• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.32-38
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• 2020

본 연구에서는 1차원 충돌해석 방법을 이용하여 기존 철도차량 화물차량의 충돌 가속도 분석을 통해 기존 차량의 문제점을 확인하고, 충돌 안전성 향상 대안을 제시하고자 한다. 화물 철도차량의 국내 충돌사고 사례 및 유럽 및 북미 규격 분석을 통해 입환충격 상황과 충돌사고 상황 시나리오를 선정하였다. 차량의 질량과 연결기의 하중-변위 특성을 고려하여 화차용 1차원 충돌해석 모델을 개발하였으며, 상용 유한요소 해석솔버인 LS-DYNA를 이용한 1차원 충돌 해석을 수행하였다. 해석 결과 충돌속도 10km/h 이내의 입환충격 상황에서 화차의 가속도 레벨은 EN 12663 규격에서 제시하는 2g 이하로 안정된 수준으로 예측되었지만, 충돌속도 15~30 km/h 사이의 충돌사고 상황에서는 연결기의 완충용량 부족으로 차체의 변형 및 가속도 레벨의 증가가 예측되어 차체 구조 및 적재 화물의 안전에 취약한 구조임을 확인하였다. 충돌안전성 향상 방안으로 화차에 재료의 소성변형을 이용한 비가역적 충돌에너지 흡수장치를 적용하여 동일 시나리오로 충돌해석을 수행하였고, 기존 차량 대비 최대 12% 수준으로 가속도 레벨이 감소된 것을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.71-76
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• 2004

선박의 충돌 또는 좌초 사고에 대응하기 위하여 위험 화물을 운반하는 선박의 경우 이중 선체를 채용하고 있으나 이중선체의 충돌 에너지 흡수 정도와 내판의 파단 여부를 효과적으로 판단하는 기준은 아직 연구 대상으로 남아 있다. 본 연구에서는 실제선박의 충돌강도 해석을 하기 위해서 상용해석코드인 LS-DYNA3D를 사용하고 다양한 시나리오에 따라 동적 해석을 수행하였다. 본 연구를 위하여 46K의 Chemical／Product Carrier를 해석 대상 선박으로 정하여 하중 조건과 충돌 속도를 달리하여도 Energy-Indentation, Force-Indentation에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구를 통해 얻어진 결과 및 정의는 충돌 사고에서의 매커니즘과 충돌 강도 평가에 유익한 정보를 제공하게 될 것이라 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.116-118
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• 2018

본 연구의 목적은 선박조종시뮬레이터(Ship Handling Simulator)를 이용하여 해기사 SRK(Skill-, Rule-, Knowledge) 기반 행동 측정을 하고자 하는 것이다. SRK 행동은 Rasmussen에 의해 제안된 행동 이론이며, 인적오류로 인한 사고는 매년 발생하고 있고, 인적오류로 인한 해양사고를 줄이고자 하는 연구가 필요하다. 우선 해기사 SRK 행동을 정의하고, 선박조종시뮬레이터를 이용하고 다양한 시나리오를 통해 해양사고 중 충돌상황에 대하여 측정 방법을 연구하고자 한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제23권1호
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• pp.134-145
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• 2024

본 연구의 목적은 조건부 운전면허 발급에 필요한 평가 시나리오 개발 프레임워크를 제안하는 것이다. 이를 위해 프레임워크는 5단계로 구성하였다. 1단계에서는 고령 운전자에 의한 충돌사고의 주요 요인을 사고빈도와 심각도 측면에서 교통사고 특성에 대한 문헌을 검토하였다. 2단계는 도로교통공단 교통사고분석시스템 사고 자료를 활용하여 비고령, 초기 고령, 후기 고령 집단별 교통사고 특성에 대한 분석을 수행하였다. 이를 통해 고령 운전자 등 고위험군 교통사고 유형을 도출하였다. 3단계는 고위험군 교통사고 유형에 해당하는 블랙박스 영상을 분석하여 사고가 발생한 상황에 대해 기술한 교통사고 스토리를 도출하였다. 4단계는 다양한 시나리오 개발을 위해 도출된 사고 스토리의 유형을 분류하여 여러 가지 사고 상황을 구분하였다. 5단계는 최근 다양한 자율주행차량 평가 시나리오 개발에 활용되고 있는 PEGASUS 5-Layer 형식을 적용하여 시나리오를 제시하였다. 본 연구의 결과는 향후 조건부 운전면허 발급을 위한 운전능력 평가시나리오 개발의 기반으로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.205-207
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• 2015

LNG/LPG는 폭발가능성이 크기 때문에 매우 위험한 물질이다. LNG/LPG는 gas상태의 연료를 극 초저온에 고 압력 상태로 고농축한 액체 연료이다. 온도나 압력에 따라 물질의 상태가 변하기 때문에 폭발이나 화재가 일어날 수 있다. 하지만 무조건 사고가 일어나는 것은 아니며 현재까지도 화재나 폭발이 일어난 경우가 드물다. LNG/LPG선박은 충돌이나 파손 등 사고위기가 클수록 위험하다. 사고위기가 일어나는 요소로는 복잡한 항로, 많은 선박 수, 해마다 증가하는 LNG/LPG의 수요량 등이 있다. 본 연구에서는 LNG/LPG관련 해양사고 시나리오를 만들기 위해 사고 연계 고리(Accident chain)를 만들어 분석하였다. 해양사고의 연계 고리를 만들기 위해서는 story가 필요하다는 것을 알게 되었고, Risk를 통해 Peril과 Hazard를 분석 할 수 있었다. LNG/LPG의 위험성은 고압에 기인하는 위험, 화재위험, 동상위험, 화학반응의 위험, 질식 위험 등으로 분류 할 수 있었다. 아직까지는 LNG/LPG선박의 화재 및 폭발사고는 거의 일어나지 않았으나 매년 그 수요량이 증가하고 있고, 매우 위험한 물질임을 본 연구를 통해 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권2호
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• pp.145-154
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• 2013

유류를 포함한 위험 유해물질(Hazardous and Noxious Substances : HNS, 이하 HNS)의 물동량이 증가하는 추세에 있음에도 불구하고 우리나라에서는 HNS 해상운송 중에 일어난 사고의 분석과 위험에 관한 연구가 미진하다. HNS는 형태와 종류가 다양하고, 사고발생 시 피해가 심각하게 나타나기 때문에 사고에 대한 위험도 분석과 저감방안 모색이 필요하다. 본 연구는 ETA를 통해 국내에서 발생하고 있는 HNS 해상운송사고의 전개과정을 분석하여 사고유형과 특징을 고찰하고, 시나리오별 확률과 인명피해를 산출하여 F-N curve로 표현함으로써 위험도를 평가한다. 또한 Risk Matrix를 이용하여 고위험군 시나리오를 선정하여 국내에 적용 가능한 현실적인 사고 저감방안을 모색한다. 연구의 결과는 충돌사고의 발생확률이 가장 높은 반면 인명위험도는 발생확률이 낮은 질식, 침몰, 폭발의 사고유형이 높은 것으로 나타났다. 이러한 인명피해를 줄이기 위해서는 기본적으로 선내에서 안전수칙 및 작업절차를 준수하는 것으로도 효과를 얻을 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.178-180
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• 2016

연안선은 중 대형선에 비하여 사고의 위험이 높고 작업 환경이나 안전에 대한 시스템적인 완성도가 매우 취약하다. 또한 바쁜 운항 스케줄과 승무원의 자질등의 여건으로 인하여 비상대응훈련이 잘 시행이 되지 않는 것이 현실이다. 여기에 현재 시행중인 훈련에 대한 시나리오도 중 대형선의 시나리오를 가지고 수정해서 사용하는 경우가 많고 본선에 적합하지 않는 훈련 시나리오를 가지고 훈련을 하는 경우도 많다. 본 연구는 이러한 문제점을 개선하고 연안선의 현실에 맞는 시나리오를 개발 및 자발적 참여유도를 통하여 연안선에서 시행되는 훈련의 효과를 증대시키고 나아가 안전한 해양문화에 이바지하는데 그 의의가 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.318-321
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• 2005

Crashworthy design of a train is a systematic approach to ensure the safety of passengers and crews in railway transportation for the prescribed accident scenarios. This approach needs new structural arrangements and designs to absorb higher levels of impact energy in a controlled manner and interior designs to minimize passenger injuries. In this paper, an evaluation method for crashworthiness of Korean tilting train express is introduced. Crush characteristics for each part of tilting train express are evaluated numerically through 3-dimensional shell element analysis with LS-DYNA. Based on a head-on collision and a level crossing collision scenarios, the crash behaviors of tilting train express are evaluated numerically using full-rake collision simulations.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.551-560
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• 2020

최근 해상풍력발전기 시장은 에너지 수요 증가, 화석 연료 기반 발전에 대한 의존도 감소와 환경 규제로 인해 향후 5년 내에 빠른 성장이 예상된다. 이러한 상황에 따라서 전 세계적으로 풍력 발전을 가속화하고 있으며, 해상풍력으로 진입하려는 시도가 많아지고 있다. 노르웨이 해상 안전 관리처(PSA: Petroleum Safety Authority)는 운영하는 동안 충돌사고에 대한 충돌에너지가 35 MJ을 견딜 수 있는 안전설계 기준을 요구하고 있다. 따라서 본 연구에서는 북해 해상풍력발전기 설치 단지에 투입되는 해상풍력발전기 설치 선박(WTIV)의 레그 (Leg)와 선박충돌 사고에 대하여 발생 가능한 충돌시나리오에 대해서 비선형 소성붕괴 거동 결과를 바탕으로 레그의 충돌강도평가법을 분석하였다. 분석된 결과로 현재 설계된 기존 선박을 기준으로 요구치인 35 MJ을 만족을 위해서는 200 % 이상의 단면계수 증가가 필요하고, 이는 현실적인 레그 설계에서는 불가능한 조건으로 판단됐다. 또한, 합리적인 충돌시나리오를 기반으로 한 충돌에너지 기준의 제정이 필요하다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.139-146
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• 2010

본 연구에서는 복잡한 3차원 유한요소모델 충돌거동과 등가인 1차원 동역학 모델링 방법을 개발하기 위하여 새로운 1-D 모델링 방법을 제안하였다. 충돌 거동을 잘 일치시키기 위해서는 충돌 시너지를 주로 흡수하는 압괴 구간의 특성을 정확하게 모델링하는 것이 중요하다. KHST 편성차량을 대상으로 3차원 유한요소 모델의 차체단면에 설정한 단면 옵션으로 충돌해석 시 차체 단면에 작용하는 충격하중과 변형을 추출하여 새로운 1차원 충돌동역학 모델의 스프링요소 특성으로 모델링하고, 국내철도차량 안전기준의 열차 대 열차 충돌사고 각본으로 수치해석을 수행하였다. 두 모델의 에너지 흡수량, 충돌 가속도, 충격하중-변형 등을 비교한 결과가 잘 일치하였다.