해상 운송 시스템에 사이버 위협이 증가함에 따라, 안전한 운항을 보장하기 위한 사이버 복원력의 필요성이 부각되고 있다. 특 히, 자율운항선박과 같은 고도의 기술 융합이 요구되는 스마트선박은 기존보다 더 광범위한 사이버 공격 표면을 가지게 되어 이에 대한 리스크 관리가 필수적이다. 본 연구에서는 스마트선박의 사이버 복원력을 평가하기 위해 국제 표준인 IACS UR E26, E27, IEC 62443, NIST SP 800-160을 분석하고, 이를 통해 스마트선박의 선종과 자율화 수준에 따른 사이버 리스크 평가 및 각각의 리스크에 맞는 복원력 모델 개념을 설계하였다. 특히, 선박의 자율화 수준이 높아질수록 사이버 리스크가 커지므로 이를 반영한 맞춤형 대응 전략을 도출하고 스마트 선박의 사이버 복원력 향상을 위한 성숙도 모델을 제안했다.

Based on conceptual metaphor theory and speech act, this study aims to examine the communicative functions of language use by analyzing texts used in Seoul’s urban design. Considering that life in a modern society is based on the ecosystem of its cities, the importance of urban design in increasingly felt by modern individuals who share limited space and move along predetermined routes. According to El-Khoury and Robbins (2004), urban design is both an abstract and relative concept, and the purpose of a city can be interpreted differently according to differences in experience and perspective. Conceptual metaphorical language expressions not only have a communicative function but also provide the hearer with a certain perspective by concretizing the events or phenomena indicated by the speaker. Metaphorical language expressions based on metaphors created by the speaker perform speech acts by serving as an effective means of persuasion and communication (Searle 1979). We examine the linguistic aspects based on the metaphor of the development of illocutionary forces in Seoul’s urban design texts.

This study aims to propose a conceptual design of information displays for supporting responsive actions under severe accidents in Nuclear Power Plants (NPPs). Severe accidents in NPPs can be defined as accident conditions that are more severe than a design basis accident and involving significant core degradation. Since the Fukushima accident in 2011, the management of severe accidents is increasing important in nuclear industry. Dealing with severe accidents involves several cognitively complex activities, such as situation assessment; accordingly, it is significant to provide human operators with appropriate knowledge support in their cognitive activities. Currently, severe accident management guidelines (SAMG) have been developed for this purpose. However, it is also inevitable to develop information displays for supporting the management of severe accidents, with which human operators can monitor, control, and diagnose the states of NPPs under severe accident situations. It has been reported that Ecological Interface Design (EID) framework can be a viable approach for developing information displays used in complex socio-technical systems such as NPPs. Considering the design principles underlying the EID, we can say that EID-based information displays can be useful for dealing with severe accidents effectively. This study developed a conceptual design of information displays to be used in severe accidents, following the stipulated design process and principles of the EID framework. We particularly attempted to develop a conceptual design to make visible the principle knowledge to be used for coping with dynamically changing situations of NPPs under severe accidents.

대기오염물질 감축에 대한 국제적인 인식이 높아짐에 따라 친환경 선박에 대한 수요가 증가하고 있어 각국에서 전기추진선박 개발을 활발하게 수행하고 있다. 현재 전기추진선박에 대해서는 주로 전기추진시스템 및 전동기 연구를 주로 수행하고 있으며, 선박 관점 에서 전기추진시스템 및 배터리의 탑재를 고려한 국내 연안 차도선 개념설계 연구는 수행된 바가 없다. 본 연구에서는 배터리 차량 기반의 이동식 전원공급시스템을 주전원으로 하는 순수전기추진차도선의 개념설계 과정에서의 주요 고려사항에 대하여 검토하였다. 100척 이상의 국내 연안차도선의 제원을 분석하여, 요구사항 만족을 위한 선박의 주요제원 선정과 이동식 배터리 차량 탑재를 고려한 비손상, 손상 복원성능 검토를 수행하였고, 개념설계 과정에서 발생하는 문제의 원인분석을 통해 해결방안을 모색하였다.

The Ozone Dynamics Investigation Nano-Satellite (ODIN) is a CubeSat design proposed by Chungnam National University as contribution to the CubeSat Competition 2019 sponsored by the Korean Aerospace Research Institute (KARI). The main objectives of ODIN are (1) to observe the polar ozone column density (latitude range of 60 to 80 in both hemispheres) and (2) to investigate the chemical dynamics between stratospheric ozone and ozone depleting substances (ODSs) through spectroscopy of the terrestrial atmosphere. For the operation of ODIN, a highly ecient power system designed for the specic orbit is required. We present the conceptual structural design of ODIN and an analysis of power generation in a sun synchronous orbit (SSO) using two dierent congurations of 3U solar panels (a deployed model and a non-deployed model). The deployed solar panel model generates 189.7 W through one day which consists of 14 orbit cycles, while the non-deployed solar panel model generates 152.6 W. Both models generate enough power for ODIN and the calculation suggests that the deployed solar panel model can generate slightly more power than the non-deployed solar panel model in a single orbit cycle. We eventually selected the non-deployed solar panel model for our design because of its robustness against vibration during the launch sequence and the capability of stable power generation through a whole day cycle.

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.

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.

본 논문에서는 MRV 규제 대응을 위해 선박 운항효율데이터 수집 및 검증 시스템을 구축하고 이를 활용하여 해운선사 업무 지원과 국가 온실가스 인벤토리 산정이 가능한 국제해운 에너지효율 포탈 시스템을 설계하였다. 시스템 요구조건을 도출하기 위하여 EU MRV 법안과 IMO MRV 논의사항, 해운선사의 선박에너지효율과 온실가스규제 대응 및 국제해운 온실가스 통계 현황에 대하여 분석 하고 선박 에너지효율과 온실가스 배출량 데이터 수집을 위하여 선내 장비, 에너지효율 측정 장비, 운항보고서를 활용한 데이터 수집 모듈과 선박에서 수집된 데이터를 육상으로 전송하기 위해 관리가 용이하고 사용량이 최소화된 데이터베이스기반 전송 모듈을 설계하 였다. 수집된 데이터의 표준보고양식 변환, 모니터링, 통계 및 분석, 검증, 보고서 자동생성과 국가 온실가스 인벤토리 지원이 가능한 국제해운 에너지 포탈시스템을 설계하였다.

오늘날 대 산업분야는 과학 기술의 진보에 따라 비약적인 기술발달을 이루었다. 따 라서, 고객이 요구(Needs)하는 다양한 기능을 구현하기 위해 상당수 부분을 소프트웨 어 중심으로 달성하고 있다. 이렇듯, 과거의 하드웨어 중심의 자동차와 달리 소프트웨 어 중심의 기능 구현이 이행되고 있는 실정이다. 이렇다 보니, 시스템이 보다 복잡해 짐에 따라 시스템을 설계하고 제어하는데 있어서 상당한 어려움이 따르고 있다. 따라 서, 유럽에서는 자동차 분야의 전자제어 장비로 인한 기능안전을 달성하기 위해 ISO26262라는 국제표준을 제정하였다. 국제표준의 제정에 따라 국내 자동차 산업은 차량 시스템을 설계하는데 있어서의 노력, 뿐만 아니라, 기능안전이라는 안전부분을 대비해야하는 상황에 직면하게 되었다. 본 연구에서는 자동차 시스템의 상위 수준의 설계인 개념설계 단계에서 FMEA를 통한 안전성 활동 반영을 통한 하나의 단일화된 개발 방법론을 본 연구를 통해 제시하고자 한다. 따라서, 본 연구를 기반으로 향후 추가 연구를 수행한다면, 국내 자동차 산업, 뿐만 아니라, 대형복합 안전 중시 시스템 으로 확대하여 설계단계에서 안전성을 동시 고려한 시스템 설계 신뢰성 확보를 위해 도움이 될 것으로 기대 된다.

The supercritical carbon dioxide Brayton cycle(S-CO2) is one of promising alternatives as a power conversion system of the sodium-cooled fast reactor due to higher cycle efficiency and less reactive working fluid to sodium, compared to the steam Rankine cycle. In a S-CO2 Brayton cycle, turbine, compressors and generator are coupled with a same axis and their rotating speeds are variable in accordance with electrical outputs. However, to synchronize the cycle with a electrical grid, the electrical output of the cycle must has the same frequency with the electrical grid regardless of amount of the turbine output. To deal with this problem, several methods were proposed but each method still has their own weaknesses. In this paper, a new idea will be presented. The idea that the generator with the two reverse rotors are introduced into S-CO2 Brayton cycle and it aims to produce a full range of electricity at a fixed frequency with high efficiency.

Recently, we have witnessed the definitely negative impacts of large-scale accidents happened in such areas as atomic power plants and high-speed train systems, which result in increased fear for the potential danger. The problems appear to arise due to the deficiency in the design of large-scale complex systems. One of the causes can be attributed to the design process that does not fully reflect the safety requirements in the early stage of the system development because of the substantially increased complexity. In this paper, to enhance the systems safety an integrated process is studied, which considers simultaneously both the system design process and system safety process from the beginning of the system development. In the conceptual system design phase an integrated process model is constructed by analyzing the activities of both the system design and safety processes. As a case study example, an inner city train system is described with the application of the developed process. The computer simulation of the example case is followed by the result discussed. The results obtained in the paper are expected to be the basis for the future study where a detailed process and its associated activities can be developed.