To support the International Maritime Organization’s (IMO) 2050 greenhouse gas reduction targets, hybrid propulsion energy management systems (EMS)—which integrate multi-energy coordination and dynamic scheduling—have become a critical pathway for enabling low-carbon transitions and improving energy efficiency in the maritime sector. This paper conducts a comprehensive and structured analysis of EMS technologies applied to ship hybrid propulsion systems. It evaluates the functional roles of EMS under varying system architectures, synthesizes mainstream energy management strategies, and identifies current technological bottlenecks, thereby contributing theoretical foundations for the green transformation of the shipping industry. The study first examines representative hybrid propulsion architectures, detailing their technical characteristics to clarify the functional positioning and optimization priorities of EMS in each configuration. It then reviews prevailing energy management and control strategies, with a focus on their integration with artificial intelligence (AI) and the emergence of adaptive and data-driven approaches. Finally, the paper identifies key challenges in hybrid propulsion EMS, proposes future research directions, and offers practical recommendations to support the advancement and implementation of intelligent energy management technologies in maritime applications.
연구는 내항여객선의 상가 주기를 조정함으로써 연료비를 포함한 운항비용의 절감 가능성을 분석하는 데 목적이 있다. 선박의 연료 효율에 영향을 미치는 요소 중 하나인 선체부착생물은 선박과 해수 간 마찰을 증가시켜 더 많은 연료 소모를 유발하는 것으로 알려 져있다. 선박안전법에 따라 감항성 유지 및 운항 안전을 위해 매년 정기검사 또는 제1종 중간검사를 받아야 하는 내항여객선은 일반적으 로 이러한 검사에 대비하여 연 1회의 상가 수리를 통해 선체부착생물을 제거한다. 이에 본 연구에서는 실제 운항 중인 3척의 내항여객선 을 대상으로 AIS 데이터, 항해일지 및 상가 수리 비용 등의 자료를 수집하고, 연간 표준운항비용을 산정하였다. 이를 바탕으로 MATLAB 기반의 시뮬레이션을 통해 각 선박의 상가 주기별 운항 비용 산출하여 비용 절감 효과를 분석하였다. 분석 결과, 선박별로 최대 비용 절 감 효과가 나타나는 시점이 상이하였으나, 연료비 절감과 추가 상가 비용 간의 균형점이 존재함을 확인하였다. 본 연구는 내항여객선의 선체 유지관리에 있어 상가 주기 조정이라는 운영 전략을 정량적으로 분석하였으며, 선사의 유지보수 계획 수립에 실질적인 근거를 제공 한다는 점에서 실무적 의의가 있다.
본 연구는 불규칙한 파도 환경에서 선박의 횡동요 운동 특성을 토대로 내항성능 및 횡동요 주기 변화를 분석하여 실해역 운항 안전성을 평가하였다. 총톤수 3,000톤급과 9,000톤급 실습선을 대상으로 다양한 전진 속도, 파랑과의 만남각 및 유의파고 조건에서 선체 운동응답을 수치계산하였다. 불규칙파 중 선수사파 또는 선미사파 방향으로 운항하면 횡동요 운동진폭을 감소시킬수 있으며, 선미사파 (30도) 방향에서의 고속 운항은 횡동요 평균주기가 길어지기 때문에 속도를 10노트 이하로 감속하거나 선수사파 방향으로 침로를 변경하 여 운항하는 것이 안전성을 높이는 방법인 것으로 검토되었다. 본 연구는 실해역 조건에서의 내항성능을 종합적으로 평가하였으며, 안전 한 선박 운항 계획 및 실행에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 중소형 내항여객선의 운항 성능을 효율적으로 평가할 수 있는 실용적인 한국형 성능 평가 모델을 제안한다. 국제 선박성능평가 표준 ISO19030은 대형 선박에 적합한 평가 기준을 제공하지만, 중소형 내항여객선에 적용할 경우 복잡한 절차와 높은 비용 이 발생한다. 문제를 해결하기 위해 엔진성능, 추진성능, 연료효율을 주요 지표로 설정하고, 로그북 데이터와 AIS 항적 데이터를 활용하여 성능 변화를 분석하였다. 실증 분석 결과, 제안된 평가 모델은 중소형 내항여객선에 적합한 실용적 도구로서 유효성이 입증되었으며, ISO19030보다 간단하고 경제적인 대안임이 확인되었다. 상가검사와 유지보수 활동이 성능 회복에 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌 고, RPM 조정이 성능 개선에 중요한 요인임도 확인되었다. 조류, 풍향, 화물량 등의 외부 요인을 충분히 반영하지 못한 한계가 있지만, 후 속 연구를 통해 변수들을 고려하면 평가 모델의 신뢰성과 정확성이 높아질 것으로 기대된다.
우리나라는 항만에 장기간 계류 중인 선박이나 공유수면에 방치된 선박 또는 감수ㆍ보존 선박 등이 약 376척이 있으며, 이러한 해양오염 취약선박에서 2019년도 이후 약 36건의 해양오염 사고가 발생하는 등 사회적 문제를 유발하고 있다. 이러한 해양오염 취약선박 은 평균 선령 35년으로 일반선박 대비 1.5배이고, 해양오염에 취약한 단일선체 구조가 많아 침수ㆍ침몰 사고를 빈번히 유발할 뿐만 아니 라 오염사고 건수는 일반선박 대비 약 4.6배, 유출량은 1.5배 등으로 그 취약성이 매우 높다. 그럼에도 불구하고 이러한 선박은 선박 계선 신고, 계선사유서 제출 등을 통해 선박검사를 면제받아서 환경ㆍ안전관리 체계에서 제외 되어서 그 취약성과 관리 정도의 불균형이 발생 하게 된다. 이러한 해양환경에 대한 위해성을 줄이기 위한 체계적이고 구체적 관리 및 제도적 보완이 필요하다. 우선 관리적 측면에서는 최초 계산신고 시 상태조사를 시행하고, 계선신고 이후에도 주기적 실태조사를 통해 악의적 방치 선박에 대해서는 선체 제거 등 행정처 분을 적극적으로 수행하도록 여건을 마련할 필요가 있다. 그리고 법ㆍ제도적 측면에서는 정부가 장기계류ㆍ방치선박 등에서 사고가 발생 하지 않더라도 사전조사를 통해 위험성의 정도를 파악할 수 있도록 하는 근거를 마련하고, 소유자의 위해도 평가와 오염저감 조치 의무 와 더불어 동 의무의 미이행시 국가의 직접조치 등의 각 단계별 관리체계 구축이 필요하다.
본 연구는 해양에서 선박 운항 시 발생할 수 있는 항행장애물, 특히 부유물과의 충돌 위험성을 예측하기 위해 몬테카를로 시뮬 레이션을 적용한 항행안전 충돌 확률 모델을 개발하는 데 중점을 두고 있다. 항행장애물은 해양에서 선박의 운항을 방해하거나 위험을 초 래할 수 있는 물체로, 선박 사고의 주요 원인 중 하나이다. 연구는 부유물 감김 사고와 관련된 최근 5년간의 해양사고통계 정보와 7년간 사 고 데이터를 분석하여 사고 발생 패턴을 파악하고, 이를 기반으로 위험성 평가 방법론을 검토하였다. 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 임의 의 제한된 해상 공간 내에서 표류하는 부유물과 이동 중인 선박이 접촉할 확률을 도출하였으며, 다양한 변수(부유물의 크기, 개수, 속도, 이 동하는 선박의 개수, 선박의 통항 패턴 등)가 충돌 확률에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과, 표류하는 장애물의 속도보다는 장애물의 크기와 이동하는 선박의 개수에 따라 충돌 확률이 영향을 받음을 확인할 수 있었다. 이 연구는 해양과 선박 데이터 기반 실행 가능한 모델 을 제안하며, 이를 통해 선박 운항의 안전성을 높이고, 사고 예방을 위한 효과적인 관리 방안을 제공하는 것을 목표로 하고 있다.
본 연구는 국내 주요 항만에 정박 중인 선박들의 이산화탄소 배출 특성을 항만별, 선박 유형별로 배출 현황을 파악하여 향후 배출 저감 정책 수립에 필요한 기초 자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 항만운영정보시스템 데이터를 활용하여 2019년부터 2023년까지 최근 5년간의 정박 선박 데이터를 수집, 분석하였다. 연구 결과, 탱커선과 화물선이 전체 탄소 배출량의 대부분을 차지하며, 부산항, 울산항, 광양항 등 주요 무역항에서 배출량이 높게 나타났다. 특히, 탱커선은 정박 중 화물 가열 및 증기 구동 펌프 사용 등으로 인해 타 선종에 비해 발전기 사용이 많아 높은 배출 특성을 보였다. 이러한 결과는 항만 내 육상전원공급장치(AMP)의 설치 확대가 필요 함을 시사하며, 특히 탱커선이 접안하는 선석을 우선적으로 AMP 설치 대상으로 선정하는 것이 효과적일 것으로 판단된다. 본 연구는 국 내 항만에서 정박 선박의 이산화탄소 배출 특성을 체계적으로 파악하여 효율적인 배출 저감 전략을 수립하는 데 기여할 것으로 기대된 다.