본 연구에서는 선박 전원용 연료전지 시스템 모델을 개발하여 순수한 산소를 공급하여 진행한 실험 결과의 비교를 통하여 연료전지 시스템 모델을 검증하였다. 검증된 모델을 활용하여 공기 압축기를 사용하여 공기를 공급할 경우에 대하여 산소를 공급한 경우와의 연료전지 출력 특성을 비교 검토하였다. 또한, 연료전지 시스템의 열물성치 변화가 스택의 출력에 어떠한 영향을 미치는지에 관하여 검토하였다. 그 결과 본 연구의 실험 범위에서 캐소드 공급 가스로 순수한 산소를 공급한 경우의 모델링을 통한 계산 결과와 실험 결과는 전 부하 영역에서 거의 동일한 전압 및 출력을 얻을 수 있었다. 560 A의 일정한 부하에서 캐소드 공급용 산소를 대신하여 공기를 공급한 경우 각각의 스택 전압은 약 14 V, 스택 출력은 약 8 kW, 스택 효율은 약 3 % 및 전체 시스템 효율은 8 % 정도 낮아짐을 알 수 있었다. 본 연구에서 검토한 열물성치 중에서 스택에 대한 냉각수의 열전달 계수가 스택의 출력에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

소형선박 기관실 내 화재 시 개구부 유동 및 온도에 대해 FDS(Fire Dynamics Simulator)를 이용하여 화재시뮬레이션을 수행하였다. 열방출률이 10 kW 급인 경유(Diesel) 화재를 대상으로 하였고, 천장 통풍통의 위치, 측면 개구부 유·무 및 크기에 대한 영향을 파악하였다. 측면 개구부의 유·무 및 크기는 연기 거동 뿐 아니라 개구부를 통한 질량 유량 및 온도에 지대한 영향을 미쳤다. 측면 개구부가 미설치되거나 크기가 작은 경우 연기층이 기관실 내 바닥까지 도달하였고, 측면 개구부의 크기가 증가함에 따라 개구부를 통한 질량 유량이 증가하고 온도는 감소하는 경향이 나타났다. 반면, 천장 통풍통의 위치가 연기 거동, 개구부를 통한 질량 유량 및 온도에 미치는 영향은 측면 개구부 크기에 비해 상대적으로 미미한 것으로 관찰되었다. 따라서 소형선박의 기관실 내 화재 시 안전성 향상을 위해서는 천장 통풍통 위치보다 측면 개구부의 크기가 더 중요한 설계 인자인 것으로 판단된다.

In recent years, studies on various 3D scanner applications, including those on quality control and reverse engineering, have been conducted in the shipbuilding industry. Appropriate scanner selection, scanning environment setting by targets, and data postprocessing are essential for effective 3D scanning projects for small crafts. In this study, a non-contact handheld-type 3D scanner was used for molds and hull products for the 10– 30-ft class of small crafts. Small crafts have fewer geometric features and several glare surfaces; thus, anti-glare and texture feature addition preprocessing is critical. The 3D scanning results are used for geometry quality control of single panels and curved surfaces in craft hulls. Consequently, international rule-based weight estimation calculation sheets have been developed and applied for product weight quality control.

최근 4년 간 발생한 해양사고 통계자료(중앙해양안전심판원, 2018)에 의하면 충돌사고의 대부분이 어선을 포함한 소형선에서 발생하고 있으며 경계소홀, 항행법규 미준수 등의 인적 요인이 충돌사고의 주요 원인이 되고 있다. 이에 따라 사고 예방을 위해 교육, 훈련을 확대 강화하고 있지만 소형선에 대한 사고는 여전히 일어나고 있는 실정이며 인적 요인으로 유발되는 사고를 줄이고자 기술적 방안 이 지속적으로 개발되고 있다. 본 연구에서도 상대적으로 고속인 소형선에 송·수신 주기가 빠른 WAVE 통신기술을 적용하여 충돌 회피시스템 구성하므로 인적 요인으로 인해 발생하는 사고를 감소시키고자 하였다. 그에 따라 통신 범위의 적정성 판단하고 회피동작 시간과 범위를 설정하였으며 그 것을 토대로 제어 알고리즘 고안 하였다. 그리고 통신단말기-제어기-조타장치를 구성하고 충돌회피 모의 시뮬레이션을 수행하므로 경보신호 발생 시 회피동작의 정상 구현을 확인하였다.

연안 해역에서 소형 선박의 프로펠러 고장으로 인한 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 특히, 해상부유물(폐그물 및 로프 등)에 의하여 선박 프로펠러가 감기는 사고가 빈번히 일어나고 있다. 선박 프로펠러 감김 사고는 동력 상실로 인한 선박의 운항 지연 및 표류로 인한 1차 사고와 프로펠러에 감긴 로프을 제거하기 위한 잠수 작업등으로 인한 2차 사고의 우려가 있다. 이러한 빈번한 프로펠러 감김 사 고에도 불구하고 문제를 해결할만한 적절한 도구가 없어 선박을 육상으로 인양하여 수리하거나, 잠수부가 직접 선박 아래로 잠수하여 문제를 해결하고 있는 실정이다. 이에 따라, 최근 선박 프로펠러 감김 사고를 예방하기 위해 프로펠러 샤프트에 로프절단장치를 일부 소형 선박에 장착하고 있으나 비교적 높은 설치비용 및 시간이으로 인하여 원활하게 적용되어지지 않는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 기계톱 원리를 이용한 간단한 구조를 가진 수중절단기 기구 설계 및 제어기 개발을 수행하였다. 수중절단 기의 톱날은 직선왕복동작을 위해 유성기어와 크랭크핀을 사용함으로써 긴 행정을 가질 수 있도록 하였다. 또한 수중절단기는 소형 선박에 비치되어있는 배터리를 이용하여 작동시킬 수 있도록 하였다. 또한, 비전문가인 사용자가 보다 편리하고 안전하게 사용할 수 있도록 역전류 방지 및 속도제어회로를 적용하여 편리성 및 안정성을 확보하였다.

2019년 8월을 기준으로 우리나라에서 소형선박의 범주에 포함될 수 있는 30톤 미만의 선박은 3,782척으로 전체 등록선박 8,890 척 대비 42.5 %를 차지한다. 문제는 소형선박의 종사자들이 주로 외래어에서 기형적으로 파생된 비표준어를 많이 사용함으로써 선내 의사 소통의 단절, 해기사 면허시험이나 해기 관련 교육수강 시 의사소통의 어려움을 겪는 등 많은 문제에 직면하고 있으며, 이는 소형선박 종사자들의 직무능력 저하로 이어지고 있다는 점이다. 이에 본 연구에서는 소형선박 종사자들의 사용용어를 면밀히 분석하고, 이를 바탕으로 표준화 방안을 제안하였다. 사용용어 분석을 위하여 해기사 면허시험의 기출용어, 소형선박 교육교재의 다빈도 용어를 식별하였고, 이에 해당하는 비표준어를 조사하였다. 조사된 내용을 토대로 전문가 회의를 개최하여, 주요 용어에 대한 잘못된 일본식표기, 영어표기, 표 준어를 제시하여 어느 표기에 가장 친숙한지에 관해 설문을 시행하여 분석하였다. 설문 분석결과 항해 용어의 경우 비교적 표준어 사용의 비율이 높으나, 기관 용어의 경우 잘못된 일본식 표기를 더 많이 사용하고 있으며, 연령별, 톤수별 분석결과도 일본식 표기를 전반적으 로 많이 사용하며, 영어식 표기의 사용빈도는 낮은 것으로 분석되었다. 이를 토대로 소형선박 종사자의 표준어 사용을 위한 단기 및 장기 방안을 제안하였고, 이에는 소형선박 종사자들이 사용하는 용어에 대한 표준어사전의 제작, 표준어 사용에 대한 중요성 홍보, 교육기관을 통한 적극적인 교육, 외국인 선원들을 대상으로 하는 한국어교육에 대한 체계적인 준비 및 이행 등이 포함된다.