지속적인 선박 대형화와 지구온난화로 인한 해수면 상승으로 항만 내 위험이 증가함에 따라 부두의 마루높이 기준은 상향되는 것이 미래지향적이다. 본 연구에서는 선박 대형화로 인해 풍압면적이 커지므로 마루높이 상향이 필요할 것으로 판단되는 크루즈선과 컨테이너선을 선정하고, 마루높이 상승에 따른 대상부두를 모델링하여 계류 및 동요 안전성을 평가하였다. GT 10만톤급 크루즈선은 풍향이 접안 현 선수방향 45°일 때 풍속 30 kts, H₁조건에서 계류삭 허용파단력이 초과하였다. 또한 부두와 계류삭의 앙각은 마루높이 H₂에서 권고값을 초과하는 것으로 분석되어 최저 마루높이 기준을 H₃로 조정할 필요가 있는 것으로 분석되었다. DWT 10만톤급 컨테이너선은 풍향이 접안현 정횡일 때 마루높이 H₁에서 Sway 운동의 한계값을 초과하는 것으로 분석되어 최저 마루높이 기준을 H₂로 조정할 필요 있는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과는 선박 특성을 반영한 부두 마루높이 기준을 제안하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

최근 총톤수 16만 톤급 이상의 대형 크루즈선이 국내 항에 정기입항하고 있다. 크루즈를 이용한 국내 관광객이 증가함에 따라 정부에서는 크루즈산업 활성화를 위해 항만기반시설 확충에 많은 노력을 하고 있다. 현재 국내 주요 항구에서 크루즈전용부두 공 사가 진행되고 있다. 그러나 국내 항만 및 어항설계기준에는 크루즈선 및 접안시설에 대한 표준제원이 제시되어있지 않다. 대상선박의 표준제원이 제시되어있지 않아 전용시설물 설계 및 인허가에 많은 어려움이 예상된다. 그래서 본 연구에서는 크루즈선에 대한 표준제 원을 제시하기 위하여 현재 운항중인 크루즈선의 톤수별 대표선형의 제원을 분석하고 PIANC 사례 및 국내 항설기준을 비교분석 하였 다. 분석결과 크루즈선은 연안여객선과 선박제원 및 선박조종성능에 차이가 있음을 알 수 있었다. 따라서 크루즈 전용시설물 설계를 위해서는 반드시 대상선박의 제원이 국내항설기준에 반드시 포함되어야 한다. 그리고 선박의 범위를 산정하기 위하여 크루즈선 평균 제원 값에 커버율(75%)을 적용하여 크루즈선 표준제원과 수역시설물에 대한 기준을 제시하였다.

본 연구에서는 크루즈선에서 발생하는 오 폐수의 고도처리를 위하여 SBR공정에 유효미생물을 주입하는 변법을 이용하여 실험실 규모의 실험을 수행하였다. 질소 인의 고도 처리 효율과 크루즈선이라는 특수 환경과의 접목성을 검토한 결과 SBR공정에 유효미생물을 주입하는 변법은 선박환경에 매우 적합한 것으로 평가되었다. 또한 기존의 활성슬러지에 유효미생물의 주입함으로써 슬러지 팽화 등의 문제를 해결할 수 있어 슬러지의 안정성을 확보할 수 있었으며, 미생물 관찰 결과 고도처리에 유리한 미생물종의 출현으로 질소 인의 처리 효율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 이로 인해 총질소와 인의 제거 효율은 74%, 75%로 나타났으며 이러한 결과로 미루어 강화되어가는 해양오염기준을 충만족시킬 수 있을 공정으로 판단된다.

본 연구는 크루즈선에서 발생하는 오 폐수의 생물학적 처리시 야기될 수 있는 악취 문제를 해결하기 위하여 SBR공정에 유효미생물을 주입하여 Lab scale 실험을 수행하였다. 악취물질의 저감 정도와 크루즈선이라는 특수 환경과의 접목성을 검토한 결과 유효미생물의 주입은 선박환경에 매우 적합한 공정으로 평가되었다. 기존의 활성슬러지에 유효미생물의 주입함으로써 슬러지 내 미생물의 다양성과 높은 개체수를 확보할 수 있었으며, 미생물 간의 우점종도 악취처리에 유리한 미생물종으로 전환되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이로 인하여 악취물질의 악취 강도도 20배 이상 낮출 수 있는 것으로 확인되었다.

본 연구는 크루즈선에 적합한 생물학적 오 폐수처리장치 개발을 위하여 SBR, MBR, MSBR 공정을 Lab scale 실험을 수행하여 오염물 처리 효율과 크루즈선이라는 특수 환경과의 접목성을 검토한 결과 MSBR공정이 처리효율과 장치 운영 면에서 가장 적합한 공정으로 평가되었다. MSBR 공정은 처리 대상 물질이 특정 성분에 국한 되지 않고 유기물, 영양염류, 병원성 미생물 처리에 있어 모두 안정적인 효율을 나타내었으며, 소요용적 및 장치의 운영 면에서도 우수한 결과를 나타내어 선박이라는 특수한 현장 적용에 매우 유리한 공정으로 확인되었다. MSBR 공정의 BOD, COD 및 SS 제거 효율은 99%, 98%, 99%로 나타나 IMO의 규제 기준을 모두 만족하였으며, 총질소와 인의 제거 효율도 76%, 59%로 강화되어 가는 해양오염기준을 충만족시킬 수 있는 공정으로 판단되었다.

본 연구에서는 지역적 문화적으로 특색을 달리하는 크루즈 모델 개발의 한 방안으로서 미래지향적 주거개념의 크루즈선 설계모델을 제시하였다. 크루즈선 설계를 위해서는 조선공학, 건축디자인, 경영경제학 등의 복합지식이 요청되고 있다. 본 연구에서는 선박의 하부구조 결정을 통해 초기 선형을 도출한 후 기본설계에 들어가는 기존의 조선설계 방법과는 반대로 상부구조의 건축디자인 작업이 먼저 착수되는 Top-Down 방식의 접근방법을 채택하였다.