선박 건조 시장의 요구를 맞추기 위하여 신속한 건조의 목표로 노력하고 있는 조선소가 선박 정도관리에 대한 요구가 갈수록 높아지고 있다. 선박 건조 공정에서 생산성의 향상과 생산 주기의 단축을 위하여 선박 부재의 정도평가를 전 주기에서 수행해야 하는 것은 중요하다. 선박의 품질을 높이기 위하여 조선소에서 블록의 정도제어를 수행하는 것은 선박의 건조 주기를 단축할 수 있을 뿐만 아니라 건조 비용도 줄일 수 있다. 선박 블록의 정도를 제어하는 중심은 선박 블록 통합 정도관리 시스템을 만들어야 한다. 이 시스템은 "Non-allowance Shipbuilding"의 목표로 정도관리의 총괄성, 블록 정도의 향상, 정도 관리 과정의 표준화 등이 이루어져야 한다. 일반적으로 정도관리를 수행하는 관리자가 광파측정기를 이용하여 선박 블록의 접합면에 있는 주요 포인트(vital point)를 측정하고 수집하지만 무거운 계측장비를 가지고 블록의 정도관리를 수행하는 것은 불편할 뿐만 아니라 시간도 오래 걸린다. 본 논문에서는 선박 블록의 정도관리 시간을 단축할 수 있는 포인트 클라우드 기반으로 3차원 레이저 스캐너를 이용한 선박 블록 탑재 전에 오차예측 방법을 제안하였다. 이 방법은 ICP(iterative closest point) 알고리즘으로 측정된 포인트 클라우드와 설계된 점들의 비교 작업을 수행한 다음에 허용범위 내의 오차를 만족하는 지를 판단한다.
일반적으로 선박공정에서 작업자는 완성된 블록을 레이저 계측장비를 이용하여 제작된 선박블록의 3차원 좌표를 측정한다. 그런데 제작된 선박블록의 좌표측정은 수작업으로 이루어졌으므로 이에 의한 측정된 좌표는 설계단계에서 작성된 도면의 설계좌표와 편차가 발생한다. 이로 인해 작업자는 육안으로 직접 선박블록의 측정좌표와 설계좌표의 일치정도를 확인해야 하며, 이는 선박불록의 정도관리에 대한 인적 및 시간적 비용을 크게 증가시킨다. 본 논문에서는 선박공정의 선박블록의 정도관리에 있어서 이러한 단점을 해결할 수 있는 자동화된 3차원 좌표의 패턴매칭 알고리즘을 제안하고, 제안한 3차원 좌표의 패턴매칭 알고리즘의 성능은 자체적으로 개발한 3차원 좌표 시뮬레이션 프로그램에 의해 분석하였다. 단일 및 다수 선박블록의 측정좌표 데이터에 대한 좌표매칭율은 거리오차 허용범위가 20~25cm에서 약 90.2%가 됨을 확인하였다.
본 논문은 선박 블록의 조립을 위한 센서 기반 원격 모니터링 방법 및 프로토타입 시스템의 구축에 대하여 기술한다. 제안한 접근 방법은 수작업이나 광학 측정장비를 사용하는 대신, 주요 계측 지점에 조립되는 블록간 거리 측정이 가능한 센서 모듈을 설치하고, 블록간의 조립 정확도에 대한 데이타를 전달받아 원격으로 모니터링할 수 있도록 하는 것이다. 이를 통해 블록 조립 및 탑재 과정에서 정합의 오차를 최소화시키므로써 효율적인 선박의 건조를 지원하도록 한다.
자율운항선박의 시대 도입을 위해 보안체계의 중요성은 더욱 커져가고 있다. 국내 및 국외 학계에서는 해양선박 보안에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있는데 자율운항선박은 자율운행자동차와 마찬가지로 주위 환경에 대한 자동식별장치가 필요하다. 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)는 선박의 종류와 위치 관련 데이터와 인증서를 포함한 정보를 인근의 항로표지로 전달한다. 인간이 개입하지 않는 자율운항 개발 단계에서는 사용자 인증이 더욱더 중요하며, 본 논문에서는 기존 사용자 인증방식에 대한 취약점을 보완할 블록체인을 기반한 사용자 인증 시스템을 연구하였다.
조선 산업 현장에서 선박 건조 공정에서 생산된 선박 블록에 대해 조선소 야드 내 위치를 식별하는 것이 필요하다. 본 논문은 사용자가 3G 무선통신 기반의 모바일 기기를 이용하여 물류상황을 파악하고, 현장에서 직접 블록의 위치를 선박물류시스템에 입력할 수 있는 GPS 기반 위치 인식 시스템을 제안한다.
울산항은 입출항 선박의 항행안전을 위해 1996년 9월부터 해상교통관제실(VTS)을 설치운영하고 있으나 많은 물동량으로 빈번한 선박통항과 액화가스, 케미컬 등의 위험화물운송선박의 통항 등의 여러 가지 위험요소가 상존하고 있는 개항장이다. 특히 현대 미포조선소와 인근에 산재해 있는 중소 조선소 등에서 발생되고 있는 선박 조립용 블록을 운송하는 예 부선들의 빈번한 운항은 울산항의 안전한 물류유통에 많은 어려움을 야기하고 있는 실정이다. 한편 울산항 해상교통관제실에서는 레이더사이트의 운항선박에 대한 데이터, PORT-MIS의 선박관련 데이터 및 최근 선박자동식별장치(AIS)의 데이터 등 많은 정보들에 의해 운항 선박들의 항행 안전을 도모하고 있다. 따라서 본 연구에서는 선박 조립용 블록을 주로 운송하는 울산항의 (주)보성해상개발에서 TRS를 이용한 자체 운항관리실을 운용하여 운송효율과 안전운항을 노력하고 있는 상황과 그 결과 울산항 해상교통관제에 미치는 효과에 대해 분석하여 그 효율성을 나타내었다.
최근 지구 온난화 현상에 따른 해수면 상승으로 삼면이 바다에 접한 우리나라는 향 후 많은 피해가 예측되므로 이에 따른 방호개념으로 기존의 단조로운 형상과 비 자연친화형 콘크리트 구조물의 설치 및 연안침식방지 기능부재로 인한 또 다른 피해가 발생된다. 국민소득의 증대와 Waterfront 개념의 빠른 확산으로 연안 어항의 낙후된 시설개선 등에 많은 사업이 추진되고 있으나 이러한 용도에 맞는 자연 친화형 구조물이 개발된 바 없어 기존의 Solid Block, Igloo Block, Tunnel Block 등이 일부 현장에 적용되고 있는 실정이다. 선박이 계류하는 안벽이나 물양장 등에서 항내 진입파와 항파 등으로 인한 반사파의 발생에 의한 공진현상으로 항내파고가 높아져 정온도유지가 어렵고 선박의 계류 및 하역에 지장을 주게 되며, 선박과의 충돌 발생으로 인한 소형선박의 손괴 발생율이 높은 실정이므로 새로운 형태의 블록(Block)개발이 필요하다. 이에 따라 개발한 C.E(Coastal Environments)블록을 현장에서 사용하기 위해서는 전단키 부분의 내하력 평가가 요구 된다. 따라서, 본 연구는 C.E 블록의 연결부 시험편을 제작하여 C.E블록 경계면의 마찰실험을 실시하였으며, C.E블록 연결부의 마찰계수를 측정하여 분석한 다음 C.E블록의 연결부 마찰계수를 평가하고자 한다.
이 연구는 선박금융산업에 블록체인기술을 적용한 STO(Security Token Offering) 플랫폼 구축으로 민간 선박금융 생태계를 활성화하는 데 대한 연구이다. 국내 민간선박금융 생태계는 자본시장법과 선박투자회사법에 근거해 형성되었으나 장기간의 해운 불황으로 주로 정책금융에 의존하게 되어 민간의 참여 확대가 지속적으로 강조되었다. 이 논문에서는 국내 선박금융에 대한 블록체인 STO(증권토큰화) 적용을 통해 민간참여가 촉진될 수 있음을 제시한다. STO 플랫폼 적용으로 네트워크 효과에 기반해 국내 선박금융 생태계가 금융플랫폼 생태계로 혁신될 수 있으며, 이에 따라 다양한 토큰발행자와 민간투자자의 참여증대를 기대할 수 있다. STO 플랫폼 설계를 위해 우선 경제-기술 통합 플랫폼 이론에 따라 플랫폼 디자인을 위한 핵심 원칙을 도출했다. 나아가 핵심원칙을 적용해 선박금융 플랫폼 설립을 위한 설계 원칙을 제시하며, 국내 선박금융 생태계를 감안한 설계방안을 제시한다. 선박금융 STO 금융플랫폼 구축효과로 1) 선박금융 참여 소비자 풀(pool) 확대, 2) 금융 참여자 간 거래 활성화를 통한 가치창출, 3) 보완적 혁신을 통한 다양한 파생상품 생성을 논의했다. 이러한 효과는 선박금융 매력도 제고, 해운산업, 조선산업 등 생태계 혁신 효과로 이어지며, 해양금융중심지인 부산금융중심지의 발전에도 공헌할 수 있음을 기술하였다.
국내 선박검사 분야는 노후화된 업무 처리 프로세스로 인해 검사 결과에 대한 위, 변조 발생 가능성을 차단하지 못하고 있다. 그에 따라 실시간으로 데이터를 추적하고 공유할 수 있는 블록체인 기술과 클라우드 기반의 시스템을 도입함으로써 검사 결과의 위변조를 방지하고, 투명하고 효율적인 의사소통 체계를 구축하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 선박검사 관련된 전체 데이터 관리 및 검사 수행에 대한 단위 및 통합 프로세스를 구현하여 선박검사 과정에서 발생하는 각종 검사 결과를 자동으로 수집하고 관리, 추적하는 체계를 구축하였다. 이를 통해 선박검사 프로세스 전반의 효율성을 높여 선박검사 산업 전반의 성장을 유도하고자 하였다. 구현된 웹 포털은 선박별 검사 결과를 토대로 결과 추이 분석과 타 선박과의 비교분석 등이 가능한 수준에 도달하였으며 후속 연구를 통해 시스템의 우수성을 실증하고자 한다.
단조롭고 자연친화적이지 못한 기존 연안블록의 설계 및 시공으로 인하여, 연안침식방지 블록이 효과적으로 제 기능을 발휘하지 못하고 또 다른 피해가 발생되고 있다. 국민소득의 증대와 Waterfront 개념의 빠른 확산으로 연안 어항의 낙후된 시설개선 등에 많은 사업이 추진되고 있으나 이러한 용도에 맞는 자연 친화형 구조물이 개발된 바 없어 기존의 Solid Block, Igloo Block, Tunnel Block 등이 일부 현장에 적용되고 있는 실정이다. 선박이 계류하는 안벽이나 물양장 등에서 항내 진입파와 항파 등으로 인한 반사파의 발생에 의한 공진현상으로 항내파고가 높아져 정온도유지가 어렵고 선박의 계류 및 하역에 지장을 주게 되며, 선박과의 충돌 발생으로 인한 소형선박의 손괴 발생율이 높은 실정이므로 새로운 형태의 블록(Block)개발이 필요하다. 이에 따라 개발한 C.E.(Coastal Environments)블록을 현장에서 사용하기 위해서는 전단키 부분의 내하력 평가가 요구 된다. 따라서, 본 연구는 C.E. 블록의 연결부 시험편을 제작하여 C.E.블록 경계면의 마찰실험을 실시하였으며, 실험에서 얻은 C.E.블록 연결부의 마찰계수를 유한요소 해석에 사용하여 C.E.블록의 블록과 블록 접촉면의 마찰 계수를 산정하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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