본 논문은 강체간의 충돌에 의한 충격력에 대한 수학적 정해 및 고준위폐기물 처분용기의 지면 추락낙하사고 시의 충돌충격에의 응용 논문으로 강체간 충돌에 의해 발생하는 충격력 특히 고준위폐기물 처분용기의 지면 추락낙하 충격사고 시 처분용기에 가해지는 충격력을 구하는 기구동역학 수치해석 연구를 수행하였다. 이를 통하여 고준위폐기물 처분용기의 구조안전성 설계과정에서 요구되는 처분용기 처분 시 사고로 추락낙하 하여 지면과 충돌하는 경우 처분용기에 가해지는 충격력을 수치적으로 구하였다. 수치해석 연구의 주된 내용은 기구동역학해석 상용 컴퓨터코드를 이용하여 처분장에서 운반차량으로 처분용기 운반중 사고로 추락낙하 하여 지면과의 충돌 시에 처분용기에 가해지는 충격력을 구하는 기술적인 방법에 관한 것이며 이를 토대로 지면과 충돌하는 처분용기에 발생하는 충격력을 구하는 문제를 수치적으로 다루었다. 이렇게 수치적으로 구한 충격력을 이론적으로 구한 값들과 비교하였다. 비교결과 이론값들과 잘 일치함을 알 수 있었다.

PURPOSES : Before-and-after studies of red light cameras were conducted with the aim of reducing the number of side right-angle collisions. Three different methods were used for the before-and-after studies, and the analysis results were compared. METHODS: This research used the naive before-and-after method, the comparison-group method, and the empirical Bayes method to study the effects of red light cameras on side-angle collisions. The results of the three before-and-after methods were compared and interpreted in terms of safety indications at signalized intersections. RESULTS: The research results showed that side right-angle collisions can be reduced by installing red light cameras at signalized intersections. All three methods guarantee safety improvements of 25~30% on average. With regard to the results of each method, the naive before-and-after method, the comparison-group method, and the empirical Bayes method showed safety improvements of 25.6%, 27.8%, and 29.7%, respectively. CONCLUSIONS: It was concluded that red light cameras are an effective countermeasure to improve intersection safety. In particular, by installing red light cameras, side right-angle collisions can be reduced by up to approximately 25~30%.

본 논문에서는 해중터널와 수중운항체의 충돌거동을 파악하기 위하여 두 구조체를 모델링하고 해석을 수행하였다. 충돌이 일어나는 해중터널은 원통형으로 단면을 가정하고 콘크리트와 라이닝강판을 가진 구조로 가정하였다. 충돌부위를 제외한 인접부분은 탄성거동을 하는 보요소로 모델링하고 계류라인은 장력을 받는 케이블로 모델링하였다. 수중운항체는 1800톤급 잠수함을 가정하였으며 수리동역학적 부가질량을 고려하여 충돌질량을 산정하였다. 해중터널에 작용하는 부력은 동적완화방법을 사용하여 초기조건에 포함시켰다. 부력비의 변화와 충돌속도의 변화를 고려하여 충돌해석을 수행한 결과, 충돌에너지의 소산은 주로 해중터널에서 발생하고 수중운항체에 의한 에너지 소산은 미미한 것으로 나타났다. 또한 계류라인의 장력과 부력비의 변화에 따라 해중터널의 충돌거동은 큰 영향을 받았다. 특히 충돌력은 기존의 설계기준의 선박충돌력과는 상이한 경향을 보이는 것으로 나타났다.

This paper presents a parallel kd-tree traversal algorithm based on the parallel binary radix tree construction scheme proposed by Tero Karras in 2012. In his paper, Tero Karras proposed parallel tree construction algorithm which can maximize the utilization of GPU threads, but implementation and analysis of kd-tree are not fully discussed. This paper aims to fill the gap for the specific kd-tree cases. As an application for the kd-tree traversal method proposed in this paper, the proposed method has been implemented with NVIDIA’s CUDA framework and tested on NVIDIA’s realtime raytracing library, OptiX. As a result, the proposed method can construct tree structures within the requirement for realtime process, but still needs specialized spatial caching data structure like the “primitive tree” for highly detailed meshes to handle spatial queries as fast as to visualize implicit surfaces under OptiX framework. However, the proposed method can be applied to dynamic collision detection and manage scene and object information for game applications thanks to its fast tree construction process. Also, realtime raytracing can be applied to game applications based on this study.

The analysis of the written verdicts in recent five years was conducted to obtain preventive measures of collision between fishing vessel and non fishing vessel. As a result, a collision much happened in offshore trap for fishing vessel and below 5,000 tons of small and medium class for non fishing vessel. A person involved in a marine accident occupied 68% in sixth class deck officer and small boat operator for fishing vessel and 29% in third class deck officer for non fishing vessel. 90% of the collision happened in a underway by operating state and 84% in sight of one another by visibility state. The systemic radar training was required since 47% of the collisions was occurred on the condition of radar operation in fishing vessel. The main cause of poor lookout was a intensive fishing and poor lookout on movement by radar for fishing vessel and one man watch system and no recognition of one another by radar for non fishing vessel. This result is expected to contribute for the decrease of collision.

안전모는 낙하, 비례물에 대한 두부를 보호하는 보호구로 낙하물의 충격을 일부 흡수하여 완화시켜주는 기능을 하고 있다. 안전모 충격 흡수 성능으로 최고전달충격력이 있으나 낮을수록 성능이 좋은 것으로 나타나지만 안전모 제조과정에서 얼마 만큼의 충격이 흡수되는지는 알 수 없었다. 이로 인하여 성능 향상을 위한 충격력의 명확한 제어 가능한 성능 향상의 기준을 잡는데 어려움이 있었다. 본 연구에서는 충격량과 연관된 반발계수로 충격흡수 성능의 정도를 찾고자 하였다. 연구 대상은 시중에서 주로 착용되고 있는 ABS 재질의 안전인증 합격품을 대상으로 선정 하였다. 연구 방법으로는 운동량과 충격량의 이론으로 안전모 충격흡수성능 시험장치를 활용하여 인두에 전달된 충격량을 활용하여 충격흡수시의 반발계수를 구하고, 충격을 흡수치 않을 때를 가정하여 추정 충격력 곡선을 유도하고 충격흡수 전의 추정 최고 전달충격력과 반발계수를 구하여 충격흡수의 성능을 나타내었다. 연구결과 국내 안전인증 H사의 안전모의 최고전달충격력은 4100 N 이였고, 충격흡수 성능은 400 N 으로 약 9 %를 흡수되는 것으로 나타났다.

묘도-광양간 현수교는 광양항에 진입하는 항로에 위치해있으므로 큰 배들에 대하여 충돌 방지공이 필요하다. 본 논문은 선박충돌을 고려하여 위험도 분석과 비선형 수치해석을 실시하였다. 위험도 분석 결과 충돌 방지공 설치 이전에는 연간 파괴확률이 기준치인 0.0001을 초과하여 충돌 방지공이 필요한 것으로 분석되었다. 따라서, 선박의 충돌을 방지하기 위해서 인공섬과 콘리트트 블록으로 만든 방파제 벽을 사용하여 설계하였다. 계획된 충돌 방지공 설치 후 비선형 수치해석 결과 교량에 미치는 하중이 교량의 내하력 이내로 나타나 선박 충돌시에도 교량의 안정성이 확보되는 것으로 나타났다.

The Steering and Sailing Rules of International Regulation for Preventing Collisions at Sea now in use direct actions to avoid collision when two power-driven vessels are meeting on reciprocal or nearly reciprocal courses so as to involve risk of collision. But these rules do not refer to the minimum relative distances and safety relative distances between two vessels when they should take such actions.In this paper the ship's collision avoiding actions being analyzed from a viewpoint of ship motions, the mathematical formulas to calculate such relative distances necessary for taking actions to avoid collision were worked out. The values of maneuvering indices being figured out through experiments of 20 actual ships of small, medium, large and mammoth size and applied to calculating formulas, the minimum relative distances and safety relative distances were calculated. The main results were as follows. 1. It was confirmed that the criterion elements for collision avoiding actions in head-on situation of two vessels shall be the minimum relative distances and safety relative distances between them. 2. On the assumption that two vessels same in size and condition were approaching each other in head-on situation, the minimum relative distance of small vessel(GT : 160~650tons) was found to be about 4.7 times her own length, and those of medium (GT:2,300~4,500tons),large(GT:15,000~62,000tons) and mommoth (GT:91,000~194,000tons) vessels were found to be about 5.2 times, about 5.2 times and about 6.1 times their own lengths respectively. 3. On the assumption that two vessels same in size and condition were approaching each other in head-on situation, the safe relative distance of small vessel (GT : 160~650tons) was found to be about 6.8 times her own length, and those of medium (GT : 2,300~4,500tons), large (GT: 15,000~62,000tons) and mammoth (GT : 91,000~194,000tons) vessels were found to be about 9.0 times, about 6.3 times, and about 8.0 times their own lengths respectively. 4. It is considered to be helpful for the safety of ship handling that the sufficient safe relative distances for every vessels shall be more than about 12~14 times which are 2 times minimum relative distance, their own length on above assumption.

In this study, computer simulation was conducted to evaluate the vulnerability of bridge columns under vehicle impact loading. Firstly, the Preliminary Risk Analysis was conducted to determine if the next step is necessary. In the next step, the Simplified Risk Analysis was conducted to determine the level of risk. According to SRA, if the bridge is confirmed in the category of high risk level, the bridge columns were classified into five types based on the slenderness ratios. Finally, using the five types of bridge columns, the deformation of bridge columns were predicted by conducted collision simulations.

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.

해기사의 행동오류는 충돌사고의 주요한 원인 중 하나이고, 교육과 훈련을 통하여 보정이 가능한 것으로 알려져 있다. 이러한 행동 오류의 보정을 위해서는 행동오류가 발생되는 구조의 식별이 필요하다. 이를 위하여, 충돌조우상황에 대한 선박조종 시뮬레이션을 통해서 행동관측 데이터를 획득하고, 행동관측에는 Reason이 제안한 9-상태 행동오류 분류 프레임을 이용하였으며, 실험에는 50명의 대학생들이 참가 하였다. 행동분석에는 충돌회피의 성공과 실패로 구분한 행동 모델을 이용하였는데, 이 모델은 9-상태의 Left-to-Right 구조를 갖는 은닉 마르코프 모델링 기법을 이용하여 개발하였다. 실험결과, 충돌회피의 성공과 실패에 대한 행동들 사이의 차이가 명확하게 식별되었고, 충돌예방에 필요한 9-상태 행동들 사이의 연계관계가 도출되었다.

In the shipping industry, it is well known that around 80 % or more of all marine accidents are caused fully or at least in part by human error. In this regard, the International Maritime Organization (IMO) stated that the study of human factors would be important for improving maritime safety. Consequently, the IMO adopted the Casualty Investigation Code, including guidelines to assist investigators in the implementation of the Code, to prevent similar accidents occurring again in the future. In this paper, a process of the human factors investigation is proposed to provide investigators with a guide for determining the occurrence sequence of marine accidents, to identify and classify human error-inducing underlying factors, and to develop safety actions that can manage the risk of marine accidents. Also, an application of these investigation procedures to a collision accident is provided as a case study This is done to verify the applicability of the proposed human factors investigation procedures. The proposed human factors investigation process provides a systematic approach and consists of 3 steps: ‘Step 1: collect data & determine occurrence sequence’ using the SHEL model and the cognitive process model; ‘Step 2: identify and classify underlying human factors’ using the Maritime-Human Factor Analysis and Classification System (M-HFACS) model; and ‘Step 3: develop safety actions,’ using the causal chains. The case study shows that the proposed human factors investigation process is capable of identifying the underlying factors and indeveloping safety actions to prevent similar accidents from occurring.

Submerged floating tunnel is an innovative tunnel infrastructure passing through the deep sea independent of wave and wind so that high speed vehicle or train can run. It doesn't depend on water depth and is cost effective due to modular construction on land. The construction period can be reduced drastically. In this paper, a concept design of submerged floating tunnel is introduced and a method to analyze structural behavior of the body in case of collision with ships or submarines is proposed for securing safety. In this study, the local damage and global behavior of submerged tunnel in collision with submerged moving body are simulated via commercial hydrocode LS-DYNA.

1998년 12월 개정 해양사고의 조사 및 심판에 관한 법률은 제4조 제2항에 “심판원은 제1항의 규정에 의한 해양사고의 원인을 규 명함에 있어서 해양사고의 발생에 2인 이상이 관련되어 있는 경우에는 각 관련자에 대하여 원인의 제공 정도를 밝힐 수 있다”는 규정을 신설 하여 선박충돌사고 원인제공비율 산정제도를 마련하고 1999년 2월에 이를 시행하였다. 그러나 선박충돌사고 원인제공비율 산정제도가 시행 된 지 12년이 지난 현재에도 원인제공비율 산정제도 시행과 관련하여 긍정적인 측면을 강조하는 찬성론과 이 제도를 폐지해야 한다는 반대 론이 대립하고 있는 상황이다 .따라서 이 논문에서는 선박충돌사고 원인제공비율 산정제도의 도입배경과 찬반론의 내용을 검토하고, 실증적 인 측면에서 원인제공비율 산정제도에 대한 이해관계자들의 만족도를 조사·분석한 후, 향후 원인제공비율 산정제도 개선을 위한 정책제언을 제시하고자 한다.

Effective tools which can alleviate the complexity and computational load problem in collision-free motion planning for multi-agent system have steadily been demanded in robotics field. To reduce the complexity, the extended collision map (ECM) which adopts decoupled approach and prioritization is already proposed. In ECM, the collision regions which represent the potential collision of robots are calculated using the computational power; the complexity problem is not resolved completely. In this paper, we propose a mathematical analysis of the extended collision map; as a result, we formulate the collision region as an equation with 5–8 variables. For mathematical analysis, we introduce realistic assumptions as follows; the paths of robots can be approximated to a straight line or an arc and the robots move with uniform velocity or constant acceleration near the intersection between paths. Our result reduces the computational complexity in comparison with the previous result without losing optimality, because we use simple but exact equations of the collision regions. This result can be widely applicable to coordinated multi-agent motion planning.

선박충돌에 따른 동적특성을 분석하기 위하여 선박의 질량 및 속도에 따른 변화와 구조물의 재료 및 형상에 따른 유한요소 해석을 수행하였다. 해석을 통하여 선박과 구조물의 손상과 충돌하중-시간이력을 얻었다. 본 연구에서는 유한요소해석의 결과를 미국과 일본 및 유럽의 일부 국가에서 연구된 자료와 비교하였다. 동적특성들은 선박과 구조물의 상호작용에 따라 서로 달랐다. 선박-구조물 상호작용에 대해 많은 요소들이 영향을 미치는 것으로 보인다. 선박의 충격과 관련된 동적충격이 가해지는 동안의 재료와 구조물에 있어서의 비탄성거동에 대해서는 극히 미비한 정도의 정보만이 가용하기 때문에, 경험과 올바른 공학적 판단에 기반한 가정들을 사용하여야 한다. 따라서 선박과 구조물의 상호작용에 대한 보다 많은 연구가 필요하다.

선박의 충돌ㆍ좌초 등과 같은 사고는 이들 사고의 방지를 위한 꾸준한 노력에도 불구하고 끊임없이 발생하고 있다. 환경오염방지와 해상에서의 안전성확보에 대한 요구가 지속적으로 증가함에 따라, 선박안전과 해양환경오염을 야기할 수 있는 잠재적인 위험을 최소화시키고 궁극적으로 사고발생확률을 경감시키고자 하는 노력이 아주 중요하게 되고 있다. 본 논문에서는, 본 연구실에 의해 수행된 선박의 좌초ㆍ충돌 문제에 대한 최근의 연구결과를 정리한다. (최, 1999; 백, 1999; 최, 1999; 연, 2003; 강, 2002; 연, 2002) 충돌ㆍ좌초사고 문제에 있어서 유용한 도구로 알려져 있는 유한요소법의 활용상의 주의점, 즉 사용요소의 크기와 파괴기준 그리고 해석에 사용하는 재료 물성치 설정에 대한 주의 깊은 고찰을 바탕으로 실제 충돌문제에 대한 수치시뮬레이션을 수행하였다. 실제 선박을 대상으로 하는 시리즈해석 수행을 목표로, 46,000 dwt Product/chemical carrier를 대상으로 운항속도, 충돌각도, 적재조건 등의 변화를 고려한 충돌성능 분석을 비선형 유한요소해석법을 이용하여 수행하였다. 해석결과를 이용하여 사고 시나리오별 흡수에너지-진압량 관계를 정량적으로 도출하였고, 이를 근거로 하는 선박의 내충돌성능 평가용 설계기준을 제안하였다.

Ships' collision accident has often occurred in congested waterways or in harbour areas. To examine the cause of collision accident may be necessary to prevention against another similar one. We discuss the construction of ship-manoeuvring-simulator system used for reproducing ships' collision phenomenon The system consists of one simulator bridge for own ship and two control consoles for own ship and target ship. Own ship and target ship are linked each other, and are simultaneously manoeuvred in simulator bridge or at control console respectively. And a simulator experiment for reproducing ships' collision phenomenon and for examining the cause of accident is carried out. Through the present case study, we find out that the constructed simulator system is very useful for reproducing ships' collision phenomenon and for examining the cause of accident.