개선시키기 위해 cell averaging CFAR processor 의 CUT전후에 각각 3 개의 guard cell과 이 cell의 좌.우측에 각각 20개씩, 총 40개의의 reference cell를 설치하여 레이더의 video 신호를 입벽한 후, 오경보 확률 10-0.25/∼10-1.0/의 범위에 대하여 설정치를 점차증가시켜 갈 때, 레이더 영상신호는 10-0.75/ 의 설정치에서 가장 양호한 clutter 제거효과를 나타내었다. 3. 레이더 스코프상에서 영상신호를 관찰하면서 cell averaging CFAR 의 오경보 확률을 적정하게 제어하면 지금까지의 ideal threshold level 에 의한 잡음억제기법에서 나타나는 선박영상의 과도한 레벨약화현상을 보완할 수 있을 것으로 판단한다. 4. 부산 용호만에 정박중인 예인선의 레이더 신호를 해석하여 영상의 음영패턴과 음영 대역폭을 추정한 결과, 예인선의 유효높이는 약 1.2 m 이었고, 이들 음영효과의 정량적 해석을 통한 해상표적의 형상정보는 향후 3차원 레이더 영상을 구현하는 데 그 기초자료가 될 것으로 판단된다.

레이더 정보의 수록 및 정량적 해석을 위한 시도로써 타선의 위치정보를 자선의 전자해도 및 radar 화변상에 모니터링하여 두 선박의 간격을 측정할 수 있는 양선거리측정시스템과 ARPA radar가 탐지한 표적의 추적정보를 자선의 전자해도 화면상에 실시간으로 모니터링하기 위한 시스템을 구축함과 동시에 이들 레이더 정보를 필요에 따라 수록 및 재생할 수 있는 레이더 정보수록 및 해석 시스템을 개발하고, 실용화 실험을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 목포 인근해역에서 레이더 신호를 수록하고, 이 레이더 영상에 위치발생시뮬레이터에 의해 생성한 타선 위치를 RS232C interface를 통해 전송 및 중첩시켜 타선의 위치를 추적하면서 실시간으로 본선과 타선의 양선 간격을 산출한 결과, 양선 거리 및 방위의 실시간 측정이 가능하여 이 시스템을 양선 거리계로써 활용할 수 있음이 입증되었다. (2) 타선의 레이더 신호를 수신한 후, α-β tracker를 이용하여 타선 영상의 중심 위치를 실시간으로 추적하면서 침로, 속력, 방위, 거리 등을 예측한 결과, 매우 안정된 평활화 추정치를 얻을 수 있었다. (3) ARPA 시뮬레이터를 이용하여 표적의 추적정보를 TTM sentence 등으로써 생성한 후, 이 코드를 전자해도상에 전송 및 중첩 표시시킨 결과, 추적표적의 위치, 속력, 침로, 방위, 거리 등의 추적정보의 실시간 모니터링이 안정적으로 실현된 바, 선내의 여러 장소에서 ARPA 정보를 공유하기 위한 멀티 모니터링 장치의 개발이 기대된다.

As far as fishing vessels are concerned, there are two aspects to be noted: One is the stability which is the greatest concern for the safety of fishing vessels, as the corresponding number of casualty is overwhelming compared with those of other types of vessels. To flake it worse, the feature of casualty is rather catastrophic, accompanying major fatalities. The other aspect is related to the needs of improvement of resistance performance along with the hull form development. In particular, small fishing vessels, such as under 24m in length, which is dominant size in the type, need further scrutiny to enhance the qualities mentioned above, as relevant standards/criteria on the issues are not shown clearly and, therefore, implemented for the design or assessment.

A combination steering system was designed to provide the flexibility in controlling the steering wheel in fishing operations of the inshore and coastal fishing vessels. The designed steering system basically is consisted of three driving units, such as a electrically driven hydraulic pump unit with a solenoid control valve, a DC motor driven hydraulic pump unit and a manually driven hydraulic pump unit, and two controllers to provide remote steering on the deck, respectively. The steering torque was measured and analyzed to investigate the dynamic performance of the developed steering system. The steering system showed excellent linearity between the working pressure of cylinder and the torque of rudder post in case of increasing in rudder angle from 5˚ to 35˚ that is, the steering torque increased from 10.4 kgf·m to 105.3 kgf·m and then the working pressure of cylinder fluctuated from 6.3 kgf/cm super(2) to 16.4 kgf/cm super(2). The steering time of 3.2 sec in remote hydraulic steering by the on/off solenoid valve control was much faster than 13.2 sec in the manual steering by the helmsman and 11.6 sec in the electric steering by a DC motor, and then it was verified that operation of one unit does not affect other units in combination steering system in any way. Furthermore, the developed steering system can be remotely controlled in multiple stations of the deck during the fishing operation and the automatic pilot steering unit can be used to add hydraulic steering.

The electro-hydraulic servo winch system built in a automatic tension control equipment was designed with a latent need for an advanced system in fishing operations of the inshore and coastal fishing vessels. In order to keep the constant tension condition of warp under loading, a tension control circuit was added to the servo winch system.The dynamic performance in the open loop behaviour of the designed winch system was investigated and its applicability was tested for various possibilities of load using a load generator especially developed in order to this study.The mechanical characteristics of this system is different from that of a conventional type, that is, the tension, length, line speed and drum revolution can be automatically controlled by the information from various sensors, such as torque, rpm and pressure transducers. from the experiment results, it was verified that the servo winch system has very good output and tracking behaviour for the control input signals in different operating conditions though overshoot of out 8% in the transient characteristics of torque under the load though a overshoot of about 8% in the transient characteristics of torque under the load condition can be observed when the opening of servo valve, adjustable by the input voltage between - 10 V up to 10 V, changed suddenly.Consequently, the improved fishing winch system can be effectively used as the automatic shooting and hauling equipment of low cost for small inshore and coastal fishing vessels which engage in net fishing.

한국의 연안어선에 장비된 소형자기컴퍼스의 장비현황과 성능을 연구하기 위하여 소형어선 219척의 선박제원과 자기컴퍼스 이용에 대한 현장 설문조사를 행하고, 그 중에서 총톤수 4-6톤급의 실험대상 어선 4척을 선정하여 그 선박의 자기컴퍼스의 설치위치별 자차측정과 성능실험을 행하고, 이를 검사, 조사하였다. 주요한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 조사 대상으로 한 총톤수 1-10 톤급 연안어선 219척 중 4톤 미만의 어선은 약 50%를 차지하였고, 자기컴퍼스의 제작연도가 20-30년 경과된 어선이 14척이나 되었으며, 자차수정용구를 비치한 어선은 2척 뿐이었다. 2. 컴퍼스의 설치위치별로 측정된 자차를 분석한 결과, 기관실위의 브리지갑판상과 브리지내의 컴퍼스받침대위 및 브리지위의 컴퍼스 갑판상에 자차수정을 한 자기컴퍼스를 설치하여 사용하면, 브리지내의 컴퍼스대의 위와 브리지위의 컴퍼스 갑판상에서는 잔재자차가 ±1~2 ˚ 정도였으나, 기관실 위의 브리지갑판상에서는 그 잔재자차가 ±5 ˚로 이곳은 컴퍼스 설치 장소로서 부적당함을 알 수 있었다. 3. 연안어선에서 사용 중인 자기컴퍼스의 제반특성은 표준규격인 반주기의 평균치가 12초 이상이어야 하고, 3회 이상 진동해야하는 기준에 미달하였으며, 측정치인 자기능률 1400 CGS는 소형컴퍼스의 표준치 400±30 CGS와는 큰 차이가 있었다. 4. 실험 대상 어선에 장비하고 있는 자기컴퍼스의 수반각은 6~16 ˚로서 한국표준규격인 1~1.5 ˚에 비해 너무 크게 나타나 그 표준규격에 부적합한 것으로 판단되었다.

어선에서 선도나 경사시험자료가 없는 선박에서도 임의의 재하상태때 복원성요소 값을 얻을 수 있는 근사식을 구하기 위해 1980년에서 1983년 사이에 우리나라에서 건설된 어선 43척의 만재상태와 공하상태의 경사시험자료를 이용하여 각 선박의 평균흘수(dm)와 건현(f)의 비 값에 대한 KM/dm, KG/dm, KB/dm, GM/B의 값을 회로분석한 결과는 다음과 같다. 1. 어선별 복원성요소값은 어느 선형에서나 f/dm 값이 커질수록 KM/dm 및 KG/dm 값은 커지는 경향을 나타내었으며, KB/dm 및 GM/B의 값은 일정하게 변하였다. 2. KM/dm, KG/dm는 안강망어선, 기선저인망어선이 각각 가장 큰 경향을 나타내어 어업선의 종류에 따라 M과 G의 값이 다르게 됨을 알 수 있었다. 3. 업종별어선의 복원성요소값은 공하상태와 만재상태의 경사시험한 자료만으로서 정선적인 경사시험한 것과 같은 경향을 나타내고 있음을 확인할 수 있었다

본 연구는 유선, 어선 등이 관제대상으로 확대됨에 따라 해당 선박이 VTS(Vessel Traffic Service) 관제사에게 미치는 충돌사고 위험도를 분석하는 데 목적이 있다. 이를 위해 VTS 관제사를 대상으로 설문을 하고 소형선박의 범위를 정하여 부산 VTS 관제 구역을 항해하는 일반상선과 소형선박의 침로 등을 3일간 조사하였다. 이를 VTS 관제사 관점에서의 충돌위험 평가모델(CoRI)로 위험도를 구한 결과, 침로 편차에 따른 위험도의 증가․감소 패턴은 비슷하였고, 최댓값과 최솟값은 큰 차이가 없었다. 또한 대부분 VTS 관제사는 선박근접상황에 대해 안전하게 관제할 수 있는 최소 시간으로 3분이 필요하다 응답하였는데, 소형선박의 충돌위험도는 3분의 시간 동안 매우 급격하게 위험도 변화를 보 여 VTS 관제사의 업무량 증가와 집중도 저하 우려가 있다고 판단된다. 본 연구는 소형선박의 관제대상 포함 여부가 VTS 관제사에게 미치는 영향을 충돌위험도로 검토한 것으로, 향후 다양한 사례를 통한 CoRI 모델의 각 지수에 대한 분석과 검증을 통해 관제 대상 선박의 적절한 범위 설정을 위한 방안 마련에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 국내 소형 어선의 재화상태에 따른 중량 및 무게중심 추정식을 제안하였다. 소형 어선에 탑재되는 중량물은 선원, 어구 등의 고정 중량과 연료, 청수, 식량, 미끼, 어획물 등의 가변 중량으로 분류할 수 있다. 다양한 소형 어선들의 중량 데이터를 통계 분석한 후, 각 탑재물의 중량 및 무게중심을 총톤수에 대하여 선형 함수화하였다. 그리고 재화상태를 고려하여 각 가변 중량물에 가중치를 부가하는 방식으로 총 중량 및 무게중심 추정식을 구성하였다. 소형 어선의 길이와 총톤수, 그리고 재화상태 정보만을 활용하여 총 중량 및 무게중심을 상당히 신뢰도 높게 추정할 수 있음을 검증하였다.

국내 연안의 소형어선에서 선외추락 등의 사고 시 대처 방법은 VHF-DSC 무선설비의 경보신호 버튼 조작에 의한 조난 경보 송신과 선박패스 장치(V-Pass)의 경보버튼 작동 또는 비콘 분리에 의한 경보신호 송신 방법이 병행 운용되고 있다. 그러나, 1~2인 승무 소형어선 에서 선외추락 시 승조원이 이들 설비를 직접 조작하여 경보신호를 송신할 방법이 없으나, 외국에서는 VHF-DSC 및 AIS, Bluetooth 등의 기술을 사용한 선외추락 경보장치(MOB)를 이용하여 경보신호를 모선과 타선에 직접 송신하여 대처하고 있다. 외국에서 운용 중인 MOB 장치의 성능 및 기술 분석을 위해 근․장거리 전파환경을 측정한 결과, MOB 장치가 수면 표면에 있을 경우 최대 1해리 이내에서 경보 신호의 수신이 가능함을 확인하였다. 국내 여건에 맞는 MOB 장치는 VHF 통신거리 내의 무선국으로 경보신호를 보내야 하나, 허위의 경보신호를 줄이기 위해서는 선박에 탑재된 VHF-DSC 무선설비와 원격으로 연동되어 운용하는 형태가 가장 적합한 것으로 판단된다. MOB 장치와 VHF-DSC 장치를 연결하기 위한 여러 가지 기술을 검토한 결과, 장치의 소형화 등의 장점이 있는 Bluetooth 방식이 적합하다. MOB 장치에서 비상신호 송신 시, 전용 수신기에서 수신하여 VHF-DSC 무선설비의 외부입력단자를 통해 비상신호를 인지시켜 자체 경보 알람 발생으로 모선에서 인지할 수 있으며, 모선에서 대처하지 못한다면 VHF-DSC 무선설비에 의한 조난경보 신호를 모든 무선국으로 송신하는 방식을 이용하면 국내 연안의 소형어선 등에서 선외추락으로 인한 비상상황에 대처할 수 있을 것으로 판단된다.