• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.133-134
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• 2016

Drill ship 또는 Semi-rig와 같은 대형 선박의 주요 부하들은 Diesel generator로부터 전력을 공급받게 된다. Generator의 용량은 최대 부하 용량에 의해 설계가 되며, Thruster와 같은 모터부하에 의해 Diesel generator에서 공급해야 하는 용량이 매우 증가하게 된다. 따라서 Thruster의 전원을 적절한 분산전원으로 대체함으로써 Generator의 최대 용량을 줄일 필요성이 있다. 본 논문에서 기존 선박 전력계통에 Thruster의 전원을 공급할 수 있는 Energy storage system (ESS)를 추가하여 Diesel generator의 최대 용량 감소 및 에너지 효율 향상을 전기적 모델을 통하여 검증하고자 한다. 그리고 최종적으로 실시간 모의시험 장치를 통하여 전체적인 선박의 연료 절감 효과를 검증하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.233-234
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• 2016

본 논문에서는 소형 어선의 전기 시스템을 DC 마이크로그리드의 관점에서 설계하고, 선박의 동력원인 엔진-발전기를 가변속 제어함으로써 선박 전력 계통의 효율을 개선하고자 한다. 선박 전력 계통은 물리적으로 육지 계통과 분리된 마이크로그리드의 형태를 갖추고 있다. 때문에 소형 기계 추진 어선의 경우, 추진을 위한 엔진뿐만 아니라 추가적으로 선내 전력을 공급하기 위한 엔진-발전기를 갖출 필요가 있다. 이에 반해 전기 추진 어선은 하나의 엔진-발전기 세트로 추진과 선내 전력 공급이 모두 가능하다. 하지만 어선이 정지 상태에서 조업을 할 때에 전력 부하량이 작기 때문에 엔진의 저부하 운전 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여, DC마이크로그리드를 어선에 적용하여 엔진 가변속을 적용하고자 한다. 통상적으로 20% 내외의 부하율로 운용되는 엔진에 가변속 제어를 적용하면 20% 이상의 연비 개선 효과를 기대할 수 있다. 이러한 DC마이크로그리드 어선의 연비 개선 효과를 항해와 조업으로 구분하여 시뮬레이션을 통해 예측하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.105-106
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• 2013

2011년 1월 21일 새벽 대한민국 해군 청해부두는 "아던만의 여명"이라는 작전명으로 소말리아 해적에 납치되었던 M/T "삼호주얼리"호를 구출하였으며, 이 작전결과 피납선박 및 선원 21명을 구조하였으며 작전 중 선장이 부상을 입었으며 해적 8명을 사살하고 5명을 생포하는 전과를 올렸다. 한국해양수산연수원은 2011년도 도입한 Full-mission Shiphandling Simulaor(다기능 선박조종시뮬레이터)를 설치하면서 항행, 조종훈련 및 비상, 선교조직훈련 뿐 만 아니라 Offshore훈련과 Dynamic Positioning System Operator훈련, Ice Navigation훈련, 테러방지 훈련(Anti-Terror Training) 및 해적대항 훈련(Anti-Piracy Training) 등 Crisis Management훈련을 할 수 있는 기능을 추가하였으며, 특히, 테러방지 훈련(Anti-Terror Training) 및 해적대항 훈련(Anti-Piracy Training)에 대한 훈련과정을 소개하고자 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.868-875
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• 2000

이 연구의 목적은 당사에서 제작한 멤브레인형 $130,000M^3$와 $135,000M^3$ LNG 운반선의 진동특성을 파악하고, 거주구역의 진동수준을 예측하기 위함이다. 우선 공진 회피의 관점에서 최적의 프로펠러를 선택하기 위해 간단한 계산을 수행한 후, 주변 해수를 고려한 선박 전체를 모델링하여 3차원 유한요소해석을 수행한다. 이 계산은 보다 정확한 고유진동수를 결정하고, 프로펠러 기진의 주파수 범위에서 관련된 모드 형상을 결정하며, 선박 거주구에서 기대되는 진동수준은 잘 예측할 수 있다. 다음으로 선박이 진수되고 전체구조가 조립된 후 안벽에서 불평형 가진기를 이용해 가진기테스트를 실시하고, 해상시운전 중에도 동일한 방법으로 테스트를 실시한다. 시험은 고유진동수의 항으로 선박의 실제진동응답과 계산결과와의 좋은 비교를 가능하게 한다. 추가적으로 실제 엔진을 구동해 RPM을 최저에서 최고까지 천천히 변경하면서 실제 운항 중 진동응답을 계측함으로서 고유진동수를 예측하여 해석결과 및 가진기 시험결과와 비교한다.

• 한국경영과학회지
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• 제14권2호
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• pp.1-18
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• 1989

콘태이너 선박은 출발항과 종착항의 두항구 사이를 잇는 지정된 항로를 오가면서 항로의 중도에 있는 각 항구에 기항하여 화물을 상.하역하는 형태로 각 항구 사이의 화물운송을 수행한다. 이때 이윤을 최대화 하기 위해서 선박을 어느 항구에 기항하고, 또 기항하는 항구에서는 얼마만큼의 화물을 항.하역할 것인지를 적절하게 결정해야 한다. 이러한 콘테이너 선박 운항경로 문제를 모형화 하고, 0-1 혼합정수 계획법을 이용한 수리모형을 제시한 후, 최소비용 흐름문제와 분지한계 기법을 이용한 최적해법을 제시하였다. 본 논문에서는 제시한 해법에서는 먼저, 기항하기로 한 항구의 집합에 따라 부분문제를 정의한다. 또한 분해된 부분문제에서 추가로 기항할 항구들에 대한 운항구간의 적제 한계와 운항비용을 완화시킨 문제를 정의하고, 그것을 다시 최소비용흐름문제를 이용하여 풀어서 상한값ㄹ 구한다. 이와 같은 방법으로 각 부분문제의 하한값과 하한값을 계신히여, 그것을 이용하여 분지를 절단하고, 또한 상한값이 높은 부분문제를 우선적으로 선택하여 분지합으로써 최적해를 구한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.241-242
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• 2023

등부표는 선박의 안전한 항행을 지원하는 시설인 항로표지의 한 종류로 항행하는 선박에게 암초나 수심이 얕은 곳의 소재를 알리거나 항로의 경계를 알리기 위해 침추를 해저에 정치하여 해상의 고정위치에 띄워 놓은 등화가 설치된 것을 말한다. 등부표의 표체는 해저에 정치된 침추와 체인으로 연결하며 체인의 길이는 수심의 1.5 ~2.5배로 하여 표체를 계류한다. 등부표는 조류, 바람 등 외력에 의해 이출거리가 발생하여 일정한 패턴으로 선회반경이 형성되나 외력으로 인하여 정상범위에서 벗어나 유실, 위치이동 등이 발생할 수 있고 이는 선박추돌 등 항해안전 사고로도 이어질 수 있다. 이러한 등부표 사고는 물적 피해비용과 이용자의 안전운항에 대한 심리적 부담감 또는 위험감수 등의 추가적인 행정소요 비용이 발생할 수 있다. 따라서 선박의 안전한 도선을 위해서는 등부표의 이출범위와 위치가 변할 수 있음을 염두해 둘 필요가 있다. 이와같은 등부표로 인한 사고 예방과 안전한 도선을 위해 등부표 이출범위와 안전도선에 관한 연구를 하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.642-648
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• 2019

선박은 충돌방지를 위해 해상충돌예방규칙에 의해 운항한다. 하지만 다수의 선박이 동시에 운항하는 특수상황 시에는 해상충돌예방규칙을 적용하기 곤란하며 이때는 운항자의 개인능력에 의한다. 이러한 경우 해상교통관제를 통한 교통상황 관리가 필요하다. 이에 전 세계적으로 VTS(Vessel Traffic Services)를 통해 해상교통이 관리되고 있으며 운용 방법은 관제요원이 VTS 시스템을 이용하여 위험상황을 판단하고 통신시설을 이용하여 선박들에게 안전운항을 권고한다. 이 연구에서는 기존 방법에 AI(Artificial Intelligence) 기법을 추가하여 운항자의 관점에서 위험상황을 판단하는 방법에 대해 고찰한다. 또한, 관제 효율성 증대를 위해 AR(Augmented Reality)기법을 추가한 해상교통안전모니터링 시스템에 대해 설명한다. 이 시스템은 위험상황 및 위험 우선순위 예측이 정량적으로 가능하여 복잡한 교통상황시 실제 운항자가 충돌회피하는 방법과 동일한 순차적 위험상황 해소가 가능하다. 특히, 위험상황을 관제요원의 관점뿐만 아니라 각 선박의 운항자의 관점에서 분석할 수 있어 기존의 방법보다 실제적이다. 또한, 분석결과를 통해 정량적인 위험수역 파악이 가능하여 충돌회피를 위한 권고항로 지원이 가능하다. 결과적으로 이 시스템은 해상교통상황이 복잡한 해역에서의 선박간 충돌방지에 도움이 될 것이다. 특히, 해양분야 제4차 산업혁명에 주요한 분야를 차지하는 자율운항선박에 충돌방지 기능으로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권6호
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• pp.488-493
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• 2020

본 연구에서는 IMO에서 권장하는 수준의 선박배출 오염물질 처리시스템을 확보하기위해 항만국 의무이행 요건 중 선박배출 폐기물 수용시설의 국내 운영실태를 파악하고 해외 선진 사례를 조사하여 III CODE를 중심으로 IMO 회원국감사내용을 분석하였다. IMO는 항만에 입항하는 선박이 배출하는 오염물질을 적절하게 처리하기 위해 항만오염물질저장시설의 설치 및 운영을 권고하고 있으며 IMO 회원국 감사 시 항만국 이행실태파악을 위해 오염물질저장시설 등록 및 운영현황을 확인하고 있다. 특히 최근 환경규제로 인해 선박에 추가로 탑재된 스크러버 등과 같은 기자재에서 배출되는 스크러버 세정수를 처리하기 위한 추가적인 시설을 요하기 때문에 각 항만별로 주요 입항선박의 선종에 따라 배출되는 폐기물을 수용할 수 있는 오염물질저장시설의 구축이 필요하다. 현재 우리나라 선박배출 폐기물은 항만으로부터 육상 폐기물처리장까지 이동시켜주는 역할밖에 수행되고 있지 않으며 항만에서 배출되는 폐기물의 양과 성상에 대해서도 항만별로 모니터링하고 있지 않고 있어 항만배출 폐기물의 특성에 따른 오염물질저장시설의 적정배치가 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현재 유창청소업의 수거실적을 모니터링 하는 방법을 개선하여 항만별로 오염물질 배출현황 및 특성에 대해 파악할 수 있도록 하고 동시에 오염물질저장시설의 적절한 배치를 통해 IMO가 권고하고 있는 '선박에서 배출되는 오염물질의 적정처리'가 가능하여 입항선박에 원활한 서비스를 제공하도록 시스템화 한다면 향후 국제해사기구의 회원국감사 대응에 있어 유리할 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.124-127
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• 2017

선박에서 배출되는 환경오염 물질 및 온실가스에 대한 규제가 강화됨에 따라, 환경오염 물질 및 온실가스의 배출과 직접적으로 관련있는 연료 소모량을 줄이려는 다양한 연구가 진행되고 있다. 연료 소모량을 줄이기 위한 방안 중 하나는 환경 및 기상 예보를 이용하여 연료가 가장 적게 소모되는 항로를 찾는 것이다. 기존 연구에서는 연료 소모량을 주된 목적함수로 최소화 하되, 도착 시간에 대한 조건을 평가하기 위해 도착 시간의 기댓값을 계산하고 추가적인 목적함수로 고려하는 경우가 많았다. 그러나 선박 운항 예측 시 적용되는 환경 외란 정보는 상당한 불확실성을 포함하고, 이로 인해 발생하는 운항 속도 및 도착 시간에 대한 불확실성도 상당히 클 수 있기 때문에, 도착 시간의 기댓값뿐만 아니라 도착 시간에 대한 불확실성을 기반으로 제한 시간 내에 선박이 도착할 확률을 정량적으로 평가하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 다목적 최적화 기법을 이용해 도착 시간의 기댓값과 연료 소모량에 대한 Pareto set을 구하되, 환경 외란으로부터 발생하는 도착 시간의 불확실성을 계산하여, 제한 시간 내에 선박이 도착할 확률을 계산하고 이를 항로 최적화 시 적용한다. 제안하는 방법의 유용성을 검증하기 위해 실제 환경에 가까운 맵을 기반으로 부산-도쿄 간의 항로를 최적화하고, 그 결과에 대해 논의한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.267-270
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• 2018

해상교통관제센터(VTS)는 해상 안전과 선박교통효율을 위해 우리나라 주요 항만 및 연안해역에서 운용중이다. 우리나라 VTS는 외국항만 VTS에 비해 1인당 담당 관제면적이 넓으며, 최근 VTS 구역 추가 확대로 기존 관제사의 담당구역이 기존보다 더욱 확대되어 관제사의 집중관제와 선박교통관리 어려움이 더욱 증가되고 있다. 이에 따라 VTS 구역의 효율적인 운영과 VTS 인력 확보를 위한 정량적인 관제석 수 산출이 필요하다. 본 연구에서는 VTS에서 수집중인 선박교통 및 선박교신 데이터를 이용하여 VTS 구역 적정 관제석 산출방법을 제안하고자 한다. 제안한 방법은 VTS 구역에서 운항하는 모든 선박의 모니터링 시간, VHF 교신에 대하여 관제 업무(task)항목, 출현빈도, 소요시간을 정의하고, 단위시간동안 각 관제 task별 소요시간을 계산하여 관제석 수를 계산한다. 제안한 방법을 여수VTS 해역의 VTS데이터에 적용하여 적정 VTS 관제석 수, 시간대별 관제석 수 변화를 분석하였다. 분석 결과 혼잡시간대 필요 관제석이 4-5 석이 필요로 한 것으로 분석되었다.